不同硫酸鉀用量對烤煙氮、鉀、硫吸收的影響

楊波+吳元華+董建新+管恩娜+梁洪波+陳向東+趙永長+宋科

摘要：采用大田試驗研究不同硫酸鉀施用量對烤煙干物質及氮、鉀、硫等元素吸收的影響。結果表明，與不施肥相比較，施肥顯著增加了烤煙干物質積累以及氮、鉀、硫元素的積累;在烤煙生長發育進程中，提高硫酸鉀施用量并沒有明顯增加煙葉干質量;氮在煙株中的分配比例為葉>莖>根;在團棵期和旺長期，鉀和硫在煙株中分配比例為葉>莖>根，在成熟期則為莖>葉>根;在烤煙生長進程中，硫酸鉀施用量對煙根氮、鉀、硫的積累量影響不明顯，硫酸鉀施用量對煙葉氮、鉀、硫積累量的影響大于對根和莖;提高硫酸鉀用量顯著增加了煙葉鉀和硫的含量。

關鍵詞：烤煙;硫酸鉀;氮;硫;鉀

中圖分類號： S572.06 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）04-0116-03

收稿日期：2014-12-24

基金項目：中國農業科學院青島煙草資源與環境野外科學觀測試驗站資助項目。

作者簡介：楊 波（1988—），男，湖北廣水人，碩士研究生，主要從事植物營養方面的研究。E-mail：y03108035@163.com。

通信作者：董建新，副研究員，主要從事煙草栽培和生態研究。Tel：（0532）88701036;E-mail：dongjainxin@caas.cn。

煙草是中國主要的經濟作物之一，無論面積還是總產量，都居世界首位[1]。在烤煙種植上，硫酸鉀作為最主要的鉀肥被廣泛的使用。N、S、K等礦質養分是調控烤煙生長發育、煙葉產量和品質的主要因素，直接決定著煙株的營養狀況和煙葉的產量品質[2-5]。深入研究烤煙中N、S、K的營養規律，對合理調控煙株營養、提高煙葉的產量和品質具有十分重要的意義。在烤煙必需的礦質營養元素的吸收、積累和分布研究方面，國內外已有大量工作[4-13]。植煙土壤養分含量和積累施肥量不同，煙株對各種養分的吸收和積累量差異很大[4，6，11]。但不同硫酸鉀施用量對烤煙根、莖、葉的N、S、K積累規律影響的研究較少。本試驗旨在研究不同硫酸鉀對烤煙N、S、K積累的影響，以及在施用硫酸鉀條件下烤煙的營養積累規律，以期為提高鉀肥利用率提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗地位于山東省即墨市（36°26′54″N，120°34′38″E，海拔 75 m），試驗于2010年進行，供試烤煙品種為NC89，2010年試驗地土壤0～20 cm土層的養分為：pH值5.56，有機質1166 g/kg，堿解氮52.69 mg/kg，有效磷10.60 mg/kg，速效鉀105.25 mg/kg;20～40 cm土層養分為：pH值5.62，有機質7.80 g/kg，堿解氮34.12 mg/kg，有效磷5.74 mg/kg，速效鉀55.75mg/kg。試驗設4個處理：不施肥為空白處理（對照），連年栽煙;處理T1、T2、T3設置不同硫酸鉀施用量，3個處理施用等量硫酸鉀型復合肥（含N、P2O5、K2O、S分別為15%、15%、15%、12%），T2和T3在T1的基礎上增施硫酸鉀。不同處理施肥量見表1。每個處理3次重復，隨機區組排列。

表1 試驗施肥方案

處理

施肥量（kg/hm2）

N P2O5 K2O S

對照 0 0 0 0

T1 83.25 83.25 83.25 66.06

T2 83.25 83.25 166.50 90.42

T3 83.25 83.25 249.75 126.78

1.2 測定方法

2010—2013年試驗連續進行，2013年采集樣品進行測試分析。分別在烤煙團棵期、旺長期、成熟期選取各個小區具有代表性的煙株5株，分根、莖、葉，在105 ℃下殺青15 min，然后在70 ℃下烘干至恒質量，稱質量記錄，粉碎后分析樣品中的氮、鉀、硫含量。全氮測定用H2SO4-H2O2消煮法[8];全鉀測定用火焰光度法[9];硫含量采用HNO3-HClO4-HCl消化法[14]測定。

1.3 統計方法

數據采用SAS 9.2進行統計分析，單因素方差分析，并進行Duncans 多重比較[15]。

2 結果與分析

2.1 不同硫酸鉀用量對烤煙干質量的影響

在烤煙生長3個時期，施肥與對照比較均顯著提高了烤煙根、莖、葉的干質量（表2）。在團棵期，根的干質量隨著硫酸鉀用量的提高而有所增加。在旺長期和成熟期，均以低濃度硫酸鉀處理T1根的干質量最高。硫酸鉀施用量不同的T1、T2、T3 3個處理根干質量差異不顯著。

莖的干質量在團棵期隨著硫酸鉀施用量的提高而增加;低硫酸鉀用量T1處理的莖干質量在旺長期、成熟期最高，與根干質量的變化趨勢一致。

在3個生育時期中，高硫酸鉀用量T3處理的葉干質量均低于低硫酸鉀用量T1處理。團棵期時中硫酸鉀用量T2處理的葉干質量最高，另外2個時期均以低硫酸鉀用量T1處理葉干質量最高。

表2 不同硫酸鉀用量對烤煙根、莖、葉干質量的影響

生育時期 處理

干質量（g/株）

根 莖 葉

團棵期 對照 4.78±1.42b 6.30±1.58a 43.73±4.56c

T1 8.89±0.35a 12.61±2.83a 60.92±6.00ab

T2 9.53±2.47a 13.60±6.32a 71.89±5.11a

T3 9.60±2.26a 14.41±1.21a 49.76±9.65bc

旺長期 對照 10.58±0.44a 29.67±5.39b 73.50±1.20bendprint

T1 23.50±11.22a 55.54±14.69a 125.42±15.41a

T2 22.36±0.69a 49.04±1.37ab 96.91±6.77b

T3 20.38±2.05a 52.46±7.90ab 94.25±9.86b

成熟期 對照 21.22±8.65b 87.83±26.87b 80.23±16.06a

T1 50.58±12.67a 153.22±25.42a 132.45±0.63a

T2 42.15±3.63a 132.39±28.02a 116.29±4.35ab

T3 43.73±1.60a 128.21±9.31a 119.04±10.70ab

注：同列數據后不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。表3、表4、表5、表6同。

2.2 不同硫酸鉀用量對烤煙養分吸收的影響

2.2.1 不同硫酸鉀用量對烤煙氮吸收的影響 從表3中可以看出，在成熟期時，施用硫酸鉀的T1、T2、T3處理中煙株根的氮積累量與對照差異顯著，施肥顯著提高了根的氮積累量。施用硫酸鉀的3個處理間根的氮積累量差異不顯著。旺長期時施用硫酸鉀的3個處理中根的氮積累為T2>T1>T3。

施用硫酸鉀的3個處理中煙莖的氮累積量在3個時期差異都不顯著，表明硫酸鉀用量對煙莖氮積累量影響不明顯。

與對照相比較，施用硫酸鉀的處理中煙葉氮積累量在團棵期、旺長期差異顯著，施肥顯著的提高了煙葉氮積累量。T1處理煙葉氮積累量在旺長期、成熟期最高。

與對照比較，T1、T2處理整株烤煙氮積累量差異顯著，表明施肥對煙株氮積累量影響較大，硫酸鉀用量對煙株氮積累量影響也較大。在旺長期、成熟期，低硫酸鉀用量T1處理氮積累量顯著高于中硫酸鉀用量T2處理和高硫酸鉀用量T3處理。高硫酸鉀用量T3處理和中硫酸鉀用量T2處理的煙株氮積累量差異不顯著，表明當硫酸鉀施用過多時，煙株氮積累量差異不明顯。

表3 不同硫酸鉀用量對烤煙根、莖、葉及整株烤煙氮積累量的影響

生育時期 處理

氮積累量（g/株）

根 莖 葉 總量

團棵期 對照 0.083±0.028b 0.097±0.048b 1.376±0.259c 1.555±0.335c

T1 0.159±0.009ab 0.301±0.066a 2.264±0.284ab 2.725±0.340ab

T2 0.174±0.036a 0.293±0.122a 2.666±0.044a 3.133±0.114a

T3 0.163±0.061ab 0.313±0.006a 1.662±0.374bc 2.138±0.307bc

旺長期 對照 0.142±0.005a 0.357±0.030b 2.132±0.150c 2.631±0.115c

T1 0.282±0.134a 0.984±0.228a 4.447±0.204a 5.713±0.430a

T2 0.344±0.015a 0.613±0.088ab 3.481±0.119b 4.437±0.222b

T3 0.174±0.118a 0.847±0.229a 3.455±0.492b 4.476±0.777b

成熟期 對照 0.217±0.092b 1.313±0.260b 1.283±0.135b 2.813±0.487c

T1 0.592±0.143a 2.329±0.794a 2.895±0.833a 5.816±0.182a

T2 0.455±0.050a 2.088±0.149ab 2.298±0.261a 4.840±0.249b

T3 0.489±0.028a 1.947±0.369ab 2.087±0.319ab 4.523±0.225b

2.2.2 不同硫酸鉀用量對烤煙鉀吸收的影響 在施用硫酸鉀的3個處理中，根系鉀積累量差異不顯著，與對照比較，除旺長期差異達到顯著水平（表4）。從團棵期至旺長期，煙根鉀積累量變化很大，從旺長期至成熟期，變化很小。

T1、T2、T3處理煙莖鉀積累量在3個時期差異均不顯著，T3處理與T1處理相比煙莖鉀積累量均有所提高，說明施肥提高了煙莖鉀積累量。

在旺長期和成熟期，施用硫酸鉀的3個處理中煙葉鉀積累量差異不顯著，表明提高硫酸鉀施用量并沒有明顯提高鉀向煙葉的積累。與對照相比，施肥顯著提高了煙葉鉀積累量（表4）。

與對照相比，施用硫酸鉀整株烤煙鉀積累量在3個生育時期均差異顯著，表明施用鉀肥顯著提高了煙株鉀積累量。

2.2.3 不同硫酸鉀用量對烤煙硫吸收的影響 施肥提高了煙根中硫積累量（表5）。成熟期T1、T2、T3 3個處理煙根硫積累量與對照差異顯著，在旺長期差異不顯著，可能是旺長期煙株處于快速生長期，煙根對硫吸收效率比較高。

從表5可以看出，T1、T2、T3 3個處理的煙莖硫積累量在3個時期差異均不顯著，說明硫酸鉀的用量對煙莖硫積累量影響不明顯。

在旺長期、成熟期，與對照相比，施用硫酸鉀后煙葉硫積累量差異顯著，而T1、T2、T3 3處理間的煙葉硫累積量差異不顯著，表明與煙莖一樣，提高硫酸鉀用量并不能顯著改變煙葉硫累積量（表5）。

從整株煙株硫積累量的變化來看，施肥和不施肥差異顯著。旺長期、成熟期時T1、T2、T3處理間差異不顯著，表明硫酸鉀施用量的多少對煙株硫積累量影響不明顯。在團棵期、旺長期，煙株硫積累量有隨著硫酸鉀施用量的增加而增加的趨勢。endprint

2.3 不同硫酸鉀用量在成熟期對煙葉氮、鉀、硫含量的影響

從表6可以看出，對照與施肥處理相比，煙葉氮含量差異不顯著，硫酸鉀用量在成熟期對煙葉氮含量影響不顯著，隨著硫酸鉀用量的增加，煙葉氮含量有降低的趨勢;成熟期煙葉鉀和硫含量的變化趨勢相同，對照與施肥處理間差異顯著，高用量與低用量硫酸鉀處理間差異顯著，提高硫酸鉀用量顯著增加了煙葉鉀和硫含量。煙葉中硫含量過高會降低其燃燒性[16]，使質量顯著下降[17]，美國等國家已明確規定煙葉中的硫含量不得超過0.7%[17]。在高用量硫酸鉀的處理下，煙葉含硫量已經達到0.62%，有硫超標的風險，表明過多施用硫酸鉀不利于煙葉的品質。

表4 不同硫酸鉀用量對烤煙根、莖、葉及整株烤煙鉀積累量的影響

生育時期 處理

鉀積累量（g/株）

根 莖 葉 總量

團棵期 對照 0.087±0.020b 0.207±0.071b 0.875±0.193c 1.169±0.283c

T1 0.153±0.011ab 0.407±0.097ab 1.487±0.198b 2.047±0.299b

T2 0.196±0.054a 0.502±0.213ab 2.066±0.0004a 2.764±0.267a

T3 0.219±0.046a 0.550±0.039a 1.588±0.241b 2.357±0.155ab

旺長期 對照 0.092±0.033a 0.856±0.307b 2.189±0.701b 3.137±0.976b

T1 0.409±0.198a 1.578±0.379ab 4.100±0.885a 6.088±1.291a

T2 0.401±0.363a 1.385±0.128ab 3.667±0.222ab 5.543±0.269a

T3 0.303±0.093a 1.869±0.418a 3.893±0.679a 6.064±1.117a

成熟期 對照 0.179±0.092b 1.561±0.265b 1.247±0.689b 2.987±1.045b

T1 0.470±0.113a 2.595±0.539a 2.439±0.444a 5.505±0.017a

T2 0.417±0.057a 2.729±0.088a 2.987±0.464a 6.133±0.581a

T3 0.458±0.061a 2.701±0.358a 3.369±0.452a 6.551±0.818a

表5 不同硫酸用量對烤煙根、莖、葉硫積累量的影響

生育時期 處理

硫積累量（g/株）

根 莖 葉 總量

團棵期 對照 0.012±0.002b 0.010±0.003b 0.069±0.007b 0.091±0.011b

T1 0.020±0.003ab 0.021±0.005ab 0.148±0.043b 0.188±0.041b

T2 0.030±0.011a 0.036±0.021a 0.321±0.106a 0.387±0.014a

T3 0.028±0.006a 0.037±0.004a 0.325±0.064a 0.390±0.062a

旺長期 對照 0.015±0.004a 0.052±0.009b 0.177±0.015b 0.244±0.021b

T1 0.025±0.007a 0.086±0.019ab 0.504±0.081a 0.614±0.070a

T2 0.037±0.025a 0.092±0.020ab 0.593±0.225a 0.723±0.179a

T3 0.033±0.015a 0.132±0.039a 0.609±0.149a 0.774±0.192a

成熟期 對照 0.033±0.013b 1.313±0.260b 0.191±0.021b 1.537±0.251b

T1 0.067±0.025a 2.329±0.794a 0.570±0.145a 2.967±0.625a

T2 0.066±0.004a 2.088±0.149ab 0.687±0.101a 2.840±0.108a

T3 0.070±0.011a 1.947±0.369ab 0.799±0.223a 2.816±0.153a

表6 不同硫酸鉀用量在成熟期對煙葉氮、鉀、硫含量的影響

處理

營養物質含量（%）

氮 鉀 硫

對照 1.51±0.31a 1.36±0.37c 0.23±0.10c

T1 1.87±0.23a 1.59±0.03bc 0.37±0.03bc

T2 1.76±0.20a 2.28±0.19ab 0.53±0.06ab

T3 1.63±0.18a 2.65±0.55a 0.62±0.16a

3 結論與討論

在墨煙田土壤上，適當提高硫酸鉀用量可以提高煙葉產量，過量則會造成浪費，本研究與已有的研究結果[18-23]相吻合，建議因地制宜、科學合理地制定施肥方案。

氮在煙株中的分配比例為葉>莖>根。施用硫酸鉀提高了煙株各部位的氮積累量，但過多投入硫酸鉀對氮積累量影響不顯著。從旺長期至成熟期、團棵期至旺長期煙株氮積累量的變化更大。

試驗結果表明，在團棵期和旺長期，鉀在煙株中分配比例為葉>莖>根，在成熟期則為莖>葉>根，表明鉀在烤煙生長后期有可能從葉向其他部位轉移。endprint

在團棵期和旺長期，硫在煙株中分配比例為葉>莖>根，在成熟期則為莖>葉>根，有可能在烤煙旺長期，有部分硫會從葉轉移至莖或根。隨著硫酸鉀用量的提高，煙株的硫積累量有所增加，但是處理間差異不顯著。

隨著硫酸鉀施用量的變化，相比于根和莖，煙葉干質量以及煙葉氮、硫、鉀積累量變化更大，因為煙葉是收獲器官，是養分的庫。相關烤煙氮、硫、鉀的積累在各個時期以及在各個部位累積與轉運還有待進一步研究闡明。

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