不同钾源对生态烟经济性状和内在品质的影响

2015-07-31王全张纪利邓泳黄纯杨孙建生耿富卿杨相李章海

湖北农业科学 2015年11期

王全++张纪利++邓泳++黄纯杨++孙建生++耿富卿++杨相++李章海

摘要：通过田间对比试验，研究了不同钾源对生态烟经济性状和内在品质的影响。结果表明，施用炭化烟秆对提高烟叶含钾量的效果优于硫酸钾；以硫酸钾作为钾源，生态烟农艺性状、经济性状及内在品质均优于炭化烟秆。炭化烟秆的应用为废弃烟秆、烟梗等资源的综合利用提供了研究的方向。

关键词：生态烟；钾源；经济性状；内在品质

中图分类号：S572 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）11-2620-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.11.015

Effect of Different Potassium Sources on Economic Shape

and Inner Quality of Ecological Tobacco

WANG Quan1，ZHANG Ji-li1，DENG Yong1，HUANG Chun-yang2，SUN Jian-sheng1，

GENG Fu-qing1，YANG Xiang1，LI Zhang-hai3

（1.China Tobacco Guangxi Industrial Co.， Ltd.， Nanning 530001， China； 2.Zhengan Branch of Zunyi Tobacco Company， Zhengan 563401， Guizhou， China； 3. Center of Tobacco and Healthy Research， University of Science and Technology of China， Hefei 230052， China）

Abstract： Effects of different potassium sources on the yield and quality of ecological tobacco were studied through the field comparative experiments. The results showed that the application of carbonized tobacco stems to increase potassium content of tobacco leaf was better than potassium sulfate； the agronomic traits， economic traits and inner quality of ecological tobacco with potassium sulfate as a source of potassium was better than carbonized tobacco stems. Application of carbonized tobacco stems provided the research direction for comprehensive utilization of waste resources of tobacco stems and tobacco stalk.

Key words： ecological tobacco； potassium sources； economic shape； inner quality

钾是烟草吸收量较多的营养元素[1]。钾对与碳水化合物、蛋白质等物质代谢相关的多种酶有激活作用，对氮、磷等元素的吸收与代谢、碳水化合物的合成与转化都起着促进作用。钾离子能提高细胞的渗透压，促进机械组织的形成，从而增加植物的抗旱性、耐寒性和抗病力[2，3]。烟草施钾可以改善烟叶成熟度、颜色、身份、燃烧性和吸湿性，能有效地提高烟叶的香气质和香气量，降低烟叶燃烧时的温度，减少烟气中的有害物质和焦油释放量，提高烟叶制品吸食的安全性[1，4]。

近年来，研究发现烟草生长过程中容易出现缺钾现象，影响烟叶品质的提高，需要补充钾以满足生态烟的生长发育需要。据统计，烟叶产量与烤烟茎秆产量的比例约为1∶1，每公顷烟草收获后能产生烟秆2 250～3 000 kg，中国每年产烟秆150万吨左右[5，6]。目前，中国烟秆综合利用率低，烟叶采收完成后剩下的烟秆小部分用作燃料，大部分丢弃于田间地头而形成农业固体废弃物，造成土壤和水体的污染，易于病虫害传播，不利于烟叶的可持续发展[7]。为了提高烟秆等资源的有效利用效率，减少农业废弃物源污染，保护烟区生态环境，把烟秆制作成有机肥用于农业生产中，取得了良好的效果[8，9]。烟秆中含有大量的纤维素和木质素，碳、氮、磷、钾等元素的含量也很高，王晋等[10]研究发现，烟秆炭中全钾含量39.6 g/kg、有效钾含量1 228 mg/kg，且烟秆炭应用于水稻育苗的最适添加量为0.5%～1.0%。

为了充分利用资源，本研究尝试利用炭化烟秆作为钾源应用于生态烟生产，探索硫酸钾和含钾量较高的炭化烟秆等不同钾源肥料对生态烟叶产量和质量的影响，为生态烟生产上合理施钾提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验基本情况

试验在贵州省正安县班竹乡广西中烟生态烟基地进行，土壤为新开垦地，pH 5.16，有机质30.0 g/kg，碱解氮191.6 mg/kg，有效磷9.38 mg/kg，速效钾104.87 mg/kg。有机肥（风干样，含水量约10%）中有机物56.60%，N 3.97%，P2O5 2.32%，K2O 2.41%，pH 7.29。

烟草品种为云烟87，种植密度为1 333株/667 m2，行株距100 cm×50 cm，单株留叶数18～19片。在移栽时和移栽后20 d左右时，分别用2%有机肥对水浇施，每株浇施量为0.5 kg。endprint

1.2 试验设计

试验共设3个处理，分别为K0：不施钾；K1：施硫酸钾16 kg/667 m2，换算成K2O为8 kg/667 m2，K2：施炭化烟秆380 kg/667 m2，换算成K2O为8 kg/667 m2，均在栽后30 d施用。试验采用随机区组设计，3次重复，每个小区栽30株。有机肥均一次性作基肥施用。

1.3 取样与处理

选择20株有代表性烟株，用不同颜色毛线按处理标记整株烟叶，统计烟叶产量和等级，按部位选取初烤烟叶进行化学成分检测和评吸。烟叶样品在50 ℃温度下烘干，粉碎后进行烟叶常规化学成分和中性香气成分测定。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 烟叶化学成分测定总糖、还原糖、总氮、烟碱、蛋白质和pH采用Thermo AntarisⅡ傅立叶变换近红外光谱仪测定。钾采用原子吸收法测定。氯采用莫尔法测定。

1.4.2 中性香气成分测定采用SDE（同时蒸馏萃取）分离烟叶香味物质，采用GC法测定其酸性成分。条件如下：

Perkin Elmer Auto-System GC色谱仪（配置分流/不分流进样口）；进样口温度：250 ℃；毛细管柱：HP-FFAP（50 m×0.32 mm×0.53 μm）；载气：N2；柱头压：100 kPa；火焰离子化检测器（FID）：270 ℃；检测器氢气流量：35 mL/min，空气流量：350 mL/min；进样方式：不分流和1 min后分流；分流比：20∶1；进样量：2 μL；采用与标准物质对照保留时间的方法进行定性，内标法定量；内标：乙酸苯乙酯。程序升温：

70 ℃（1 min）■210 ℃（20 min）。

1.4.3 有机肥样品测定总氮采用元素分析仪测定。P2O5采用硫酸—过氧化氢消解，钒钼黄比色法测定。K2O采用硫酸—过氧化氢消解，原子吸收光谱法测定。有机质采用重铬酸钾氧化比色法。pH采用电位法测定。

1.4.4 土壤样品测定水解氮采用碱解扩散法测定。速效磷采用碳酸氢钠提取—钼锑抗比色法测定。速效钾采用乙酸铵提取—原子吸收分光光度法测定。有机质采用重铬酸钾氧化比色法测定。pH采用电位法测定。

1.5 烟叶评吸

由广西中烟技术中心评吸专家进行评吸打分，取平均值。

2 结果与分析

2.1 不同钾源对烟草叶片大小和留叶数的影响

由表1可知，与K0对照相比，K1处理能显著提高中部叶的长、宽和叶面积，且留叶数有一定的增加。与K0对照相比，K2处理能显著提高中部叶的长度，但叶宽和叶面积差异不显著，留叶数也略有增加。K1与K2相比，中部叶叶宽显著增加，叶长和叶面积虽然差异不显著，也有增加作用，留叶数也略有增加。因此，从叶片来看，以硫酸钾作为生态烟钾源好于炭化烟秆。

2.2 不同钾源对烟草产量、产值和等级的影响

由表2可知，K1处理比K0、K2处理产量显著增加。K1处理比K0处理产值和上等烟率也显著增加，比K2处理产值和上等烟率有提高但差异不显著。因此，从经济性状看，以硫酸钾作为生态烟钾源好于炭化烟秆。

2.3 不同钾源对烟叶化学成分的影响

烟叶化学成分对烟叶品质有着重要影响。含钾量高的烟叶色泽强，富有弹性和韧性，燃烧性和阴燃持火力好[11，12]。

上部叶：从表3可知，K0处理总糖、还原糖、钾、氯、糖碱比偏低，总氮、蛋白质、烟碱、氮碱比偏高，两糖比和钾氯比适宜。K1处理总糖、还原糖、总氮、蛋白质、烟碱、钾、两糖比、糖碱比、氮碱比和钾氯比均在适宜或接近适宜范围内，仅氯偏低。K2处理总糖、还原糖、糖碱比偏低，总氮、蛋白质、烟碱、氮碱比偏高，钾、氯、两糖比和钾氯比适宜。

中部叶：从表3可知，K0和K1处理总糖、还原糖、总氮、蛋白质、烟碱、钾、两糖比、糖碱比、氮碱比、钾氯比均在适宜或接近适宜范围内，仅氯偏低。K2处理总糖、还原糖、蛋白质、钾、氯、两糖比、氮碱比、钾氯比均在适宜或接近适宜范围内，总氮、烟碱偏高，糖碱比偏低。

下部叶：从表3可知，K0、K1和K2处理总糖、还原糖、总氮、蛋白质、钾、两糖比、糖碱比、氮碱比、钾氯比均在适宜或接近适宜范围内，K0和K1氯偏低，K2氯适宜，K0、K1和K2处理烟碱虽然均偏高，但接近中部叶的烟碱含量，更符合卷烟配方的要求。

两种钾源处理均能显著提高烟叶含钾量，且K2处理烟叶含钾量均高于K1处理，但从烟叶化学成分协调性看，以硫酸钾作为生态烟钾源好于炭化烟秆。K0和K1处理均存在氯离子含量偏低，尤其是K1处理，这可能是由于有机肥中含氯低，加上硫酸根与氯离子的拮抗作用引起的，在生态烟生产上应根据土壤和有机肥含氯状况，适当补充含氯肥料。

2.4 不同钾源对烟叶香气成分的影响

由表4可见，试验检测出的22种中性香气成分中，除香叶基丙酮和二氢大马酮外，K1、K2处理其余中性香气成分含量均高于K0处理；K2处理仅愈创木酚、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮4、巨豆三烯酮2略高于K1处理，其余成分含量均低于K1处理。不同处理香气成分总量表现为K1>K2>K0。

李章海等[13]研究表明，并不是所有香气成分均与烟叶香气质量呈正相关，香气成分总量并不能反映烟叶香气质量的好坏，而香气指数B值是反映烤烟香味底韵（基香）和吸味的重要指标，能反映烟叶香气质量的好坏。一般香气指数B值高的烤烟，香味底韵（基香）和吸味就好。由表4可见，不同处理香气指数B值也表现为K1>K2>K0，施钾则明显提高香气指数B值，且使用硫酸钾处理略优于炭化烟秆。

2.5 不同钾源对烟叶评吸质量的影响

上部叶：由表5可知，与对照相比，K1处理对上部叶香气质、香气量、杂气、透发性、柔细度、甜度和余味7项品质指标均有较明显改善，刺激性得分无差异，对烟气浓度有明显提高。K2处理各项品质指标和特征指标与K0得分相当或稍低。endprint

中部叶：由表5可知，K1处理各项品质和特征指标与K0相当或稍差。而K2处理多数品质和特征指标比K0得分低。

下部叶：由表5可知，K1处理各项品质和特征指标比K0稍好或相当。而K2处理多数品质和特征指标比K0得分低。

因此，从评吸质量上看，以硫酸钾作为生态烟钾源好于炭化烟秆。

3 小结与讨论

研究结果表明，施用炭化烟秆对提高烟叶含钾量的效果优于硫酸钾；从农艺性状、经济性状、化学成分协调性、香气成分含量和工业评吸质量看，以硫酸钾作为生态烟钾源好于炭化烟秆；施用硫酸钾能促进烟叶开片，提高烟叶产量和产值，改善烟叶化学成分的协调性，提高烟叶香气物质总量和香气指数B值，提高烟叶感官评吸质量。

以硫酸钾作为生态烟钾源存在烟叶氯离子含量偏低，这可能是有机肥中含氯低，加上硫酸根与氯离子的拮抗作用引起的，在生态烟生产上应根据土壤和有机肥含氯状况，适当补充含氯肥料。

尽管施用炭化烟秆为生态烟生长发育提供所需钾素营养效果略差于硫酸钾，但是施用炭化烟秆可明显提高烟叶含钾量。在烟草生产环节中，废弃烟秆、烟梗等资源丰富，且含钾量相对较高，如何开发利用烟秆资源值得进一步研究探索。本研究也为废弃烟秆、烟梗等资源的合理利用提供了研究的方向。

参考文献：

[1] 刘国顺.烟草栽培学[M].北京：中国农业出版社，2003.

[2] 李志强，岳红宾.从钾素的营养功能谈烤烟生产中钾肥的应用[J].河南农业，2003（12）：20-21.