水分亏缺及钾肥对大宁烟生长、产量及品质形成的影响

2017-12-25罗文姬罗必敬凌桂芝

湖北农业科学 2017年22期

罗文姬+罗必敬+凌桂芝

摘要：通过框栽试验探讨水分亏缺及钾肥对大宁烟生长、产量及品质形成的影响，旨在为提高大宁烟产量和品质提供理论依据。结果表明，轻度缺水和低钾处理对大宁烟株高、叶片数、净光合速率、气孔导度、叶绿素a+b、丙二醛、百叶鲜重和总糖等无抑制作用，且烟碱含量为1.07%～1.32%，较符合优质烟叶烟碱的标准。中度缺水处理的株高、叶片数、叶绿素和下部叶鲜重和烟碱等显著降低。水分亏缺时，增施钾肥有利于株高、叶片数和产量的形成，但中、下部叶烟碱含量显著降低，中部叶总糖和还原糖含量显著增加。因此，轻度缺水和低钾处理的水分、钾用量较适宜大宁烟产量和品质的形成。

关键词：水分；钾；大宁烟；产量；品质

中图分类号：S572 文献标识码：A 文章編号：0439-8114（2017）22-4295-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.22.021

Abstract： The frame experiment was conducted to study effects of water deficit and potash fertilizer imposed on the growth， yield and quality traits of Daning tobacco. The results showed that mild water deficit and low potassium had no inhibitory effect on the plant height， leaf number， net photosynthetic rate， stomatal conductance， chlorophyll a+b， MDA， fresh weight and total sugar of Daning tobacco， and the nicotine content was 1.07%～1.32%， which was more suitable for high quality tobacco nicotine. The plant height， leaf number， chlorophyll content and fresh weight and nicotine content of lower leaves were significantly decreased under moderate water stress. Under water deficit， the application of potassium fertilizer was beneficial to the formation of plant height， leaf number and yield， but the nicotine content in the middle and lower leaves decreased significantly， and the total sugar and reducing sugar increased significantly. Therefore， the amount of water and potassium in mild water deficit and low potassium treatment was the more suitable for the formation of Daning tobacco yield and quality.

Key words： water； potassium； Daning tobacco； production； quality

烟草是一种特殊的经济作物，以质量为主、兼顾产量[1]。广西贺州大宁晒烟以叶厚胶多、馥郁芳香、烟丝黏而不散、点火即燃、香味浓郁而著称。然而，大宁晒烟种植面积少，产量低，属于市场极稀缺资源。然而异地栽培的大宁烟品质显著下降，而原产地大宁烟均种植于保肥保水能力较弱的红壤上。原产地大宁烟生产过程中施用大量钾含量较高的草木灰，表明钾是影响烟叶品质的重要因素[2]。水分也影响着烟叶产量与品质的形成，而水分胁迫显著影响烟叶产量、品质[3]。原产地的钾肥施用和缺水环境是否是优质大宁烟品质形成的影响因素，国内鲜见报道。因此，本研究开展了水分亏缺及钾肥施用对大宁烟生长、产量及品质的影响，旨在阐明大宁晒烟烟叶质量形成的生态、物质基础，以及栽培技术对香型风格特色形成的关系。

1 材料与方法

1.1 材料

供试大宁烟为广西贺州市大宁乡原种。试验于广西大学农学院大棚进行。供试土壤为理化性状与原产地土壤相似的赤红壤底土，采自广西大学试验教学基地，pH 4.52，全氮1.48 g/kg，碱解氮（N）127.4 mg/kg，速效钾（K2O）54.8 mg/kg，速效磷（P2O5）35.0 mg/kg。

1.2 试验设计

试验采用框栽试验方法。试验设钾（A）和水分（B）两个因素，7个处理：A0B0、A0B1、A0B2、A1B0、A1B1、A2B0、A2B1。A（K2O）设A0（36.4 g/m2）、A1（79.3 g/m2）、A2（119.0 g/m2）3水平，A1为原产地烟农习惯用量。B0为正常灌水，10～12 L/框，保持田间持水量70%～80%；B1为轻度缺水，供水8.5～9.0 L/框，保持田间持水量60%～70%；B2，中度缺水（6～7 L/框），田间持水量50%～60%。随机区组设计，各处理均设3次重复。每处理1框，每框面积2.5 m2。

各处理均施用鸡粪155 g/株、桐麸45 g/株、草木灰265 g/株，折合纯N 2.23 g/株、P2O5 5.54 g/株。不足的钾素以硫酸钾补充。肥料于种植（2012年4月11日）时施用。endprint

浇水方式：4月11日至5月27日按照设定的3个水平，当达到水分阶段（田间持水量70%、60%、50%）的下限时，分别浇相应的水分；5月28日至6月5日之间的控水方式为使用水分测定仪，当小区3个点测定的水分读数低于设定水平最低值时浇水；6月5日浇透水（40 L）。6月23日至收获前，间隔5 d浇9 L水。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 烟叶品质指标的测定烟叶水溶性总糖和还原糖等指标采用连续流动仪（SEAL，AA3连续流动分析仪）测定。烟碱采用活性炭-紫外分光光度法[4]测定。丙二醛含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法测定。

1.3.2 农艺指标的测定株高为地表至叶片生长点的高度；叶片数为植物从下到上的全部叶片数量。

1.3.3 光合生理測定用LI-6400便携式光合测定系统，在6月8日（旺长期后期）测定净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率。仪器参数设定为自然光源、光合有效辐射1 500 μmol/m2·s、流量500 mol/s、气孔比0.5、叶温25 ℃、CO2浓度360～385 μmol/mol、相对湿度70%～80%、叶室6 cm2。

1.3.4 叶绿素含量测定采用丙酮提取法测定。

1.4 数据处理

采用LSD法进行多重比较，SPSS进行线性相关性和双因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 水分亏缺及钾肥对大宁烟生长的影响

2.1.1 不同生长阶段株高和叶片数由表1可知，在移栽后67 d，中度缺水（B2）和轻度缺水（B1）处理的株高显著下降；相同水分处理下，钾处理总体上株高的影响不显著。

由表2可知，相同施钾量下，烟株移栽45和56 d时，水分处理间的叶片数无显著性差异；移栽67 d，中度缺水比正常水分处理叶片数显著下降。相同水分处理下，45、56和67 d时，各施钾处理间的叶片数无显著性差异；79 d时，轻度缺水条件下，正常钾肥处理和高钾处理的叶片数显著高于低钾处理。

2.1.2 光合作用由表3可知，施用等量钾肥时，水分处理间的净光合速率差异不显著；相同的水分处理下，钾肥处理间的净光合速率亦不显著，但轻度缺水和高钾处理（A2B1）显著高于正常灌水和低钾处理（A0B0）及正常灌水和中钾处理（A1B0）。中度缺水处理的净光合速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度相比轻度缺水均呈下降趋势，其中，气孔导度和胞间二氧化碳浓度较轻度缺水下降显著。

2.1.3 叶绿素含量由表4可知，中度缺水处理（B2）的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量较正常灌水处理（B0）均显著下降；轻度缺水处理（B1）下，高钾处理的叶绿素b和叶绿素a+b含量相比低钾处理明显增高，但差异不显著。

2.1.4 大宁烟丙二醛含量由图1可知，低钾和正常钾肥处理下，轻度缺水（B1）与正常灌水（B0）处理的丙二醛含量无显著性差异，但中度缺水处理的丙二醛含量较高；高钾处理时，轻度缺水丙二醛含量相对正常水分处理显著性增高。正常水分处理下，高钾处理丙二醛含量相对其他两个处理显著降低，但轻度缺水时显著性增大。

2.2 水分亏缺及钾肥对烟叶产量的影响

由表5可知，除高钾处理的上部叶之外，相同钾含量条件下，轻度缺水对烟叶各部位百叶鲜重无显著性影响，但中度缺水下部叶产量较正常灌水显著降低。正常灌水下，钾肥处理对烟株百叶鲜重影响不显著；轻度缺水的高钾处理相比低钾处理的上部叶百叶鲜重显著增加。

2.3 水分亏缺及钾肥对同部叶位烟叶品质的影响

2.3.1 烟碱含量由表6可知，大宁烟烟叶的上、中、下部位的烟碱含量较低，为0.35%～1.32%。中部叶相对上部叶和下部叶的烟碱含量高。相同施钾量下，正常水分处理的烟碱含量比轻度缺水处理的高，中度缺水的上部叶和中部叶的烟碱显著低于其他两个水分处理。表明增施钾肥明显降低大宁烟烟碱含量。

2.3.2 总糖、还原糖含量由表7可知，低钾和高钾处理下，中部叶和下部叶受到水分胁迫时的总糖含量有提高的趋势。正常水分处理下，不同钾肥处理间的总糖含量无显著性差异，但轻度缺水时，增施钾肥显著提高中部叶总糖含量。其中，中度缺水处理的总糖含量相对其他处理较高。从叶片不同部位各处理的显著性差异来看，中部叶的显著性差异变化幅度最大，上部叶和下部叶相对较小。烟叶不同部位的总糖含量呈现出下部叶>中部叶>上部叶的趋势。

由表8可知，上部叶受到中度缺水胁迫时，还原糖含量相对轻度缺水和正常灌水处理有显著性提高，而下部叶还原糖含量相对轻度缺水处理有显著性提高。正常灌水处理下，不同钾肥处理间的中部叶和下部叶还原糖含量无显著性差异，仅上部叶还原糖含量在正常施钾量处理下显著下降；轻度缺水时，高钾处理可显著提高上部叶和中部叶的还原糖含量。叶片中部叶显著性差异变化幅度最大，还原糖含量分布表现为上部叶>下部叶>中部叶。

3 小结与讨论

3.1 水分亏缺及钾肥对大宁烟生长的影响

烟草能耐受适度的缺水环境，适度缺水对烟草生长的抑制不显著。张丰收等[5]研究表明，毕节雨养烟区在适当的干旱条件下，烟株叶长和叶宽较大，更有利于烟株的生长发育。本研究还发现，在农户习惯施肥量的基础上，增施钾肥和减少50%的钾肥用量对株高无抑制作用，但轻度缺水时，增施钾肥有利于叶片数的显著增多。周冀衡等[6]研究不同供钾水平对白肋烟生长及钾素吸收规律的影响表明，追施562.50 kg（K2O）/hm2，整个生长过程没有出现缺钾现象。

3.2 水分亏缺及钾肥对大宁烟生理生化的影响

轻度缺水对烟株光合作用没有抑制作用。张丰收等[5]研究认为，适当干旱处理的烟株蒸腾速率、光合速率在各生育时期相比对照提高。而中度缺水处理的气孔导度、胞间二氧化碳浓度相比轻度缺水均呈显著下降趋势，表明中度缺水对大宁烟有抑制作用。净光合速率、气孔导度与胞间二氧化碳浓度的变化一致，推断中度缺水造成大宁烟光合作用下降的自身因素为气孔因素。柯世省等[7]研究表明中度缺水下光合作用的下降主要是由气孔限制所引起。以上结论均与本试验研究结果一致。endprint

适量施钾可以缓解干旱胁迫，但多施无益。轻度缺水处理下，无论是增施钾肥还是50%农民习惯施肥量，净光合速率无显著性差异，而叶绿素a+b含量显著增加。魏永胜[8]亦认为钾可以提高单位叶绿体中叶绿素含量，而其认为在干旱条件下适量施钾的胞间二氧化碳浓度、净光合速率及气孔导度均比高钾处理大，与本研究结论不一致。

3.3 水分亏缺及钾肥对大宁烟产量与品质的影响

充足的水分可以提高烟株的生物学产量[9]。结果表明，适度缺水对大宁烟产量形成影响不大，但中度缺水会迫使大宁烟减产。可能是因为本试验施用的是农家有机肥具有一定的保水作用，所以轻度缺水处理的含水量比实际设定值略高。韩富根等[10]研究也认为同类型的有机肥料均可以增加土壤贮水量和烟田水分利用效率。增施钾肥可以提高植株抗性，降低水分亏缺的抑制程度，从而有利于大宁烟产量形成，与张晓海等[11]、汪邓民等[12]的试验结果一致。

轻度缺水和低钾处理（A0B1）烟碱为1.07%～1.32%，较符合优质烟草的标准。烟碱是衡量烟草品质的重要指标之一，云烟87烟碱的适宜含量为1.5%～3.5%[13，14]。中度缺水时烟碱含量显著降低，而轻度缺水时则无显著性差异。轻度缺水处理下，施用50%农民习惯施钾量可明显提高上、中、下部叶的烟碱含量，而增施钾肥则明显降低烟碱含量。此外，有机钾肥更有利于形成优质的大宁烟，敖金成等[15]研究表明，有机种植烟叶的烟碱含量适中，其工业可用性整体优于常规烟叶。

中度缺水造成烟株总糖和还原糖含量显著增加，且在水分轻度胁迫时，增施钾肥中部叶的总糖和还原糖含量也显著增加，而轻度水分胁迫和50%正常施钾量与对照相比無差异。说明中度缺水对烟株产生抑制作用，而适度缺水、适量施钾可提高烟叶品质。于同泉等[16]研究认为可溶性糖在轻度胁迫下几乎不增加，而在中度胁迫接近重度胁迫时大量累积。

综上所述，水分和钾对大宁烟的生长生理和品质形成有着显著性影响。轻度缺水和低钾处理（A0B1）对大宁烟产量无抑制作用，且更有利于品质的形成；增施钾肥增加了烟草产量，但影响品质的形成。轻度缺水和低钾处理烟碱含量为1.07%～1.32%，较符合优质烟叶烟碱的标准。因此，适量施钾轻度缺水可以在保证产量的基础上，形成更优的品质。

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