钾肥追施时期后移对烤烟钾积累与分配的影响

林鸾芳，李 冰，王昌全，肖 瑞，罗 茜，杨 兰

(四川农业大学资源学院，四川 成都 611130)



钾肥追施时期后移对烤烟钾积累与分配的影响

林鸾芳，李 冰，王昌全*，肖 瑞，罗 茜，杨 兰

(四川农业大学资源学院，四川 成都 611130)

由于泸州烟区烟叶钾含量较低，选取当地烤烟主栽品种云烟97为研究对象，通过小区试验研究了钾肥追施时期后移对烤烟物钾积累与分配的影响。结果表明，烤烟对钾的吸收高峰期在移栽后45～65 d；在移栽后105 d，与常规追施钾肥处理相比，钾肥追施时期后移处理钾积累总量增加了6.19 %～29.36 %，上部叶钾含量提高了4.23 %～37.72 %，肥料利用率提高了16.7 %～35.10 %；移栽后50、70、90 d追施不同量钾肥的6个处理间相比，烟叶各部位钾含量和钾积累量差异显著，钾素利用率以移栽后70 d追施钾肥20 %处理最高。本试验条件下，泸州烟区种植云烟97的最佳钾肥施用方式为移栽后30 d(团棵期)追施40 %钾肥，移栽后70 d(打顶期)追施20 %钾肥。

钾；烤烟；云烟97；积累；分配

钾营养元素对烟草的生长发育具有重要影响，能够调节碳氮代谢，促进光合作用；维持细胞的渗透压，增强抗旱性；增强细胞膜的稳定性，降低某些病毒的伤害，增强抗病性等[1-4]。钾营养元素是烟草的主要品质元素，含钾量高的烟叶填充性强，香、吃味好，具有比较理想的弹性和韧性，烟丝的燃烧性和阴燃持火力也较为理想，烟叶的安全性提高[5-7]。美国等优质烟叶生产国的烟叶含钾量高达4 %～6 %，而我国烟叶的含钾量普遍较低，这一现象尤其在上部叶中表现明显，严重制约着我国烟叶质量的提高。因此提高烟叶含钾量一直是优质烤烟生产的重要目标[8]。

泸州是四川传统烤烟生产区之一，全年气候温和，雨量充沛，具有得天独厚的烟叶发展优势。在黄壤上，泸州烟区云烟97初烤烟叶平均钾含量为1.64 %，低于优质烟叶钾含量，严重制约了当地品质的进一步提高[9]。据调查，泸州烤烟种植钾肥追施大部分在移栽后30 d内完成。钾肥过量、过早施入，增加土壤对钾的固定，降低钾肥利用率[10-12]。因此当地烟叶钾含量低可能是由于钾肥追施方式不够合理所造成。为此，本研究以当地的主栽品种云烟97为材料，研究不同追钾时期下其对烤烟吸收、积累与分配特征的影响，为当地合理施用钾肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试品种：云烟97。

供试土壤：小区试验的土壤类型为黄壤，试验田土壤基本性质为：土壤pH 5.60，有机质 20.71 g/kg，全氮 1.31 g/kg，碱解氮 135.60 mg/kg，有效磷 10.4 mg/kg，速效钾 95.0 mg/kg。

供试肥料：小区试验的氮、磷、钾肥分别为硝磷铵(含N 30 %、P2O56 %)、过磷酸钙(P2O512 %)、硫酸钾(含K2O 51 %)，均为商品肥料。

1.2 试验设计

小区试验设置8个处理(表1)，每个处理重复3次，小区面积40 m2，共24个小区，随机区组排列。试验于2013-2014年在泸州市烟草公司烟叶生产技术推广应用中心试验基地进行。选择长势一致的烟苗移栽至每个小区，行株距为120 cm×50 cm，采用高垄单行栽培，试验田四周设1.5 m的保护行。氮肥、磷肥和钾肥的施用量分别为90、135和345 kg/hm2。移栽时将全部的磷肥、70 %的氮肥和30 %的钾肥作基肥环施于烟苗周围，剩余的氮肥在移栽后30 d追施，剩余的钾肥则分次追施。其它栽培管理措施均按照当地一般大田进行。

1.3 样品采集

样品于移栽后30 (团棵期)、50 (旺长期)、70 (打顶期)、90 (下部叶成熟期)、105 d(中部叶成熟期)进行采样，采集的烟株将根、茎、叶分开，每个处理随机采3株。样品采集后先用自来水冲洗干净，然后再用蒸馏水进行润洗，最后用吸水纸将润洗过的烟株各部位擦干，装入纸袋，在105 ℃下杀青30 min，然后将温度降至75 ℃下烘干至恒重并粉碎装袋待测。

1.4 测定项目与方法

烟株全钾采用H2SO4-H2O2消煮—火焰光度计法测定[13]。

1.5 数据处理与分析

有关指标的计算公式为：钾积累量=干物质×钾含量；钾分配率=(各部位钾积累量÷整株钾积累量)×100 %；钾肥利用率=(施钾区作物吸钾量-无钾区作物吸钾量)/施钾量×100 %[12]；钾素干物质生产效率=单位面积烟株干物质积累量/单位面积烟株钾积累量。

采用SPSS20.0进行统计分析，采用Excel2010进行数据处理和图表绘制，选择最小差数法(LSD)进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 钾肥追施时期对烤烟不同器官钾积累与分配的影响

2.1.1 烤烟不同时期钾积累速率 从图1来看，烤烟对钾的积累高峰期在移栽后45～65 d(旺长期与现蕾期)之间。移栽后70 d追钾处理和移栽后90 d

表1 试验设计

图1 不同钾肥调控下烤烟钾积累速率Fig.1 Potassium accumulation rate of flue-cured tobacco under different potassium topdressing periods and potassium application rates

追钾处理其在烤烟移栽后105 d(中部叶成熟期)的钾积累速率虽然有所增大，但与旺长后期相比仍然较低，说明云烟97对钾的积累主要还是在现蕾打顶之前。而移栽后70 d追钾处理和移栽后90 d追钾处理在打顶后仍具有较强的积累量速率，说明云烟97 在生长后期仍具有较强的钾积累能力。因而进一步对烤烟不同生育期的钾积累速率进行分析，由图2 可知，云烟97对钾的积累主要在移栽后45 d(旺长期)左右。无氮处理、常规追肥处理、移栽后90 d追钾处理在移栽后65 d(现蕾期)至85 d(下部叶成熟期)期间，其钾积累速率为负值，说明在此阶段内烟株钾素的外排速率大于积累速率，烤烟的钾积累量降低，而移栽后50 d追钾处理和移栽后70 d追钾处理其在此阶段内的钾积累速率大于钾素的外排，说明在此阶段内追施钾肥可以减少钾素的外排速率，促进烟株对钾素的吸收。李静[81]等人研究表明在大田试验条件下，现蕾打顶后，烟株的钾素外排速率大于钾积累速率，与本实验的研究结果相似。与常规相比，移栽后70 d追钾20 %处理，其在各个生长阶段均保持较高的钾积累速率。总体来看，钾肥追施时期适当的后移可促进云烟97在生长后期对钾素的吸收积累。

2.1.2 烤烟不同器官钾的积累与分配 在移栽后105 d，从钾在烤烟各器官的吸收量和分配来看，钾主要集中在烟叶，其次是烟茎，烟根最少，且烟叶钾的积累量和分配率均远大于烟茎和烟根(表2)。统计结果表明，各施肥处理与CK相比烟草各器官钾含量、钾积累量和钾分配率均显著增加。各追钾处理的钾积累量为126.86 ～154.53 kg/hm2，比常规追钾处理(T0)增加了6.19 %～29.36 %；随着追钾时期的后移，烤烟各器官中钾积累量均表现为先增后减；移栽后70 d追钾处理烟株钾积累量显著高于移栽后50 d和移栽90 d追钾处理，移栽后70 d追钾 20 %处理(T2)较移栽后70 d追钾 40 %处理(T5)，其钾积累量差异显著；移栽后70 d追钾 20 %处理(T2)与常规追钾处理(T0)相比，其根、茎、叶中钾积累量均显著增加，分别增加了44.50 %、29.95 %和20.12 %。

图2 不同钾肥调控下烤烟阶段钾积累速率Fig.2 Potassium accumulation rate in different stage of flue-cured tobacco under different potassium topdressing periods and potassium application rates

植株体内的钾素浓度的高低反映了其生长势的强弱，烤烟各器官钾含量表现为叶>茎>根(表2)。各追钾处理烟叶、烟茎和烟株的钾含量均显著高于不施钾处理，随着追钾时期的后移，烟叶、烟茎和烟株的钾含量表现为先增加后减少，其中移栽后70 d追钾 20 %处理(T2)最高；与常规追钾处理(T0)相比，各追钾处理烟株的钾含量平均增幅2.39 %～23.78 %；移栽后70 d追钾处理烟株钾含量显著高于移栽后50 d和移栽90 d追钾处理。以上结果说明，移栽70 d后追钾可以促进烟株对钾素的吸收积累，其中移栽后30 d追钾 40 %、移栽后70 d追钾 20 %则可以大幅度的提高烟株钾含量，尤其是烟叶中的钾含量。

2.1.3 烤烟不同部位烟叶钾的积累与分配 在移栽后105 d，从烟株不同部位烟叶钾的积累与分配结果可知，烟叶中的钾主要分配于中、下部烟叶，上部烟叶相对较少(表3)。随着追钾时期的后移，烤烟中的中、下部烟叶的钾积累量先增加后降低，移栽后70 d追钾 20 %处理(T2)下显著高于其它追钾处理；而上部烟叶的钾积累量受追钾时期的影响较小，只有在移栽70 d后追钾处理(T2、T5)时才有所提高，但仍低于中下部叶。从分配率来看，无肥处理(CK)和常规追钾处理(T0)中钾素主要分配于下部叶，上、中部叶则分配较低；而随着追钾时期的后移，中、上部叶中的钾分配率大体上呈增加后降低的趋势。总的来说，随着追钾时期的适当后移，增加了中、上部烟叶钾素的积累与分配，促使钾素在烟叶中的不同部位中均匀分配。

表2 钾肥追施时期后移对烤烟不同器官钾积累与分配的影响

表3 钾肥追施时期后移对烤烟不同部位烟叶钾积累分配的影响

2.2 钾肥追施时期对烤烟钾素利用率的影响

在移栽后105 d，钾肥追施时期后移对烤烟钾素利用率的影响(表4)可知，不同追钾时期处理较常规追钾，其钾肥利用率平均增幅16.7 %～35.10 %，其中移栽后70 d追钾20 %处理钾肥利用率显著提高了35.10 %，移栽后70 d追钾40 %处理钾肥利用率显著提高29.71 %；移栽后90 d追钾处理与移栽后50 d追钾处理相比，可提高钾肥利用率，但二者间差异不显著；而移栽后70 d追钾与移栽后90 d追钾相比，显著提高了钾肥利用率。钾素干物质生产效率均显著低于常规追钾，降低幅度为69.57 %～117.06 %，其中移栽后70 d追钾40 %处理最低。总的来说，钾肥追施时期适当后移可以显著提高烟草钾肥利用率，尤以移栽后70 d追施钾肥20 %，其钾肥利用率提高效果显著。

表4 追钾时期后移对烤烟钾素利用率的影响

3 讨论与结论

(1)烤烟对钾的积累与分配特征因施肥特点、烤烟品种和植烟区域等不同而存在一定的差异。相关研究指出，分次追施钾肥可显著提高烤烟中部叶和上部叶的含钾量[7,15]。钾积累量总量反应了钾素的吸收利用效率，若烟株保持较高的吸收效率则可以显著减低钾肥的直接损失，提高烟叶产质量[22]。相关研究表明，烤烟对钾的吸收高峰在移栽后40～60 d，尤其是移栽后7周内，对钾的积累量可以达到全生育期的70 %～80 %[25]。栾双等人研究表明，烤烟对钾的吸收高峰在移栽后45～60 d，在生长前期对钾的吸收非常少，移栽30 d后对钾的吸收强度呈逐渐加大的趋势，移栽后60d对钾的吸收量逐渐减少，而移栽后75 d对钾的吸收迅速下降[26]。本实验条件下，团棵期前对钾的吸收速率很低烤烟对钾的吸收积累高峰期在移栽后45～65 d(旺长期～现蕾期)之间，而现蕾期后对钾的吸收速率呈逐渐下降的趋势与栾双等人的研究结果相似。本研究中随着追钾时期的后移，烟草各器官钾含量和钾积累量均表现为先增后减，移栽后70 d(打顶期)追钾可以显著提高烟草钾含量和钾积累量，其中移栽后30 d(团棵期)追钾 40 %、移栽后70 d(打顶期)追钾 20 %处理则可以大幅度的提高烟叶中钾含量和钾积累量，尤其是上部叶的钾含量，提高了4.23 %～37.72 %；与常规追施钾肥处理相比，钾肥追施时期后移处理钾积累总量增加了6.19 %～29.36 %。

(2)据报道，烟叶中累积的钾占烟株总吸钾量的百分数随着生育期的进展逐渐减小，而到成熟时，烟叶中的钾占总吸收钾的3/5左右[16]。本研究中，烟叶的钾分配率在40 %～50 %，这可能是因为在移栽后105 d采样，体内有部分钾离子发生外溢现象[17-18]。不同施钾处理烟株不同生育时期钾的吸收、累积和分配上也存在一定差异，钾肥分两次施用的处理，不仅能促进烟株对钾的吸收，而且到烟叶成熟时，烟株吸收的钾能更多地分配在烟叶中[16]。大量的研究还表明，烤烟烟叶的钾含量随叶位由上至下逐渐升高[19-21,27]。本研究表明，钾素在烟株中的分配规律呈现为烟叶>烟茎>烟根，且烟叶中分配的钾素远高于烟茎和烟根。随着追钾时期的后移，烟叶中钾的分配率先增加后减少，移栽后70 d(打顶期)较移栽后50 d(旺长期)和移栽后90 d(下部叶成熟期)追钾，能使烤烟体内的钾更多的分配于烟叶中，同时增加了中、上部烟叶钾素的分配率，促使钾素在烟叶中的不同部位中均匀分配。

(3)据报道，采取“基肥+分次追肥”相结合施钾方式能明显提高烟株中钾素吸收利用效率[7]。本研究中与常规追钾相比，不同钾肥追施时期和追施量处理钾肥利用率显著提高了16.7 %～35.10 %，移栽后70 d追钾较移栽后50 和 90 d追钾，钾肥利用率显著提高；究其原因可能是而移栽后50 d追钾正是旺长期后5 d，此时泸州烟区雨水较多，钾肥的淋失较严重，降低了钾肥利用率；移栽后90 d追钾，此时已是下部叶成熟期，各个器官对钾素的吸收积累较少，且干物质量增加不明显，使钾肥利用率得不到很大的提高；而移栽后70 d正是打顶后5 d，钾素有部分通过韧皮部回流到根中[17]，此时追施钾肥，正好可以减少钾素的外排，增加干物质积累量，且此时期泸州烟区气候较佳，追施的肥料被淋洗和流失的较少，使得钾肥利用率较其他追肥处理高。以上分析说明钾追肥时期适当的后移，可以提高烟株对钾素的吸收，提高了钾肥利用率。本试验中钾肥利用率各处理均偏低，其原因一方面可能是泸州烟区黄壤保钾能力不是很强，烤烟生长前中期雨量过多造成了钾离子淋失，而生长后期又长时期时间干旱引起钾的固定。另一方面可能是计算钾肥利用率的时候没有计算烟杈和花蕾的钾含量。因此，减少钾的损失，提高上部叶钾含量，更好的提高钾素利用率是一个值得进一步探讨的问题。钾素干物质生产效率可作为钾素生理利用效率的重要指标，可由钾素积累特点和物质生产特性共同决定[22]。追施钾肥时期和追施量对钾素干物质生产效率的调控效应体现为对烤烟干物质积累和钾素积累影响的相对大小。本研究中随着追钾时期的后移，钾素干物质生产效率显著降低，其原因可能有：①随着追钾时期的后移，钾素积累量呈现提高的趋势；②烟株的钾素积累变化到物质的生产需要经过复杂的化学过程，消耗了一部分能量。也就是说，物质的生产会受钾肥追施时期后移的影响，在时间上比钾素积累滞后，在程度上比钾素积累小。在本研究中钾肥追肥时期和追施量对钾素积累的影响大于物质积累的影响，这可能是钾素干物质生产效率下降的主要原因。

综上所述，移栽后50、70、90 d追施不同量钾肥处理均能在一定程度上促进烟株对钾的吸收与积累，提高钾素利用效率。钾积累量、钾含量和钾分配率均随钾肥追施时期的后移先增大后减小，其中移栽后30 d追施钾肥40 %，移栽后70 d追施钾肥20 %可显著提高中上部叶钾含量、钾积累总量和肥料利用率。本试验条件下，种植云烟97的最佳钾肥施用方式为移栽后30 d(团棵期)追施40 % 钾肥，移栽后70 d(打顶期)追施20 % 钾肥。

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(责任编辑 李 洁)

Effect of K Accumulation and Distribution of Flue-cured Tobacco under K Fertilizer Topdressing Time Retroposition

LIN Luan-fang, LI Bing, WANG Chang-quan*, XIAO Rui, LUO Xi, YANG Lan

(College of Resources, Sichuan Agricultural University, Sichuan Chengdu 611130, China)

Due to the low K content of the tobacco leaf in tobacco-growing area of Luzhou, this paper selects the major cultivar of the local flue-cured tobacco Yunyan 97 as the research object. Through the test in the community, it studied the influence of K accumulation and distribution of flue-cured tobacco. The result indicated that the potassium accumulation peak of flue-cured tobacco appeared 45-65 days after transplantation; After transplanting 105 days, compared with the conventional potassium fertilizer applying, the gross accumulation amount of the K fertilizer topdressing time retroposition treatment was increased by 6.19 % to 29.36 %. The K content of the upper leaf was increased by 4.23 % to 37.72 %, and the fertilizer utilization rate was increased by 16.7 % to 35.10 %. Through the comparison on 6 processing for applying potassium fertilizer with different amount 50 days, 70 days and 90 days after transplanting, it turned out that there was great difference in the K content and K accumulation amount of each part of the tobacco; the K utilization ratio reached the highest through applying 20 % potassium fertilizer after the transplanting 70 days. The related analysis indicates that, the simple leaf weight, leaf density and fill value had close relationship with the K content of the upper leaf. Under the condition of this experiment, the best potassium fertilizer applying way for planting Yunyan 97 was to apply additional 40 % potassium fertilizer after transplanting 30 days (rosette stage), and apply 20 % potassium fertilizer after transplanting 70 days (topping stage) in tobacco-growing area of Luzhou.

Potassium; Flue-cured tobacco; Yunyan97; Accumulation; Distribution

1001-4829(2016)07-1660-06

10.16213/j.cnki.scjas.2016.07.029

2015-06-29

四川省烟草公司重点项目(201202004，201202005)；川渝中烟工业有限责任公司重点项目(12097)；泸州市烟草公司重点项目(2013003)

林鸾芳(1987-)，女，硕士研究生，主要研究方向土壤与环境质量可持续，18200353173，E-mail：linluanfang@126.com，*为通讯作者。

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