不同鉀肥施用方式和施用量對(duì)煙葉品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)性狀的影響

王全貞，潘義宏，楊 森，蔡永占，張曉龍，劉維涓，3

［1.云南省曲靖市煙草公司宣威分公司，云南宣威655400；2.云南瑞升煙草技術(shù)（集團(tuán)）有限公司，云南昆明650106；3.云南天禾地生物科技股份有限公司，云南昆明650106］

煙草是典型的喜鉀作物，在其生長過程中對(duì)鉀肥的需求量較大，且在眾多元素中，對(duì)鉀的吸收量最大［1］，是磷吸收量的35倍，氮的1.38倍［2］。鉀作為煙株生長必不可少的大量元素之一，在煙株生長發(fā)育過程中起重要作用［3］。相關(guān)研究表明，鉀元素能促進(jìn)田間煙葉成熟落黃，提高烤后煙葉燃燒性，降低煙氣中的有害成分［4］。除此之外，鉀素還參與煙葉的碳氮代謝以及煙株內(nèi)多種物質(zhì)的運(yùn)輸和合成，可增強(qiáng)煙株的抗病能力，改善烤后煙葉吸食品質(zhì)［5－7］。與國外優(yōu)質(zhì)煙葉相比，我國煙葉的鉀含量普遍偏低，制約著煙葉原料品質(zhì)的整體提升［8－10］。因此，結(jié)合不同煙葉產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)實(shí)際，系統(tǒng)開展鉀肥施用方式、施用時(shí)間以及施用量對(duì)烤煙品質(zhì)的影響研究，促進(jìn)鉀肥在煙葉生產(chǎn)中的合理施用，具有重要意義［11－13］。云南省宣威市煙葉產(chǎn)區(qū)作為全國產(chǎn)量最大的縣級(jí)煙區(qū)，每年為卷煙企業(yè)提供近60萬擔(dān)煙葉。云煙105為當(dāng)?shù)刂髟缘目緹熎贩N之一，存在鉀含量偏低現(xiàn)象，制約著煙葉原料品質(zhì)的有效提升［14］。大量研究發(fā)現(xiàn)，鉀肥不同施用時(shí)間、施用方式、施用量以及不同的鉀肥種類均會(huì)對(duì)烤煙吸收鉀元素以及烤后煙葉品質(zhì)產(chǎn)生較大影響［15－18］。目前，不同鉀肥種類、施用時(shí)間、施用量以及施用方式對(duì)云煙105鉀素吸收以及品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)性狀的影響尚未見報(bào)道。本研究以云南省宣威市的主栽品種云煙105為研究材料，探討鉀肥施用時(shí)間、施用方式和施用量對(duì)烤煙品質(zhì)的影響，以期為當(dāng)?shù)仄胶馐┯免浄侍峁┛茖W(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)于2015年在云南省宣威市熱水鎮(zhèn)開展，供試煙草品種為云煙 105，種植密度13 500株／hm2，煙株留葉數(shù)為18～22張，移栽方式為膜下小苗移栽，試驗(yàn)地?zé)熑~栽培與調(diào)制按照云南省曲靖市優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行。本試驗(yàn)所用紅牛硫酸鉀肥由德國紅牛化肥國際進(jìn)出口集團(tuán)有限公司生產(chǎn)，可溶性K2O含量≥50%；螯合生物鉀肥葉黃由云南天禾地生物科技股份有限公司生產(chǎn)，K2O含量≥52%，微量元素含量≥0.2%；普通硫酸鉀肥由廣東米高化工有限公司生產(chǎn)，K2O含量≥50%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

本試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)處理和1個(gè)對(duì)照，其中T1～T3為鉀肥澆施的不同處理，T4～T6為鉀肥噴施的不同處理，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，田間小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列。具體處理見表1。

表1 鉀肥試驗(yàn)處理及施用方法

1.3 取樣與分析

記錄各處理烤煙生育期時(shí)間。各處理烤后煙葉經(jīng)回潮后參照GB 2635—1992《烤煙》進(jìn)行分級(jí)測產(chǎn)，調(diào)查中上等煙比例、單位面積產(chǎn)量、單葉質(zhì)量、均價(jià)及產(chǎn)值等。分別選取中橘三（C3F）、上橘二（B2F）煙葉樣品各3.0 kg用于檢測分析。

依據(jù)YC／T 31—1996《煙草及煙草制品 試樣的制備和水分測定烘箱法》、YC／T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》、GB／T 451.3—2002《紙和紙板厚度的測定》、GB／T 12914—2008《紙和紙板 抗張強(qiáng)度的測定》以及 YC／T 152—2001《卷煙 煙絲填充值的測定》等標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)煙葉物理特性指標(biāo)進(jìn)行打分；參照《中國煙草種植區(qū)劃》［19］，以拉力、含梗率、平衡含水率、葉面密度等4項(xiàng)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)烤煙物理特性，各指標(biāo)權(quán)重依次為 0.35、0.35、0.14、0.16，以指數(shù)和法計(jì)算烤煙物理特性指數(shù)和得分，綜合評(píng)價(jià)煙葉物理特性。

參照蔡憲杰等制訂的烤煙外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［20］對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分；參照《中國煙草種植區(qū)劃》［19］，以顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分和色度等6項(xiàng)指標(biāo)作為烤煙外觀質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，各指標(biāo)權(quán)重分別為0.30、0.25、0.15、0.12、0.10和 0.08。以指數(shù)和法計(jì)算烤煙外觀質(zhì)量指數(shù)和得分，綜合評(píng)價(jià)煙葉外觀質(zhì)量。

組織卷煙企業(yè)、技術(shù)單位和商業(yè)企業(yè)的7名評(píng)吸專家，以卷煙品牌需求為出發(fā)點(diǎn)，依據(jù)YC／T 138—1998《煙草及煙草制品 感官評(píng)價(jià)方法》進(jìn)行煙葉評(píng)吸，采用九分制進(jìn)行打分，并作相應(yīng)的文字描述。參照《中國煙草種植區(qū)劃》［19］，以煙氣的香氣質(zhì)、香氣量、刺激性、余味和雜氣等5項(xiàng)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)烤煙感官評(píng)吸質(zhì)量，各指標(biāo)權(quán)重依次為 0.30、0.30、0.08、015和0.17。用指數(shù)和法計(jì)算指數(shù)和得分，綜合評(píng)價(jià)烤煙感官評(píng)吸質(zhì)量。

常規(guī)化學(xué)成分依據(jù)YC／T 159—2002《煙草及煙草制品水溶性糖的測定 連續(xù)流動(dòng)法》、YC／T 173—2003《煙草及煙草制品 鉀的測定 火焰光度法》、YC／T 160—2002《煙草及煙草制品 總植物堿的測定 連續(xù)流動(dòng)法》、YC／T 161—2002《煙草及煙草制品 總氮的測定 連續(xù)流動(dòng)法》以及YC／T 162—2002《煙草及煙草制品 氯的測定 連續(xù)流動(dòng)法》等方法進(jìn)行檢測。并參照《中國煙草種植區(qū)劃》，選擇煙堿、還原糖、總糖、總氮、氯離子、鉀離子含量以及派生值鉀氯比、氮堿比、糖堿比等9項(xiàng)作為烤煙化學(xué)成分的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)［19］。參照相關(guān)研究成果的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法［21－24］，對(duì)煙葉化學(xué)成分指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。各指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)類型及相應(yīng)參數(shù)范圍分別見公式（1）（S型隸屬函數(shù)）、公式（2）（拋物線型隸屬函數(shù)），函數(shù)的拐點(diǎn)及烤煙各化學(xué)成分指標(biāo)的權(quán)重見表2，通過公式（3）得出化學(xué)成分的綜合指標(biāo)值。化學(xué)成分的綜合分值范圍為0～1，其值越高，表明煙葉化學(xué)成分質(zhì)量越好。

式中：I為煙葉化學(xué)成分綜合指數(shù)；Ni、Wi分別為第i種化學(xué)成分含量隸屬度、權(quán)重；x1、x2、x3、x4分別為指標(biāo)的下臨界點(diǎn)、上臨界點(diǎn)、下限最優(yōu)值、上限最優(yōu)值，x表示煙葉化學(xué)成分中的某一項(xiàng)指標(biāo)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 14.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析和多重比較，顯著性水平取0.05。煙葉外觀質(zhì)量、物理特性、感官評(píng)吸質(zhì)量采用賦值權(quán)重指數(shù)和法進(jìn)行評(píng)價(jià)［19］，煙葉常規(guī)化學(xué)成分采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表2 煙葉化學(xué)成分隸屬函數(shù)的指標(biāo)值與權(quán)重

2 結(jié)果與分析

2.1 煙葉物理特性

不同鉀肥施用方式及施用量對(duì)烤后煙葉物理特性的影響與指數(shù)和得分見表3，可以看出，不同鉀肥施用方式處理下，烤后煙葉物理特性指數(shù)和得分均較對(duì)照煙葉有所提高。T1、T2、T5處理的C3F煙葉物理特性指數(shù)和得分均大于75分，高于其他處理；而對(duì)于上部煙葉來說，除對(duì)照外，其他6個(gè)處理煙葉物理特性指數(shù)和得分均大于75分，其中T3、T5處理指數(shù)和得分均大于80分。

表3 不同鉀肥處理對(duì)煙葉物理特性的影響

表4 不同鉀肥處理對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響

2.2 各處理煙葉外觀質(zhì)量

從表4可以看出，各部位不同鉀肥處理烤后煙葉顏色得分為8.5～9.0分，均為橘黃色；成熟度得分為 8.5～9.0分，葉片成熟度好；中部煙葉葉片結(jié)構(gòu)疏松，上部煙葉葉片結(jié)構(gòu)尚疏松；中部葉身份適中，色度中，油分有；上部葉身份稍厚，色度強(qiáng)，油分有。從指數(shù)和得分來看，各處理中部煙葉外觀質(zhì)量指數(shù)和得分間無明顯差異，得分均大于8.00分，外觀質(zhì)量較優(yōu)；對(duì)于上部煙葉來說，T1、T5處理煙葉外觀質(zhì)量指數(shù)和得分大于8.00分，較其他處理高。

2.3 各處理煙葉常規(guī)化學(xué)成分

從表5可以看出，T2、T4、T5處理能明顯提高烤后煙葉的鉀含量，且這3個(gè)處理中部煙葉鉀離子含量除T5處理接近2%以外，其余均大于2%，上部煙葉這3個(gè)處理的鉀離子含量均接近2%。除T1處理外，同一處理中部煙葉鉀含量均高于上部煙葉。由表5還可以看出，增施一定量的鉀肥能提高烤后煙葉的鉀含量，但煙葉的鉀含量并不隨鉀肥施加量的增加而增加。普通硫酸鉀在煙葉后期噴施（T4），對(duì)煙葉的提鉀效果優(yōu)于前期澆施（CK）。

表5 鉀肥處理對(duì)煙葉鉀離子含量的影響

由表6可知，各部位初烤煙葉綜合指數(shù)得分在0.59～082分范圍內(nèi)。其中 T2、T3、T4、T5、T6處理烤后中部煙葉常規(guī)化學(xué)成分的指數(shù)和得分大于0.75，處于高范圍內(nèi)；T2、T5、T6處理烤后上部煙葉常規(guī)化學(xué)成分的指數(shù)和得分大于0.75，處于高范圍內(nèi)。從煙葉化學(xué)成分綜合指數(shù)等級(jí)來看，不同鉀肥澆施量處理對(duì)煙葉化學(xué)成分整體協(xié)調(diào)性有一定的影響，特別對(duì)上部煙葉的影響較明顯。整體來看，T2、T5、T6處理中上部煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性相對(duì)較好，指數(shù)和得分均大于0.75，協(xié)調(diào)性很好。

表6 鉀肥處理對(duì)常規(guī)化學(xué)成分的綜合指數(shù)分析

2.4 各處理煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量

由評(píng)吸結(jié)果（表7）可知，中部煙葉T2、T4、T5處理香氣質(zhì)較好、香氣量尚足、煙氣濃度較濃、雜氣尚輕、刺激性較小、生津微甜，指數(shù)和得分較高；上部煙葉T2、T5處理質(zhì)感柔和、細(xì)膩性較好、香氣量較足、雜氣較輕、濃度較濃、稍有刺激、生津回甜感較好，指數(shù)和得分最高。

表7 不同鉀肥處理對(duì)煙葉感官評(píng)吸的影響

2.5 各處理煙葉經(jīng)濟(jì)性狀

從表8可以看出，鉀肥不同施用方式和施用量對(duì)煙葉經(jīng)濟(jì)性狀有不同的影響，各處理對(duì)煙葉的產(chǎn)量影響不大，但適當(dāng)增加鉀肥的施入量能在一定程度上提高中上等煙比例和產(chǎn)值，其中T2、T5處理烤煙經(jīng)濟(jì)性狀高于其他處理，對(duì)照煙葉經(jīng)濟(jì)性狀相對(duì)較差。

表8 不同處理主要經(jīng)濟(jì)性狀統(tǒng)計(jì)

3 討論與結(jié)論

鉀肥在煙葉生長過程中具有重要的作用，適宜的鉀肥施用方式和施用量在提高煙葉鉀含量的同時(shí)，還能提升煙葉的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。研究發(fā)現(xiàn)，煙葉的鉀含量一般隨著施鉀量的增加而增加，但施加量達(dá)到一定程度后，煙葉鉀含量增加趨勢變緩慢［11］。在本研究中，隨著鉀肥澆施量的增加（T1～T3處理），煙葉鉀含量呈先升高后降低的趨勢，其中硫酸鉀追肥用量為180 kg／hm2時(shí)，煙葉的鉀含量最高。說明僅通過增加鉀肥施用量來提高煙葉鉀含量的方法具有一定的局限性，且會(huì)造成鉀肥的浪費(fèi)，增加成本。一些學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn)，不同鉀肥品種以及不同施用時(shí)間對(duì)烤后煙葉鉀含量有較大影響。張明發(fā)等研究發(fā)現(xiàn)，在煙株生長的中后期施加一定量的鉀肥能明顯提高烤后煙葉的鉀含量［25－26］。張翔等的研究表明，煙株打頂后追施一定量的鉀肥能提高烤后煙葉鉀含量［27－28］。在本研究中，3種不同種類的鉀肥均在烤煙打頂后第3天以噴施的方式施用，除T1處理外，烤后中上部煙葉的鉀含量均高于對(duì)照煙葉，說明封頂后噴施鉀肥能明顯提高煙葉鉀含量。T4處理與CK施用的均為普通硫酸鉀肥，因施用時(shí)間不同，T4處理煙葉鉀含量明顯高于CK，且T4處理硫酸鉀用量為CK的1／5。說明確定煙葉累積鉀離子的高峰期不僅能提高煙葉鉀含量和鉀肥利用率，還能明顯減少鉀肥施用量，節(jié)約施肥成本。

本研究中相同種類鉀肥，在施肥時(shí)間一致的情況下，除T1處理外，其余6個(gè)處理均表現(xiàn)為中部煙葉鉀含量高于上部煙葉。相關(guān)研究也表明，煙葉鉀含量與葉位的關(guān)系為上部葉＜中部葉＜下部葉［26，29］。這可能是因?yàn)榇蝽敽螅瑹熤牦w內(nèi)的鉀離子從上往下運(yùn)輸，從而導(dǎo)致下部和中部煙葉鉀含量高于上部煙葉［26］。

本研究中T1～T3處理以及CK均是在烤煙生長前期澆施較多的鉀肥（180～240 kg／hm2），但提鉀效果沒有打頂后噴施少量鉀肥好，這可能是因?yàn)檫^早施用鉀肥，會(huì)因降水、土壤質(zhì)地、土壤固定等原因而導(dǎo)致鉀元素的流失，影響煙株吸收，降低鉀素利用率，施加時(shí)間不在煙株吸收、積累鉀元素的高峰期內(nèi)［30］。

鉀元素在煙株體內(nèi)幾乎參與了煙株生長過程中所有物質(zhì)的合成轉(zhuǎn)化以及能量代謝過程［31］，因此對(duì)改善煙葉品質(zhì)有較積極的作用。在本研究中，T2、T5處理后烤煙感官質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)性狀整體上較其他處理更優(yōu)。結(jié)合烤煙生產(chǎn)成本等因素考慮認(rèn)為，T5處理（煙株打頂后第3天，葉面噴施紅牛硫酸鉀45 kg／hm2，稀釋比例為1∶15）較適合宣威煙區(qū)烤煙生產(chǎn)。針對(duì)不同煙區(qū)生態(tài)環(huán)境、栽培技術(shù)以及烤煙品種等因素，深入開展烤煙對(duì)鉀素的吸收、運(yùn)輸、累積以及分配規(guī)律，確定鉀素吸收高峰期及最佳的鉀肥施用方法，做到合理施用鉀肥顯得尤為重要和必要。

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