追肥增施钾肥对烤烟光合特性及产量的影响

史普酉，白羽祥，赵灿华，王 戈

(云南农业大学 烟草学院，云南 昆明 650201)

追肥增施钾肥对烤烟光合特性及产量的影响

史普酉，白羽祥，赵灿华，王 戈*

(云南农业大学 烟草学院，云南 昆明 650201)

为优化钾肥施用方法，进一步提升烟叶产量。采用田间试验，研究了追肥增施钾肥对烤烟光合特性及产量的影响。结果表明，相较于对照追肥施硫酸钾210 kg·hm-2，增施钾肥后烤烟大田生育期延长，烟株农艺性状各指标均有不同程度的增加，且以追肥施硫酸钾330 kg·hm-2综合表现最好；追肥增钾处理烟叶SPAD值均显著高于对照，且随施钾量增加而增大；追肥施硫酸钾330 kg·hm-2处理光合指标最好；追肥增钾处理有利于提高烟叶产值，且以追肥施硫酸钾330 kg·hm-2综合表现最好。施钾肥在一定程度上可以促进烟株生长发育及产量形成，本试验条件下，以追肥施硫酸钾330 kg·hm-2综合表现最好。

追肥； 钾肥； 烤烟； 光合特性

我国烟草的种植面积和产量均居世界首位，在我国国民经济中占有重要地位[1]。然而，与津巴布韦和美国等国家相比，我国烟草行业大而不强，表现为产量高、出口量低、种植效益差[2-3]。钾是植物营养三要素之一，对植物生长发育进程有着重要的营养和生理作用[4-7]。烟草是嗜钾作物[8]，充足的钾肥供应不仅能够促进烟株进行光合作用，对烟株物质代谢和能量代谢有着非常重要的作用[9]，而且还能提高烟草光合同化产物的合成与运输[10]。而目前我国耕地有1/4～1/3的土壤普遍缺钾或严重缺钾[11]。因此，如何提高烟叶钾含量是亟待解决的问题。

至今为止，前人对有关钾肥施肥策略研究较多，主要集中在生长发育[12-14]、化学成分[12,15-17]、香气成分[18]、对环境的影响[19]几个方面，但有关在现有施肥方式基础上，从追肥增施钾量对烤烟光合特征方面的研究尚不多见。光合速率是植物生理代谢的基本过程，是植物产量构成的主要因素，它与气孔导度、光合有效辐射、二氧化碳浓度等生态因子和生理因子存在密切的关系[20]，对烤烟的产量有重要的影响。

目前，关于在追肥中适当增加钾肥施用量对烟叶产量和光合特性方面的研究尚不多见。因此，本研究以红花大金元为材料，进行追肥钾肥施用量对烤烟生长发育及产量影响试验，以期丰富烟叶钾肥施用策略，并为进一步提钾增质提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2015年在云南省曲靖市陆良县小百户镇进行。试验地地理坐标25°06′263″N，103°55′528″E，海拔高1 960 m，土壤为红壤土。试验开始时土壤pH值为5.8，有机质含量35.56 g·kg-1，全氮1.82 g·kg-1，全磷1.16 mg·kg-1，全钾4.68 mg·kg-1，水解性氮155.04 mg·kg-1，有效磷50.88 mg·kg-1，速效钾128.17 mg·kg-1。供试烟叶品种为红花大金元。

1.2 处理设计

试验于4月13日施用基肥，5月22日施用追肥。试验追肥不同钾肥(K2SO4)施用量为因素，共设4个处理，T1(CK)为210 kg·hm-2，T2为270 kg·hm-2，T3为330 kg·hm-2，T4为390 kg·hm-2。3次重复，随机区组排列。株行距1.20 m×0.60 m，每小区栽烟50株，小区之间设保护行。当地常规施肥基施复合肥(N 15%，P2O55%，K2O 25%)180 kg·hm-2和钙镁磷肥(P2O518%)166.5 kg·hm-2，追肥追施复合肥(N 15%，P2O55%，K2O 25%)120 kg·hm-2和硫酸钾(K2O 50%)210 kg·hm-2。采用优质烟栽培技术措施，漂浮育苗，地膜覆盖栽培，初花期打顶，三段式烘烤。各处理氮、磷用量相同，均按照当地常规施用量和施用方法进行。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 农艺性状及产量

烟株打顶后，各小区选择、挂牌有代表性烟株10株，按照《品种试验调查标准》观察记载大田期的主要生育期、植物学性状、农艺性状。初烤采收前以小区为单位单独采取上中下各部位40片叶称其鲜重，并单独挂牌烘烤后称其干重。成熟期烟叶按部位分别进行采样、储存，烘烤结束后分小区进行烟叶产量、产值统计。

1.3.2 内在化学成分

每个处理选取中桔三各3.0 kg，按国家标准测定其常规化学成分，包括烟碱含量(YC/T 160—2002)、钾含量(NY/T 2017—2011)、氯含量、还原糖含量、总糖含量(YC/T 32—1996)、总氮(NY/T 2017—2011)含量。

1.3.3 烟叶光合特性

于移栽后3个月，在晴朗的9：00—12:00，每小区选取3株生长一致的烤烟，用软毛刷刷去中部叶表面的灰尘，然后用LI-6400型便携式光合作用测定仪(Li-COR Inc，美国)，并应用Li-6400-02B蓝红光源探头，在光合有效辐射(PAR)为1 800 μmol·m-2·s-1以及CO2注入系统设定值为400 μmol·mol-1下测定烤烟中部叶的光合特征参数。

SPAD值采用日本产SPAD 502型叶绿素计进行测定，对选定的烟株分别在叶基、叶中、叶尖处测得SPAD值，重复3次，求出每片叶的平均值即为该叶片的SPAD值[21]。

1.4 数据分析

利用Excel进行基础数据初步处理及画图，SPSS 17.0进行方差及显著性分析。

2 结果与分析

2.1 生育期

从表1可以看出，追肥增施钾肥较对照延长了烤烟大田生育期，且随着施钾量的增加，烤烟大田生育期存在先增加后减少的变化规律，各施肥处理中T3处理大田生育时间最长。

表1 各处理对烤烟生育期的影响

2.2 农艺性状

从表2可以看出，追肥增施钾肥处理对烤烟成熟期农艺性状有不同程度的影响，各项指标均整体表现为先提高后降低的趋势。与对照相比，T2处理株高显著提高，T3处理株高与最大叶长均显著增加，T4处理最大叶长显著增长。综合来看，T3处理农艺性状综合表现最好。

表2 各处理对烤烟农艺性状的影响

注：同列数据后无相同大小写字母分别表示差异极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)，表3～6同。

2.3 烟叶重量

从表3可以看出，各处理对烟叶鲜干重均有不同程度的效果。除下部叶干重外，追肥增施钾肥处理均整体显著高于对照。下部叶鲜重、中部叶鲜重、中部叶干重、上部叶鲜重均表现为随着增施钾肥量的提高呈现先增加再降低的趋势，上部叶干重表现为随着增施钾肥量的提高而增高的趋势。综合来看，T3与T4处理烟叶鲜干重最高，在各处理中表现最好。

2.4 烤烟SPAD值

SPAD值可以间接反映烟株叶片叶绿素含量的高低[22]。由表4可知，随着追肥增施钾肥施用量的增加，各处理成熟期中部叶的SPAD值较当地常规施肥对照均有所升高，追肥增施钾肥后的各处理的烤烟SPAD值均与常规施肥对照的存在显著差异；在追肥增施不同施钾量处理间，随着钾肥施用量的增加，烤烟的SPAD值逐渐上升。从烤烟SPAD值上看，T4处理更有利于提高烤烟叶绿素的含量，更有利于烤烟的生长。

表3 各处理对烟叶鲜干重的影响

表4 各处理对烤烟SPAD值的影响

2.5 光合指标

烤烟是喜光作物，光合作用是烤烟生长发育的基础，直接影响烤烟产量、质量的形成[23-24]。在整个大田生育期中，烤烟的同化作用、干物质累积速率等特性参数较能直接反映植株的生长态势。由表5可以看出，不同追肥增施钾肥对烤烟的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率等光合指标均有不同程度的影响，T3与T4处理净光合速率显著高于对照与T2处理。对照气孔导度显著低于其他处理。T4处理胞间CO2浓度显著高于其他处理。T3、T4处理蒸腾速率显著高于对照和T2处理。整体看来，净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均表现为随着增施钾肥量的提高而呈提高趋势，胞间CO2浓度表现为先降低后提高趋势。综合看来，T4处理光合指标较好。

表5 各处理对烤烟成熟期中部叶各光合指标的影响

2.6 经济性状

从表6可知，不同追肥增施钾肥对烤烟上等烟比例、中上等烟比例、产值、产量、均价均有不同程度的影响，追肥增施钾肥各项经济指标整体高于对照处理。产量、产值与均价均随着增施钾肥量的提高呈先增加再降低趋势，上等烟比例随增施钾肥量的提高而提高，中上等烟比例整体随着增施钾肥量的提高表现为先降低后提高趋势。综合各处理经济性状表现，T3处理在各处理中经济性状表现最好。

2.7 内在化学成分

烟叶中各化学成分含量及其协调程度反映了烟叶品质的高低。烟碱含量适宜(2.5%左右)、钾含量(≥1.7%)和糖/碱(≥10)较高、 氮/碱(≤1)较低时，烟叶品质较好[25-27]。从表7中可以看出，不同处理对烟叶内在化学成分均有不同程度的影响，追肥增施钾肥后较当地常规施肥的烟叶，总氮、总糖、还原糖、烟碱含量均有所增加。

表6 各处理对烤烟经济性状的影响

表7 各处理对烟叶(C3F)化学成分的影响

在追肥增施不同施用量的处理间，随着施钾量的增加，总糖、还原糖均随之增加，但增至一定程度后开始下降；从总氮来看，随施钾水平的提高总氮量也逐渐提高，但增幅不大，当施钾量390 kg·hm-2时，总氮含量达到最大值；不同处理烟叶中烟碱含量随施钾量增加变化不大，其大小为T3>T2>T4；从烟叶钾含量来看，随着增施钾肥量的提高，烟叶含钾量也随之提高；从水溶性氯含量上看，随着施钾量的增加，对二者影响变化不大，这可能与试验田本身的肥力分布情况有关；综合烟叶糖碱比、氮碱比和钾氯比等主要化学成分之间的相互关系及化学指标来看，T3处理烟叶内在化学成分相对较协调，烟叶品质好。

3 小结与讨论

施钾量是烤烟栽培技术措施中非常重要的一个指标，对于烟草而言，钾不仅是吸收量较大的元素，其吸钾量一般是吸氮量的1.35倍，吸磷量的3.5倍[25]，同时钾还是烟草重要的品质元素之一，在烟株体内参与几乎所有的代谢过程，并对烟叶的品质起着十分重要的作用[26-29]。本研究得出，施钾量对烤烟大田生育期长度有明显的影响，并且表现为随着施钾量的增加，烤烟大田生育期存在先增加后减少的变化规律。从农艺性状来看，当追施钾肥量为330 kg·hm-2时，烤烟农艺性状与鲜干重在各处理中表现最好。这与前人研究结果一致，孙虎[29]指出，钾素营养对烤烟茎的生长、叶片大小和生育期长短3个方面的影响表现较为明显。钾素供应充足，茎的生长在整个生育过程均明显加快，从而使烟株茎杆高大、粗壮。良好的钾素营养状况使叶片的长度和宽度也显著增加；反之，缺钾则会影响烟株生长，烟叶落黄成熟晚，从而影响其产量和品质。

SPAD叶绿素仪能够快速反应烤烟在大田期烟叶成熟程度，并且能够进一步说明烟叶叶绿素含量，反应烟叶光合作用能力[30-31]。罗蔓等[32-33]研究指出，钾肥施用量对烤烟叶绿素含量的影响较小。但本研究指出，施钾量在390 kg·hm-2时，烟叶SPAD值显著高于其他3个处理。这可能与罗蔓等试验是基肥和追肥同时增施钾肥，削弱了追肥增施钾肥对SPAD值的影响有关。

叶片光合作用是植物生长和产量形成的重要生理过程，植物光合特性的研究是探索其光合生产能力的基础，对探讨光合作用的影响因子，分析光合作用适宜的生态条件，揭示其产量品质形成的光合生理基础均具有重要意义[34]。本研究指出，净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均表现为随着增施钾肥量的提高而提高的趋势，胞间CO2浓度表现为先降低后提高趋势。综合看来，390 kg·hm-2处理光合指标较好。

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[35]。本研究得出，在土壤钾水平一定的情况下，追肥增施一定的含钾肥料可以增加烟叶的产量、产值，施钾肥330 kg·hm-2的处理，烟叶产量较对照增17.3%，产值增33.0%。综合经济指标，生产中采用追施钾肥330 kg·hm-2较为有利。

从内在化学成分上看，一般认为优质烟叶的总糖含量要求达到18%～22%，还原糖16%～18%，总氮含量1.5%～3.5%，烟碱1.5%～3.5%，钾>2%，氯<1%，糖碱比10左右为好，氮碱比以1左右为好，钾氯比以4～10为宜。本试验结果显示，在追肥增施钾肥施用量至330 kg·hm-2，初烤烟叶内在化学成分相对比较协调，一方面说明所试田块的钾肥施用量在330 kg·hm-2时对烤烟的经济效益及烟叶的内在化学品质有比较好的作用。随着增施钾肥量的提高，烟叶含钾量表现为先减少后稍有增加的趋势，这说明并不是追施钾肥量越多，经济效益和烟叶品质就越高，反而追施钾肥量达到一定值后再追施钾肥就会降低烟叶的经济效益及烟叶的内在化学成分的协调性，钾肥的使用量要根据土壤的肥力状况而有所不同。

通过分析可以看出，追肥增施钾肥后较当地常规施肥对烤烟生长发育和烟叶内在化学成分有良好的促进作用；在追肥增施钾肥的不同施钾量的处理间，追肥增施钾肥施用量在330 kg·hm-2时对烤烟的农艺性状、经济性状和内在化学品质有比较好的作用。

[1] 解燕, 王文楷, 赵杰, 等. 烟草钾素营养与钾肥研究[J]. 中国农学通报, 2006, 22(8): 302-307.

[2] 胡国松,郑伟,王震东,等. 烤烟营养原理[M]. 北京:科学技术出版社,2000:153-177.

[3] 顾也萍, 张道统. 钾肥对皖南红壤烟叶含钾量及烟碱含量的影响[J]. 安徽师大学报，1998(1)：78-81.

[4] 唐恒朋, 李莉婕, 杨守祥,等. 不同类型钾肥对甘薯生长发育及产质量的影响[J]. 西南农业学报, 2016, 29(5):1150-1155.

[5] 胡晓茹. 钾肥对甜玉米生长发育及产品质量的影响[J]. 科学种养, 2014(5)：182.

[6] 许健. 钾肥对粳稻生长发育、产量及品质的影响[D]. 北京：中国农业科学院, 2014.

[7] 李录久, 王家嘉, 姚殿立,等. 不同钾肥用量对生姜生长和营养品质的影响[J]. 土壤, 2014，46(2)：245-249.

[8] 陈佳广. 植物中钾营养性状研究进展[J]. 农业科技与装备, 2015(3):19-20.

[9] 王东胜,刘贯山,李章海.烟草栽培学[M].北京：中国科学技术大学出版社,2002.

[10] 熊维亮, 李舟, 高明,等. 我国烟草钾素营养研究进展[J]. 四川农业科技, 2013(1):46-47.

[11] 陈剑秋, 万连步, 解玉洪, 等. 包膜控释肥对烤烟烟叶钾含量的影响[J]. 中国烟草学报, 2008, 14(3): 40-45.

[12] 丁灿,刘晶. 生物钾肥对烤烟K326生长发育的影响[J]. 河南农业科学,2013(12):43-45.

[13] 韩小斌. 减量施肥对重庆烤烟生长及产量品质的影响[D].重庆：西南大学,2014.

[14] 刘金,李进平,涂书新,等. 几种缓释钾肥对烤烟钾含量及产量产值的影响[J]. 中国烟草科学,2014(3):17-22.

[15] 景延秋,袁秀秀,王卫峰,等. 打顶后喷施钾肥对烤烟化学成分的影响[J]. 湖南农业科学,2015(10):51-54，60.

[16] 陈义强,刘国顺,习红昂. 氮磷钾肥对烤后烟叶可溶性总糖含量的交互效应分析[J]. 中国烟草学报,2013(5):50-57.

[17] 韦成才,张立新,高梅,等. 不同钾肥对陕西典型生态区烤烟化学成分和经济性状的影响[J]. 中国烟草科学,2014(3):7-11.

[18] 段玉琪,杨宇虹,晋艳,等. 长期施钾肥对烤烟产质量和土壤理化性状的影响[J]. 贵州农业科学,2015(9):100-104.

[19] 赵宏瑾,朱仲元,王喜喜,等. 不同生育期榆树净光合速率对生态因子和生理因子的响应[J]. 生态学报,2016(6):1645-1651.

[20] 王娜,展恩能,李忠环,等. 不同施肥水平烤烟烟叶成熟期间茎叶夹角及叶片SPAD值变化研究[J]. 云南农业大学学报(自然科学),2016(1):136-140.

[21] 武圣江, 赵会纳, 王松峰, 等. 贵州特色烤烟农艺性状与光合特性研究[J]. 中国烟草科学, 2014(1): 113-116,122.

[22] 顾少龙, 史宏志. 光照对烤烟生长发育及质量形成的影响研究进展[J]. 河南农业科学, 2010, 39(5): 120-124.

[23] 覃鹏, 曾淑华, 刘飞虎, 等. 光强对 K326 盛花期光合作用的影响[J]. 云南大学学报(自然科学版), 2003 (增刊1)：103-106.

[24] 颜合洪, 胡雪平, 张锦韬, 等. 不同施钾水平对烤烟生长和品质的影响[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2005, 31(1): 20-23.

[25] 王明香, 聂俊华, 张华芳. 钾素营养研究进展[J]. 云南农业大学学报, 2000, 15(4): 356-358.

[26] 王波. 对提高潍坊地区烟叶含钾量的思考[J]. 中国烟草科学, 1998(3): 21-22.

[27] 江力, 张荣铣. 不同氮钾水平对烤烟光合作用的影响[J]. 安徽农业大学学报, 2000, 27(4): 328-331.

[28] 杜咏梅, 郭承芳. 水溶性糖, 烟碱, 总氮含量与烤烟吃味品质的关系研究[J]. 中国烟草科学, 2000, 21(1): 7-10.

[29] 孙虎.基施与叶面喷施钾肥对烤烟产质量的影响[J]. 西北农业学报,2000,10(5):12-15.

[30] 徐照丽,李天福. SPAD-502叶绿素仪在烤烟生产中的应用研究[J]. 贵州农业科学,2006(4):23-24.

[31] 罗蔓. 氮磷钾施肥对烤烟品种NC102产量、叶绿素含量及净光合速率的影响[J]. 广东农业科学,2015(2):11-16.

[32] 毛家伟,翟文汇,孙大为, 等.不同种类钾肥对烤烟SPAD值、根系活力及经济性状的影响[J]. 山西农业科学,2015(5):584-587.

[33] 厉广辉, 万勇善, 刘风珍, 等. 苗期干旱及复水条件下不同花生品种的光合特性[J]. 植物生态学报, 2014, 38(7): 729-739.

[34] 赵磊, 杨延杰, 林多. 蒲公英光合特性的研究[J]. 北方园艺, 2008 (4): 30-32.

[35] 欧清华. 根外追施钾肥对烤烟产质量的影响研究进展[J]. 天津农业科学, 2013, 19(7): 30-34.

2017-11-15

云南中烟工业有限责任公司科技项目(滇烟工科[2013]494号)；云南省应用基础研究计划(2015FB145)；云南烟草公司资助项目(2015YN03)

史普酉(1994—)，男，山东菏泽人，研究生，从事烤烟栽培与管理研究工作，E-mail: 45635398@qq.com。

王 戈(1982—) ，男，云南沾益人，博士研究生，从事烟草生理生化研究工作，E-mail: wangge302@126.com。

文献著录格式：史普酉，白羽祥，赵灿华，等. 追肥增施钾肥对烤烟光合特性及产量的影响[J].浙江农业科学，2017，58(12)：2164-2168.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171226

S572

A

0528-9017(2017)12-2164-05

吴益伟)