不同硫酸鉀用量對烤煙氮、鉀、硫吸收的影響

楊波+吳元華+董建新+管恩娜+梁洪波+陳向東+趙永長+宋科

摘要：采用大田試驗(yàn)研究不同硫酸鉀施用量對烤煙干物質(zhì)及氮、鉀、硫等元素吸收的影響。結(jié)果表明，與不施肥相比較，施肥顯著增加了烤煙干物質(zhì)積累以及氮、鉀、硫元素的積累;在烤煙生長發(fā)育進(jìn)程中，提高硫酸鉀施用量并沒有明顯增加煙葉干質(zhì)量;氮在煙株中的分配比例為葉>莖>根;在團(tuán)棵期和旺長期，鉀和硫在煙株中分配比例為葉>莖>根，在成熟期則為莖>葉>根;在烤煙生長進(jìn)程中，硫酸鉀施用量對煙根氮、鉀、硫的積累量影響不明顯，硫酸鉀施用量對煙葉氮、鉀、硫積累量的影響大于對根和莖;提高硫酸鉀用量顯著增加了煙葉鉀和硫的含量。

關(guān)鍵詞：烤煙;硫酸鉀;氮;硫;鉀

中圖分類號(hào)： S572.06 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2015）04-0116-03

收稿日期：2014-12-24

基金項(xiàng)目：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院青島煙草資源與環(huán)境野外科學(xué)觀測試驗(yàn)站資助項(xiàng)目。

作者簡介：楊 波（1988—），男，湖北廣水人，碩士研究生，主要從事植物營養(yǎng)方面的研究。E-mail：y03108035@163.com。

通信作者：董建新，副研究員，主要從事煙草栽培和生態(tài)研究。Tel：（0532）88701036;E-mail：dongjainxin@caas.cn。

煙草是中國主要的經(jīng)濟(jì)作物之一，無論面積還是總產(chǎn)量，都居世界首位[1]。在烤煙種植上，硫酸鉀作為最主要的鉀肥被廣泛的使用。N、S、K等礦質(zhì)養(yǎng)分是調(diào)控烤煙生長發(fā)育、煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素，直接決定著煙株的營養(yǎng)狀況和煙葉的產(chǎn)量品質(zhì)[2-5]。深入研究烤煙中N、S、K的營養(yǎng)規(guī)律，對合理調(diào)控?zé)熤隊(duì)I養(yǎng)、提高煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)具有十分重要的意義。在烤煙必需的礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收、積累和分布研究方面，國內(nèi)外已有大量工作[4-13]。植煙土壤養(yǎng)分含量和積累施肥量不同，煙株對各種養(yǎng)分的吸收和積累量差異很大[4，6，11]。但不同硫酸鉀施用量對烤煙根、莖、葉的N、S、K積累規(guī)律影響的研究較少。本試驗(yàn)旨在研究不同硫酸鉀對烤煙N、S、K積累的影響，以及在施用硫酸鉀條件下烤煙的營養(yǎng)積累規(guī)律，以期為提高鉀肥利用率提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于山東省即墨市（36°26′54″N，120°34′38″E，海拔 75 m），試驗(yàn)于2010年進(jìn)行，供試烤煙品種為NC89，2010年試驗(yàn)地土壤0～20 cm土層的養(yǎng)分為：pH值5.56，有機(jī)質(zhì)1166 g/kg，堿解氮52.69 mg/kg，有效磷10.60 mg/kg，速效鉀105.25 mg/kg;20～40 cm土層養(yǎng)分為：pH值5.62，有機(jī)質(zhì)7.80 g/kg，堿解氮34.12 mg/kg，有效磷5.74 mg/kg，速效鉀55.75mg/kg。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理：不施肥為空白處理（對照），連年栽煙;處理T1、T2、T3設(shè)置不同硫酸鉀施用量，3個(gè)處理施用等量硫酸鉀型復(fù)合肥（含N、P2O5、K2O、S分別為15%、15%、15%、12%），T2和T3在T1的基礎(chǔ)上增施硫酸鉀。不同處理施肥量見表1。每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。

表1 試驗(yàn)施肥方案

處理

施肥量（kg/hm2）

N P2O5 K2O S

對照 0 0 0 0

T1 83.25 83.25 83.25 66.06

T2 83.25 83.25 166.50 90.42

T3 83.25 83.25 249.75 126.78

1.2 測定方法

2010—2013年試驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行，2013年采集樣品進(jìn)行測試分析。分別在烤煙團(tuán)棵期、旺長期、成熟期選取各個(gè)小區(qū)具有代表性的煙株5株，分根、莖、葉，在105 ℃下殺青15 min，然后在70 ℃下烘干至恒質(zhì)量，稱質(zhì)量記錄，粉碎后分析樣品中的氮、鉀、硫含量。全氮測定用H2SO4-H2O2消煮法[8];全鉀測定用火焰光度法[9];硫含量采用HNO3-HClO4-HCl消化法[14]測定。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

數(shù)據(jù)采用SAS 9.2進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，單因素方差分析，并進(jìn)行Duncans 多重比較[15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同硫酸鉀用量對烤煙干質(zhì)量的影響

在烤煙生長3個(gè)時(shí)期，施肥與對照比較均顯著提高了烤煙根、莖、葉的干質(zhì)量（表2）。在團(tuán)棵期，根的干質(zhì)量隨著硫酸鉀用量的提高而有所增加。在旺長期和成熟期，均以低濃度硫酸鉀處理T1根的干質(zhì)量最高。硫酸鉀施用量不同的T1、T2、T3 3個(gè)處理根干質(zhì)量差異不顯著。

莖的干質(zhì)量在團(tuán)棵期隨著硫酸鉀施用量的提高而增加;低硫酸鉀用量T1處理的莖干質(zhì)量在旺長期、成熟期最高，與根干質(zhì)量的變化趨勢一致。

在3個(gè)生育時(shí)期中，高硫酸鉀用量T3處理的葉干質(zhì)量均低于低硫酸鉀用量T1處理。團(tuán)棵期時(shí)中硫酸鉀用量T2處理的葉干質(zhì)量最高，另外2個(gè)時(shí)期均以低硫酸鉀用量T1處理葉干質(zhì)量最高。

表2 不同硫酸鉀用量對烤煙根、莖、葉干質(zhì)量的影響

生育時(shí)期 處理

干質(zhì)量（g/株）

根 莖 葉

團(tuán)棵期 對照 4.78±1.42b 6.30±1.58a 43.73±4.56c

T1 8.89±0.35a 12.61±2.83a 60.92±6.00ab

T2 9.53±2.47a 13.60±6.32a 71.89±5.11a

T3 9.60±2.26a 14.41±1.21a 49.76±9.65bc

旺長期 對照 10.58±0.44a 29.67±5.39b 73.50±1.20bendprint

T1 23.50±11.22a 55.54±14.69a 125.42±15.41a

T2 22.36±0.69a 49.04±1.37ab 96.91±6.77b

T3 20.38±2.05a 52.46±7.90ab 94.25±9.86b

成熟期 對照 21.22±8.65b 87.83±26.87b 80.23±16.06a

T1 50.58±12.67a 153.22±25.42a 132.45±0.63a

T2 42.15±3.63a 132.39±28.02a 116.29±4.35ab

T3 43.73±1.60a 128.21±9.31a 119.04±10.70ab

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。表3、表4、表5、表6同。

2.2 不同硫酸鉀用量對烤煙養(yǎng)分吸收的影響

2.2.1 不同硫酸鉀用量對烤煙氮吸收的影響 從表3中可以看出，在成熟期時(shí)，施用硫酸鉀的T1、T2、T3處理中煙株根的氮積累量與對照差異顯著，施肥顯著提高了根的氮積累量。施用硫酸鉀的3個(gè)處理間根的氮積累量差異不顯著。旺長期時(shí)施用硫酸鉀的3個(gè)處理中根的氮積累為T2>T1>T3。

施用硫酸鉀的3個(gè)處理中煙莖的氮累積量在3個(gè)時(shí)期差異都不顯著，表明硫酸鉀用量對煙莖氮積累量影響不明顯。

與對照相比較，施用硫酸鉀的處理中煙葉氮積累量在團(tuán)棵期、旺長期差異顯著，施肥顯著的提高了煙葉氮積累量。T1處理煙葉氮積累量在旺長期、成熟期最高。

與對照比較，T1、T2處理整株烤煙氮積累量差異顯著，表明施肥對煙株氮積累量影響較大，硫酸鉀用量對煙株氮積累量影響也較大。在旺長期、成熟期，低硫酸鉀用量T1處理氮積累量顯著高于中硫酸鉀用量T2處理和高硫酸鉀用量T3處理。高硫酸鉀用量T3處理和中硫酸鉀用量T2處理的煙株氮積累量差異不顯著，表明當(dāng)硫酸鉀施用過多時(shí)，煙株氮積累量差異不明顯。

表3 不同硫酸鉀用量對烤煙根、莖、葉及整株烤煙氮積累量的影響

生育時(shí)期 處理

氮積累量（g/株）

根 莖 葉 總量

團(tuán)棵期 對照 0.083±0.028b 0.097±0.048b 1.376±0.259c 1.555±0.335c

T1 0.159±0.009ab 0.301±0.066a 2.264±0.284ab 2.725±0.340ab

T2 0.174±0.036a 0.293±0.122a 2.666±0.044a 3.133±0.114a

T3 0.163±0.061ab 0.313±0.006a 1.662±0.374bc 2.138±0.307bc

旺長期 對照 0.142±0.005a 0.357±0.030b 2.132±0.150c 2.631±0.115c

T1 0.282±0.134a 0.984±0.228a 4.447±0.204a 5.713±0.430a

T2 0.344±0.015a 0.613±0.088ab 3.481±0.119b 4.437±0.222b

T3 0.174±0.118a 0.847±0.229a 3.455±0.492b 4.476±0.777b

成熟期 對照 0.217±0.092b 1.313±0.260b 1.283±0.135b 2.813±0.487c

T1 0.592±0.143a 2.329±0.794a 2.895±0.833a 5.816±0.182a

T2 0.455±0.050a 2.088±0.149ab 2.298±0.261a 4.840±0.249b

T3 0.489±0.028a 1.947±0.369ab 2.087±0.319ab 4.523±0.225b

2.2.2 不同硫酸鉀用量對烤煙鉀吸收的影響 在施用硫酸鉀的3個(gè)處理中，根系鉀積累量差異不顯著，與對照比較，除旺長期差異達(dá)到顯著水平（表4）。從團(tuán)棵期至旺長期，煙根鉀積累量變化很大，從旺長期至成熟期，變化很小。

T1、T2、T3處理煙莖鉀積累量在3個(gè)時(shí)期差異均不顯著，T3處理與T1處理相比煙莖鉀積累量均有所提高，說明施肥提高了煙莖鉀積累量。

在旺長期和成熟期，施用硫酸鉀的3個(gè)處理中煙葉鉀積累量差異不顯著，表明提高硫酸鉀施用量并沒有明顯提高鉀向煙葉的積累。與對照相比，施肥顯著提高了煙葉鉀積累量（表4）。

與對照相比，施用硫酸鉀整株烤煙鉀積累量在3個(gè)生育時(shí)期均差異顯著，表明施用鉀肥顯著提高了煙株鉀積累量。

2.2.3 不同硫酸鉀用量對烤煙硫吸收的影響 施肥提高了煙根中硫積累量（表5）。成熟期T1、T2、T3 3個(gè)處理煙根硫積累量與對照差異顯著，在旺長期差異不顯著，可能是旺長期煙株處于快速生長期，煙根對硫吸收效率比較高。

從表5可以看出，T1、T2、T3 3個(gè)處理的煙莖硫積累量在3個(gè)時(shí)期差異均不顯著，說明硫酸鉀的用量對煙莖硫積累量影響不明顯。

在旺長期、成熟期，與對照相比，施用硫酸鉀后煙葉硫積累量差異顯著，而T1、T2、T3 3處理間的煙葉硫累積量差異不顯著，表明與煙莖一樣，提高硫酸鉀用量并不能顯著改變煙葉硫累積量（表5）。

從整株煙株硫積累量的變化來看，施肥和不施肥差異顯著。旺長期、成熟期時(shí)T1、T2、T3處理間差異不顯著，表明硫酸鉀施用量的多少對煙株硫積累量影響不明顯。在團(tuán)棵期、旺長期，煙株硫積累量有隨著硫酸鉀施用量的增加而增加的趨勢。endprint

2.3 不同硫酸鉀用量在成熟期對煙葉氮、鉀、硫含量的影響

從表6可以看出，對照與施肥處理相比，煙葉氮含量差異不顯著，硫酸鉀用量在成熟期對煙葉氮含量影響不顯著，隨著硫酸鉀用量的增加，煙葉氮含量有降低的趨勢;成熟期煙葉鉀和硫含量的變化趨勢相同，對照與施肥處理間差異顯著，高用量與低用量硫酸鉀處理間差異顯著，提高硫酸鉀用量顯著增加了煙葉鉀和硫含量。煙葉中硫含量過高會(huì)降低其燃燒性[16]，使質(zhì)量顯著下降[17]，美國等國家已明確規(guī)定煙葉中的硫含量不得超過0.7%[17]。在高用量硫酸鉀的處理下，煙葉含硫量已經(jīng)達(dá)到0.62%，有硫超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，表明過多施用硫酸鉀不利于煙葉的品質(zhì)。

表4 不同硫酸鉀用量對烤煙根、莖、葉及整株烤煙鉀積累量的影響

生育時(shí)期 處理

鉀積累量（g/株）

根 莖 葉 總量

團(tuán)棵期 對照 0.087±0.020b 0.207±0.071b 0.875±0.193c 1.169±0.283c

T1 0.153±0.011ab 0.407±0.097ab 1.487±0.198b 2.047±0.299b

T2 0.196±0.054a 0.502±0.213ab 2.066±0.0004a 2.764±0.267a

T3 0.219±0.046a 0.550±0.039a 1.588±0.241b 2.357±0.155ab

旺長期 對照 0.092±0.033a 0.856±0.307b 2.189±0.701b 3.137±0.976b

T1 0.409±0.198a 1.578±0.379ab 4.100±0.885a 6.088±1.291a

T2 0.401±0.363a 1.385±0.128ab 3.667±0.222ab 5.543±0.269a

T3 0.303±0.093a 1.869±0.418a 3.893±0.679a 6.064±1.117a

成熟期 對照 0.179±0.092b 1.561±0.265b 1.247±0.689b 2.987±1.045b

T1 0.470±0.113a 2.595±0.539a 2.439±0.444a 5.505±0.017a

T2 0.417±0.057a 2.729±0.088a 2.987±0.464a 6.133±0.581a

T3 0.458±0.061a 2.701±0.358a 3.369±0.452a 6.551±0.818a

表5 不同硫酸用量對烤煙根、莖、葉硫積累量的影響

生育時(shí)期 處理

硫積累量（g/株）

根 莖 葉 總量

團(tuán)棵期 對照 0.012±0.002b 0.010±0.003b 0.069±0.007b 0.091±0.011b

T1 0.020±0.003ab 0.021±0.005ab 0.148±0.043b 0.188±0.041b

T2 0.030±0.011a 0.036±0.021a 0.321±0.106a 0.387±0.014a

T3 0.028±0.006a 0.037±0.004a 0.325±0.064a 0.390±0.062a

旺長期 對照 0.015±0.004a 0.052±0.009b 0.177±0.015b 0.244±0.021b

T1 0.025±0.007a 0.086±0.019ab 0.504±0.081a 0.614±0.070a

T2 0.037±0.025a 0.092±0.020ab 0.593±0.225a 0.723±0.179a

T3 0.033±0.015a 0.132±0.039a 0.609±0.149a 0.774±0.192a

成熟期 對照 0.033±0.013b 1.313±0.260b 0.191±0.021b 1.537±0.251b

T1 0.067±0.025a 2.329±0.794a 0.570±0.145a 2.967±0.625a

T2 0.066±0.004a 2.088±0.149ab 0.687±0.101a 2.840±0.108a

T3 0.070±0.011a 1.947±0.369ab 0.799±0.223a 2.816±0.153a

表6 不同硫酸鉀用量在成熟期對煙葉氮、鉀、硫含量的影響

處理

營養(yǎng)物質(zhì)含量（%）

氮 鉀 硫

對照 1.51±0.31a 1.36±0.37c 0.23±0.10c

T1 1.87±0.23a 1.59±0.03bc 0.37±0.03bc

T2 1.76±0.20a 2.28±0.19ab 0.53±0.06ab

T3 1.63±0.18a 2.65±0.55a 0.62±0.16a

3 結(jié)論與討論

在墨煙田土壤上，適當(dāng)提高硫酸鉀用量可以提高煙葉產(chǎn)量，過量則會(huì)造成浪費(fèi)，本研究與已有的研究結(jié)果[18-23]相吻合，建議因地制宜、科學(xué)合理地制定施肥方案。

氮在煙株中的分配比例為葉>莖>根。施用硫酸鉀提高了煙株各部位的氮積累量，但過多投入硫酸鉀對氮積累量影響不顯著。從旺長期至成熟期、團(tuán)棵期至旺長期煙株氮積累量的變化更大。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在團(tuán)棵期和旺長期，鉀在煙株中分配比例為葉>莖>根，在成熟期則為莖>葉>根，表明鉀在烤煙生長后期有可能從葉向其他部位轉(zhuǎn)移。endprint

在團(tuán)棵期和旺長期，硫在煙株中分配比例為葉>莖>根，在成熟期則為莖>葉>根，有可能在烤煙旺長期，有部分硫會(huì)從葉轉(zhuǎn)移至莖或根。隨著硫酸鉀用量的提高，煙株的硫積累量有所增加，但是處理間差異不顯著。

隨著硫酸鉀施用量的變化，相比于根和莖，煙葉干質(zhì)量以及煙葉氮、硫、鉀積累量變化更大，因?yàn)闊熑~是收獲器官，是養(yǎng)分的庫。相關(guān)烤煙氮、硫、鉀的積累在各個(gè)時(shí)期以及在各個(gè)部位累積與轉(zhuǎn)運(yùn)還有待進(jìn)一步研究闡明。

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