不同硫酸钾用量对烤烟氮、钾、硫吸收的影响

杨波+吴元华+董建新+管恩娜+梁洪波+陈向东+赵永长+宋科

摘要：采用大田试验研究不同硫酸钾施用量对烤烟干物质及氮、钾、硫等元素吸收的影响。结果表明，与不施肥相比较，施肥显著增加了烤烟干物质积累以及氮、钾、硫元素的积累;在烤烟生长发育进程中，提高硫酸钾施用量并没有明显增加烟叶干质量;氮在烟株中的分配比例为叶>茎>根;在团棵期和旺长期，钾和硫在烟株中分配比例为叶>茎>根，在成熟期则为茎>叶>根;在烤烟生长进程中，硫酸钾施用量对烟根氮、钾、硫的积累量影响不明显，硫酸钾施用量对烟叶氮、钾、硫积累量的影响大于对根和茎;提高硫酸钾用量显著增加了烟叶钾和硫的含量。

关键词：烤烟;硫酸钾;氮;硫;钾

中图分类号： S572.06 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）04-0116-03

收稿日期：2014-12-24

基金项目：中国农业科学院青岛烟草资源与环境野外科学观测试验站资助项目。

作者简介：杨 波（1988—），男，湖北广水人，硕士研究生，主要从事植物营养方面的研究。E-mail：y03108035@163.com。

通信作者：董建新，副研究员，主要从事烟草栽培和生态研究。Tel：（0532）88701036;E-mail：dongjainxin@caas.cn。

烟草是中国主要的经济作物之一，无论面积还是总产量，都居世界首位[1]。在烤烟种植上，硫酸钾作为最主要的钾肥被广泛的使用。N、S、K等矿质养分是调控烤烟生长发育、烟叶产量和品质的主要因素，直接决定着烟株的营养状况和烟叶的产量品质[2-5]。深入研究烤烟中N、S、K的营养规律，对合理调控烟株营养、提高烟叶的产量和品质具有十分重要的意义。在烤烟必需的矿质营养元素的吸收、积累和分布研究方面，国内外已有大量工作[4-13]。植烟土壤养分含量和积累施肥量不同，烟株对各种养分的吸收和积累量差异很大[4，6，11]。但不同硫酸钾施用量对烤烟根、茎、叶的N、S、K积累规律影响的研究较少。本试验旨在研究不同硫酸钾对烤烟N、S、K积累的影响，以及在施用硫酸钾条件下烤烟的营养积累规律，以期为提高钾肥利用率提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验地位于山东省即墨市（36°26′54″N，120°34′38″E，海拔 75 m），试验于2010年进行，供试烤烟品种为NC89，2010年试验地土壤0～20 cm土层的养分为：pH值5.56，有机质1166 g/kg，碱解氮52.69 mg/kg，有效磷10.60 mg/kg，速效钾105.25 mg/kg;20～40 cm土层养分为：pH值5.62，有机质7.80 g/kg，碱解氮34.12 mg/kg，有效磷5.74 mg/kg，速效钾55.75mg/kg。试验设4个处理：不施肥为空白处理（对照），连年栽烟;处理T1、T2、T3设置不同硫酸钾施用量，3个处理施用等量硫酸钾型复合肥（含N、P2O5、K2O、S分别为15%、15%、15%、12%），T2和T3在T1的基础上增施硫酸钾。不同处理施肥量见表1。每个处理3次重复，随机区组排列。

表1 试验施肥方案

处理

施肥量（kg/hm2）

N P2O5 K2O S

对照 0 0 0 0

T1 83.25 83.25 83.25 66.06

T2 83.25 83.25 166.50 90.42

T3 83.25 83.25 249.75 126.78

1.2 测定方法

2010—2013年试验连续进行，2013年采集样品进行测试分析。分别在烤烟团棵期、旺长期、成熟期选取各个小区具有代表性的烟株5株，分根、茎、叶，在105 ℃下杀青15 min，然后在70 ℃下烘干至恒质量，称质量记录，粉碎后分析样品中的氮、钾、硫含量。全氮测定用H2SO4-H2O2消煮法[8];全钾测定用火焰光度法[9];硫含量采用HNO3-HClO4-HCl消化法[14]测定。

1.3 统计方法

数据采用SAS 9.2进行统计分析，单因素方差分析，并进行Duncans 多重比较[15]。

2 结果与分析

2.1 不同硫酸钾用量对烤烟干质量的影响

在烤烟生长3个时期，施肥与对照比较均显著提高了烤烟根、茎、叶的干质量（表2）。在团棵期，根的干质量随着硫酸钾用量的提高而有所增加。在旺长期和成熟期，均以低浓度硫酸钾处理T1根的干质量最高。硫酸钾施用量不同的T1、T2、T3 3个处理根干质量差异不显著。

茎的干质量在团棵期随着硫酸钾施用量的提高而增加;低硫酸钾用量T1处理的茎干质量在旺长期、成熟期最高，与根干质量的变化趋势一致。

在3个生育时期中，高硫酸钾用量T3处理的叶干质量均低于低硫酸钾用量T1处理。团棵期时中硫酸钾用量T2处理的叶干质量最高，另外2个时期均以低硫酸钾用量T1处理叶干质量最高。

表2 不同硫酸钾用量对烤烟根、茎、叶干质量的影响

生育时期 处理

干质量（g/株）

根 茎 叶

团棵期 对照 4.78±1.42b 6.30±1.58a 43.73±4.56c

T1 8.89±0.35a 12.61±2.83a 60.92±6.00ab

T2 9.53±2.47a 13.60±6.32a 71.89±5.11a

T3 9.60±2.26a 14.41±1.21a 49.76±9.65bc

旺长期 对照 10.58±0.44a 29.67±5.39b 73.50±1.20bendprint

T1 23.50±11.22a 55.54±14.69a 125.42±15.41a

T2 22.36±0.69a 49.04±1.37ab 96.91±6.77b

T3 20.38±2.05a 52.46±7.90ab 94.25±9.86b

成熟期 对照 21.22±8.65b 87.83±26.87b 80.23±16.06a

T1 50.58±12.67a 153.22±25.42a 132.45±0.63a

T2 42.15±3.63a 132.39±28.02a 116.29±4.35ab

T3 43.73±1.60a 128.21±9.31a 119.04±10.70ab

注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。表3、表4、表5、表6同。

2.2 不同硫酸钾用量对烤烟养分吸收的影响

2.2.1 不同硫酸钾用量对烤烟氮吸收的影响 从表3中可以看出，在成熟期时，施用硫酸钾的T1、T2、T3处理中烟株根的氮积累量与对照差异显著，施肥显著提高了根的氮积累量。施用硫酸钾的3个处理间根的氮积累量差异不显著。旺长期时施用硫酸钾的3个处理中根的氮积累为T2>T1>T3。

施用硫酸钾的3个处理中烟茎的氮累积量在3个时期差异都不显著，表明硫酸钾用量对烟茎氮积累量影响不明显。

与对照相比较，施用硫酸钾的处理中烟叶氮积累量在团棵期、旺长期差异显著，施肥显著的提高了烟叶氮积累量。T1处理烟叶氮积累量在旺长期、成熟期最高。

与对照比较，T1、T2处理整株烤烟氮积累量差异显著，表明施肥对烟株氮积累量影响较大，硫酸钾用量对烟株氮积累量影响也较大。在旺长期、成熟期，低硫酸钾用量T1处理氮积累量显著高于中硫酸钾用量T2处理和高硫酸钾用量T3处理。高硫酸钾用量T3处理和中硫酸钾用量T2处理的烟株氮积累量差异不显著，表明当硫酸钾施用过多时，烟株氮积累量差异不明显。

表3 不同硫酸钾用量对烤烟根、茎、叶及整株烤烟氮积累量的影响

生育时期 处理

氮积累量（g/株）

根 茎 叶 总量

团棵期 对照 0.083±0.028b 0.097±0.048b 1.376±0.259c 1.555±0.335c

T1 0.159±0.009ab 0.301±0.066a 2.264±0.284ab 2.725±0.340ab

T2 0.174±0.036a 0.293±0.122a 2.666±0.044a 3.133±0.114a

T3 0.163±0.061ab 0.313±0.006a 1.662±0.374bc 2.138±0.307bc

旺长期 对照 0.142±0.005a 0.357±0.030b 2.132±0.150c 2.631±0.115c

T1 0.282±0.134a 0.984±0.228a 4.447±0.204a 5.713±0.430a

T2 0.344±0.015a 0.613±0.088ab 3.481±0.119b 4.437±0.222b

T3 0.174±0.118a 0.847±0.229a 3.455±0.492b 4.476±0.777b

成熟期 对照 0.217±0.092b 1.313±0.260b 1.283±0.135b 2.813±0.487c

T1 0.592±0.143a 2.329±0.794a 2.895±0.833a 5.816±0.182a

T2 0.455±0.050a 2.088±0.149ab 2.298±0.261a 4.840±0.249b

T3 0.489±0.028a 1.947±0.369ab 2.087±0.319ab 4.523±0.225b

2.2.2 不同硫酸钾用量对烤烟钾吸收的影响 在施用硫酸钾的3个处理中，根系钾积累量差异不显著，与对照比较，除旺长期差异达到显著水平（表4）。从团棵期至旺长期，烟根钾积累量变化很大，从旺长期至成熟期，变化很小。

T1、T2、T3处理烟茎钾积累量在3个时期差异均不显著，T3处理与T1处理相比烟茎钾积累量均有所提高，说明施肥提高了烟茎钾积累量。

在旺长期和成熟期，施用硫酸钾的3个处理中烟叶钾积累量差异不显著，表明提高硫酸钾施用量并没有明显提高钾向烟叶的积累。与对照相比，施肥显著提高了烟叶钾积累量（表4）。

与对照相比，施用硫酸钾整株烤烟钾积累量在3个生育时期均差异显著，表明施用钾肥显著提高了烟株钾积累量。

2.2.3 不同硫酸钾用量对烤烟硫吸收的影响 施肥提高了烟根中硫积累量（表5）。成熟期T1、T2、T3 3个处理烟根硫积累量与对照差异显著，在旺长期差异不显著，可能是旺长期烟株处于快速生长期，烟根对硫吸收效率比较高。

从表5可以看出，T1、T2、T3 3个处理的烟茎硫积累量在3个时期差异均不显著，说明硫酸钾的用量对烟茎硫积累量影响不明显。

在旺长期、成熟期，与对照相比，施用硫酸钾后烟叶硫积累量差异显著，而T1、T2、T3 3处理间的烟叶硫累积量差异不显著，表明与烟茎一样，提高硫酸钾用量并不能显著改变烟叶硫累积量（表5）。

从整株烟株硫积累量的变化来看，施肥和不施肥差异显著。旺长期、成熟期时T1、T2、T3处理间差异不显著，表明硫酸钾施用量的多少对烟株硫积累量影响不明显。在团棵期、旺长期，烟株硫积累量有随着硫酸钾施用量的增加而增加的趋势。endprint

2.3 不同硫酸钾用量在成熟期对烟叶氮、钾、硫含量的影响

从表6可以看出，对照与施肥处理相比，烟叶氮含量差异不显著，硫酸钾用量在成熟期对烟叶氮含量影响不显著，随着硫酸钾用量的增加，烟叶氮含量有降低的趋势;成熟期烟叶钾和硫含量的变化趋势相同，对照与施肥处理间差异显著，高用量与低用量硫酸钾处理间差异显著，提高硫酸钾用量显著增加了烟叶钾和硫含量。烟叶中硫含量过高会降低其燃烧性[16]，使质量显著下降[17]，美国等国家已明确规定烟叶中的硫含量不得超过0.7%[17]。在高用量硫酸钾的处理下，烟叶含硫量已经达到0.62%，有硫超标的风险，表明过多施用硫酸钾不利于烟叶的品质。

表4 不同硫酸钾用量对烤烟根、茎、叶及整株烤烟钾积累量的影响

生育时期 处理

钾积累量（g/株）

根 茎 叶 总量

团棵期 对照 0.087±0.020b 0.207±0.071b 0.875±0.193c 1.169±0.283c

T1 0.153±0.011ab 0.407±0.097ab 1.487±0.198b 2.047±0.299b

T2 0.196±0.054a 0.502±0.213ab 2.066±0.0004a 2.764±0.267a

T3 0.219±0.046a 0.550±0.039a 1.588±0.241b 2.357±0.155ab

旺长期 对照 0.092±0.033a 0.856±0.307b 2.189±0.701b 3.137±0.976b

T1 0.409±0.198a 1.578±0.379ab 4.100±0.885a 6.088±1.291a

T2 0.401±0.363a 1.385±0.128ab 3.667±0.222ab 5.543±0.269a

T3 0.303±0.093a 1.869±0.418a 3.893±0.679a 6.064±1.117a

成熟期 对照 0.179±0.092b 1.561±0.265b 1.247±0.689b 2.987±1.045b

T1 0.470±0.113a 2.595±0.539a 2.439±0.444a 5.505±0.017a

T2 0.417±0.057a 2.729±0.088a 2.987±0.464a 6.133±0.581a

T3 0.458±0.061a 2.701±0.358a 3.369±0.452a 6.551±0.818a

表5 不同硫酸用量对烤烟根、茎、叶硫积累量的影响

生育时期 处理

硫积累量（g/株）

根 茎 叶 总量

团棵期 对照 0.012±0.002b 0.010±0.003b 0.069±0.007b 0.091±0.011b

T1 0.020±0.003ab 0.021±0.005ab 0.148±0.043b 0.188±0.041b

T2 0.030±0.011a 0.036±0.021a 0.321±0.106a 0.387±0.014a

T3 0.028±0.006a 0.037±0.004a 0.325±0.064a 0.390±0.062a

旺长期 对照 0.015±0.004a 0.052±0.009b 0.177±0.015b 0.244±0.021b

T1 0.025±0.007a 0.086±0.019ab 0.504±0.081a 0.614±0.070a

T2 0.037±0.025a 0.092±0.020ab 0.593±0.225a 0.723±0.179a

T3 0.033±0.015a 0.132±0.039a 0.609±0.149a 0.774±0.192a

成熟期 对照 0.033±0.013b 1.313±0.260b 0.191±0.021b 1.537±0.251b

T1 0.067±0.025a 2.329±0.794a 0.570±0.145a 2.967±0.625a

T2 0.066±0.004a 2.088±0.149ab 0.687±0.101a 2.840±0.108a

T3 0.070±0.011a 1.947±0.369ab 0.799±0.223a 2.816±0.153a

表6 不同硫酸钾用量在成熟期对烟叶氮、钾、硫含量的影响

处理

营养物质含量（%）

氮 钾 硫

对照 1.51±0.31a 1.36±0.37c 0.23±0.10c

T1 1.87±0.23a 1.59±0.03bc 0.37±0.03bc

T2 1.76±0.20a 2.28±0.19ab 0.53±0.06ab

T3 1.63±0.18a 2.65±0.55a 0.62±0.16a

3 结论与讨论

在墨烟田土壤上，适当提高硫酸钾用量可以提高烟叶产量，过量则会造成浪费，本研究与已有的研究结果[18-23]相吻合，建议因地制宜、科学合理地制定施肥方案。

氮在烟株中的分配比例为叶>茎>根。施用硫酸钾提高了烟株各部位的氮积累量，但过多投入硫酸钾对氮积累量影响不显著。从旺长期至成熟期、团棵期至旺长期烟株氮积累量的变化更大。

试验结果表明，在团棵期和旺长期，钾在烟株中分配比例为叶>茎>根，在成熟期则为茎>叶>根，表明钾在烤烟生长后期有可能从叶向其他部位转移。endprint

在团棵期和旺长期，硫在烟株中分配比例为叶>茎>根，在成熟期则为茎>叶>根，有可能在烤烟旺长期，有部分硫会从叶转移至茎或根。随着硫酸钾用量的提高，烟株的硫积累量有所增加，但是处理间差异不显著。

随着硫酸钾施用量的变化，相比于根和茎，烟叶干质量以及烟叶氮、硫、钾积累量变化更大，因为烟叶是收获器官，是养分的库。相关烤烟氮、硫、钾的积累在各个时期以及在各个部位累积与转运还有待进一步研究阐明。

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