王一柳 李冬雪 郇威威

摘要：研究2种新型钾肥配施硫酸钾对不同土壤类型烤烟农艺性状、干物质量以及钾素含量与吸收的影响。在四川凉山、攀枝花烟区的米易、仁和、河口、内东等地区设置硫酸钾处理（T1）、硫酸钾配施杂卤石处理（T2）和硫酸钾配施枸溶钾处理（T3）。结果表明，与单纯施用硫酸钾相比，硫酸钾配施杂卤石或硫酸钾配施枸溶钾均增加了烟叶干物质量，提高了烟叶钾含量和吸钾量，并提高了土壤速效钾含量。4个地点施用钾肥效果不同，其中米易地区施用硫酸钾配施杂卤石效果最好，仁和和内东地区施用硫酸钾配施枸溶性钾肥效果最好，河口地区施用硫酸钾配施杂卤石和硫酸钾配施枸溶性钾肥效果一样，都优于单施硫酸钾。

关键词：烤烟;杂卤石;枸溶性钾肥;钾含量;钾素吸收

作为植物必需的三大营养元素之一，钾对烤烟的生长发育尤为重要[1]。作为典型的喜钾作物，烤烟对钾的需求量非常高，其吸钾量约为吸氮量的 2～4倍[2]。烟叶含钾量是评价烟叶质量的关键指标，对烟草的燃烧性、香吃味和烟草制品安全性都有重要影响[3]。津巴布韦、古巴、巴西等优质烤烟生产国烟草的钾含量均高达4%～6%，而我国生产的烤烟含钾量一般只有2%左右[4-5]。烟叶钾含量低成为我国烤烟迈向国际优质烤烟的限制因素。为追求烤烟品质的提升，目前生产上主要以增加施肥量、改变施肥方式来提高烤烟质量，但有研究证明过量施肥对提升烟叶钾含量的效果不显著[6]。增加施肥次数能够提高烤烟对养分的吸收效率，但同时也增加了生产成本[7]。目前烤烟钾肥施用主要以速效肥料硫酸钾、硝酸钾为主。我国钾肥每年进口量达50%以上[8]，寻求新的钾肥资源以缓解我国钾肥的供需矛盾十分重要。探索新型钾肥对烤烟的供钾效果具有重要的意义。

杂卤石[K2MgCa2（ SO4）4·2H2O]是一种富含钾、钙、镁及硫的天然矿物，其养分含量分别为14% K2O、17% CaO、6% MgO和19% S。杂卤石在我国分布广泛，大量储藏于四川、青海、湖北和山东等地，其中仅四川盆地杂卤石资源储量折合K2O达到百亿吨以上[9]。已有研究表明杂卤石施用于花生、玉米等作物上能够提高作物产量及养分吸收量[10-11]，但在烤烟上的应用效果鲜见报道。枸溶性钾肥是利用钾长石高温煅烧生产出来的钾硅肥，是一种新型缓释性钾肥。有研究表明枸溶性钾肥配施硫酸钾比单施硫酸钾更有利于烤烟生长及钾素吸收效率的提高[12-13]。凉山彝族自治州、攀枝花市作为四川省优质烤烟生产基地，钾含量低成为影响“川字号”特色烟叶的限制因素，本试验针对四川凉山、攀枝花烟区典型红壤、紫色土的特点，研究2种新型钾肥杂卤石、枸溶性钾肥配施硫酸钾对不同土壤烤烟农艺性状、干物质量以及钾素含量与吸收的影响，以期为新型钾肥在烤烟上的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本试验布置4个试验点，分别位于四川省攀枝花市米易县坪山村（简称米易，26°48′33″N、102°9′44″E，海拔1 737.1 m）、攀枝花市仁和区平地镇（简称仁和，26°11′42″N、101°48′35″E，海拔 1 917.71 m）和凉山彝族自治州会理县河口乡（简称河口，26°17′30″N、102°1′20″E，海拔1 772.6 m）、凉山彝族自治州会理县内东乡（简称内东，26°70′03″N、102°39′33″E，海拔2 182.5 m）。供试土壤基本理化性质见表1。

1.2 供试材料

烤烟品种：云烟87，由当地烟草公司提供。

供试肥料：尿素（N含量46%）、磷酸二铵（N含量18%，P2O5含量46%）、硫酸钾（K2O含量50%），购买于当地市场;杂卤石由英国天星矿业公司提供;枸溶性鉀肥（K2O含量24%）由山西紫光钾业有限公司提供。

1.3 试验设计

试验于2019年4—10月进行，在4个试验点均设置3个等钾量钾肥处理，分别为硫酸钾（常规）（T1）、硫酸钾配施杂卤石（T2）、硫酸钾配施枸溶性钾肥（T3）。其中硫酸钾与杂卤石、枸溶性钾肥配施质量比分别为60% ∶ 40% 。每个处理设置3次重复，完全随机区组排列，小区面积为3.6 m2。各试验点钾肥（K2O）用量均为375 kg/hm2。氮、磷具体施肥用量：米易分别为75、75 kg/hm2（分别以N、P2O5计，下同），仁和分别为105、105 kg/hm2，河口分别为60、75 kg/hm2，内东分别为105、75 kg/hm2。所有氮磷钾肥都作为基肥一次性施入。试验栽培管理措施参照当地最优管理技术进行。

1.4 样品采集与测定方法

农艺性状调查：采用YC/T 142—1998《烟草农艺性状调查方法》，在烤烟成熟期每个小区选择有代表性的烟株3株，用卷尺、游标卡尺测量株高、茎围、最大叶长、最大叶宽等农艺性状，计算最大烟叶面积（最大叶长×最大叶宽×0.634 5）。

烟叶采集与测定：待烟叶成熟后，每个小区选1株代表性的烟株作为取样株，每张烟叶挂牌作标记。按照当地烟叶的成熟标准进行分批次采收和烘烤。参照当地叶位区分标准将每张烟叶分为上部叶、中部叶、下部叶。烘烤结束后，将烟叶带回实验室，于75 ℃烘干至恒质量。再将烟叶磨碎，用H2SO4-H2O2 消煮，最后用火焰光度计测定消煮液中的钾含量。

土壤采集与测定：烤烟采烤结束后进行土壤取样，采取烟株根际周围直径25 cm、深0～20 cm土样，充分混匀，取部分装袋带回实验室风干过20目筛，用醋酸铵法提取，火焰光度计测定土壤速效钾含量。

1.5 数据处理

钾肥处理和试验地点对烤烟农艺性状、干物质量、钾含量、吸钾量的影响通过双因素方差分析（two-way ANOVA）进行检验，在0.05水平上的显著性差异采用最小显著性差异法（LSD）来确定。钾肥处理对土壤速效钾含量的影响通过单因素方差分析（one-way ANOVA）进行检验，均值在0.05水平上的显著性差异采用邓肯氏新复极差法（Duncans）来确定。所有统计均使用SPSS 26.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同钾肥处理对烤烟农艺性状的影响

由表2可知，硫酸钾配施杂卤石与硫酸钾配施枸溶性钾肥处理烤烟的株高都为124 cm，比硫酸钾处理增高4 cm。不同钾肥处理对烤烟茎围（11.6～11.9 cm）、叶长（78.2～79.1 cm）、叶宽（33.9～349 cm）和叶面积（1 704～1 754 cm2）无明显影响。不同地点对烤烟农艺性状的影响较大。河口地区烤烟株高、茎围最大，均值分别为154 、14.4 cm，内东地区最低，均值分别为94、10.6 cm。米易地区烤烟叶长、叶面积最大，均值分别为84.8 cm、1 981 cm2;仁和地区最小，均值分别为69.3 cm、1 314 cm2。河口地区烤烟叶宽最大，仁和地区最小，分别为37.7、29.9 cm。

2.2 不同钾肥处理对烤烟地上部干物质量的影响

由表3可知，在米易地区，硫酸钾配施杂卤石处理烟叶干物质量最高，为1 770 kg/hm2，分别比硫酸钾和硫酸钾配施枸溶性钾肥处理增加17.9%和87%。在仁和地区，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理烟叶干物质量最高，为2 071 kg/hm2，分别比硫酸钾和硫酸钾配施杂卤石处理增加8.1%和9.5%。在河口地区，硫酸钾处理烟叶干物质量最高，为2 156 kg/hm2，分别比硫酸钾配施杂卤石和硫酸钾配施枸溶性钾肥处理增加3.6%和11.5%。在内东地区，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理烟叶干物质量最高，为1 686 kg/hm2，分别比硫酸钾和硫酸钾配施杂卤石处理增加14.9%和10.4%。在米易地区，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理茎秆和地上部干物质量最高，分别为4 204、5 832 kg/hm2。仁和地区与米易地区类似，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理茎秆和地上部干物质量最高，分别为2 096、 4 167 kg/hm2。河口地区硫酸钾配施杂卤石处理茎秆和地上部干物质量最高，分别为3 589、 5 670 kg/hm2。内东地区硫酸钾处理茎秆和地上部干物质量最高，分别为 1 552、 3 020 kg/hm2。

2.3 不同钾肥处理对烟叶钾含量的影响

4个地区不同部位烟叶钾含量都表现为下部叶>中部叶>上部叶。如表4所示，米易地区烤烟上部叶、中部叶和下部叶钾含量都明显高于其他3个地区，而仁和地区烟叶钾含量整体最低。在米易地区，不同钾肥处理对烤烟上部叶和中部叶钾含量无明显影响，均值分别为34.6、47.7 g/kg;对于下部叶，硫酸钾配施杂卤石处理（56.5 g/kg）和硫酸钾配施枸溶性钾肥处理（55.9 g/kg）分别比硫酸钾处理（53.0 g/kg）提高6.6%和5.5%。在仁和地区，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理上部叶（17.3 g/kg）、中部叶（18.4 g/kg）和下部叶（20.9 g/kg）钾含量分别比硫酸钾处理提高37.3%、32.4%和181%。在河口地区，硫酸钾配施杂卤石处理上部叶（24.8 g/kg）、中部叶（31.2 g/kg）和下部叶（38.1 g/kg）钾含量明显高于其他2个处理，分别比硫酸钾处理提高127.5%、58.4%和38.5%，分别比硫酸钾配施枸溶性钾肥处理提高21.6%、118%、20.2%。在内东地区，不同钾肥处理对烤烟上部叶和中部叶钾含量无明显影响，均值分别为20.7、22.8 g/kg;对于下部叶，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理（27.5 g/kg）分别比硫酸钾处理（23.2 g/kg）和硫酸钾配施杂卤石处理（24.1 g/kg）提高18.5%和14.1%。

2.4 不同钾肥处理对烤烟吸钾量的影响

如表5所示，米易地区烤烟烟叶、茎秆和地上部吸钾量明显高于其他3个地点，而内东地区较低。在米易地区，烟叶吸钾量以硫酸鉀配施杂卤石处理（76 kg/hm2）最高，比硫酸钾处理（68 kg/hm2）和硫酸钾配施枸溶性钾肥处理（68 kg/hm2）均增加118%;茎秆和地上部吸钾量以硫酸钾配施枸溶性钾肥处理最高，分别为163、231 kg/hm2，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理茎秆吸钾量分别比硫酸钾处理和硫酸钾配施杂卤石处理增加43.0%和24.4%，地上部吸钾量分别增加26.9%和11.6%。在仁和地区，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理烟叶和地上部吸钾量明显高于其他2个处理，烟叶吸钾量（45 kg/hm2）分别比硫酸钾和硫酸钾配施杂卤石处理增加55.2%和18.4%，地上部吸钾量（105 kg/hm2）分别增加29.6%和11.7%;不同钾肥处理对茎秆吸钾量无明显影响。在河口地区，硫酸钾配施杂卤石处理烟叶、茎秆和地上部吸钾量都最高，分别为66、120、186 kg/hm2，比硫酸钾处理分别增加65.0%、93.5%和84.2%，比硫酸钾配施枸溶性钾肥处理分别增加26.9%、11.1%和16.3%。在内东地区，烟叶吸钾量以硫酸钾配施枸溶性钾肥处理最高，为 40 kg/hm2，比硫酸钾和硫酸钾配施杂卤石处理分别增加25.0%和17.7%;茎秆吸钾量以硫酸钾和硫酸钾配施枸溶性钾肥处理较高，分别为63、 62 kg/hm2，比硫酸钾配施杂卤石处理分别增加286%和26.5%;地上部吸钾量以硫酸钾配施枸溶性钾肥处理最高，为102 kg/hm2，比硫酸钾处理和硫酸钾配施杂卤石处理分别增加7.4%和22.9%。

2.5 不同钾肥处理对土壤速效钾含量的影响

如表6所示，经过一季不同钾肥处理烤烟的种植，4个地点土壤速效钾含量都有所提升，且对钾肥处理的响应都表现为硫酸钾配施枸溶性钾肥处理>硫酸钾配施杂卤石处理>硫酸钾处理。在米易地区，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理速效钾含量为883 mg/kg，比硫酸钾和硫酸钾配施杂卤石处理分别高354、203 mg/kg。在仁和地区，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理速效钾含量为375 mg/kg，比硫酸钾和硫酸钾配施杂卤石处理分别高117、 57 mg/kg。在河口地区，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理速效钾含量为738 mg/kg，比硫酸钾和硫酸钾配施杂卤石处理分别高292、242 mg/kg。在内东地区，硫酸钾配施枸溶性钾肥处理速效钾含量为634 mg/kg，比硫酸钾和硫酸钾配施杂卤石处理分别高248、94 mg/kg。

3 讨论

烟草的生长状况可以从农艺性状和干物质量体现出来[1]。与单施硫酸钾相比，硫酸钾配施杂卤石和硫酸钾配施枸溶性钾肥均增加了烟草株高并提高了烟叶干物质量（表2）。不同地区硫酸钾配施杂卤石和硫酸钾配施枸溶性钾肥效果也不同，米易地区和河口地区硫酸钾配施杂卤石效果最好，仁和地区和内东地区硫酸钾配施枸溶性钾肥效果最好。

烟叶钾含量是决定烟叶品质的重要因素，而钾素在烟草体内以离子状态存在，在烟草体内有很强的移动性[14-15]。尤其是烟草生长后期，钾素一部分移动到新生组织，一部分通过根系外泌降低烟叶钾含量[16]。所以在烟草生长后期供应充足的钾素十分重要。枸溶性钾肥在土壤中具有良好的缓释效果[12]，硫酸钾配施枸溶性钾肥比其他2个处理能明显提高土壤速效钾含量（表6）。硫酸钾配施枸溶性钾肥不仅可以保证烟草前期生长钾素需求，还能满足生长后期的钾素需要，有效提高了成熟期烟叶钾含量（表4），这与王晓等研究结果[12]是一致的。硫酸钾配施枸溶性钾肥在烟草一次性施钾方式上具有较好的效果。杂卤石肥料中钾素是速效的，在土壤中第1天释放率就达到100%[17]，钾素并没有缓释效果，这与硫酸钾相似。但与单施硫酸钾相比，硫酸钾配施杂卤石显著增加了烟草的株高（表2），并在米易地区增加了烟葉干物质量（表3），在河口地区增加了烟叶吸钾量（表5）。这可能与杂卤石在供应钾素的同时还供应钙、镁、硫等其他营养元素有关。含钙、镁等盐基离子肥料的施入对改良南方酸性土壤有重要的作用[18]。

4 结论

一次性施钾情况下，与单纯施用硫酸钾相比，硫酸钾配施杂卤石和硫酸钾配施枸溶性钾肥均增加了烟叶干物质量，提高了烟叶钾含量和吸钾量，并提高了土壤速效钾含量。从4个地点施用钾肥对烟叶的效果来看，其中米易地区施用硫酸钾配施杂卤石效果最好，仁和和内东地区施用硫酸钾配施枸溶性钾肥效果最好，河口地区施用硫酸钾配施杂卤石和硫酸钾配施枸溶性钾肥效果一样，都优于单施硫酸钾。

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