钾肥施用方式对土壤钾供应能力及烤烟品质的影响

2022-04-07 10:14:34 | 浏览次数：

摘要：通过大田试验与室内分析相结合，研究了钾肥施用方式对土壤钾供应能力及烤烟品质的影响。结果表明，施用钾肥能够明显提高土壤的供钾能力，但不同钾肥施用方式对土壤速效钾、缓效钾和全钾含量的影响具有明显的差异，T2处理“少量多次”施用钾肥更能提高肥料的利用率和土壤钾素营养的后效；同时施用钾肥能够明显改善烟叶的品质，但不同钾素施用方式对烤烟品质的影响没有明显差异。

关键词：钾肥；施用方式；土壤钾；烤烟；品质

中图分类号：S572.061 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）08-1771-03

烟草是需钾量较多的作物，烟叶吸收积累的钾素，远高于其他营养元素。含钾量高被公认是优质烟叶的指标之一。烟草生产的经济效益不仅取决于烟叶的产量和生产成本，而且取决于烟叶的品质。我国烟叶平均含钾量不到2%[1]，比先进产烟国烟叶含钾量低得多。美国、津巴布韦烟叶含钾量达4%～6%，巴西烟叶含钾量也达3%～4%。钾不但对烟叶的内在品质和外观品质有重要影响，而且影响着卷烟制品的安全性[2]。钾是烟株体内最丰富的阳离子，并影响许多生物化学和生物物理过程。烟草吸钾速率随基因型而异，但这种差异随供钾水平的提高而消失[3]。土壤中的钾素按其对植物的有效性可分为速效钾（包括水溶性钾和交换性钾）、缓效钾（常指非交换性钾）和矿物结构钾。不同形态的钾之间存在着动态平衡，其对烟株的有效性是不同的[4]。钾肥是烤烟生产中施用量最大的一种肥料[5]。但是，增施钾肥必然会较大幅度地增加烤烟生产的肥料成本投入，直接影响到烤烟生产的效益。如何根据烤烟的吸钾规律，做到充分有效、适时适量地满足烟株对钾素营养的需求，适当降低钾肥的施用量，成为烤烟生产中一个重要的研究课题。试验通过研究钾肥不同施用方式对烟株根、茎、叶中钾和土壤钾含量的影响，以期探明不同施钾方式对烟叶产量和质量的影响，为提高钾肥的利用率提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2010年在德江县合兴乡茶园村进行。供试土壤类型为黄壤，土壤基础肥力为有机质24.19 g/kg，碱解氮124.63 mg/kg，速效磷21.88 mg/kg，速效钾150.78 mg/kg，pH 5.43。烤烟品种为云烟87，移栽时间为5月5日。根据钾肥使用方式设置两个处理，分别为T1（硝酸钾基肥比例为60%～70%，追肥比例为30%～40%，追肥在移栽后5～7 d和移栽后20～25 d分两次施用）和T2（硝酸钾全部作追肥施用。第一次在移栽后5～7 d用硝酸钾对水，结合查苗补缺进行，施用时从烟株四角垂直插下，距烟株8～10 cm，用化肥深施器深施，每公顷施45 kg；第二次在移栽后20 d或结合揭膜，采用干施的方法均匀施于烟株周围8～10 cm处，每公顷施105 kg；最后一次在移栽后45 d前完成），其他施肥措施按当地烤烟种植常规施肥措施进行，以不施用硝酸钾肥料，其他按常规施肥措施进行的处理为CK（对照）。每个小区面积334 m2，3次重复。

1.2 测定项目与方法

每个处理分别于移栽后15、30、45、60、75 d选择长势均匀一致的烟株测量株高、茎围、叶长、叶宽、节距、有效叶数等植物学性状，记录田间不同处理烟株发病情况。同时随机选取烟垄上两株烟正中位置0～20 cm土层采集5个土样，混匀，测定土壤速效钾、缓效钾以及全钾含量。烘烤结束后，取烤后的B2F、C3F和X2F各1 kg，对所取烟样进行化学成分分析（总氮、总糖、还原糖、烟碱、钾、氯、淀粉等）。样品指标在贵州大学农业基础实验室分析，测定结果采用DPS 6.55和Excel 2003进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同钾肥施用方式对土壤钾含量的影响

2.1.1 不同钾肥施用方式对土壤速效钾含量的影响速效钾是指土壤中存在的水溶性钾和交换性钾，这部分钾能很快地被植物吸收利用，一般占土壤全钾量的1%～2%，土壤速效钾可利用部分的多少及最低值出现的时间可以较好地反映土壤对当季作物的供钾状况，土壤对当季作物的供钾能力是速效钾和非交换性钾共同作用的结果[6]。由图1可知，土壤速效钾含量随烟株生育期的推进总体上呈降低的趋势，在移栽初期，土壤速效钾含量均较高，对照由于没有硝酸钾肥料的施用，在烟株整个生育期，土壤中速效钾含量明显低于T1和T2。T1处理速效钾含量呈现先增加后降低趋势，在移栽30 d左右达最高，随后逐渐降低，移栽30 d前高于T2处理，但在30 d以后低于T2处理。这可能是由于移栽初期T1处理大量的钾肥作基肥施用，明显增加了土壤中钾的含量，同时追施钾肥也在30 d以前完成，而前期烟株对钾肥需求量不大，T2处理在烟株生育期内分三次追施钾肥，明显提高了钾肥的有效性和土壤中钾的保存率。

2.1.2 不同钾肥施用方式对土壤缓效钾含量的影响缓效钾是指存在于层状硅酸盐矿物层间和颗粒边缘，不能被中性盐在短时间内浸提出的钾，因此也叫非交换性钾，占土壤全钾的1%～10%。缓效钾是速效钾的重要储备，在条件适宜时能转化为被植物吸收利用的速效钾，是土壤钾供应能力的潜在指标。尽管土壤速效钾可作为当季有效钾水平的衡量指标，但缓效钾的实际储存量及释放能力却是土壤供钾能力的一个重要标志[7]。由图2可知，不同处理土壤缓效钾含量在烟株生育期内变化呈现相似的规律性，在前期含量较高，后期均有小幅度降低，T1处理缓效钾含量明显高于T2和CK，对照缓效钾含量最低。这可能是由于T1处理为钾肥基施和前期追施，烟株在初期对钾素利用较少，过多的钾被土壤固定，形成了缓效钾。在施钾0～325 mg/kg范围内，随着施钾量的增加，土壤固定量呈直线上升，固钾率也逐渐增加，多数土壤对施入钾有较强的固定能力[8]。T2处理由于少量多次追施钾肥，提高了土壤钾的有效性，降低了被固定钾的含量，因此缓效钾含量低于T1处理。

2.1.3 不同钾肥施用方式对土壤全钾含量的影响土壤全钾是指土壤中的速效钾、缓效钾和矿物钾的总称。土壤对钾肥的反应不仅受土壤速效钾、缓效钾的制约，还受土壤钾缓冲容量的影响[9]。由图3可知，不同处理土壤全钾含量在烟株生育期有相似的变化规律，对照全钾含量明显低于施用钾肥的处理。T1、T2处理在前期全钾含量均呈缓慢增加趋势，在30 d左右达最高，以后迅速降低，45～60 d变化较缓，60 d以后全钾含量均有少许回升，说明施用钾肥对提高土壤全钾含量具有明显的作用，但不同施肥方式土壤对钾的吸收和钾的有效性有明显的差异。T1处理在前期快速提高土壤全钾含量具有明显的作用，T2处理对整个生育期土壤保持较高的全钾含量有明显的影响。

2.2 不同钾肥施用方式对烤烟化学成分的影响

从表1可以看出，与对照相比施用钾肥后上部叶总糖、还原糖、钾和醚提物含量升高，淀粉、总氮和烟碱含量降低；中部叶总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾和醚提物含量升高，淀粉含量降低；下部叶总糖、还原糖、烟碱、钾和谜提物含量升高，淀粉、总氮含量降低。两种施肥处理与对照相比，上部叶总糖、总氮、醚提物差异不显著，还原糖、淀粉、钾差异显著；中部叶烟碱和氮碱比差异不显著，其余指标差异均显著；下部叶淀粉和总氮差异不显著，其余指标差异均显著。从烤烟烟叶综合指标来看，施用钾肥后烟叶化学成分更加协调。这可能是由于钾肥的施入满足了烟株生长的需要，协调了各种矿质元素在烟株体内的分配，促进了烟株正常的生理代谢，但是两种钾肥施用方式对烤后烟叶化学成分的影响总体上差别不大。

3 小结与讨论

烟草是嗜钾作物，钾对烤烟具有重要的生理作用[10，11]。钾在植物体内以离子形态存在，不参与形成结构物质，具有高度可移动性，是植物体内60多种酶的活化剂[12]，钾能增强烟叶中糖类、色素类、芳香类等与品质有关的物质合成与积累，并影响烤烟的各种生物化学过程，对烟碱、蛋白质、氨基酸、有机酸和糖类等化学成分的生物化学过程具有重要影响[4]。钾几乎参与了烟草生长发育过程中的所有物质和能量代谢过程，对烟草内在化学成分协调具有极其重要的影响。因此，合理施用钾肥，提高钾肥的利用效率，是改善烟叶品质、生产优质烟叶的重要途径。

试验结果表明，施用钾肥能明显提高土壤中速效钾、缓效钾和全钾含量，钾肥施用次数越多，提高土壤钾含量的作用越明显。施用钾肥是提高土壤钾含量的重要方式，大量增施钾肥，对快速提高土壤钾含量的作用明显，但少量多次增施钾肥，钾素营养的后效较长，钾素可利用效率较高。

试验结果还表明，烟株前期对钾肥吸收量较少，前期大量施用钾肥容易造成钾肥的转化固定，降低了肥料利用率，少量多次施用钾肥，能够明显提高土壤中速效钾和全钾含量，有利于烟株正常生长所需要的钾素供应。

对烤烟化学成分的分析可知，不同钾肥施用方式均能较好地调节烟叶正常的生理代谢，协调烟叶内在的化学成分，改善烟叶品质，但是不同施钾方式对烤后烟叶化学成分的影响总体上没有明显的差异。

从钾肥不同施用方式对土壤钾含量和烤烟品质的影响来看，少量多次施用钾肥，不仅能够提高钾肥的利用效率，降低生产成本，而且能够明显提高烟叶品质。

参考文献：

[1] 胡国松，赵元宽，曹志洪，等. 我国主要产烟省烤烟元素组成和化学品质评价[J].中国烟草学报，1997，3（3）：36-44.

[2] 曹志洪. 优质烤烟生产的土壤与施肥[M].南京：江苏科学技术出版社，1991.

[3] 刘国栋，刘更另. 论缓解我国钾源短缺问题的新对策[J].中国农业科学，1995，28（1）：25-32.

[4] 胡国松，郑伟.烤烟营养原理[M].北京：科学出版社， 2000.

[5] 窦逢科，张景略.烟草品质与土壤肥料[M].郑州：河南科学技术出版社，1992.100-120.

[6] 黄绍文，金继运，程明芳，等.北方主要土壤对当季作物的供钾能力[J].土壤肥料，1999（3）：3-7.

[7] 周晓芬，刘宗衡，于增寿.河北省褐、潮土区土壤钾素形态及供钾能力[J].华北农学报，1995，10（3）：98-102.