南平烟区烟叶钾含量与烟叶质量的关系研究

徐 茜，吴 平，陈志厚，徐辰生

(福建省烟草公司 南平市公司，福建 南平 353000)

南平烟区烟叶钾含量与烟叶质量的关系研究

徐 茜，吴 平*，陈志厚，徐辰生

(福建省烟草公司 南平市公司，福建 南平 353000)

分析了南平烟区421个烟叶样品的钾含量及其与烟叶质量的关系。结果表明：南平烟区烟叶钾含量丰富，平均值高达3.15%，较往年变化很小。各烤烟品种烟叶钾含量以云烟87最高，云烟85最低。烟叶钾与烟叶总氮、硫、氮碱比、磷、钙、铁、锰、锌呈极显著正相关，与总糖、还原糖、淀粉、两糖差呈极显著负相关，与糖碱比、灰分呈显著负相关。虽然南平植烟土壤全钾含量处于较低～中等水平、速效钾含量处于低～较低水平，但是烟叶钾含量丰富；烟叶钾与土壤全钾、速效钾相关不显著。因此，南平烟区应当适量施用钾肥，同时采取有效措施，提高钾肥利用率。

南平烟区；烟叶钾；烟叶质量

钾是植物生长发育所必需的矿质元素之一，广泛分布于植物各组织器官中，是植物体内含量最丰富的一价阳离子[1]。烟草是典型的喜钾作物，钾是烟草吸收量最大的元素，对钾素的吸收积累不仅关系到烟株的生长发育，而且对烟叶质量有着较大的影响[2-5]。钾含量在烟草的整个生育期内是一个动态变化的过程，对烟草的生长发育起着重要作用。同时，钾是决定烤烟品质的重要元素之一，是衡量烟叶品质优劣的重要指标[2-5]。

理论上烟叶钾含量可在2%～8%范围内，国际上普遍认为优质烟烟叶钾含量应高于2.5%。国外一些烟叶质量较好的国家如美国、津巴布韦的烟叶钾含量一般为4%～6%，巴西烟叶钾含量为3%～4%。相比而言，中国烟叶钾含量普遍偏低，部分地区的烟叶钾含量甚至低于2%(优质烟叶钾含量的最低值)[6-11]。南平烟区烟叶钾含量较丰富，结合南平烟区所处的独特的土壤、气候等生态环境造就了“武夷生态、富钾清香”为主要特征的烟叶特色。

本文利用2001～2003年采集的49个烟叶样品，以及2007～2012年定点采集的土壤样品和烟叶样品各421个检测数据，分析了南平烟区烟叶和土壤钾含量特征、烟叶钾含量的变化情况，深入研究烟叶钾与烟叶其他化学成分及评吸质量的关系，为南平烟区科学合理施用钾肥，提高钾肥利用率，打造优质特色的“武夷生态、富钾清香”烟叶提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

采取定点定位采集代表性样品方法：2007年在南平市共安排90个取样点，收集7个烟叶主产县土壤样品90个、烟叶样品C3F 90个；2008年在全市共安排95个取样点，收集10个烟叶主产县土壤样品95个、烟叶样品C3F 95个；2009年在全市共安排17个验证取样点，收集10个烟叶主产县烟叶样品C3F 17个；2010～2012年全市共安排100个取样点，收集10个烟叶主产县土壤样品236个，烟叶样品C3F 219个。2007～2012年共采集土壤样品421个、烟叶样品C3F 421个。

土壤样品均统一在前茬作物收获后，施肥整地前完成。按照随机、等量和多点混合的原则，根据具体取样地块的形状和大小，按照S形、棋盘形或对角线形的采样路线，采集耕作层土壤。每一个地块取15～20个样点，每个样点的取土部位保证深度一致、上下土体一致、数量一致，充分混合制成一个混合样，并用GPS定位。根据土壤取样点取C3F烟叶样品。

南平烟叶钾含量变化利用2001～2003年采集的烟叶样品C3F的49个检测数据。

1.2 测定方法

1.2.1 土壤养分 检测项目包括：全氮、全磷、全钾、pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、氯、有效硫、交换性镁、有效硼，共12项。其中，全氮、全磷、全钾分别按照国家标准GB 7173─1987、GB 9837─1988、GB 9836─1988进行测定；pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、氯、有效硫、交换性镁、有效硼分别按照农业和烟草行业标准NY/T 1121.2─2006、NY/T 1121.6─2006、LY/T 1229─1999、NY/T 1121.7─2006、LY/T 1236─1999、NY/T 1121.17─2006、NY/T 1121.14─2006、NY/T 1121.13─2006、NY/T 1121.8─2006进行测定。

1.2.2 烟叶化学成分 检测项目包括：总糖、还原糖、淀粉、总氮、烟碱、挥发碱、钾、氯、钙、镁、磷、铁、锰、硼、锌、铜、钼，共17项。其中，总糖和还原糖采用铁氰化钾比色法进行测定；淀粉采用高钾酸提取-碘显色法进行测定；总氮、烟碱、挥发碱、钾、氯、钙、镁分别按照烟草行业标准YC/T 33─1996、YC/T 34─1996、YC/T 35─1996、YC/T 173─2003、YC/T 153─2001、YC/T 174─2003、YC/T 175─2003进行测定；磷采用钒钼黄比色法进行测定；铁、锰、硼、锌、铜、钼采用ICP-MASS色谱法进行测定；并运用推算法得出两糖差(总糖-还原糖)、糖碱比(还原糖/烟碱)、氮碱比(总氮/烟碱)、钾氯比(钾/氯)。

1.2.3 评吸质量 由中国农业科学院烟草研究所评吸委员会组织7名以上具有省级以上感官评吸资格证书的专家，依据农业部《烟草及烟草制品 感官评价方法》YC/T 138─1998进行评吸。

1.3 统计与分析方法

1.3.1 统计方法 由DPS 7.05和SAS 9.0软件进行统计分析、方差分析和多重比较等。

1.3.2 烟叶及土壤钾含量分级方法 采用前人研究[3-5,7,9,12]并结合南平烟区特点，分别确定烟叶及土壤钾含量的分级标准(表1、表2)。

表1 烟叶钾含量分级标准

表2 土壤全钾、速效钾含量分级标准

2 结果与分析

2.1 南平烟区烟叶钾含量现状及变化

2.1.1 南平烟区烟叶钾含量现状 南平烟区烟叶钾含量在2.17%～4.53%之间，平均3.15%(表3)，属于丰富。钾变异较小，变异系数为13.02%。钾含量丰富的烟叶比例高达95.01%。各产区钾含量丰富，变异较小。各产区钾平均值以顺昌最高，顺昌与浦城、政和的差异达到了极显著水平，与松溪、武夷山的差异达到了显著水平。由此可知，南平烟区烟叶钾含量丰富。

2.1.2 南平烟区烟叶钾含量变化 将2001～2003年、2007～2012年2个时期的烟叶钾含量进行比较(表4)，南平烟区烟叶钾平均值变化很小，仅提高了0.07个百分点。松溪、光泽、邵武、建瓯高于往年，其中以松溪增幅最大，提高了0.41个百分点；武夷山、建阳、延平、浦城降低，总体降幅很小。

从烟叶钾含量的丰缺比例看(表5)，南平烟区钾含量丰富的烟叶比例保持高水平。

2.1.3 南平烟区各烤烟品种烟叶钾含量 南平烟区各烤烟品种烟叶钾含量以云烟87>K326>CB-1>红大>云烟85(表6)。各烤烟品种烟叶钾含量变异较小。将各烤烟品种的烟叶钾含量进行多重比较，云烟87与云烟85的差异达到了极显著水平，与红大的差异达到了显著水平。

2.2 南平烟区烟叶钾含量与烟叶其他化学成分的关系

将烟叶钾与烟叶其他化学成分进行相关分析(表7)，钾与总氮、硫、氮碱比、磷、钙、铁、锰、锌呈极显著正相关，与总糖、还原糖、淀粉、两糖差呈极显著负相关，与糖碱比呈显著负相关；与氯、钾氯比、钼呈正相关，与烟碱、镁、硼、铜呈负相关，但均不显著。

2.3 南平烟区烟叶钾含量与烟叶评吸质量的关系

将烟叶钾与烟叶评吸质量进行相关分析(表8)，烟叶钾与灰分呈显著负相关；与刺激性呈正相关，与香气质、香气量、余味、杂气、燃烧性、总得分呈负相关，但均不显著。

表3 研究区各县烟叶钾含量现状

注：不同大、小写字母分别表示1%、5%水平上的差异显著性。下同。

表4 研究区各县烟叶钾含量平均值变化

表5 研究区各县烟叶钾含量丰缺比例变化

2.4 南平植烟土壤钾含量现状

南平植烟土壤全钾含量在7.39～49.20 g/kg之间(表9)，平均24.12 g/kg，属于较低～中等(分级标准见表2)。全钾变异很大，变异系数达35.30%。全钾较低～中等的土壤占75.54%，低和丰富的分别占14.25%、10.21%。各产区全钾以光泽最高，属于中等～丰富；建阳、武夷山属于低～较低；顺昌较低；政和总体较低；其他产区属于较低～中等。建瓯、延平、建阳全钾变异很大，其他产区较大。

表6 研究区各烤烟品种烟叶钾含量

表7 烟叶钾与烟叶其他化学成分相关系数

注：*、**分别表示在5%、1%水平上的差异显著性。

南平植烟土壤速效钾含量变化范围为21.97～403.73 mg/kg(表10)，平均114.36 mg/kg，属于低～较低(分级标准见表2)。速效钾变异很大，变异系数达47.19%。速效钾低～较低的土壤占78.39%，中等和丰富的分别占17.81%、3.80%。顺昌、建阳的土壤速效钾属于较低～中等；政和的总体偏低；其他产区属于低～较低；建瓯的速效钾平均值最低，中等和丰富的土壤比例为0。各产区的土壤速效钾变异很大。

2.5 南平烟区烟叶钾含量与土壤钾含量的关系

将烟叶钾与土壤钾进行相关分析(表11)，烟叶钾与土壤全钾呈负相关，与土壤速效钾呈正相关，但均不显著。

3 讨论

(1)南平烟区烟叶钾平均含量为3.15%，钾含量丰富的烟叶比例高达95.01%。烟叶钾含量较往年变化很小，钾含量丰富的烟叶比例保持高水平。南平烟叶钾含量丰富。各烤烟品种烟叶钾平均值以云烟87最高；云烟87与云烟85的差异达到了极显著水平，与红大的差异达到了显著水平。李强等[10]通过比较发现云烟87烟叶钾含量比其他品种略高，云烟85烟叶钾含量较低，本研究的结果与其相似。

表8 烟叶钾与烟叶评吸质量相关系数

表9 研究区各县植烟土壤全钾含量

表10 研究区各县植烟土壤速效钾含量

表11 土壤钾与烟叶钾相关系数

(2)南平烟叶钾与烟叶总氮、硫、氮碱比、磷、钙、铁、锰、锌呈极显著正相关，与总糖、还原糖、淀粉、两糖差呈极显著负相关，与糖碱比呈显著负相关。汤浪涛等[11]认为钾与总氮呈极显著正相关，许自成等[12]认为钾与硫含量呈极显著正相关，本研究的结果与其相同。肖艳霞[13]认为烟叶钙与钾含量之间的负相关关系达到显著水平，本研究的结果与其相反。徐庆凯等[14]认为钾与总糖、还原糖呈显著负相关关系，本研究的结果与其相似。杜进波[15]认为钾与氮碱比、锰呈极显著正相关，王聪等[16]认为淀粉含量与钾含量呈极显著负相关，本研究的结果与其一致。孙力[17]等认为钾能显著改善烟叶灰分，本研究表明烟叶钾与灰分呈显著负相关，结果相反。因此，钾可能有利于烟叶的氮代谢，或对碳代谢有不利影响。

(3)南平植烟土壤全钾平均含量为24.12 g/kg，较低～中等的土壤占75.54%；速效钾平均114.36 mg/kg，低～较低的土壤占78.39%。南平土壤全钾含量处于较低～中等水平，速效钾处于低～较低水平。

(4)南平烟叶钾与土壤全钾、速效钾相关不显著。颜丽等[18]认为不同时期的烟叶钾含量与土壤速效钾呈极显著正相关，本研究的结果与其不同。曹志洪等[19]发现北方不同烟区不同土壤中烟叶钾含量与土壤速效钾含量关系不大，本研究的结果与其相近。程辉斗等[20]研究云南烤烟钾含量与土壤供钾水平关系认为，云南烟叶钾含量并不完全取决于土壤供钾水平的高低，本研究的结果与其相同。郑劲民等[21]认为烤烟钾含量与根际速效钾存在极显著正相关，而与非根际土壤的速效钾的含量无显着相关性。因此，烟叶钾含量的高低，更大程度上取于生产中施用的钾肥。

(5)虽然南平烟区土壤全钾含量处于较低～中等水平、速效钾含量处于低～较低水平，但是烟叶钾含量丰富。可能原因是尽管土壤中钾离子含量有较大下降，但烤烟生产中大量施用钾肥，而钾离子在土壤中易于移动，使得烟叶钾含量不会大幅度下降[22]。虽然南平烟叶含钾丰富，但与国外优质烟叶钾含量仍存在差距。因此，针对南平烟区多雨、钾素容易淋失、土壤供钾能力不足的状况，应当适量施用钾肥，同时采取有效措施，提高钾肥利用率。

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(责任编辑：曾小军)

Study on Relationship between Potassium Content and Quality of Tobacco Leaf in Nanping Tobacco-growing Area

XU Qian, WU Ping*, CHEN Zhi-hou, XU Chen-sheng

(Nanping Branch of Fujian Tobacco Company, Nanping 353000, China)

This study analyzed the potassium content of 421 tobacco leaf samples in Nanping area and its relationship with leaf quality. The results indicated that: in Nanping tobacco-growing area, the potassium content in tobacco leaf was rich, and its average value was as high as 3.15% with little changes in the past several years. Among various flue-cured tobacco varieties, Yunyan 87 had the highest potassium content in tobacco leaf, while Yunyan 85 had the lowest one. The potassium content in tobacco leaf was very significantly positively correlated with the contents of total nitrogen, sulfur, phosphorus, calcium, iron, manganese and zinc, as well as the nitrogen-nicotine ratio in tobacco leaf, was very significantly negatively correlated with the contents of total sugar, reducing sugar and starch, as well as the two sugar content deviation, and was significantly negatively correlated with the sugar-nicotine ratio and grey of tobacco leaf. In tobacco-growing soil of Nanping, the total potassium content was from lower to middle, and the available potassium content was from low to lower, but the potassium content in tobacco leaf was rich, thus there was no a significant correlation between tobacco leaf potassium content and soil potassium content. Therefore, potassium fertilizer should be applied appropriately in Nanping tobacco-growing area, and some effective measures should be taken to improve the utilization ratio of potassium fertilizer.

Nanping tobacco-growing area; Potassium content in tobacco leaf; Quality of tobacco leaf

2016-08-23

福建省烟草公司南平市公司科技项目“烤烟钾吸收积累规律与调控研究”(NYK2015-03-03)。

徐茜(1971─)，女，重庆人，高级农艺师，博士研究生，研究方向：烟草栽培。*通讯作者：吴平。

S572

A

1001-8581(2017)02-0085-05