氯化鉀施用量對烤煙產質量的影響

周方貴， 信俊峰， 楊懿德， 楊 洋， 鄢 敏， 劉少軍， 劉 雷

(1.四川農業(yè)大學， 四川 成都 611130； 2.四川省煙草專賣局， 四川 成都 610041； 3.四川省煙草公司 宜賓市公司， 四川 宜賓 644000)

氯元素是烤煙生長發(fā)育所必須但生產過程中忌用的元素，同時也是衡量煙葉品質的重要指標之一[1]。我國煙草種植最適宜區(qū)域的土壤氯含量不超過30 mg/kg，優(yōu)質煙葉生產要求氯含量在25～30 mg/kg[2]。與北方干旱的氣候條件相比，南方由于降雨充沛，土壤氯元素的淋失減少了烤煙對氯的吸收，導致南方煙區(qū)煙葉氯含量低于北方煙區(qū)[3]。宜賓市作為四川省重要的煙葉產區(qū)之一，近年來，植煙土壤水溶性氯含量平均為6.89 mg/kg，其中，水溶性氯低于10 mg/kg的土壤占78.8%，煙葉氯含量為0.10%～0.26%，平均含量為0.17%，未達到優(yōu)質煙葉最低氯含量(0.3%)的要求。關于氯化鉀施用量對烤煙生長與品質[4-9]、生理機制[10]和植煙土壤氯素營養(yǎng)與施用技術[11]等方面已有較多的研究報道，但不同煙區(qū)土壤氯的含量不同，施氯量對烤煙生長及品質的影響存在差異。為此，筆者于2017年5月在宜賓煙區(qū)研究氯化鉀施用量對烤煙產質量的影響，旨在分析氯化鉀施用量與各評價指標間的相關性，弄清宜賓煙區(qū)氯化鉀的適宜施用量，為宜賓煙區(qū)優(yōu)質煙葉生產的合理施肥提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2017年5月在宜賓市興文縣周家鎮(zhèn)進行，試驗地塊地勢平坦、土壤肥力基本一致，且前一年未種植烤煙。供試土壤為黃壤土，基本理化性質：pH 6.20，有機質37.4 g/kg，水溶性氯17.9 mg/kg，水解氮104.8 mg/kg，速效鉀814.7 mg/kg，有效磷88.7 mg/kg。

1.2 材料

1.2.1 烤煙品種 供試烤煙品種為云煙87，當?shù)刂髟云贩N。

1.2.2 肥料 氯化鉀(KCl含量≥70%)，天津市興沃化工科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計 采用隨機區(qū)組設計，局部控制原則，以增施氯化鉀為試驗因素，不施氯化鉀為對照，共計4個處理：T1，施氯化鉀30 kg/hm2；T2，施氯化鉀60 kg/hm2；T3，施氯化鉀120 kg/hm2；CK，不施用氯化鉀。3次重復，小區(qū)面積18 m2(3 m×6 m)，每個小區(qū)種植烤煙30株。氯化鉀作為基肥在煙苗移栽時一次性施入，氮肥、磷肥施用量及其他栽培措施管理一致。

1.3.2 煙葉指標調查與測定

1) 農藝性狀。烤煙的葉片數(shù)、株高、莖圍、最大葉長和最大葉寬等農藝性狀按照YC/T 142-2010規(guī)定調查記錄。

2) 經濟性狀。初烤煙葉上、中、下等級分級按照GB 2635-1992規(guī)定進行，記錄各等級煙葉的重量，并以當?shù)厥召弮r計算均價和產值。

3) 常規(guī)化學成分。初烤煙葉干燥后粉碎過100目篩，送中國農業(yè)科學院煙草研究所測定其鉀、氯、總糖、總氮、煙堿、還原糖、石油醚提取物及灰分等主要化學成分。

1.3.3 煙葉外觀與感官質量評價

1) 外觀質量。烤后煙葉的顏色、成熟度、結構、身分、油分和色度等外觀質量按照GB2635-92規(guī)定進行量化評分。

2) 感官質量。取C3F煙葉卷制成單料煙，其香氣質、香氣量、余味、雜氣和刺激性等感官質量按照GB 5606.4-2005規(guī)定進行評吸評價。

1.3.4 煙葉綜合評價 參照文獻[12]的方法對煙葉質量進行綜合評價，從外觀質量(6分)、化學成分(22分)和感官質量(66分) 3個指標的分值分別占不同權重進行評價，其中物理特性(6分)未做，總分為94分。

1.4 數(shù)據處理

采用Excel 2010和SPSS 20.0整理數(shù)據，并進行差異分析和簡單相關分析。

2 結果與分析

2.1 氯化鉀不同施用量對烤煙農藝性狀的影響

從表1看出，不同處理烤煙各生長階段葉片數(shù)、株高和莖圍等農藝性狀變化。 1) 葉數(shù)。伸根期T2最多，為8.80片；CK其次，為8.60片；T3最少，為8.00片；T2、CK顯著多于T1、T3，T1與T3間差異不顯著。旺長期T2和 T3最多，均為20.00片；CK其次，為19.60片；T1最少，為18.40片；T2、T3及CK差異不顯著，均顯著多于T1。成熟期T2最多，為24.60片；T3其次，為24.20片；T1最少，為21.40片；T2、T3及CK差異不顯著，但均顯著多于T1。2) 株高。伸根期和成熟期T2最高，分別為16.68 cm和117.02 cm；T1其次，分別為15.46 cm和115.70 cm；T3最矮，分別為14.78 cm和110.04 cm；T2顯著高于其余處理；T1與CK間差異不顯著，二者顯著高于T3。旺長期T2最高，為98.22 cm；T1其次，為96.64 cm；T3最矮，為90.76 cm；T1與T2間差異不顯著，二者顯著高于T3和CK，T3與CK間差異不顯著。3) 莖圍。伸根期各處理變化不大，差異均不顯著。旺長期T2最長，為9.74 cm；T1其次，為9.40 cm；T3最短，為9.06 cm；T1與T2間差異不顯著，二者與T3及CK間差異顯著；T3與CK間差異不顯著。成熟期T2最長，為11.02 cm；CK其次，為10.84 cm；T3最短，為10.04 cm；T2與其余處理差異顯著，其余處理間差異不顯著。4) 最大葉長和最大葉寬。不同處理的變化規(guī)律相近。總體看，各性狀指標數(shù)值隨著氯化鉀施用量的增加呈先增后減趨勢，表明適宜的氯化鉀施用量能夠促進烤煙的生長發(fā)育。

表1氯化鉀不同施用量烤煙各生長階段的農藝性狀

Table 1 Agronomic traits of flue-cured tobacco plants at different growth stage under different potassium chloride application rate

階段Growth stage處理Treatment葉數(shù)/片Leaf number株高/cmPlant height莖圍/cmStem girth最大葉長/cmMaxium leaf length最大葉寬/cmMaxium leaf width伸根期 Root-extended stageCK8.60 a15.24 b4.54 a28.28 b13.46 aT18.20 b15.46 b4.64 a27.96 b13.98 aT28.80 a16.68 a4.34 a30.42 a13.52 aT38.00 b14.78 c4.32 a27.18 b10.98 b旺長期 Vigorous growing stageCK19.60 a91.00 b9.18 b58.44 b31.14 aT118.40 b96.64 a9.40 a65.20 a29.74 bT220.00 a98.22 a9.74 a66.32 a31.28 aT320.00 a90.76 b9.06 b60.98 b28.58 b成熟期 Mature stageCK23.60 a113.82 b10.84 b68.24 b36.34 bT121.40 b115.70 b10.46 b72.10 a37.74 bT224.60 a117.02 a11.02 a75.21 a40.28 aT324.20 a110.04 c10.04 b69.58 b38.58 b

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference at (P<0.05) level. The same below.

經相關分析，氯化鉀施用量與葉數(shù)、最大葉長、最大葉寬、株高和莖圍的簡單相關系數(shù)在伸根期分別為-0.535、-0.239、-0.857、-0.202和-0.777，旺長期分別為0.490、0.096、-0.738、-0.231和-0.408，成熟期分別為0.444、-0.586、-0.660、0.118和0.589，各性狀指標與氯化鉀施用量之間相關性不顯著。

2.2 氯化鉀不同施用量對烤煙經濟性狀的影響

從表2看出，中上等煙比例、均價及產值3個不同氯化鉀施用量處理均較CK有所增加，且隨氯化鉀施用量的增加呈先增后減趨勢；T2的產值和中上等煙比例顯著高于其余處理；T1和T2的均價顯著高于T3和CK。產量T2最高，為139.24 kg/667m2；CK其次，為137.54 kg/667m2；T3最低，為134.68 kg/667m2；T1、T2及CK間差異不顯著，均顯著高于T3。經簡單相關分析，產值、產量、均價和中上等煙比例與氯化鉀施用量間的簡單相關系數(shù)分別為0.050、-0.403、0.128和0.274，4個指標與氯化鉀施用量間的相關性均不顯著。

表2 氯化鉀不同施用量烤煙的經濟性狀

2.3 氯化鉀不同施用量對煙葉外觀質量的影響

從表3可知，氯化鉀不同施用量烤煙外觀質量的綜合評價得分T2最高，為78.3分；T1其次，為76.8分；T3最低，為73.8分；不同處理間差異不明顯。煙葉外觀質量總體表現(xiàn)為色度強、油分有、身分適中、結構尚好、成熟度好和葉色檸檬黃或橘黃。經相關分析，氯化鉀不同施用量與煙葉顏色、成熟度、結構、身分、油分和色度的簡單相關系數(shù)分別為0.956、0.478、-0.507、-0.169、-0.293和-0.169，除煙葉顏色與氯化鉀施用量之間存在顯著正相關外，成熟度、結構、身分、油分和色度均與氯化鉀施用量之間的相關性均不顯著。

表3氯化鉀不同施用量烤煙外觀質量的綜合評價

Table 3 Comprehensive evaluation on appearance quality of flue-cured tobacco under different potassium chloride application rate 分

處理Treatment顏色(0.30)Color成熟度(0.25)Maturity degree結構(0.15)Structure身份(0.12)Thickness油分(0.10)Oil content色度(0.08)Chromaticity總分Total score10分制100分制CK2.551.751.200.960.650.527.6376.3T12.401.881.121.020.700.567.6876.8T22.402.001.201.020.650.567.8378.3T32.251.881.120.960.650.527.3873.8

注：括號內數(shù)值表示各指標分值所占權重，下同。

Note: The figure within parerntesis indicates the score weight of each indicator. The same below.

2.4 氯化鉀不同施用量對烤煙中部葉化學成分含量及協(xié)調性的影響

2.4.1 化學成分含量 從表4看出，不同施氯量烤煙中部葉的鉀、氯和總糖等化學成分含量的變化。鉀含量：CK最高，為2.58%；T1其次，為2.27%；T2最低，為1.73%；CK顯著高于氯化鉀不同施用量處理，T1與T3差異不顯著，但均顯著高于T2。氯含量：T1最高，為0.30%；T2其次，為0.24%；CK最低，為0.15%；氯化鉀不同施用量處理均顯著高于CK，T1顯著高于T2和T3。總糖和還原糖：T3最高，分別為24.3%和26.32%；T2其次，分別為22.1%和22.52%；CK最低，分別為19.4%和20.25%；T3顯著高于其余處理，T2顯著高于T1和CK，T1與CK差異不顯著。總氮和煙堿：T1和CK最高，分別為2.44%和3.14%； CK和T1其次，分別為2.32%和2.95%；T3最低，分別為2.10%和2.69%；CK、T1和T2間差異不顯著，三者均顯著高于T3。灰分：T2最高，為12.44%；CK其次，為12.37%；T1最低，為10.85%；T2與CK差異不顯著，但均顯著高于T1和T3，T1與T3間差異不顯著。醚提取物：T1最高，為5.99%；T3其次，為5.20%；T2最低，為3.50%；T1顯著高于其余處理；CK與T3差異不顯著，二者均顯著高于T2。

表4氯化鉀不同施用量烤煙中部葉化學成分的含量

Table 4 Content of chemical components in middle leaves of flue-cured tobacco under different potassium chloride application rate %

處理Treatment鉀Potassium氯Chlorine總糖Total sugar總氮Total nitrogen還原糖Reducing sugar煙堿Nicotine灰分Ash 醚提取物Ether extractCK2.58 a0.15 c19.4 c2.32 a20.25 c3.14 a12.37 a5.13 bT12.27 b0.30 a20.1 c2.44 a20.29 c2.95 a10.85 b5.99 aT21.73 c0.24 b22.1 b2.26 a22.52 b2.89 a12.44 a3.50 cT32.15 b0.23 b24.3 a2.10 b26.32 a2.69 b11.24 b5.20 b

2.4.2 相關性 從表5看出，氯化鉀施用量與中上部煙葉煙堿含量呈極顯著負相關；與上部葉總氮、中部葉總糖及還原糖之間呈極顯著正相關；與上部葉還原糖、中部葉總氮及醚提取物呈顯著正相關。

表5氯化鉀不同施用量與各部位煙葉化學成分含量的簡單相關系數(shù)

Table 5 Simple correlation coefficient between chloride application rate and chemical component content of tobacco leaves from different parts

部位Position氯Chlorine鉀Potassium總糖Total sugar總氮Total nitrogen還原糖Reducing sugar醚提取物Ether extract灰分Ash 煙堿NicotineB3F0.503-0.3260.1540.842 **0.820*-0.291-0.284-0.921 **C3F0.285-0.5120.990 **0.828*0.963 **0.721*-0.316-0.906 **

注：*表示相關性顯著(P<0.05)，**表示相關性極顯著(P<0.01)。

Note: * and ** indicate significance of correlation atP<0.05 andP<0.01 level separately.

2.4.3 協(xié)調性 從表6可知，隨氯化鉀施用量的增加，煙堿和糖堿比分值呈增大趨勢，還原糖和氮堿比的分值則呈減小趨勢，總氮分值則無差異。3個處理總分之間差別不大，但均高于對照CK。表明，施用氯化鉀有利于煙葉化學成分協(xié)調性提高。

表6氯化鉀不同施用量煙葉各化學成分含量的綜合評價

Table 6 Comprehensive evaluation on different chemical component content in flue-cured tobacco leaves under different chloride application rate 分

處理Treatment煙堿(0.17)Nicotine總氮(0.09)Total nitrogen還原糖(0.14)Reducing sugar鉀(0.08)Potassium糖堿比(0.25)Sugar /Nicotineratio氮堿比(0.11)Nitrogen/Nicotine ratio鉀氯比(0.09)Potassium/Chlorine ratio總分(93)Total scoreCK66.00100.00100.00100.0086.3385.92100.0082.25T185.00100.00100.0095.4089.1991.8197.8586.29T291.00100.0097.4084.6095.2888.8096.0587.11T3100.00100.0078.4093.00100.0088.71100.0088.17

2.5 氯化鉀不同施用量對煙葉感官及綜合評價質量的影響

2.5.1 感官評價 從表7可知，3個氯化鉀不同施用量處理總分均高于CK，其中，T2總分最高，為74.40分，且各項評價指標分值(刺激性除外，T2與T3相同)高于其余處理。施用氯化鉀有利于提高煙葉吸食的香氣質和香氣量等有利因素，降低煙葉吸食的干燥感和雜氣等不利因素，改善煙葉香、吃味，使煙葉整體評吸質量得到提高。經相關分析，氯化鉀不同施用量與香氣質、香氣量、雜氣、余味和刺激性間的簡單相關系數(shù)分別為0.414、0.534、-0.098、-0.478和0.663，氯化鉀不同施用量與各指標之間的相關性均不顯著。

表7 氯化鉀不同施用量煙葉的感官評價得分

2.5.2 綜合評價 從表8可知，將煙葉外觀質量、化學成分和感官質量分別占不同權重進行綜合評價，氯化鉀不同施用量處理綜合評價得分均高于CK，其中，T2最高，為72.96分；T1其次，為72.44分。表明，增施氯化鉀60 kg/hm2其綜合質量最好，其外觀與感官質量分值高于其余處理。

表8 氯化鉀不同施用量烤煙質量的綜合評價

3 結論與討論

試驗結果表明，烤煙農藝性狀各指標數(shù)值隨著氯化鉀施用量的增加呈先增后減趨勢，適宜的氯化鉀施用量可促進烤煙的生長發(fā)育；增施氯化鉀，初烤煙葉產值量提高，總糖、還原糖含量有所增加，煙堿含量有所降低，氯含量適中，外觀質量有所提高；增加吸食香氣質量，減少吸食雜氣，但氯化鉀不同施用量與評吸各指標間的相關性不顯著，與前人研究結果一致[7,13-15]。氯化鉀施用量與化學成分多個指標存在極顯著或顯著相關性，可能是由于氯離子和鉀離子影響代謝途徑中酶的活性，進而影響化學成分的合成與積累[16-18]；煙葉氯含量與氯化鉀施用量之間不存在正相關，與已有研究結果不同[19-21]，其原因可能是氯素利用率隨氯化鉀施用量的增加而有所降低，并且煙株在對氯素的吸收和轉運受介質中氯含量、環(huán)境溫度、土壤通氣、pH和光照等因素的影響[22]，因而導致煙葉氯含量并未隨氯肥施用量的增加而增加。生產上應結合當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境條件合理增施氯化鉀。

試驗地塊土壤水溶性氯含量為17.9 mg/kg，烤煙產值和質量綜合評價以施用氯化鉀60 kg/hm2最好。因此，在宜賓土壤氯含量較低的地區(qū)，可通過增施氯化鉀提高煙葉的產值與品質。但考慮到氯素對烤煙品質形成影響的特殊作用，所以生產過程中應結合當?shù)厣鷳B(tài)條件、栽培措施以及土壤氯含量的高低，確定適宜含氯化肥的施用量，以達到氯素提高煙葉產質量的積極作用。