根外追施鉀肥對烤煙產質量的影響研究進展

歐清華

摘 要：綜述了鉀對烤煙產量和品質的影響，分析了根外追施鉀肥對烤煙生長發育、產量和品質及土壤養分的影響，比較了根外追肥鉀肥與常規施用鉀肥的效果，對烤煙根外追施鉀肥研究方向進行了展望。

關鍵詞：烤煙；根外追施；鉀肥；產質量；研究進展

中圖分類號：S572 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.008

Research Advance in Effects of Leaf-Spraying Potassium Fertilizer on the Yield and Quality of Flue-cured Tobacco

OU Qing-hua1，2

（1. College of Agriculture， Hunan Agricultural University， Changsha， Hunan 410128 China；2.China Tobacco Guangxi Industrial Compang Limited， Nanning，Guangxi 530001， China）

Abstract： Effects of potassium on the yield and quality of flue-cured tobacco were discussed in this paper. Effects of spraying potassium fertilizer on yield and quality of flue-cured tobacco were reviewed. The fertilizer efficiency of leaf-spraying potassium and conventional application were compared. The research trends of leaf-spraying potassium fertilizer on flue-cured tobacco were prospected in the end.

Key words： flue-cured tobacco； leaf-spraying fertilizer； potassium fertilizer； yield and quality；research advance

鉀是作物普遍需要的一價金屬陽離子，是作物生長發育必需的大量營養元素之一，大田施鉀可以顯著提高作物產量，改善作物品質。煙草是需鉀量較多的經濟作物之一，每生產100 kg干煙葉需要從土壤中吸收9.88 kg鉀[1]。我國烤煙平均含鉀量為1%～2%，與國外烤煙的含鉀量相比較差距較大。因此，煙葉鉀含量低一直困擾著我國的煙草生產。含鉀量是卷煙工業評價煙葉品質的重要指標之一，煙葉鉀含量高可降低煙氣中的一氧化碳和焦油含量，提高卷煙燃吸的安全性，目前生產上往往采取根內施用鉀肥的手段來提高煙葉的含鉀量。鉀肥在烤煙生產上的研究開展較多，通過多學科、多專業的聯合攻關，取得了十分重要的成果，這些成果集中在鉀肥的施用量、施肥方式方面，而根外追施鉀肥對烤煙品質的影響報道不多，同時由于地域不同，氣候、土壤等條件也不相同，使得成果的異地適用性不理想。

1 鉀對烤煙生長發育的生理功能

1.1 鉀是多種酶的活化劑

鉀元素主要以陽離子形態存在煙株體內，能提高煙株的呼吸效率，減少烤煙體內物質和能量的消耗，鉀以60 多種酶的活化劑存在植物體內參與煙株碳水化合物代謝、脂類代謝以及蛋白質代謝過程[3-5]。

1.2 能調節氣孔開關

鉀元素能調節氣孔開關，當進入細胞后，保衛細胞內鉀濃度增加，細胞的水勢降低，水分進入細胞使之膨脹，于是氣孔開放。

1.3 參與物資運輸

鉀能參與物資運輸，當缺少鉀元素時，作物本身就會抑制光合產物從葉片運出。

1.4 改善煙葉的品質

鉀是作物重要的品質元素之一，鉀元素可以改善煙葉的品質、增強黃麻纖維的抗力、增加棉花纖維長度、提高甜菜的含糖量、提高甘薯的淀粉率，鉀元素還具有促進烤煙正常落黃成熟，提高煙葉的可用性和上等煙比例的作用[6]。

1.5 提高烤煙的抗逆性

鉀元素能促進烤煙維管組織和表皮組織的發育，減少烤煙蒸騰，增加細胞持水力，增強烤煙抗旱能力；鉀能增加烤煙體內糖分積累，增強細胞滲透壓力，提高烤煙抗寒能力；另外，鉀還能增強烤煙抗病害侵襲、抗倒伏的能力。汪鄧明等[7]研究表明鉀元素參與調節保衛細胞的開閉，以此增強烤煙的抗逆、抗寒和抗旱力。

2 鉀元素對烤煙產質量的影響

鉀元素充足時，不但能使烤煙產量增加，而且可以改善烤煙品質，因此鉀通常被稱為烤煙“品質元素”之一。鉀元素對烤煙產質量影響主要體現在：能促進煙草生長提高產量；能改善烤煙的外觀質量，提高上等煙比例；能提高烤煙的品質、燃燒性等。含鉀量高的煙葉色澤大多數呈桔黃色，富有彈性和韌性，香氣足，吃味好，燃燒性好，填充性強。鉀元素既對煙葉香吃味及卷煙制品安全性有關，又與煙草的可燃性有明顯作用[8]。

有關鉀元素對烤煙生長、發育及產量、品質關系的研究，已有較多報道[9-20]，大量試驗證明，充足的含鉀量能提高烤煙產質量。戴勛等[21]通過分析原煙外觀質量、經濟性狀、物理特性和化學成分的變化，研究不同鉀肥施用方法與栽培方式對烤煙產量和質量的影響，結果表明，低起壟2次培土成壟，鉀肥50%作基肥起壟時條施、20%掏苗時追施、栽后25～30 d用2%～3%速溶硫酸鉀進行根外追肥、40～45 d用2%～3%的速溶硫酸鉀進行第2次根外追肥的表現為原煙外觀質量好，經濟性狀良好，物理特性好、化學成份協調。王霈等[22]研究不同生育階段施用鉀肥及葉面補施鉀肥對烤煙生物學性狀、煙葉產量和質量的影響，認為在烤煙生育過程中、生育前期施入鉀肥不但可以提高煙葉單產，還可以提高烤煙的品質和經濟價值。烤煙鉀含量是衡量質量優劣的重要指標之一，烤煙中含鉀量增加會降低總生物堿含量[23]，Tso[24]報道，一旦烤煙鉀含量不足，直接引起煙株體內有機酸濃度大幅度變化[25]，Leggt 研究發現，烤煙鉀含量提高能顯著減少總揮發堿基氮總量和α-氨基酸、蛋白質等對烤煙品質不利的物質含量，另外可改善煙葉品質，提高煙葉燃燒性[26-27]，石屹等[28]研究認為，鉀含量對烤煙產生焦油量影響最大。有關研究還顯示，我國絕大部分地區烤煙的鉀含量與香味、吃味呈正相關關系，提高烤煙鉀含量對提高致香物質含量的效果較為顯著[29]。提高烤煙鉀含量后，烤煙型卷煙中抽吸次數、靜態燃燒、微粒物質含量以及尼古丁含量均有所降低。烤煙鉀含量與燃燒性有關，Attod[30]研究指出，烤煙燃燒時間可以通過還原氮、氯和鉀的含量變化進行描述，這些因素中，氯和氮都嚴重減弱煙葉的燃燒性，而鉀是有益于燃燒性的。金妍姬等[31]研究結果發現，通過增加追施鉀量，煙堿則呈降低的趨勢，煙葉總糖、鉀不斷增加，總糖、還原糖、煙堿、鉀、氮堿比及糖堿比與增加追施鉀量成顯著或極顯著相關關系，氯、總氮及鉀氯比與增加追施鉀量無顯著相關性，研究表明不同鉀肥追施量對煙葉總糖、煙堿、鉀及氮堿比和糖堿比的影響比較大。

3 提高煙葉含鉀量的措施

3.1 培育出綜合性狀優良的高鉀烤煙品種

不同品種烤煙的根系對鉀元素的吸收能力有明顯差異，因此，加強育種培育高吸鉀型煙草品種，以此充分發揮煙草自身對鉀的吸收和積累能力，達到提高煙葉鉀含量目的。

3.2 選擇最適宜區域種植烤煙

土壤pH值、土壤供鉀能力、土壤質地、土壤鈣鎂含量、土壤水分等適宜的土壤環境是生產優質烤煙的必要條件[32-40]，最適宜區域植煙土壤供肥力中等，弱酸性，具有一定的保水保肥能力，固定鉀離子的能力弱，便于調控鉀和氮的供應。不同的氣候狀況對烤煙植株吸收鉀離子以及煙葉的含鉀量都會有明顯影響，降雨量偏大，土壤易受澇害，煙葉含鉀量就降低。

3.3 改進烤煙種植技術

3.3.1 鉀肥種類 為了提高鉀肥利用率和煙葉中的鉀含量，在鉀肥種類選擇上以無機鉀肥為主，富鉀綠肥等新型含鉀肥料為輔。

3.3.2 鉀肥用量 保證煙株正常生長、獲得優質適產的重要條件之一，就是煙株生長發育過程中提供充足的鉀肥。烤煙是喜鉀作物，其營養特點是對鉀元素需求量大，烤煙吸鉀量約為吸氮量的2～3倍。有試驗結果表明，為了使煙葉鉀含量達到2%以上，要求施鉀量達400 kg·hm-2以上。一般來說，煙葉含鉀量與施鉀量呈正相關關系，但到一定程度時，煙葉含鉀量提高的幅度與施鉀量的增加不呈正相關關系，因此，在鉀肥施用技術上，不能無限制增施鉀肥，避免浪費。

3.3.3 鉀肥施用方式 為提高煙葉鉀含量而采用何種施用方式，目前的研究結果爭議較多，在實踐過程中基肥和追肥結合施用最為普遍。鉀肥施用方式較大程度影響到上部、中部和下部的煙葉鉀含量，基肥較利于下部煙葉鉀含量的吸收和積累，追肥則有利于中上部煙葉鉀的吸收和積累[41]。追施鉀肥可以增強后期根系活力，有利于煙株生長后期鉀元素的有效供應和均衡利用土壤養分[42-43]。有文獻顯示，烤煙在分別移栽后18 d和28 d兩次追施硝酸鉀肥，煙葉含鉀量大幅度提高[44]。

3.4 調控技術的合理運用

3.4.1 物理調控技術 烤煙推廣地膜覆蓋技術，有利于烤煙鉀元素的吸收和積累。烤煙打頂后揭膜，并通過適當斷根處理，可以有效提高含鉀量[45]。打頂后沿莖基部采取環剝韌皮部的措施，能有效阻止鉀素由莖韌皮部向根部回流， 也可以一定程度上提高煙葉鉀含量[46]。

3.4.2 化學調控技術 為保證烤煙生長發育過程中光合產物及礦質養分留在營養生長器官中，在生產實踐中， 煙株現蕾后需要打頂抹杈。但是打頂后根細胞分裂素大量生物合成并由根向葉片轉移， 極大促進了煙株側芽的分化， 煙株側芽為爭奪營養而使烤煙鉀素營養庫源關系發生改變， 提高了煙株根的含鉀量而莖、葉的含鉀量則要降低[47-48]，因此，封頂抹杈后涂抹激動素（KT）、α-萘乙酸（NAA）等外源激素，或噴施降堿增鉀劑等植物生長調節劑，既可促進煙株對鉀元素的吸收和積累，還可降低煙堿的合成。

4 根外追施鉀素對烤煙產質量的影響

4.1 根外追施鉀素對煙株農藝性狀的影響

根外追施鉀素對煙株農藝性狀有明顯的影響。鄭宇[49]研究得出，在其他農藝措施一致的條件下，噴施硫酸鉀肥后煙株的株高、節距和上部葉片開片有明顯改善，說明噴施鉀肥后可以促進莖稈的拔節生長， 改善烤煙群體的通風和受光環境，有利于形成優質煙株的長勢長相。

4.2 根外追施鉀素對烤煙經濟性狀的影響

根外追施鉀素，提高了產量，改善了品質，因此根外追施鉀素對烤煙經濟性狀有明顯的提高。鄭宇[49]研究后得出，在其他農藝措施一致的條件下，噴施硫酸鉀后產量產值有不同程度提高。周道金等[50]報道以噴施新型高效植物生長調節劑和高鉀葉面肥，均能提高煙葉的產量產值。

4.3 根外追施鉀素對煙葉化學成分的影響

根外追施鉀素，農藝性狀改變，勢必對煙葉化學成分產生影響。鄭宇[49]研究后得出，在其他農藝措施一致的條件下，噴施硫酸鉀后煙葉還原糖和鉀含量增加， 煙堿有所降低， 總氮和氯含量有變化但無規律性。還有研究表明，噴施以降堿增鉀劑等植物生長調節劑，或噴施生長素、CTK既可促進煙株對鉀的吸收和積累，還可降低煙堿合成[51-53]。

4.4 根外追施鉀素與根內施鉀的對比影響

根外追施鉀素與根內施鉀是兩種不同的施肥方式，因此對煙葉產質量的影響會有所不同。胡文智等[54]研究后得出，提高根內施鉀量會提高煙葉含鉀量， 增加總糖和還原糖含量，降低總氮和煙堿含量；葉面噴施鉀肥會降低煙葉中葉綠素含量， 協調煙葉中各種化學成分比例；單獨提高根內施鉀量，并不能持續提高煙葉含鉀量；只有根內與葉面噴施合理配比，提高鉀含量，綜合品質效果最好。

5 開展根外追施鉀素研究展望

綜上所述，鉀元素營養是影響烤煙產值量的重要因素之一，生產上需要施用大量鉀肥以提高烤煙的產值量。根外追施鉀肥是通過角質層和氣孔進入煙株，能及時補充煙株所需養的鉀元素，并且用量少、肥效快。因此，開展追施鉀肥方面的研究具有重要的現實意義。目前，烤煙施用鉀肥研究上主要集中在根內施用，根外追施鉀肥對烤煙產值量的影響報道不多，同時由于各產煙地區地域不同，土壤、氣候條件等以及栽培措施也不相同，使得成果的異地適用性不夠理想，而且在鉀肥的研究上也主要集中在煙葉的農藝性狀、常規化學成分及經濟性狀等方面，有關鉀肥對煙株抗病性、煙葉內在品質等方面尚有許多問題值得深入研究。因此結合當地實際生產情況，在根外追施鉀肥有必要開展以下研究。

5.1 根外追施鉀肥種類的篩選

通過小區試驗和大區示范相結合，研究根外追施不同鉀肥種類對烤煙農藝性狀、經濟性狀、抗病性以及煙葉質量等方面的影響，篩選出適合當地烤煙生產的追施鉀肥種類。根外追施鉀肥在烤煙生產上的推廣篩選出的鉀肥品種以及試驗得出的根外鉀肥和根內施用鉀肥的最佳配比進行示范驗證，并逐步推廣應用。

5.2 根外和根內鉀肥施用配比的研究

試驗研究根外和根內不同鉀肥配比施用對烤煙農藝性狀、經濟性狀、抗病性以及煙葉質量等方面的影響，提出根外和根內鉀肥施用最佳配比比例。

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