王 勇，楊 歡，陳光登，李廷軒*，陳玉藍(lán)，孟 霖

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，成都 611130；2.四川省煙草公司涼山州公司，四川 西昌 615000；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101）

不同品種烤煙中后期鉀素吸收和積累特征差異

王 勇1,2，楊 歡1，陳光登1，李廷軒1*，陳玉藍(lán)2，孟 霖3

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，成都 611130；2.四川省煙草公司涼山州公司，四川 西昌 615000；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101）

為了探明不同烤煙品種生育中后期葉片中鉀素的吸收和積累動(dòng)態(tài)特征，2015年在四川省西昌市采用大田試驗(yàn)，以9個(gè)烤煙品種為研究對(duì)象，研究了其鉀素積累動(dòng)態(tài)。結(jié)果表明，移栽后煙葉鉀素含量和累積量隨時(shí)間的變化總體呈先下降再上升，最后又下降的“駝峰”型曲線變化趨勢(shì)；烤煙品種間、煙葉部位間鉀含量和累積量存在顯著差異，品種×部位交互作用效果顯著。下部葉存在1個(gè)鉀積累峰，中、上部煙葉有2個(gè)積累峰。在施用鉀肥時(shí)，應(yīng)考慮品種、葉位差異以及他們之間的交互作用。

烤煙；品種；葉位；鉀

煙葉含鉀量是評(píng)定烤煙品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[1]，與煙葉的燃燒性、香吃味、安全性及可用性高度相關(guān)[2-3]。FARROKH等[4]提出煙葉含鉀量至少應(yīng)達(dá)到2.0%～2.5%，美國(guó)、津巴布韋等優(yōu)質(zhì)煙草生產(chǎn)國(guó)的煙葉含鉀量可達(dá)4%以上；而我國(guó)煙葉含鉀量普遍偏低，尤其是北方煙區(qū)[5]，難以達(dá)到2%，嚴(yán)重制約著煙葉品質(zhì)的提升與卷煙對(duì)外出口[6]。要提高煙葉含鉀量，需充分考慮土壤的供鉀能力以及不同烤煙品種對(duì)鉀的吸收和積累特征。

前人研究表明，煙株體內(nèi)干物質(zhì)和養(yǎng)分積累遵循“慢-快-慢”的變化規(guī)律[9-11]，移栽后7周煙草對(duì)鉀的吸收和積累量即可達(dá)全生育期的70%～80%[12]，而到成熟期時(shí)對(duì)鉀的積累減緩或下降，且鉀素在煙葉中的分配率降低，在非經(jīng)濟(jì)器官中的分配率升高[13-14]，導(dǎo)致中后期煙葉含鉀量偏低。而美國(guó)煙株在成熟期干物質(zhì)繼續(xù)積累的同時(shí)對(duì)鉀仍能以較高速率持續(xù)吸收積累[12]，其原因至今仍未探明。因此，明確烤煙在生長(zhǎng)發(fā)育中鉀素的積累特征，以烤煙的鉀素吸收動(dòng)態(tài)為依據(jù)，配套相應(yīng)的鉀肥施用技術(shù)[7]，實(shí)現(xiàn)適時(shí)適量的供應(yīng)鉀素，是穩(wěn)定煙葉產(chǎn)量和提高品質(zhì)的重要措施之一[8]。

近年來(lái)，學(xué)者們針對(duì)烤煙吸收鉀的問(wèn)題進(jìn)行了大量研究，如張翔等[7]通過(guò)田間試驗(yàn)研究了烤煙氮磷鉀吸收分配規(guī)律，發(fā)現(xiàn)煙株移栽后前期吸收氮磷鉀較少，60～75 d后對(duì)氮磷鉀的積累強(qiáng)度最高，之后開(kāi)始下降。李靜等[15]在四川涼山通過(guò)盆栽和大田試驗(yàn)，研究了不同施肥量下云煙85對(duì)鉀的積累和分配特征，發(fā)現(xiàn)鉀積累高峰出現(xiàn)在旺長(zhǎng)后期和中部葉成熟期，并確定了云煙85的最佳鉀肥用量。然而，這些研究主要集中在土壤肥力水平，種植模式及栽培環(huán)境對(duì)鉀素吸收的影響[7,15-19]等方面，不同烤煙品種，尤其集中于煙葉對(duì)鉀素的積累特征的相關(guān)研究鮮見(jiàn)報(bào)道，且對(duì)于烤煙生育中后期時(shí)鉀素在煙葉中的積累規(guī)律尚未有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。本研究旨在分析不同品種烤煙煙葉鉀素積累在煙株生育中后期的變化規(guī)律，為煙區(qū)鉀肥的合理施用與烤煙的高產(chǎn)高質(zhì)栽培提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1供試材料

試驗(yàn)于2015年在西昌市大興鄉(xiāng)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院西南試驗(yàn)基地（102°21′36″E，27°49′48″N）進(jìn)行。供試土壤為紫色土，其有機(jī)質(zhì)含量為38.72 g/kg、全氮2.15 g/kg、堿解氮146 mg/kg、有效磷18 mg/kg、速效鉀45 mg/kg、緩效鉀298 mg/kg、pH 5.43?？緹熎贩N包括秦?zé)?6、DelGold、云煙97、長(zhǎng)脖黃、RG8、豫煙11號(hào)、川煙1號(hào)、Coker176、 CF986等9個(gè)。種子由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所及四川省涼山州煙草公司提供。供試肥料為硝酸磷銨（含N 30%、P2O56%）、過(guò)磷酸鈣（含P2O512%）、硫酸鉀（含K2O 50%），均為商品肥料。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理

采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，小區(qū)面積18 m2，3次重復(fù)，肥料用量為N 90 kg/hm2、P2O5105 kg/hm2、K2O 300 kg/hm2。全部磷肥、50%的氮肥與40%的鉀肥作為基肥施入，移栽后15 d追施10%鉀肥，30 d追施50%的氮肥與鉀肥。采用漂浮育苗，待煙苗長(zhǎng)至6葉1心時(shí)選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的30株無(wú)病煙苗移栽至小區(qū)，行株距為1.2 m×0.5 m。高壟單行栽培，試驗(yàn)田四周設(shè)保護(hù)行。其余按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行栽培管理。

1.3樣品采集與測(cè)定

試驗(yàn)期間未進(jìn)行成熟采收和烘烤，煙株主要用于采樣。于移栽后第62天（旺長(zhǎng)后期）開(kāi)始采樣，此后每隔7 d進(jìn)行1次取樣。每個(gè)小區(qū)隨機(jī)間隔取樣，選擇無(wú)病煙株3株，每次整株采取，按根、莖、葉（分上、中、下部葉）分開(kāi)。樣品經(jīng)洗凈擦干后于105 ℃下殺青30 min，75 ℃烘干至恒重，粉碎過(guò)篩待測(cè)。煙葉鉀含量采用火焰光度計(jì)法進(jìn)行測(cè)定[20]。

1.4數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

鉀積累量＝生物量（kg/株）×含鉀量（mg/kg）[15]。采用SAS 9.4按具有重復(fù)測(cè)量的3因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)定量資料一元方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其中品種為處理因子，取樣部位和取樣時(shí)間為重復(fù)測(cè)量因子，品種為9個(gè)處理水平，取樣部位為上、中、下葉位3個(gè)處理水平，取樣時(shí)間為9個(gè)水平。

2 結(jié) 果

2.1煙葉含鉀量的動(dòng)態(tài)變化

從圖1可以看出，不同品種烤煙的上、中、下部煙葉含鉀量隨時(shí)間的變化總體趨勢(shì)大致相同，即先下降再上升，最后又下降，呈“駝峰”狀。移栽后83 d前，所有品種上、中、下部煙葉含鉀量均表現(xiàn)出隨移栽后時(shí)間延長(zhǎng)而下降的趨勢(shì)，移栽后83 d（打頂后1周）達(dá)最低值。圓頂后，煙葉含鉀量回升，在104 d（中部葉成熟期）左右出現(xiàn)峰值后再次下降。各個(gè)品種和部位間，這種趨勢(shì)存在差異，如各品種前期下降幅度不同，下降速度也不同，上升后煙葉含鉀量最高值也不同。

2.2煙葉鉀積累量的動(dòng)態(tài)變化

各品種煙葉鉀積累量均呈現(xiàn)不規(guī)則的“駝峰”形狀（圖2），兩個(gè)積累高峰分別位于移栽后69～76 d（現(xiàn)蕾期）和97～104 d（中部葉成熟期）左右，說(shuō)明在生育后期，煙株對(duì)鉀仍存在較強(qiáng)的吸收積累能力；積累低谷則位于移栽后83～97 d（打頂后1～2周）。另外，品種川煙1號(hào)與CF986的第2個(gè)積累高峰強(qiáng)于第1個(gè)，說(shuō)明這2個(gè)品種在生育后期對(duì)鉀的吸收積累能力強(qiáng)于前期。

不同葉位煙葉對(duì)鉀的積累中，除品種秦?zé)?6外，其余品種在移栽后83～97 d（打頂后1～2周），下部煙葉對(duì)鉀的積累量隨著移栽后時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降的趨勢(shì)。圓頂后，下部煙葉對(duì)鉀的積累量開(kāi)始上升。移栽后97～104 d（中部葉成熟期）左右，下部煙葉對(duì)鉀的積累達(dá)到峰值后再次下降。

不同品種烤煙中部煙葉鉀積累量均呈現(xiàn)不規(guī)則的駝峰曲線，其2個(gè)積累高峰分別位于69～76 d（現(xiàn)蕾期）及移栽后97～104 d（中部葉成熟期）。除品種長(zhǎng)脖黃、RG8、豫煙11號(hào)外，其余品種第2個(gè)積累高峰的積累量強(qiáng)于前一個(gè)積累峰，說(shuō)明在煙草生育后期，烤煙的中部煙葉對(duì)鉀仍有較強(qiáng)的吸收積累能力，且積累能力強(qiáng)于前期。

圖1烤煙葉片含鉀量Fig.1 K content of flue-cured tobacco leaves

圖2烤煙葉片鉀積累量Fig. 2 K accumulation of flue-cured tobacco leaves

上部煙葉對(duì)鉀的積累規(guī)律與中部煙葉相同，均存在2個(gè)積累高峰且波峰與波谷的出現(xiàn)時(shí)間基本一致。其中，品種云煙97、豫煙11號(hào)、川煙1號(hào)及CF986的上部煙葉鉀積累曲線均表現(xiàn)為第2個(gè)積累峰強(qiáng)高于第1個(gè)，而品種秦?zé)?6、DelGold、長(zhǎng)脖黃、RG8、Coker176則表現(xiàn)相反。說(shuō)明不同烤煙品種上部煙葉對(duì)鉀的最大積累值出現(xiàn)時(shí)間有所差異。

2.3煙葉鉀含量和累積量的影響因素分析

煙葉含鉀量方差分析（F檢驗(yàn)）結(jié)果表明（表1），9個(gè)品種間、3個(gè)葉片部位間、9個(gè)不同取樣時(shí)期間都存在極顯著差異，品種和葉片部位之間的交互作用、品種和取樣時(shí)期之間的交互作用、葉片部位和取樣時(shí)期之間的交互作用也都達(dá)到了1%極顯著水準(zhǔn)。說(shuō)明品種不同，煙葉含鉀量存在差異，這種差異會(huì)因?yàn)槿~片部位不同而異，且隨著烤煙生長(zhǎng)的進(jìn)程也不同；烤煙上、中、下3個(gè)葉片部位間含鉀量不同，這種差異隨時(shí)間的變化也不同。

煙葉鉀積累量F檢驗(yàn)結(jié)果表明（表1），9個(gè)品種間、3個(gè)葉片部位間、9個(gè)不同取樣時(shí)期間都存在極顯著差異，品種和葉片部位之間的交互作用、品種和取樣時(shí)期之間的交互作用、葉片部位和取樣時(shí)期之間的交互作用也都達(dá)到了1%極顯著水準(zhǔn)。說(shuō)明品種不同，煙葉鉀積累量存在差異，這種差異會(huì)因?yàn)槿~片部位不同而異，且隨著烤煙生長(zhǎng)的進(jìn)程也不同；烤煙上、中、下3個(gè)葉片部位間鉀積累量不同，這種差異隨時(shí)間的變化也不同。

表1煙葉含鉀量和鉀累積量各因子的主效應(yīng)及其交互作用效應(yīng)Table 1 The main and interaction effects of the 3 factors on K content and accumulation

2.4品種間煙葉鉀含量差異

從表2可以進(jìn)一步看出，各品種上、中、下部葉含鉀量存在較大差異，生長(zhǎng)期間變化幅度差異也較大，其含量范圍分別為0.56%～4.00%（CV26.11%～48.18%）、0.48%～4.06%（CV27.18%～53.49%）和0.19%～3.69%（CV29.93%～62.33%），其最高值分別為最低值的7.14、8.46和19.42倍，變異程度大。表明各品種煙葉含鉀量隨取樣部位的變化而變化，且不同品種變化程度存在差異。

2.5品種間煙葉鉀積累量的差異

從表3可以看出，各品種烤煙上、中、下部煙葉的鉀積累量的變幅較大，其變化范圍分別是73.51～1780.91 mg/株（CV30.14%～66.42%）、93.58～1767.11 mg/株（CV23.79%～51.61%）和66.16～1503.50 mg/株（CV34.88%～69.64%），其最高值可達(dá)最低值的18倍。不同葉位的變異系數(shù)均達(dá)23.79%以上，最高可達(dá)66.42%，說(shuō)明各品種烤煙煙葉對(duì)鉀的積累能力存在明顯差異。

3 討 論

本研究結(jié)果表明，煙葉含鉀量隨生育期的推進(jìn)表現(xiàn)為“駝峰”型，轉(zhuǎn)折點(diǎn)分別位于打頂期與中部葉成熟期，此與楊鐵釗等[21]的試驗(yàn)結(jié)果類(lèi)似。究其原因，可能是由于烤煙生育前期干物質(zhì)量快速增長(zhǎng)，所造成的稀釋效應(yīng)使煙株含鉀量下降，圓頂后煙株對(duì)鉀的大量吸收積累使得煙葉含鉀量回升；而打頂削弱了煙株的頂端優(yōu)勢(shì)，頂端優(yōu)勢(shì)被削弱，根系生長(zhǎng)加快，代謝方向發(fā)生改變，而K+在植物體內(nèi)屬于易移動(dòng)的離子，總是向生長(zhǎng)最旺盛的植物部分移動(dòng)，因此，打頂后K+從地上部轉(zhuǎn)移至根部，導(dǎo)致煙葉含鉀量下降。楊鐵釗等[24]和代曉燕等[25]通過(guò)研究，也發(fā)現(xiàn)了這種K+從地上部向根系的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。鄭憲濱等[16]也發(fā)現(xiàn)，烤煙打頂后10 d內(nèi)，煙株有大量K+由地上部回流到根中，造成葉片中的鉀含量下降。洪麗芳等[23]的研究也證明，打頂后5～35 d 內(nèi)根系明顯外泄K+。這些研究結(jié)果很好地支持了我們對(duì)本研究打頂后鉀含量下降所做的解釋。

表2各品種烤煙不同葉位煙葉含鉀量Table 2 The K content in different leaf positions and cultivars

表3各品種烤煙不同葉位煙葉鉀積累量Table 3 The K accumulation in different leaf positions and cultivars

有研究表明，不同作物類(lèi)型或同種作物不同品種間對(duì)鉀素的吸收利用積累能力存在顯著差異[17-19]。本研究證實(shí)，含鉀量與鉀積累量在不同煙草品種間均存在差異。供試的9個(gè)烤煙品種對(duì)鉀的積累均呈不規(guī)則的 “駝峰”曲線，積累高峰位于現(xiàn)蕾期及中部葉成熟期，在生育中前期，煙葉對(duì)鉀的積累持續(xù)增加，在現(xiàn)蕾期時(shí)達(dá)到峰值，打頂后下降，此與李靜等[15]的研究結(jié)果相似。

多數(shù)研究認(rèn)為，烤煙的鉀積累量隨時(shí)間的變化規(guī)律均呈“S”型曲線，遵循“慢-快-慢”的變化規(guī)律[11,23-26]，即烤煙在移栽后前3周的吸收速率極低，從第4周開(kāi)始對(duì)鉀的積累速率增快，并在6～8周達(dá)到最大吸收速率，之后急劇下降，鉀的吸收和積累量在移栽后7周達(dá)到全生育期的70%～80%，在11周時(shí)吸鉀量達(dá)到最大值，然后開(kāi)始下降[12,16]。在本研究同樣發(fā)現(xiàn)煙葉對(duì)鉀的第1個(gè)吸收積累量高峰位于移栽后69～76 d左右，不同品種烤煙對(duì)鉀素的積累在下部葉成熟期后逐漸上升，中部葉成熟期時(shí)的鉀積累量相對(duì)較高，可能此階段內(nèi)其對(duì)鉀素的積累速率大于外排速率，此時(shí)煙株對(duì)鉀素仍存在較強(qiáng)的吸收能力且鉀素能大量積累于葉片。若在烤煙生育后期，第2個(gè)鉀積累高峰出現(xiàn)之前追施適量鉀肥，則有望提高煙葉成熟期的含鉀量，達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的[28]。因此必須重視烤煙生育中后期鉀素的充足供應(yīng)，提倡鉀肥分次施用[28-29]。此外，不同品種烤煙的2個(gè)積累高峰出現(xiàn)時(shí)間略有差異，其主要由品種自身特性決定，也可能與土壤、氣候及栽培條件等有關(guān)[19]。

4 結(jié) 論

9個(gè)品種各部位煙葉含鉀量和鉀的累積量隨移栽后時(shí)間的變化總體趨勢(shì)大致相同，呈先下降再上升，最后又下降的“駝峰”狀；煙葉含鉀量和鉀的累積量在烤煙品種間、煙葉部位間，以及品種×部位交互作用效果，這種“駝峰”型趨勢(shì)存在顯著差異；下部葉鉀的積累存在1個(gè)積累峰，在中部葉成熟期；中、上部煙葉有2個(gè)積累峰，分別在現(xiàn)蕾期及中部葉成熟期，其積累峰的出現(xiàn)時(shí)間在品種間存在差異。

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A Study on Potassium Uptake and Accumulation Characteristic Differences in Leaves among Different Flue-cured Tobacco Cultivars during Middle and Late Growth Stages

WANG Yong1,2, YANG Huan1, CHEN Guangdeng1, LI Tingxuan1*, CHEN Yulan2, MENG Lin3
(1. College of Resource Sciences, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China; 2. Liangshan Tobacco Company of Sichuan Province, Xichang, Sichuan 615000, China; 3. Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Qingdao 266101, China)

the purpose of the study was to explore the characteristics of potassium (K) uptake and dynamic accumulation in leaves among different tobacco cultivars during middle and late growth stage. A field experiment was conducted by using 9 flue-cured tobacco cultivars in Xichang city of Sichuan province in 2015. The results showed that, overall, leaf K content and accumulation changed as a camel hump shape, which declined first, then increased and finally decreased again. However, there were significant differences in the leaf K contents and K accumulation among different cultivars, among leaf position, and cultivar×leaf position interaction. For K accumulation, there was only one peak in lower position leaves, while there were two peaks for middle and upper position leaves. Therefore, it is reasonable that we should concern these difference among cultivars, leaf positions, and their interaction on K accumulation for K fertilizer application. The results are significant in making K fertilization plans for tobacco production.

flue-cured tobacco; cultivar; leaf position; potassium

S572.01

1007-5119（2017）03-0030-07 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2017.03.006

四川省煙草公司涼山州公司科技項(xiàng)目“植煙土壤鉀素動(dòng)態(tài)變化與煙草鉀吸收分配規(guī)律研究”（2011-02）

王 勇，男（1982-），在讀博士研究生，主要從事煙草栽培方面的研究。E-mail：wy269405@sohu.com。*通信作者，E-mail：litinx@263.net

2017-02-21

2017-06-10