缓释钾肥与肥料运筹方式对烤烟产质量的影响研究进展

何 康，屠乃美，傅 淋，王靖渊，邹湘香，张 炜，易 江，刘泓翔

(湖南农业大学农学院，长沙 410128)

缓释钾肥与肥料运筹方式对烤烟产质量的影响研究进展

何 康，屠乃美*，傅 淋，王靖渊，邹湘香，张 炜，易 江，刘泓翔

(湖南农业大学农学院，长沙 410128)

阐述了缓释钾肥与肥料运筹方式对烟叶含钾量以及烤烟产质量等方面的影响研究成果，强调了缓释钾肥与肥料运筹方式对提高肥料利用率、降低肥料施用量以及在烤烟生长、品质以及烟叶含钾量提高等方面的重要性，并对缓释钾肥在运筹过程中存在的问题进行了讨论与展望。

烤烟；施肥；缓释钾肥；产量；质量

目前，烟叶含钾量偏低已经成为我国烟叶品质提高的重要制约因素。为提高烟叶含钾量，烟农一般采取增施钾肥甚至是奢侈施钾的方式，但收效甚微。普通化学肥料在施入土壤后有供肥猛、溶解快、施肥点峰值浓度高等优点，但是却存在持续时间短、不能与作物养分吸收规律相一致、肥料养分易淋失与挥发、土壤固定等问题，使肥料利用效率低下。施用缓释钾肥以及科学的肥料运筹方式是解决以上问题的有效途径。缓/控释钾肥具有养分释放与烟株钾素营养需求相同步的特点，可以保证烤烟在整个生育时期对钾素营养的需求，促进烟叶中钾素的积累，提高烟叶钾含量。针对烟叶含钾量低、钾肥利用率低、奢侈施钾等问题，通过选用缓释钾肥、调整氮磷钾比例以及钾肥的基追比、适当增加追施钾肥的次数、延迟钾肥的施用时期来减少钾肥的施用，可望提高钾肥利用率、改善烟株碳氮代谢水平、提高烟叶含钾量以及烤烟的产质量。

1 缓释钾肥对烤烟产质量的影响

1.1 缓释钾肥对烤烟产量产值的影响

钾素与烟叶燃烧性、阴燃持火力和色泽呈正相关。含钾量高的烟叶呈现为深桔黄色，弹性和韧性好，香吃味好，填充性强，燃烧性和阴燃持火力好。已有研究表明，烤烟在生育后期吸K量较大[1，2]；在烤烟移栽后的前3周，烟株吸收K的速率极低，从第4周开始，烟株吸收K的速率增加极快，并在第6～8周达到最大吸收速率，然后急剧下降[3]。而缓释钾肥的释放特征与烤烟生长过程中的需钾规律相吻合，缓释钾肥中钾养分在烤烟生育中前期快速释放，在后期缓慢释放，这样可以降低钾流失和土壤固定等损失，既可以保证烤烟旺长时期对钾的需求，又能够明显提高打顶后根际土壤速效钾含量，保持土壤中较高的钾离子浓度[4]。后期仍可以有充足的钾素供应给烟株，保证烟叶对钾的吸收量与速度，提高烟叶含钾量、烤烟的产量和产值以及中上等烟比率。

刘金等[5]研究表明，与施用硝酸钾相比，施用包膜硝酸钾处理的产量和产值都有显著提高，其增幅分别为32.08%和34.30%。并且包膜硝酸钾处理的上等烟率略高于硝酸钾，但差异不明显。张翔等[6]试验表明，施用包膜控释钾肥与普通钾肥相比，烤后烟叶平均增产11.6%，产值平均提高3 721.5元/hm2，增加烟叶总糖和还原糖含量，明显改善糖碱比。在同样的施钾水平下，与常规钾肥比，缓释钾肥能够提高烤烟的产量和产值，并能够显著提高烟叶钾含量[7]。

可见，施用缓释钾肥不仅可以促进烟株的生长发育，增强烟株生理代谢能力，并能在一定程度上提高烟叶产量和上等烟比例。

1.2 缓释钾肥对烤烟品质的影响

钾在烟草体内不会形成任何稳定的化学物质，但能促进烟草植株的光合作用，对烟株的物质和能量代谢起着十分重要的作用。钾素能促进碳水化合物代谢，使含糖量增加；同时钾还是烟草植株体内某些酶的催化剂[8]。钾能增加烟叶中糖类、色素类、芳香类等与品质有关的物质合成与积累，并影响烤烟的各种生物化学过程，对烟碱、蛋白质、氨基酸、有机酸和糖类等化学成分的生物化学具有重要影响，从而改善烟叶的品质[9]。因此，钾素含量对评价烟叶品质有至关重要的作用。

刘国顺等[10]研究表明，与普通钾肥相比，施用缓释钾肥处理提高了烟株各生育期的氮代谢和成熟期的碳代谢；而且缓释钾肥及与其他钾肥的配施也显著提高了烤后烟叶中的钾含量、钾氯比和两糖比，使烟叶化学成分更趋于协调，同时还提高了大多数种类的香气物质含量。杜志勇等[11]研究表明，控释钾肥可以显著提高烤后烟叶的含钾量，施用控释钾肥烟叶采烤后含钾量为2.58%～3.01%，是相同施钾水平下常规钾肥处理的2倍左右，且均达到优质烟的标准。

从以上研究结果不难发现，施用缓释钾肥能够显著提高烟叶总糖、还原糖含量和糖碱比以及烤后烟叶、特别是上部叶的钾含量，使烟叶内在化学成分更趋协调，烟叶品质得到明显改善。因此，研究缓释钾肥对烟叶含钾量及其他化学成分的影响有深远的意义。

2 钾肥运筹方式对烤烟产质量的影响

影响烟叶含钾量的因素有气候、土壤、品种、栽培管理等，其中栽培措施，尤其是施肥措施是人为调控烟叶含钾量的关键。我国南方烤烟传统施K方式主要是将K肥集中一次性作基肥施用；或以基肥为主，栽后15 d左右施用少量追肥，而烤烟生育中后期基本不施K肥[12]。这种在较短时间内集中施K的方式极易导致K素的淋失和固定。而烟叶钾素含量偏低主要出现在中上部叶，这可能与后期土壤供钾能力低有关。

施用钾肥是提高烟叶钾含量最直接和最有效的途径。我国在烤烟钾肥施用技术尤其是钾肥施用量方面已做了大量研究[13～16]，结果发现，烟叶钾含量在一定范围内随着施钾量增加而增加，但达到一定程度后再增加钾肥用量对提高烟叶钾含量作用不明显。黄贵萍等[17]研究表明，增加钾肥用量，并不能显著提高烟叶含钾量，高钾处理的烟叶含钾量仅比低钾处理高0.2%左右，但却增加K2O用量210 kg/hm2。因此，改进肥料配方、调整成垄方式、施用生长调节剂、增加K肥追肥比例和次数、延长K肥追肥施用时期是提高我国烤烟产量和品质的重要优化调控技术。由此可见，根据特定气候条件和土壤类型，结合烤烟生长发育特点，研究合理运筹K肥来提高烤烟产量和品质十分重要。

2.1 氮磷钾配施对烟草产质量的影响

在植株所需要的营养元素中，钾被公认为是“品质元素”，不仅仅影响农作物的产量，就烟叶而言，钾素对烟叶品质的改善更加显著。有研究表明，增施钾肥可显著提高烟叶中的钾素含量，提高上部叶致香物质含量及烤烟产量、产值，降低烟叶烟碱含量[18]。

大量研究表明，氮磷钾协调配施可以显著改善烟株的农艺性状，提高烟叶中的钾含量，降低烟碱含量，协调烟叶化学成分，提高烟叶品质[19～22]。

汪邓民等[23]研究表明，增施钾肥能促进烟叶成熟，提高干物质含量，促进烟叶内有机物的转化，改善糖碱比等。而高量施K后，土壤中K+浓度升高，与N、Ca、Mg等营养元素间易产生拮抗效应，从而影响烟株对这些营养元素的吸收，导致烟叶生长和养分累积受限，进而降低了烟叶的产量和品质。还有很多试验也有相同的结果[24～27]。

可见，适当增施K肥可促进烤烟叶面积和生物量的增加及对营养物质的吸收，有助于烤烟产量和品质的提高，但并不是施钾量越多，经济效益和烟叶品质越高，当施钾量达到一定值后再追施钾肥会降低烟叶的经济效益及烟叶的内在化学成分协调性。因此，在烟草施钾技术措施中，不能盲目提倡增施钾肥，过量施钾会降低钾的利用率，造成资源浪费。对烟株生长、叶片内含物质积累而言，不同氮磷水平有其相对适宜的氮磷钾配合比例，虽随地域不同会有些差异，但一般氮磷钾比例以接近于1∶1∶2为优。

2.2 分次施钾对烤烟产质量的影响

由于钾素对烤烟的产量和质量至关重要，针对烟草生长过程中的需钾规律，采用基肥与追肥分次施钾的方法，提高烟叶钾含量和烤烟产质量具有重大意义。

2.2.1 分次施钾对烟草生长发育的影响

分次施钾对烟株的生长，特别是地上部干物质合成和积累具有明显的促进作用。而干物质累积总量则直接关系到烤烟的产量。表1是部分研究结果。

表1 不同基追钾比例对烤烟生长发育的影响研究结果

由表1可以看出，追施钾肥可以有效改善烟株农艺性状，提高单叶重、干物质积累量以及烟叶中的钾含量。在保证烟株前期钾素吸收的前提下，钾肥追施的量越多，农艺性状表现越好。

2.2.2 基追比对烤烟产量产值的影响

有研究表明，烟叶产量与烤烟生育前、中期供钾量呈极显著正相关[32]。在同一K肥用量水平下，上等烟比例、均价和产值均随追肥比例的增大而显著递增，基追肥比例为3∶7和5∶5的处理上等烟比例较基肥追肥比例7∶3处理增幅分别达56.66%和47.82%，差异达显著水平[33]。胡喆文等人[34]的研究也表明，基追比3∶7的处理在株高、茎围、最大叶长、产量、均价与上中等烟比例等方面，在试验所有处理中都是最高的。

因此，由于烟株的吸钾规律，钾肥在中后期的充足供应就显得尤为重要，基追肥比例对烟叶产量产值会产生很大影响，从上述在不同地区进行的试验来看，基追比为3∶7时对产量产值影响最优，且无显著地域差别性。

2.2.3 基追比对烤烟品质的影响

钾参与烤烟碳氮代谢，对烟株中蛋白质、淀粉、脂肪的合成和各种生理代谢的运输起着十分重要的作用。不同钾肥基追比例对烤烟叶片内在化学成分有一定的影响。部分研究结果如表2。

表2 钾肥基追比例对烤烟化学成分的影响研究结果

基追肥比例的改变对烟叶化学成分有很大影响，在烟株生长后期适当提高钾肥的施用比例可以增加烟株总吸收钾量，提高钾素的利用效率，也有利于提高烟叶的钾素含量，使烟叶化学成分趋于协调。

但也有部分研究得出其他结论。有研究表明，虽然在烤烟生长中期追施钾肥可以在短时间内大幅度提高烤烟叶片钾素含量，但无法维持至收获期，叶片中的钾素含量提高幅度很小；只有在基施钾肥使土壤供钾水平提高时，才能提高烟叶中的含钾量。充足的钾肥作为基肥不仅能显著提高烤烟叶片钾和氮的含量，有利于钾素在各部位叶片的均匀分布，并且能提高K2O/N比值，这有助于烤烟的正常落黄和烟叶品质的提高[38]。黄贵萍等[17]研究表明，钾肥的分次施用，对烟叶含钾量无增加的效果，相反，表现出随前期钾肥施用量的减少，烟叶钾含量减少。杨俊等[39]研究表明，钾肥不同施用时期对烤烟产量的影响没有表现出明显的差异。代晓燕等[28]的试验表明，提高钾肥施用量能提高烟叶产量和产值，但中上等烟比例降低。

3 展望

综上所述，大部分研究结果表明：缓/控释钾肥具有提高肥料利用率、减少养分损失、提高烟叶含钾量、烟叶产量与品质等的作用。分次施钾并在烟株生长中后期施钾，可以有效提高烟叶钾含量，协调烟叶内在化学成分，提高烤烟产质量及上中等烟比例。因此，在烟草生产过程中，可以把协调氮磷钾比例和增加K肥追肥比例和次数，延长K肥追肥施用时期作为提高我国烤烟烟叶钾含量，特别是中上部烟叶钾含量以及烤烟产量和品质的重要优化调控技术。

早在20世纪90年代就有报道指出我国在烟草生产中存在着“富钾土壤贫钾烟”的现象[40，41]，这么多年来，却一直没有得到改善。我国烤烟叶片钾含量平均在1%～2%[42]，南方烟区烟叶钾含量接近或达到2%，北方烟区烟叶含钾量只有1.5%左右[43]。

笔者认为在烤烟的生长过程中施入缓释钾肥肯定是利大于弊，其所发挥的作用毋容置疑。它能够促进烤烟的生长发育，改善土壤结构；提高土壤肥力；增强烟株抗病能力；协调烟叶的内在化学成分；促进烤烟产质量的提高等。但在施用缓释钾肥之前应当注意以下问题：

(1)缓释钾肥的施用必须适量。把握好施用缓释钾肥的量才能保证后期肥效的充分释放，有利于烟叶的成熟。同时，处理好缓释钾肥与速效肥料的配比也非常重要，以最大限度的提高肥料利用率。

(2)因地制宜。在不同的烟区，根据当地土壤养分状况、土壤质地、气候条件等因素，找到最适合当地烟草生产需要的缓释钾肥种类以及施用方法，确保在烤烟生产过程中掌握主动。

但是，缓释钾肥也存在着许多的问题为众多学者所关注。首先，缓释钾肥需要特殊的材料和制造工艺，因此成本较高，极大地限制了其推广与应用。其次，缓释钾肥的养分释放与作物养分吸收还不能完全一致，且不同作物具有不同的养分吸收特点。再次，钾素自身的吸收、运输、积累和分配的途径与生理机制，钾与其它营养元素如氮-钾，钙-镁-钾之间的互作机制，激素等生长调节物质与钾营养的关系，叶片成熟衰老过程中钾的外撤，以及抑制烟叶钾含量提高的障碍因素及机制等都还不清楚。最后，追肥施用的方法、深度以及时期都对烟叶含钾量以及产质量有很大的影响。因此，科研工作者们应以上述问题为基础，研究出低价高效绿色无污染的复合型缓释肥料。

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2015-01-25

何 康(1991-)，女，湖南常德人，硕士研究生，Email：hkang1025@163.com。

*通信作者：屠乃美，博士生导师，教授，从事作物栽培生理生态研究，Email：tnm505@163.com。

国家烟草专卖局科技项目(Ts-01)；湖南省烟草公司科技项目(11-14Aa01；2013NK3073)。

S572.062

A

1001-5280(2015)03-0321-05

10.3969/j.issn.1001-5280.2015.03.25