根外追施钾肥对烤烟产质量的影响研究进展

欧清华

摘 要：综述了钾对烤烟产量和品质的影响，分析了根外追施钾肥对烤烟生长发育、产量和品质及土壤养分的影响，比较了根外追肥钾肥与常规施用钾肥的效果，对烤烟根外追施钾肥研究方向进行了展望。

关键词：烤烟；根外追施；钾肥；产质量；研究进展

中图分类号：S572 文献标识码：A DOI编码：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

钾是作物普遍需要的一价金属阳离子，是作物生长发育必需的大量营养元素之一，大田施钾可以显著提高作物产量，改善作物品质。烟草是需钾量较多的经济作物之一，每生产100 kg干烟叶需要从土壤中吸收9.88 kg钾[1]。我国烤烟平均含钾量为1%～2%，与国外烤烟的含钾量相比较差距较大。因此，烟叶钾含量低一直困扰着我国的烟草生产。含钾量是卷烟工业评价烟叶品质的重要指标之一，烟叶钾含量高可降低烟气中的一氧化碳和焦油含量，提高卷烟燃吸的安全性，目前生产上往往采取根内施用钾肥的手段来提高烟叶的含钾量。钾肥在烤烟生产上的研究开展较多，通过多学科、多专业的联合攻关，取得了十分重要的成果，这些成果集中在钾肥的施用量、施肥方式方面，而根外追施钾肥对烤烟品质的影响报道不多，同时由于地域不同，气候、土壤等条件也不相同，使得成果的异地适用性不理想。

1 钾对烤烟生长发育的生理功能

1.1 钾是多种酶的活化剂

钾元素主要以阳离子形态存在烟株体内，能提高烟株的呼吸效率，减少烤烟体内物质和能量的消耗，钾以60 多种酶的活化剂存在植物体内参与烟株碳水化合物代谢、脂类代谢以及蛋白质代谢过程[3-5]。

1.2 能调节气孔开关

钾元素能调节气孔开关，当进入细胞后，保卫细胞内钾浓度增加，细胞的水势降低，水分进入细胞使之膨胀，于是气孔开放。

1.3 参与物资运输

钾能参与物资运输，当缺少钾元素时，作物本身就会抑制光合产物从叶片运出。

1.4 改善烟叶的品质

钾是作物重要的品质元素之一，钾元素可以改善烟叶的品质、增强黄麻纤维的抗力、增加棉花纤维长度、提高甜菜的含糖量、提高甘薯的淀粉率，钾元素还具有促进烤烟正常落黄成熟，提高烟叶的可用性和上等烟比例的作用[6]。

1.5 提高烤烟的抗逆性

钾元素能促进烤烟维管组织和表皮组织的发育，减少烤烟蒸腾，增加细胞持水力，增强烤烟抗旱能力；钾能增加烤烟体内糖分积累，增强细胞渗透压力，提高烤烟抗寒能力；另外，钾还能增强烤烟抗病害侵袭、抗倒伏的能力。汪邓明等[7]研究表明钾元素参与调节保卫细胞的开闭，以此增强烤烟的抗逆、抗寒和抗旱力。

2 钾元素对烤烟产质量的影响

钾元素充足时，不但能使烤烟产量增加，而且可以改善烤烟品质，因此钾通常被称为烤烟“品质元素”之一。钾元素对烤烟产质量影响主要体现在：能促进烟草生长提高产量；能改善烤烟的外观质量，提高上等烟比例；能提高烤烟的品质、燃烧性等。含钾量高的烟叶色泽大多数呈桔黄色，富有弹性和韧性，香气足，吃味好，燃烧性好，填充性强。钾元素既对烟叶香吃味及卷烟制品安全性有关，又与烟草的可燃性有明显作用[8]。

有关钾元素对烤烟生长、发育及产量、品质关系的研究，已有较多报道[9-20]，大量试验证明，充足的含钾量能提高烤烟产质量。戴勋等[21]通过分析原烟外观质量、经济性状、物理特性和化学成分的变化，研究不同钾肥施用方法与栽培方式对烤烟产量和质量的影响，结果表明，低起垄2次培土成垄，钾肥50%作基肥起垄时条施、20%掏苗时追施、栽后25～30 d用2%～3%速溶硫酸钾进行根外追肥、40～45 d用2%～3%的速溶硫酸钾进行第2次根外追肥的表现为原烟外观质量好，经济性状良好，物理特性好、化学成份协调。王霈等[22]研究不同生育阶段施用钾肥及叶面补施钾肥对烤烟生物学性状、烟叶产量和质量的影响，认为在烤烟生育过程中、生育前期施入钾肥不但可以提高烟叶单产，还可以提高烤烟的品质和经济价值。烤烟钾含量是衡量质量优劣的重要指标之一，烤烟中含钾量增加会降低总生物碱含量[23]，Tso[24]报道，一旦烤烟钾含量不足，直接引起烟株体内有机酸浓度大幅度变化[25]，Leggt 研究发现，烤烟钾含量提高能显著减少总挥发碱基氮总量和α-氨基酸、蛋白质等对烤烟品质不利的物质含量，另外可改善烟叶品质，提高烟叶燃烧性[26-27]，石屹等[28]研究认为，钾含量对烤烟产生焦油量影响最大。有关研究还显示，我国绝大部分地区烤烟的钾含量与香味、吃味呈正相关关系，提高烤烟钾含量对提高致香物质含量的效果较为显著[29]。提高烤烟钾含量后，烤烟型卷烟中抽吸次数、静态燃烧、微粒物质含量以及尼古丁含量均有所降低。烤烟钾含量与燃烧性有关，Attod[30]研究指出，烤烟燃烧时间可以通过还原氮、氯和钾的含量变化进行描述，这些因素中，氯和氮都严重减弱烟叶的燃烧性，而钾是有益于燃烧性的。金妍姬等[31]研究结果发现，通过增加追施钾量，烟碱则呈降低的趋势，烟叶总糖、钾不断增加，总糖、还原糖、烟碱、钾、氮碱比及糖碱比与增加追施钾量成显著或极显著相关关系，氯、总氮及钾氯比与增加追施钾量无显著相关性，研究表明不同钾肥追施量对烟叶总糖、烟碱、钾及氮碱比和糖碱比的影响比较大。

3 提高烟叶含钾量的措施

3.1 培育出综合性状优良的高钾烤烟品种

不同品种烤烟的根系对钾元素的吸收能力有明显差异，因此，加强育种培育高吸钾型烟草品种，以此充分发挥烟草自身对钾的吸收和积累能力，达到提高烟叶钾含量目的。

3.2 选择最适宜区域种植烤烟

土壤pH值、土壤供钾能力、土壤质地、土壤钙镁含量、土壤水分等适宜的土壤环境是生产优质烤烟的必要条件[32-40]，最适宜区域植烟土壤供肥力中等，弱酸性，具有一定的保水保肥能力，固定钾离子的能力弱，便于调控钾和氮的供应。不同的气候状况对烤烟植株吸收钾离子以及烟叶的含钾量都会有明显影响，降雨量偏大，土壤易受涝害，烟叶含钾量就降低。

3.3 改进烤烟种植技术

3.3.1 钾肥种类 为了提高钾肥利用率和烟叶中的钾含量，在钾肥种类选择上以无机钾肥为主，富钾绿肥等新型含钾肥料为辅。

3.3.2 钾肥用量 保证烟株正常生长、获得优质适产的重要条件之一，就是烟株生长发育过程中提供充足的钾肥。烤烟是喜钾作物，其营养特点是对钾元素需求量大，烤烟吸钾量约为吸氮量的2～3倍。有试验结果表明，为了使烟叶钾含量达到2%以上，要求施钾量达400 kg·hm-2以上。一般来说，烟叶含钾量与施钾量呈正相关关系，但到一定程度时，烟叶含钾量提高的幅度与施钾量的增加不呈正相关关系，因此，在钾肥施用技术上，不能无限制增施钾肥，避免浪费。

3.3.3 钾肥施用方式 为提高烟叶钾含量而采用何种施用方式，目前的研究结果争议较多，在实践过程中基肥和追肥结合施用最为普遍。钾肥施用方式较大程度影响到上部、中部和下部的烟叶钾含量，基肥较利于下部烟叶钾含量的吸收和积累，追肥则有利于中上部烟叶钾的吸收和积累[41]。追施钾肥可以增强后期根系活力，有利于烟株生长后期钾元素的有效供应和均衡利用土壤养分[42-43]。有文献显示，烤烟在分别移栽后18 d和28 d两次追施硝酸钾肥，烟叶含钾量大幅度提高[44]。

3.4 调控技术的合理运用

3.4.1 物理调控技术 烤烟推广地膜覆盖技术，有利于烤烟钾元素的吸收和积累。烤烟打顶后揭膜，并通过适当断根处理，可以有效提高含钾量[45]。打顶后沿茎基部采取环剥韧皮部的措施，能有效阻止钾素由茎韧皮部向根部回流， 也可以一定程度上提高烟叶钾含量[46]。

3.4.2 化学调控技术 为保证烤烟生长发育过程中光合产物及矿质养分留在营养生长器官中，在生产实践中， 烟株现蕾后需要打顶抹杈。但是打顶后根细胞分裂素大量生物合成并由根向叶片转移， 极大促进了烟株侧芽的分化， 烟株侧芽为争夺营养而使烤烟钾素营养库源关系发生改变， 提高了烟株根的含钾量而茎、叶的含钾量则要降低[47-48]，因此，封顶抹杈后涂抹激动素（KT）、α-萘乙酸（NAA）等外源激素，或喷施降碱增钾剂等植物生长调节剂，既可促进烟株对钾元素的吸收和积累，还可降低烟碱的合成。

4 根外追施钾素对烤烟产质量的影响

4.1 根外追施钾素对烟株农艺性状的影响

根外追施钾素对烟株农艺性状有明显的影响。郑宇[49]研究得出，在其他农艺措施一致的条件下，喷施硫酸钾肥后烟株的株高、节距和上部叶片开片有明显改善，说明喷施钾肥后可以促进茎秆的拔节生长， 改善烤烟群体的通风和受光环境，有利于形成优质烟株的长势长相。

4.2 根外追施钾素对烤烟经济性状的影响

根外追施钾素，提高了产量，改善了品质，因此根外追施钾素对烤烟经济性状有明显的提高。郑宇[49]研究后得出，在其他农艺措施一致的条件下，喷施硫酸钾后产量产值有不同程度提高。周道金等[50]报道以喷施新型高效植物生长调节剂和高钾叶面肥，均能提高烟叶的产量产值。

4.3 根外追施钾素对烟叶化学成分的影响

根外追施钾素，农艺性状改变，势必对烟叶化学成分产生影响。郑宇[49]研究后得出，在其他农艺措施一致的条件下，喷施硫酸钾后烟叶还原糖和钾含量增加， 烟碱有所降低， 总氮和氯含量有变化但无规律性。还有研究表明，喷施以降碱增钾剂等植物生长调节剂，或喷施生长素、CTK既可促进烟株对钾的吸收和积累，还可降低烟碱合成[51-53]。

4.4 根外追施钾素与根内施钾的对比影响

根外追施钾素与根内施钾是两种不同的施肥方式，因此对烟叶产质量的影响会有所不同。胡文智等[54]研究后得出，提高根内施钾量会提高烟叶含钾量， 增加总糖和还原糖含量，降低总氮和烟碱含量；叶面喷施钾肥会降低烟叶中叶绿素含量， 协调烟叶中各种化学成分比例；单独提高根内施钾量，并不能持续提高烟叶含钾量；只有根内与叶面喷施合理配比，提高钾含量，综合品质效果最好。

5 开展根外追施钾素研究展望

综上所述，钾元素营养是影响烤烟产值量的重要因素之一，生产上需要施用大量钾肥以提高烤烟的产值量。根外追施钾肥是通过角质层和气孔进入烟株，能及时补充烟株所需养的钾元素，并且用量少、肥效快。因此，开展追施钾肥方面的研究具有重要的现实意义。目前，烤烟施用钾肥研究上主要集中在根内施用，根外追施钾肥对烤烟产值量的影响报道不多，同时由于各产烟地区地域不同，土壤、气候条件等以及栽培措施也不相同，使得成果的异地适用性不够理想，而且在钾肥的研究上也主要集中在烟叶的农艺性状、常规化学成分及经济性状等方面，有关钾肥对烟株抗病性、烟叶内在品质等方面尚有许多问题值得深入研究。因此结合当地实际生产情况，在根外追施钾肥有必要开展以下研究。

5.1 根外追施钾肥种类的筛选

通过小区试验和大区示范相结合，研究根外追施不同钾肥种类对烤烟农艺性状、经济性状、抗病性以及烟叶质量等方面的影响，筛选出适合当地烤烟生产的追施钾肥种类。根外追施钾肥在烤烟生产上的推广筛选出的钾肥品种以及试验得出的根外钾肥和根内施用钾肥的最佳配比进行示范验证，并逐步推广应用。

5.2 根外和根内钾肥施用配比的研究

试验研究根外和根内不同钾肥配比施用对烤烟农艺性状、经济性状、抗病性以及烟叶质量等方面的影响，提出根外和根内钾肥施用最佳配比比例。

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