鉀肥施用方式對土壤鉀供應能力及烤煙品質的影響

柳太衛 楊承 李正 劉國權 王崇林 雷宇 吳雷 曹國璠

摘要：通過大田試驗與室內分析相結合，研究了鉀肥施用方式對土壤鉀供應能力及烤煙品質的影響。結果表明，施用鉀肥能夠明顯提高土壤的供鉀能力，但不同鉀肥施用方式對土壤速效鉀、緩效鉀和全鉀含量的影響具有明顯的差異，T2處理“少量多次”施用鉀肥更能提高肥料的利用率和土壤鉀素營養的后效；同時施用鉀肥能夠明顯改善煙葉的品質，但不同鉀素施用方式對烤煙品質的影響沒有明顯差異。

關鍵詞：鉀肥；施用方式；土壤鉀；烤煙；品質

中圖分類號：S572.061 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）08-1771-03

煙草是需鉀量較多的作物，煙葉吸收積累的鉀素，遠高于其他營養元素。含鉀量高被公認是優質煙葉的指標之一。煙草生產的經濟效益不僅取決于煙葉的產量和生產成本，而且取決于煙葉的品質。我國煙葉平均含鉀量不到2%[1]，比先進產煙國煙葉含鉀量低得多。美國、津巴布韋煙葉含鉀量達4%～6%，巴西煙葉含鉀量也達3%～4%。鉀不但對煙葉的內在品質和外觀品質有重要影響，而且影響著卷煙制品的安全性[2]。鉀是煙株體內最豐富的陽離子，并影響許多生物化學和生物物理過程。煙草吸鉀速率隨基因型而異，但這種差異隨供鉀水平的提高而消失[3]。土壤中的鉀素按其對植物的有效性可分為速效鉀（包括水溶性鉀和交換性鉀）、緩效鉀（常指非交換性鉀）和礦物結構鉀。不同形態的鉀之間存在著動態平衡，其對煙株的有效性是不同的[4]。鉀肥是烤煙生產中施用量最大的一種肥料[5]。但是，增施鉀肥必然會較大幅度地增加烤煙生產的肥料成本投入，直接影響到烤煙生產的效益。如何根據烤煙的吸鉀規律，做到充分有效、適時適量地滿足煙株對鉀素營養的需求，適當降低鉀肥的施用量，成為烤煙生產中一個重要的研究課題。試驗通過研究鉀肥不同施用方式對煙株根、莖、葉中鉀和土壤鉀含量的影響，以期探明不同施鉀方式對煙葉產量和質量的影響，為提高鉀肥的利用率提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2010年在德江縣合興鄉茶園村進行。供試土壤類型為黃壤，土壤基礎肥力為有機質24.19 g/kg，堿解氮124.63 mg/kg，速效磷21.88 mg/kg，速效鉀150.78 mg/kg，pH 5.43。烤煙品種為云煙87，移栽時間為5月5日。根據鉀肥使用方式設置兩個處理，分別為T1（硝酸鉀基肥比例為60%～70%，追肥比例為30%～40%，追肥在移栽后5～7 d和移栽后20～25 d分兩次施用）和T2（硝酸鉀全部作追肥施用。第一次在移栽后5～7 d用硝酸鉀對水，結合查苗補缺進行，施用時從煙株四角垂直插下，距煙株8～10 cm，用化肥深施器深施，每公頃施45 kg；第二次在移栽后20 d或結合揭膜，采用干施的方法均勻施于煙株周圍8～10 cm處，每公頃施105 kg；最后一次在移栽后45 d前完成），其他施肥措施按當地烤煙種植常規施肥措施進行，以不施用硝酸鉀肥料，其他按常規施肥措施進行的處理為CK（對照）。每個小區面積334 m2，3次重復。

1.2 測定項目與方法

每個處理分別于移栽后15、30、45、60、75 d選擇長勢均勻一致的煙株測量株高、莖圍、葉長、葉寬、節距、有效葉數等植物學性狀，記錄田間不同處理煙株發病情況。同時隨機選取煙壟上兩株煙正中位置0～20 cm土層采集5個土樣，混勻，測定土壤速效鉀、緩效鉀以及全鉀含量。烘烤結束后，取烤后的B2F、C3F和X2F各1 kg，對所取煙樣進行化學成分分析（總氮、總糖、還原糖、煙堿、鉀、氯、淀粉等）。樣品指標在貴州大學農業基礎實驗室分析，測定結果采用DPS 6.55和Excel 2003進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 不同鉀肥施用方式對土壤鉀含量的影響

2.1.1 不同鉀肥施用方式對土壤速效鉀含量的影響 速效鉀是指土壤中存在的水溶性鉀和交換性鉀，這部分鉀能很快地被植物吸收利用，一般占土壤全鉀量的1%～2%，土壤速效鉀可利用部分的多少及最低值出現的時間可以較好地反映土壤對當季作物的供鉀狀況，土壤對當季作物的供鉀能力是速效鉀和非交換性鉀共同作用的結果[6]。由圖1可知，土壤速效鉀含量隨煙株生育期的推進總體上呈降低的趨勢，在移栽初期，土壤速效鉀含量均較高，對照由于沒有硝酸鉀肥料的施用，在煙株整個生育期，土壤中速效鉀含量明顯低于T1和T2。T1處理速效鉀含量呈現先增加后降低趨勢，在移栽30 d左右達最高，隨后逐漸降低，移栽30 d前高于T2處理，但在30 d以后低于T2處理。這可能是由于移栽初期T1處理大量的鉀肥作基肥施用，明顯增加了土壤中鉀的含量，同時追施鉀肥也在30 d以前完成，而前期煙株對鉀肥需求量不大，T2處理在煙株生育期內分三次追施鉀肥，明顯提高了鉀肥的有效性和土壤中鉀的保存率。

2.1.2 不同鉀肥施用方式對土壤緩效鉀含量的影響 緩效鉀是指存在于層狀硅酸鹽礦物層間和顆粒邊緣，不能被中性鹽在短時間內浸提出的鉀，因此也叫非交換性鉀，占土壤全鉀的1%～10%。緩效鉀是速效鉀的重要儲備，在條件適宜時能轉化為被植物吸收利用的速效鉀，是土壤鉀供應能力的潛在指標。盡管土壤速效鉀可作為當季有效鉀水平的衡量指標，但緩效鉀的實際儲存量及釋放能力卻是土壤供鉀能力的一個重要標志[7]。由圖2可知，不同處理土壤緩效鉀含量在煙株生育期內變化呈現相似的規律性，在前期含量較高，后期均有小幅度降低，T1處理緩效鉀含量明顯高于T2和CK，對照緩效鉀含量最低。這可能是由于T1處理為鉀肥基施和前期追施，煙株在初期對鉀素利用較少，過多的鉀被土壤固定，形成了緩效鉀。在施鉀0～325 mg/kg范圍內，隨著施鉀量的增加，土壤固定量呈直線上升，固鉀率也逐漸增加，多數土壤對施入鉀有較強的固定能力[8]。T2處理由于少量多次追施鉀肥，提高了土壤鉀的有效性，降低了被固定鉀的含量，因此緩效鉀含量低于T1處理。

2.1.3 不同鉀肥施用方式對土壤全鉀含量的影響 土壤全鉀是指土壤中的速效鉀、緩效鉀和礦物鉀的總稱。土壤對鉀肥的反應不僅受土壤速效鉀、緩效鉀的制約，還受土壤鉀緩沖容量的影響[9]。由圖3可知，不同處理土壤全鉀含量在煙株生育期有相似的變化規律，對照全鉀含量明顯低于施用鉀肥的處理。T1、T2處理在前期全鉀含量均呈緩慢增加趨勢，在30 d左右達最高，以后迅速降低，45～60 d變化較緩，60 d以后全鉀含量均有少許回升，說明施用鉀肥對提高土壤全鉀含量具有明顯的作用，但不同施肥方式土壤對鉀的吸收和鉀的有效性有明顯的差異。T1處理在前期快速提高土壤全鉀含量具有明顯的作用，T2處理對整個生育期土壤保持較高的全鉀含量有明顯的影響。

2.2 不同鉀肥施用方式對烤煙化學成分的影響

從表1可以看出，與對照相比施用鉀肥后上部葉總糖、還原糖、鉀和醚提物含量升高，淀粉、總氮和煙堿含量降低；中部葉總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀和醚提物含量升高，淀粉含量降低；下部葉總糖、還原糖、煙堿、鉀和謎提物含量升高，淀粉、總氮含量降低。兩種施肥處理與對照相比，上部葉總糖、總氮、醚提物差異不顯著，還原糖、淀粉、鉀差異顯著；中部葉煙堿和氮堿比差異不顯著，其余指標差異均顯著；下部葉淀粉和總氮差異不顯著，其余指標差異均顯著。從烤煙煙葉綜合指標來看，施用鉀肥后煙葉化學成分更加協調。這可能是由于鉀肥的施入滿足了煙株生長的需要，協調了各種礦質元素在煙株體內的分配，促進了煙株正常的生理代謝，但是兩種鉀肥施用方式對烤后煙葉化學成分的影響總體上差別不大。

3 小結與討論

煙草是嗜鉀作物，鉀對烤煙具有重要的生理作用[10，11]。鉀在植物體內以離子形態存在，不參與形成結構物質，具有高度可移動性，是植物體內60多種酶的活化劑[12]，鉀能增強煙葉中糖類、色素類、芳香類等與品質有關的物質合成與積累，并影響烤煙的各種生物化學過程，對煙堿、蛋白質、氨基酸、有機酸和糖類等化學成分的生物化學過程具有重要影響[4]。鉀幾乎參與了煙草生長發育過程中的所有物質和能量代謝過程，對煙草內在化學成分協調具有極其重要的影響。因此，合理施用鉀肥，提高鉀肥的利用效率，是改善煙葉品質、生產優質煙葉的重要途徑。

試驗結果表明，施用鉀肥能明顯提高土壤中速效鉀、緩效鉀和全鉀含量，鉀肥施用次數越多，提高土壤鉀含量的作用越明顯。施用鉀肥是提高土壤鉀含量的重要方式，大量增施鉀肥，對快速提高土壤鉀含量的作用明顯，但少量多次增施鉀肥，鉀素營養的后效較長，鉀素可利用效率較高。

試驗結果還表明，煙株前期對鉀肥吸收量較少，前期大量施用鉀肥容易造成鉀肥的轉化固定，降低了肥料利用率，少量多次施用鉀肥，能夠明顯提高土壤中速效鉀和全鉀含量，有利于煙株正常生長所需要的鉀素供應。

對烤煙化學成分的分析可知，不同鉀肥施用方式均能較好地調節煙葉正常的生理代謝，協調煙葉內在的化學成分，改善煙葉品質，但是不同施鉀方式對烤后煙葉化學成分的影響總體上沒有明顯的差異。

從鉀肥不同施用方式對土壤鉀含量和烤煙品質的影響來看，少量多次施用鉀肥，不僅能夠提高鉀肥的利用效率，降低生產成本，而且能夠明顯提高煙葉品質。

參考文獻：

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