张通 张永辉 陈相君 夏春 雷晓 杨浩 刘雅洁 刘雷 曾淑华
摘要 [目的]探讨适宜泸州烟区的氯化钾施用措施,进一步完善田间上部烟叶的调控技术。[方法]采用田间试验,以“中川208”为试材,设施氯量30、60 、90 、0 kg/hm2 4个水平,基追比为5∶5,追施时期设移栽后30 和50 d,共7个氯化钾施用处理。分析上部烟叶农艺性状、SPAD值、经济性状、化学成分、物理性状的变化。[结果]较不施用氯化钾而言,施用氯化钾使上部烟叶产量、产值、均价、中上等烟比例分别提高3.11%~9.17%、6.12%~19.29%、2.79%~12.92%、4.01%~18.25%;烤后烟叶颜色、成熟度、身份、油分、色度均得到提升,综合得分提升1.15%~8.30%。[结论]以基肥施用氯化钾30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2的施肥措施经济效益最高,烤后上部烟叶外观质量、化学成分、物理性状评分最高。
关键词 烤烟;氯化钾;上部叶;质量
中图分类号 S572 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2024)04-0139-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.04.031
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effects of Different Potassium Chloride Application Measures on Upper Leaf Yield and Quality of Flue.cured Tobacco
ZHANG Tong1,ZHANG Yong.hui2,CHEN Xiang.jun1 et al
(1.Sichuan Agricultural University,Chengdu,Sichuan 611130;2.Luzhou Branch of Sichuan Tobacco Corporation,Luzhou,Sichuan 646600)
Abstract [Objective]To explore the potassium chloride application measures suitable for Luzhou tobacco planting area and further improve the regulation technology of upper tobacco leaves in the field.[Method]A field experiment was conducted with ‘Zhongchuan 208 as the test material.Four potassium chloride application rates of 30,60,90 and 0 kg/hm2 were set.The ratio of base fertilizer to topdressing was 5∶5.The topdressing period was set at 30 and 50 d after transplanting,with a total of seven potassium chloride application methods.The changes of agronomic characters,SPAD value,economic characters,chemical composition and physical characters of upper tobacco leaves were analyzed.[Result]Compared with no application of potassium chloride,the application of potassium chloride increased the yield,output value,average price and the proportion of medium and high.grade tobacco by 3.11%-9.17%,6.12%-19.29%,2.79%-12.92% and 4.01%-18.25% respectively.The color,maturity,body,oil content and chroma of flue.cured tobacco were improved,and the comprehensive score was increased by 1.15%-8.30%.[Conclusion]Applying 30 kg/hm2 potassium chloride as base fertilizer and applying 30 kg/hm2 after transplanting for 50 days has the highest economic benefit.The appearance quality,chemical composition and physical properties of the upper tobacco leaves after baking get the highest score.
Key words Flue.cured tobacco;Potassium chloride;Upper leaves;Quality
基金項目 四川省烟草公司科技项目“提高泸州烤烟上部烟叶质量的关键技术研究与应用”(202051050024015)。
作者简介 张通(1999—),男,云南昆明人,硕士研究生,研究方向:烟草栽培。*通信作者,副教授,博士,硕士生导师,从事烟草栽培与生理生化研究。
收稿日期 2023-03-09
氯素作为烟草必需微量营养元素,对烤烟的生长发育以及烤后烟叶的化学成分协调性、外观质量以及感官质量有深刻的影响[1-5]。一般认为优质烤烟氯的最佳含量为0.3%~0.8%[6],过量的氯对烤烟叶绿素含量和根系活力会产生明显的不良影响,致使烟株叶色浓绿,叶片厚而脆,生长点坏死,叶畸形,烤后烟叶易碎且容易发霉,烤后烟叶叶薄、潮湿、颜色暗淡,燃烧性降低[7-8],若含氯不足导致烤后烟叶氯含量偏低会降低香吃味,降低感官质量[9]。研究表明,适量的氯素营养可提高烟叶的叶绿素含量及根系活力,促进烟叶干物质的积累量,从而提高产质量[10-11]。适量的氯肥施用能够增强烤后烟叶的弹性以及油润性,提高烤后烟叶的外观质量,增进香气质与香气量,改善烟叶内在品质[3,12]。据调查泸州烟区土壤水溶性氯含量为10.11 mg/kg,处于低—中等水平,上部烟叶存在田间营养失衡、成熟度低的问题,影响烤后烟叶的化学成分协调性,降低了烤后烟叶的质量及其可用性。上部叶占整株烟产量的30%~45%,其质量对烟农收入以及工业可加工性影响深刻。为提高泸州烟区上部叶化学成分协调性,增加其工业可用性,笔者于2021年在四川省泸州市示范烟区古蔺县大寨烟区开展了7种不同氯化钾施用措施对烤烟上部烟叶产量和质量的影响研究,旨在为合理确定该烟区烤烟的氯化钾施用量提供科学依据和参考指标。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2021年在四川省泸州市古蔺县大寨苗族乡进行。试验地土壤为砂壤土,土壤pH为5.71,全氮3.69 g/kg,全磷1.45 g/kg,全钾16.74 g/kg,碱解氮375.55 mg/kg,有效磷45.77 mg/kg,速效钾1 076.79 mg/kg,交换性钙4 947.27 mg/kg,交换性镁149.50 mg/kg,有机质57.96 g/kg。
1.2 试验材料 供试烤烟品种为中川208。
供试肥料为烟草专用复合肥(N 10%、P2O5 20%、K2O 20%)、氯化钾(氯含量≥60%)。
1.3 试验设计
各处理N、P2O5、K2O施肥比例均为1∶2∶2,施氮量为120 kg/hm2,在此基础上设施氯量30、60、90、0 kg/hm2 4个处理,追施时期设移栽后30 d、移栽后50 d 这2个水平,基追比为5∶5。所需氯肥由氯化钾提供,施用水平见表1。各小区随机区组排列,重复3次。小区面积为36 m2,各小区64株,株行距为120 cm×50 cm,种植密度为16 500株/hm2。根据当地气候及栽培条件打顶留叶,按叶位挂牌,上部叶为从顶叶算起1~6片,田间管理按照当地常规措施进行。
1.4 测定项目与方法
1.4.1 农艺性状。
于现蕾期、打顶后10 d、打顶后20 d测定各处理株高、上部最大叶长宽。
1.4.2 SPAD值。
于打顶后40 d、打顶后50 d使用叶绿素测定仪测定上部最大叶SPAD值并取打顶后40 d上部最大叶杀青烘干进行常规化验。
1.4.3 经济性状。
根据GB 2635─1992 对各小区烤后上部6片叶进行分级,统计记录产量、产值,计算中上等烟比例、均价。
1.4.4 外观质量。
烤烟外观质量的评价按照GB/T18771.4—2015从颜色、成熟度、结构、身份、油分 以及色度6项指标作为评价指标,根据各指标所占权重得出综合得分。
1.4.5 化学成分。
烘烤结束后,取各处理B2F各1 kg,各处理烟样烘干、粉碎、过0.15 mm孔径的网筛后进行常规化验,采用SKALAR流动分析仪测定烟叶主要化学成分。
1.4.6 物理性状。
平衡含水率参照YC/T 31—1996测定,测定其平衡含水率后的烟叶叶重、含梗率;柔软度测定参照付秋娟等[13]的方法,拉力参照GBT 12914—2008测定。
1.5 数据处理 数据处理与分析利用Excel、SPSS 23进行。
2 结果与分析
2.1 不同氯化钾施用措施对烤烟农艺性状的影响
由表2可知,2个时期的烟株上部最大葉长叶宽与CK相比均无显著差异。相同氯肥总施用量的处理移栽后30 d和移栽后50 d 追肥,烟株上部最大叶长宽差异均不显著。
2.2 不同氯化钾施用措施对烤烟SPAD值的影响
叶绿素仪SPAD读数可快速直观反映出烟叶的叶绿素含量[14],氯对烟叶叶绿素含量的影响与氯对烟株氮素代谢的调节密切相关,氯素影响烟株的氮代谢,从而影响烟叶叶绿素的合成和分解。由表3可知,各处理在2个时期的SPAD值差异不显著,但随着氯化钾施用量的增加,上部最大叶的SPAD值随之增加,表明氯化钾的施用提高了上部烟叶的叶绿素含量。
2.3 不同氯化钾施用措施对烤烟经济性状的影响 由表4可知,当氯化钾施用量达60 kg/hm2及以上上部6片烟叶产量显著高于CK,产值、均价、中上等烟比例均以基肥施用氯化钾30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2为最高(处理④),较CK分别提高5.66%、19.29%、12.92%、18.25%;对比相同氯化钾施用量的处理,移栽后50 d追施的处理6片烟叶产量、产值、均价、中上等烟比例略优于移栽后30 d追施的处理。由此可见,增施氯化钾可提高经济效益,以移栽后50 d追施效果更好。
2.4 不同氯化钾施用措施对烤后烟叶外观质量的影响
由表5可知,不同处理烤后上部烟叶的外观质量各项指标有明显差异,增施氯化钾的处理外观质量得分均优于CK,并以处理④的得分最高,较CK增幅为7.36%。对比相同氯化钾施用量的处理,处理①、②间得分存在明显差异,其余2组差异不明显。说明施用氯化钾可提高烤后上部叶的外观质量,改善烤后烟叶的颜色、成熟度、结构、身份、油分以及色度,而不同的追施时期对外观质量的影响较小。
2.5 氯化钾施用量与打顶40 d上部烟叶化学成分的相关性分析
相关性分析结果表明,0~90 kg/hm2氯化钾施用量与上部叶的总糖、还原糖、氯含量呈极显著正相关(0.964、0.965、0.939),与氮含量呈显著正相关(0.761)。可见,增施氯化钾可提高上部烟叶的总糖、还原糖、氮、氯含量。
2.6 不同氯化钾施用措施对烤后上部叶化学成分的影响
由表6可知,施用氯化钾的各处理烤后上部烟叶钾含量均显著高于CK,总糖、还原糖、淀粉、氯、氮含量均随着氯化钾施用量的增加而增加。当氯化钾总施用量达60 kg/hm2以上时,总糖、还原糖含量均显著高于CK。钾含量、钾氯比均随施用量增加呈先增加后降低的趋势,这可能是钙等阳离子与钾离子发生拮抗作用所导致,其余各项指标与CK差异均不显著。同一氯化钾施用量的处理移栽后50 d追施较移栽后30 d追施总糖、还原糖、淀粉、氯、钾含量均有提升。因此,可认为增施氯化钾可有效提升烤后烟叶总糖、还原糖、淀粉、氯、氮含量以及钾氯比,且移栽50 d后追施效果优于移栽后30 d追施。
根据四川省优质烟叶化学成分评价体系进行综合评分以处理④(基肥施用氯化钾30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2)最高,表明基肥施用氯化钾30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2最有利于改善泸州烟区上部烟叶的化学品质,提高上部烟叶的化学成分协调性。结合图1可知,移栽后50 d烤后烟叶化学品质综合得分较移栽后30 d追施更高。
52卷4期 张 通等 不同氯化钾施用措施对烤烟上部叶产质量的影响
2.7 氯化钾施用量与烤后上部烟叶化学成分的相关性、线性和非线性回归分析 由表7可知,通过对氯化钾施用量与烤后上部烟叶化学成分相关分析,对显著性达显著水平的化学指标利用线性函数Y=a+bx、幂函数Y=axb、二次函数Y=a+bx+cx2进行模型构建。可知氯化钾的施用量与烤后上部烟叶的总糖、还原糖、淀粉、氯、氮含量之间呈极显著正相关。说明烤后上部烟叶的化学成分受氯化钾施用量的影响很大。
2.8 不同氯化钾施用措施对烤后上部叶物理性状的影响 由表8可知,增施氯化钾的处理物理质量得分均优于CK,以处理④最高,较CK提升了10.18%。随氯化钾施用量增加,同等级烤后上部烟叶的单叶重增加,含梗率降低,柔软度也随之减小。相同氯化钾施用量的处理间各项指标差异不明显。增施氯化钾促进了上部叶的干物质积累,增强了烤后烟叶的油润性、吸湿性,改善了烤后烟叶的物理性状,不同追施时期对烤后烟叶物理性状影响不明显。
2.9 不同氯化钾施用措施对综合质量的影响 对烤烟上部叶外观质量、化学成分及物理性状得分进行赋权,得到不同氯化钾施用措施对烤后上部叶质量得分的影响。各处理得分均高于CK,综合得分提升1.15%~8.30%,随着氯化钾施用量的增加,综合得分呈先增加后降低的趋势。氯化钾施用量为60 kg/hm2以上时,移栽后50 d追施效果优于移栽后30 d追施。以基肥施用氯化钾30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2的施肥措施(处理④)得分最高(表9)。
3 讨论
通过不同氯化钾施用量以及不同追施时期相结合的方式可准确地得出有效提升泸州烟区上部烟叶质量、改善其上部烟叶化学成分协调性的施肥方案。该试验结果表明,氯化钾的施用对现蕾期、打顶10 d、打顶20 d时的上部最大叶长叶宽影响不显著,其变化趋势与余金龙等[4]的研究结果一致。研究表明施氯不仅影响叶绿素的合成,而且影响不同生育阶段烟叶叶绿素含量变化[5],适量氯有利于烟草营养阶段叶绿素的合成,而高氯处理的叶绿素含量在后期仍处于较高水平,不利于葉片的落黄成熟[15],与该试验中打顶40 d、打顶50 d时的上部最大叶SPAD值变化趋势随着氯化钾施用量的增加而增加,结合打顶40 d的上部叶化学成分分析可知,施用氯化钾的处理氮含量显著高于CK,且变化趋势与SPAD值相同。
刘洪斌等[16]认为施氯能提高烤后烟叶的烟碱含量,这与施氯促进了烟叶对氮的吸收有关,田飞等[17]研究表明烤烟烟碱、总氮、总糖、还原糖和钾含量随着施氯量的增加而增加。在对烤后上部叶的化学成分分析中发现,氯与总糖、还原糖、烟碱、淀粉、钾、磷、氮相关性均随氯化钾施用量的增加有所增加。化学成分的综合评价得分表明,基肥施用氯化钾30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2(处理④)的氯化钾施肥措施所得到的烤后上部烟叶化学品质较好,增施量比高华军等[18](施氯化钾22.5~67.5 kg/hm2)、徐茜等[19](施氯化钾45 kg/hm2)、许永锋等[20](24 kg/hm2)略高,这应该与不同地域气候以及土壤条件有关。追施时期较田飞等[21](团棵期追施50%)、李文卿等[22](团棵期浇施)推迟,这可能与泸州烟区在团棵期至旺长期的降雨有关。肖雅等[23]研究表明在大田生育期中,烤烟团棵期对烟叶氯含量影响较大的是降水量。
王冬等[24]研究表明烟叶氯含量与含梗率呈极显著正相关,对单叶重和抗张强度的影响不显著,该试验中施用氯化钾的处理含梗率均低于CK,单叶重、抗张强度均呈随着氯化钾施用量增加而增加的趋势,这可能与氯化钾促进上部烟叶干物质积累,提升烤后烟叶的油润性有关。曾兆佳等[25]研究表明一定范围内,随着烟叶氯含量的增加,物理特性质量提高,超过或低于这个范围对烟叶物理特性质量不利,与该试验烤后烟叶的物理性状综合得分先提高后降低的变化趋势一致。
烟草作为公认的“忌氯作物”,含氯肥料的输入不仅只能考虑对烟叶产质量的增益,还需考虑到降水对土壤的淋溶作用,土壤氯离子随水流向下沉积,致使土壤中氯素长年累积,破坏土壤原有的平衡,形成高氯土壤对作物栽培形成迫害。
4 結论
该试验中,6种不同的氯化钾施用措施均不同程度地提高了上部烟叶的经济性状,改善了烤后烟叶的颜色、成熟度、结构、身份、油分以及色度,提升了烟叶总糖、还原糖、烟碱、淀粉、钾、氮的含量,增强了烤后烟叶的吸湿性以及油润性,使烤后上部烟叶化学成分更协调,可用性得到提升,且移栽后50 d追施效果更好。以处理④,即基肥施用氯化钾30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2经济效益最高,烤后上部烟叶综合质量最好。
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