復合鉀肥配施有機酸對貪青烤煙的落黃及鉀含量的影響

楊應粉 李曉婷 葉承虎

摘要：為研究復合鉀肥配施有機酸對打頂后貪青烤煙的落黃及鉀含量的影響，設CK（噴施清水）、T1（復合鉀肥+蘋果酸）、T2（復合鉀肥+檸檬酸）、T3（復合鉀肥+草酸）、T4（復合鉀肥）5個處理，在打頂后3 d進行噴施。研究結果表明，施用復合鉀肥配施檸檬酸能加快烤煙葉綠素降解速度，柵欄組織逐漸變得疏松，海綿組織不斷分解，間隙增大，且柵欄組織和海綿組織的厚度有明顯降低，葉柵欄組織/海綿組織的值和柵欄組織/葉片厚度的值明顯降低，成熟斑較增多，煙葉落黃成熟程度較好;同時煙葉單位面積產量、單位面積產值、鉀離子含量分別比對照提高了10.0%、11.2%、87.9%。施用復合鉀肥配施檸檬酸，可有效促進烤煙成熟落黃，提高煙葉鉀離子含量及產質。

關鍵詞：烤煙;打頂;復合鉀肥;有機酸;落黃;葉綠素;柵欄組織;海綿組織;成熟斑;產量;鉀離子

中圖分類號： S572.06 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）03-0112-07

鉀是所有植物必需的營養元素，在煙株體內以離子態游離存在，是烤煙中含量最豐富的陽離子，是三大酶類（合成酶、氧化還原酶、轉移酶）的活化劑，參與糖代謝、蛋白質代謝、核酸代謝等主要代謝過程[1]。景延秋等的研究結果表明，噴施磷酸二氫鉀會使烤煙含鉀量有所增加，有利于中性致香物質的生成，有利于煙葉成熟落黃，噴施磷酸二氫鉀后煙葉品質較好[2]。王小兵等的研究結果表明，打頂后噴施磷酸二氫鉀能顯著降低中部、上部煙葉還原糖、總糖、煙堿、總氮含量，提高煙葉中鉀含量，改善煙葉的內在品質，促進煙葉內在化學成分的協調[3]。裘宗海等研究表明，鉀與鈣二者之間存在離子拮抗關系，施用鉀肥后使煙株吸鎂量下降，導致煙葉中葉綠素含量降低，有利于煙葉褪綠成熟及烘烤，特別是施氮量很高時，配施有機酸可減輕煙葉氮肥過量的不利影響[4]。汪鄧民等的研究表明，增施鉀肥能促進煙葉成熟，延遲衰老;提高干物質含量，促進煙葉內有機物的轉化;糖含量/煙堿含量值適中;降低下部葉片假熟比例，促進上部葉片的充分成熟，從而提高采收葉片的質量[5]。同時，鉀肥配施低濃度的有機酸對作物的生長可產生積極的影響，施用外源有機酸可促進作物生長，增強抗性，提高品質[6]。

近年來，在烤煙生產中，有些煙農為追求產量，盲目過量施用氮肥。加上無論在南方煙區還是在北方煙區，由于高溫多雨，在生長后期土壤的氮素礦化使煙葉中的氮素營養難以控制，造成成熟期煙葉不能正常落黃，煙葉品質下降[7-8]。如何解決此問題，成為廣大科研工作者的研究熱點。本試驗研究了復合鉀肥配施有機酸對打頂后的貪青烤煙的落黃及鉀含量的影響，旨在為貪青烤煙能夠正常成熟提供理論依據和新的途徑，并為現代煙草農業的可持續健康發展提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2017年在云南省安寧市八街街道小后沖村進行，位于滇中高原的東部邊緣，平均海拔 1 800 m，年平均氣溫14.7 ℃，極端最高氣溫 31.5 ℃，極端最低氣溫-7.8 ℃。年平均降水量約為1 000.5 mm，月最大降水量208.3 mm，日最大降水量153.3 mm，降水主要集中在5—9月。供試土壤為紅壤，pH值為6.83，有機質含量37.09 g/kg，全氮含量 1.80 g/kg，全磷含量0.75 g/kg，全鉀含量25.84 g/kg，堿解氮含量125.98 mg/kg，速效磷含量35.65 mg/kg，速效鉀含量145.40 mg/kg，試驗品種為K326。5月1日移栽，株距為 50 cm，行距為120 cm。

1.2 試驗設計

供試肥料：復合鉀肥的商品名為葉黃，由云南瑞升煙草技術（集團）有限公司提供;N ∶ P2O5 ∶ K2O=0 ∶ 18 ∶ 34+微量元素（TE）。選取貪青徒長的植煙地塊，采用同田對比法，試驗共設5個處理（表1），每個處理面積0.02 hm2，設3次重復，共計15個試驗小區。其中，復合鉀肥用量6.563 3 kg/hm2和有機酸含量1.476 kg/hm2混合后稀釋120倍充分溶解均勻在煙株打頂后3 d進行葉面噴施1次，噴施時間在10：00以前或16：00以后，噴施后2 h內若下雨須要重新噴施。不同處理的其他管理參照優質煙葉生產技術進行。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 植物學性狀定性定量描述 在施肥當天及施肥后7、14、21 d，測量各處理煙葉莖葉角度，描述葉色、主脈變白程度、茸毛變白及脫落程度、成熟斑、葉尖、葉緣變化情況等。

1.3.2 葉綠素含量SPAD值檢測 在施肥當天及施肥后7、14、21 d 采用葉綠素快速測定儀測定葉綠素SPAD值。各處理小區中分別選取長勢一致的6株煙，測量中部葉（第11張或第12張）選取煙葉主脈兩側6～8個點測定葉綠素含量，計算平均值。

1.3.3 葉綠素含量和組織切片檢測 在施肥當天（0 d）及施肥后7、14、21 d，分別隨機選取每個處理長勢一致的3株煙的中部葉（第11張或第12張）打孔取樣，檢測葉綠素含量和組織解剖結構，每個處理隨機取3個樣。以主脈為中軸，取葉片中間部位，取樣時避開葉脈。取樣時以葉片主脈對分，葉片中部組織和葉綠素（打孔器）樣品各取1份，分別放入固定液和乙醇溶液中，其中葉綠素樣品用錫箔紙密封，于弱光條件下保存。

1.3.4 經濟性狀統計 嚴格掛牌烘烤，從煙葉采收到烘烤，再分級扎把嚴禁混亂，以便精確測產，并準確分級，計算煙葉等級情況。

1.3.5 初烤煙葉樣品采集及檢測 定級后，從各處理中隨機挑選C3F等級煙葉樣品，每個等級 1.5 kg。檢測煙葉鉀離子含量。

1.3.6 組織切片檢測方法 采集的鮮煙樣品放入FAA固定液固定至少48 h，采用石蠟制片法作永久封片，切片厚度 10 μm，番紅·固綠對染，Olympus攝影顯微鏡觀察拍照，并測量相關指標。共觀察3張切片，每張切片觀察4個視野。

1.4 數據分析

數據處理和統計分析采用Microsoft Excel 2007和PASW Statistics 18.0進行，多重比較采用Duncans法和Dunnetts T3方法。

2 結果與分析

2.1 植物學性狀分析

施肥當天及施肥后7、14、21 d中部葉的植物學性狀描述見表2。隨著施肥時間的推移，葉片黃綠色所占比例增大，并從葉尖、葉緣逐漸向葉基和葉中擴大;至施肥后21 d時，煙葉大部分呈現黃綠色，變黃程度達到8/10，不同處理與對照相比，T1處理落黃程度最好;隨著施肥時間的推移，主脈的變白程度增大，分別由淡綠到變白8/10，同時，茸毛也逐漸變白，并脫落;隨著成熟時間的推移，煙葉的成熟斑增多，且集中在葉尖和葉緣，并逐漸向葉片的葉基和葉中部蔓延不同處理與對照相比，T1、T2處理表現程度最好;隨著成熟度的增加，煙葉莖葉夾角增大，由施肥前的25°增大到施肥后21 d時的50°，同時葉尖、葉緣卷曲，并呈現枯黃的現象。綜合分析，T1處理中部葉的田間落黃程度表現較佳，T2處理次之。

2.2 組織結構

2.2.1 煙草葉片組織結構解剖特征 煙草的葉片主要由上表皮、葉肉、葉脈和下表皮構成，葉肉中的柵欄組織和海綿組織區分明顯。葉片的上、下兩面均是由1層細胞組成的表皮層，表皮細胞為長方形或近橢圓形，上表皮細胞的排列較下表皮細胞整齊，并且上表皮細胞的角質層較下表皮細胞厚。煙葉柵欄組織由1層排列整齊的長柱狀細胞構成，長軸垂直于表皮，細胞排列成較緊密的柵欄狀，海綿組織是由多層不規則的細胞組成，細胞間隙較大。隨著施肥后時間的延長，不同處理煙葉組織結構變化不同，主要可以看出柵欄組織和海綿組織的變化。施肥前柵欄組織排列緊密，海綿組織間隙不大，隨著煙葉的成熟，柵欄組織逐漸變得疏松，海綿組織不斷分解，間隙不斷增大，與對照相比T1、T2處理的煙葉變化較明顯，此外T3、T4處理也有一定的作用（圖1）。

2.2.2 不同處理煙葉組織結構變化幅度比較

2.2.2.1 不同處理煙葉厚度比較 從表3可以看出，施肥前中部葉厚度為652.833～844.333 μm，施肥后煙葉的葉片厚度變幅沒有較對照顯著降低，表明煙葉厚度沒有明顯的下降趨勢?？傮w來看，施肥處理對K326煙葉厚度沒有影響。

2.2.2.2 不同處理煙葉柵欄組織厚度比較 從表4可以看出，施肥前中部葉柵欄組織厚度為249.67～356.83 μm，中部葉僅有T1處理施肥后煙葉的柵欄組織厚度變幅降低，其中施肥后7 d顯著低于對照?？傮w來看，T1處理的中部葉柵欄組織厚度有降低的趨勢。

2.2.2.3 不同處理煙葉海綿組織厚度比較 從表5可以看出，施肥前中部葉海綿組織厚度為246.67～404.67 μm，中部葉只有T1處理施肥后煙葉的海綿組織厚度變幅降低，其中施肥后7、14 d顯著低于對照，總體來看，T1處理對中部葉的海綿組織厚度有降低的趨勢。

2.2.2.4 煙葉柵欄組織/海綿組織的值（組織比值）變化 研究表明，煙葉的柵欄組織/海綿組織的值隨煙葉的衰老而降低。從圖2可以看出，T1、T2處理的中部葉組織比值呈下降的趨勢。總體來看，T1、T2處理能降低煙葉的組織比，對煙葉成熟有促進作用，其中T2處理較好。

2.2.2.5 煙葉柵欄組織/葉片厚度比值（柵葉比值）變化 從圖3可以看出，T1、T2、T4處理的中部葉柵葉比值呈下降趨勢;總體來看，T1、T4處理能降低煙葉的柵葉比，對煙葉成熟有促進作用，其中T1處理較好。

2.3 葉綠素含量分析

2.3.1 SPAD值 在施肥當天及施肥后7、14、21 d中部葉7個處理SPAD值變化（圖4）表明，隨著成熟時間的推移，葉綠素含量呈下降的趨勢;不同處理SPAD值的變化量依次為 T1>T2>T4>T3>CK，T1處理的葉綠素含量減少最多，其次是T2處理，變化量最小的是對照，說明施用復合鉀肥配施有機酸對葉綠素降解有一定的促進作用。

2.3.2 葉綠素含量 因各次采集的樣品葉綠素含量差異均不顯著，故選取從施肥當天與施肥后21 d葉綠素含量的差值進行方差分析，從表6可以看出，T1、T3、T4處理葉綠素a含量與對照差異顯著，T3、T4處理葉綠素b含量與對照差異顯著，除T2處理與對照相比總葉綠素含量、質體色素總量差異不顯著外，其余處理均表現出差異極顯著或顯著高于對照（P<0.01或P<0.05），處理T1、T3、T4與對照相比類胡蘿卜素含量差異極顯著或顯著高于對照（P<0.01 或P<0.05）。

2.4 鉀離子含量

2.4.1 新鮮煙葉鉀離子含量 從圖5可以看出，施肥后 21 d，不同處理間鉀離子含量有一定的差距，處理組鉀離子含量均大于對照， 不同處理中鉀離子含量最高的為T1處理，其次為T2處理。

2.4.2 初烤煙葉鉀離子含量 從圖6可以看出，烤后中部葉中，不同處理的鉀離子含量均大于對照，其中鉀離子含量最高的為T1處理。

2.5 烤后煙葉經濟性狀的分析

從表7可以看出，葉黃和有機酸配施對單位面積產量、單位面積產值、中上等煙比例影響較大，產量、產值、中上等煙比例、上等煙比例均高于對照，其中T1處理（復合鉀肥+檸檬酸）產值增加最多。

3 結論與討論

烤煙葉片的組織結構形態直接反映了烤煙的營養狀況和成熟特征，并最終影響煙葉的品質[9]。烤煙葉片主要由上表皮、葉肉、葉脈和下表皮構成，葉肉中的柵欄組織和海綿組織區分明顯。已有研究結果表明，柵欄組織厚度/海綿組織厚度是判斷煙葉質量的可靠指標，比值越大，品質越佳;柵欄組織厚度/海綿組織厚度、柵欄組織厚度/葉片厚度二者的值是反映葉肉結構與光能利用的水平，比值越高，其光能利用率越高[10-12]。隨著成熟度的增加，同一部位的葉片厚度、柵欄組織厚度以及單位長度柵欄組織細胞數呈下降的趨勢，而且成熟度越高，下降的幅度越大，細胞間孔隙度隨成熟度發展而增大[13-17]。本研究中不同處理與對照相比，施肥前柵欄組織排列緊密，海綿組織間隙不大，隨著煙葉的成熟，柵欄組織逐漸變得疏松，海綿組織不斷分解，間隙不斷增大，柵欄組織和海綿組織的厚度有明顯降低的趨勢，煙葉柵欄組織厚度/海綿組織厚度值和柵欄組織厚度/葉片厚度的值也有明顯降低，其中變化最明顯的是葉黃配施檸檬酸處理。

煙草質體色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素（胡蘿卜素和葉黃素），其含量和組成隨煙葉的品種、類型、生長發育、加工處理方式的不同而有差異[7]。煙草質體色素是影響煙葉品質和可用性的主要成分之一，其含量和性質不僅直接影響煙葉的外觀質量，而且還直接和間接地影響煙葉的內在品質[18];韋風杰的研究表明，烤煙發育過程中葉綠素含量隨生育期的推進而逐漸下降，發育前中期下降較快，發育后期其代謝趨于平衡，下降緩慢[19]。Whitefield等觀察到所有色素均隨成熟進程的推進而下降，但各色素下降的速度依不同部位的葉片而不同[20]?？竞鬅熑~中質體色素含量影響煙葉品質和可用性，葉綠素在煙葉成熟和調制過程中變化幅度較大，打頂后噴施鉀肥，煙葉中葉綠素含量減少，類胡蘿卜素含量增加;即噴施鉀肥有利于葉綠素降解，有利于煙葉變黃。類胡蘿卜素降解產物是煙草中很重要的一部分中性致香物質，與煙葉外觀和品質有直接關系[21-23]。本研究中從快速測定葉綠素含量來看，隨著時間的推移，葉綠素含量逐漸減少，不同處理的變化程度均大于對照，其中T1處理、T2處理葉綠素降解得最多;從實驗室測定的葉綠素含量變化情況來看，葉綠素含量變化呈現出明顯的規律，處理組葉綠素含量整體變化程度明顯大于對照，T1處理葉綠素降解得較快;從植物學性狀定性定量描述來看，不同處理與對照相比效果明顯，處理組煙葉整體表現出分層落黃好，成熟斑增多，其中效果最明顯的是T1處理。

打頂會對煙株內的鉀含量造成明顯的影響。打頂后10 d內，烤煙葉片中鉀分配減少，根中鉀分配增加[24];劉好寶認為，打頂導致煙株根系活力下降，庫源關系發生劇烈變化，使本來作為鉀素輸入庫的葉片在打頂之后變成了鉀素輸出的源，從而造成了在打頂之后葉片鉀含量下降[25]。本研究中打頂后3 d配套施用新品鉀肥和有機酸，新鮮煙葉及烤后煙葉中鉀離子含量明顯高于對照;從經濟性狀來看，各處理的產量、產值、中上等煙比例、上等煙比例均高于對照，其中T1處理產值均最高。

綜上所述，對貪青的烤煙，在打頂后3 d施用復合鉀肥配施檸檬酸可以提高煙葉的鉀離子含量，促進煙葉正常落黃，并且明顯提高煙葉的產量。因此，可以在烤煙生產中推廣該技術，同時繼續對該技術進行研究與驗證，今后還須進一步研究打頂后噴施復合鉀肥配施有機酸使貪青烤煙能正常落黃，提高煙葉產質量，促進煙農增收，取得良好的經濟效益，保障煙葉原料生產，為卷煙工業提供有效技術支撐。

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