不同鉀源對生態(tài)煙經(jīng)濟性狀和內(nèi)在品質(zhì)的影響

王全++張紀利++鄧泳++黃純楊++孫建生++耿富卿++楊相++李章海

摘要：通過田間對比試驗，研究了不同鉀源對生態(tài)煙經(jīng)濟性狀和內(nèi)在品質(zhì)的影響。結果表明，施用炭化煙稈對提高煙葉含鉀量的效果優(yōu)于硫酸鉀；以硫酸鉀作為鉀源，生態(tài)煙農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀及內(nèi)在品質(zhì)均優(yōu)于炭化煙稈。炭化煙稈的應用為廢棄煙稈、煙梗等資源的綜合利用提供了研究的方向。

關鍵詞：生態(tài)煙；鉀源；經(jīng)濟性狀；內(nèi)在品質(zhì)

中圖分類號：S572 文獻標識碼：A 文章編號：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

鉀是煙草吸收量較多的營養(yǎng)元素[1]。鉀對與碳水化合物、蛋白質(zhì)等物質(zhì)代謝相關的多種酶有激活作用，對氮、磷等元素的吸收與代謝、碳水化合物的合成與轉(zhuǎn)化都起著促進作用。鉀離子能提高細胞的滲透壓，促進機械組織的形成，從而增加植物的抗旱性、耐寒性和抗病力[2，3]。煙草施鉀可以改善煙葉成熟度、顏色、身份、燃燒性和吸濕性，能有效地提高煙葉的香氣質(zhì)和香氣量，降低煙葉燃燒時的溫度，減少煙氣中的有害物質(zhì)和焦油釋放量，提高煙葉制品吸食的安全性[1，4]。

近年來，研究發(fā)現(xiàn)煙草生長過程中容易出現(xiàn)缺鉀現(xiàn)象，影響煙葉品質(zhì)的提高，需要補充鉀以滿足生態(tài)煙的生長發(fā)育需要。據(jù)統(tǒng)計，煙葉產(chǎn)量與烤煙莖稈產(chǎn)量的比例約為1∶1，每公頃煙草收獲后能產(chǎn)生煙稈2 250～3 000 kg，中國每年產(chǎn)煙稈150萬噸左右[5，6]。目前，中國煙稈綜合利用率低，煙葉采收完成后剩下的煙稈小部分用作燃料，大部分丟棄于田間地頭而形成農(nóng)業(yè)固體廢棄物，造成土壤和水體的污染，易于病蟲害傳播，不利于煙葉的可持續(xù)發(fā)展[7]。為了提高煙稈等資源的有效利用效率，減少農(nóng)業(yè)廢棄物源污染，保護煙區(qū)生態(tài)環(huán)境，把煙稈制作成有機肥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，取得了良好的效果[8，9]。煙稈中含有大量的纖維素和木質(zhì)素，碳、氮、磷、鉀等元素的含量也很高，王晉等[10]研究發(fā)現(xiàn)，煙稈炭中全鉀含量39.6 g/kg、有效鉀含量1 228 mg/kg，且煙稈炭應用于水稻育苗的最適添加量為0.5%～1.0%。

為了充分利用資源，本研究嘗試利用炭化煙稈作為鉀源應用于生態(tài)煙生產(chǎn)，探索硫酸鉀和含鉀量較高的炭化煙稈等不同鉀源肥料對生態(tài)煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，為生態(tài)煙生產(chǎn)上合理施鉀提供試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗基本情況

試驗在貴州省正安縣班竹鄉(xiāng)廣西中煙生態(tài)煙基地進行，土壤為新開墾地，pH 5.16，有機質(zhì)30.0 g/kg，堿解氮191.6 mg/kg，有效磷9.38 mg/kg，速效鉀104.87 mg/kg。有機肥（風干樣， 含水量約10%）中有機物56.60%，N 3.97%，P2O5 2.32%，K2O 2.41%，pH 7.29。

煙草品種為云煙87，種植密度為1 333株/667 m2，行株距100 cm×50 cm，單株留葉數(shù)18～19片。在移栽時和移栽后20 d左右時，分別用2%有機肥對水澆施，每株澆施量為0.5 kg。endprint

1.2 試驗設計

試驗共設3個處理，分別為K0：不施鉀；K1：施硫酸鉀16 kg/667 m2，換算成K2O為8 kg/667 m2，K2：施炭化煙稈380 kg/667 m2，換算成K2O為8 kg/667 m2，均在栽后30 d施用。試驗采用隨機區(qū)組設計，3次重復，每個小區(qū)栽30株。有機肥均一次性作基肥施用。

1.3 取樣與處理

選擇20株有代表性煙株，用不同顏色毛線按處理標記整株煙葉，統(tǒng)計煙葉產(chǎn)量和等級，按部位選取初烤煙葉進行化學成分檢測和評吸。煙葉樣品在50 ℃溫度下烘干，粉碎后進行煙葉常規(guī)化學成分和中性香氣成分測定。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 煙葉化學成分測定 總糖、還原糖、總氮、煙堿、蛋白質(zhì)和pH采用Thermo AntarisⅡ傅立葉變換近紅外光譜儀測定。鉀采用原子吸收法測定。氯采用莫爾法測定。

1.4.2 中性香氣成分測定 采用SDE（同時蒸餾萃取）分離煙葉香味物質(zhì)，采用GC法測定其酸性成分。條件如下：

Perkin Elmer Auto-System GC色譜儀（配置分流/不分流進樣口）；進樣口溫度：250 ℃；毛細管柱：HP-FFAP（50 m×0.32 mm×0.53 μm）；載氣：N2；柱頭壓：100 kPa；火焰離子化檢測器（FID）：270 ℃；檢測器氫氣流量：35 mL/min，空氣流量：350 mL/min；進樣方式：不分流和1 min后分流；分流比：20∶1；進樣量：2 μL；采用與標準物質(zhì)對照保留時間的方法進行定性，內(nèi)標法定量；內(nèi)標：乙酸苯乙酯。程序升溫：

70 ℃（1 min）■210 ℃（20 min）。

1.4.3 有機肥樣品測定 總氮采用元素分析儀測定。P2O5采用硫酸—過氧化氫消解，釩鉬黃比色法測定。K2O采用硫酸—過氧化氫消解，原子吸收光譜法測定。有機質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化比色法。pH采用電位法測定。

1.4.4 土壤樣品測定 水解氮采用堿解擴散法測定。速效磷采用碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法測定。速效鉀采用乙酸銨提取—原子吸收分光光度法測定。有機質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化比色法測定。pH采用電位法測定。

1.5 煙葉評吸

由廣西中煙技術中心評吸專家進行評吸打分，取平均值。

2 結果與分析

2.1 不同鉀源對煙草葉片大小和留葉數(shù)的影響

由表1可知，與K0對照相比，K1處理能顯著提高中部葉的長、寬和葉面積，且留葉數(shù)有一定的增加。與K0對照相比，K2處理能顯著提高中部葉的長度，但葉寬和葉面積差異不顯著，留葉數(shù)也略有增加。K1與K2相比，中部葉葉寬顯著增加，葉長和葉面積雖然差異不顯著，也有增加作用，留葉數(shù)也略有增加。因此，從葉片來看，以硫酸鉀作為生態(tài)煙鉀源好于炭化煙稈。

2.2 不同鉀源對煙草產(chǎn)量、產(chǎn)值和等級的影響

由表2可知，K1處理比K0、K2處理產(chǎn)量顯著增加。K1處理比K0處理產(chǎn)值和上等煙率也顯著增加，比K2處理產(chǎn)值和上等煙率有提高但差異不顯著。因此，從經(jīng)濟性狀看，以硫酸鉀作為生態(tài)煙鉀源好于炭化煙稈。

2.3 不同鉀源對煙葉化學成分的影響

煙葉化學成分對煙葉品質(zhì)有著重要影響。含鉀量高的煙葉色澤強，富有彈性和韌性，燃燒性和陰燃持火力好[11，12]。

上部葉：從表3可知，K0處理總糖、還原糖、鉀、氯、糖堿比偏低，總氮、蛋白質(zhì)、煙堿、氮堿比偏高，兩糖比和鉀氯比適宜。K1處理總糖、還原糖、總氮、蛋白質(zhì)、煙堿、鉀、兩糖比、糖堿比、氮堿比和鉀氯比均在適宜或接近適宜范圍內(nèi)，僅氯偏低。K2處理總糖、還原糖、糖堿比偏低，總氮、蛋白質(zhì)、煙堿、氮堿比偏高，鉀、氯、兩糖比和鉀氯比適宜。

中部葉：從表3可知，K0和K1處理總糖、還原糖、總氮、蛋白質(zhì)、煙堿、鉀、兩糖比、糖堿比、氮堿比、鉀氯比均在適宜或接近適宜范圍內(nèi)，僅氯偏低。K2處理總糖、還原糖、蛋白質(zhì)、鉀、氯、兩糖比、氮堿比、鉀氯比均在適宜或接近適宜范圍內(nèi)，總氮、煙堿偏高，糖堿比偏低。

下部葉：從表3可知，K0、K1和K2處理總糖、還原糖、總氮、蛋白質(zhì)、鉀、兩糖比、糖堿比、氮堿比、鉀氯比均在適宜或接近適宜范圍內(nèi)，K0和K1氯偏低，K2氯適宜，K0、K1和K2處理煙堿雖然均偏高，但接近中部葉的煙堿含量，更符合卷煙配方的要求。

兩種鉀源處理均能顯著提高煙葉含鉀量，且K2處理煙葉含鉀量均高于K1處理，但從煙葉化學成分協(xié)調(diào)性看，以硫酸鉀作為生態(tài)煙鉀源好于炭化煙稈。K0和K1處理均存在氯離子含量偏低，尤其是K1處理，這可能是由于有機肥中含氯低，加上硫酸根與氯離子的拮抗作用引起的，在生態(tài)煙生產(chǎn)上應根據(jù)土壤和有機肥含氯狀況，適當補充含氯肥料。

2.4 不同鉀源對煙葉香氣成分的影響

由表4可見，試驗檢測出的22種中性香氣成分中，除香葉基丙酮和二氫大馬酮外，K1、K2處理其余中性香氣成分含量均高于K0處理；K2處理僅愈創(chuàng)木酚、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮4、巨豆三烯酮2略高于K1處理，其余成分含量均低于K1處理。不同處理香氣成分總量表現(xiàn)為K1>K2>K0。

李章海等[13]研究表明，并不是所有香氣成分均與煙葉香氣質(zhì)量呈正相關，香氣成分總量并不能反映煙葉香氣質(zhì)量的好壞，而香氣指數(shù)B值是反映烤煙香味底韻（基香）和吸味的重要指標，能反映煙葉香氣質(zhì)量的好壞。一般香氣指數(shù)B值高的烤煙，香味底韻（基香）和吸味就好。由表4可見，不同處理香氣指數(shù)B值也表現(xiàn)為K1>K2>K0，施鉀則明顯提高香氣指數(shù)B值，且使用硫酸鉀處理略優(yōu)于炭化煙稈。

2.5 不同鉀源對煙葉評吸質(zhì)量的影響

上部葉：由表5可知，與對照相比，K1處理對上部葉香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、透發(fā)性、柔細度、甜度和余味7項品質(zhì)指標均有較明顯改善，刺激性得分無差異，對煙氣濃度有明顯提高。K2處理各項品質(zhì)指標和特征指標與K0得分相當或稍低。endprint

中部葉：由表5可知，K1處理各項品質(zhì)和特征指標與K0相當或稍差。而K2處理多數(shù)品質(zhì)和特征指標比K0得分低。

下部葉：由表5可知，K1處理各項品質(zhì)和特征指標比K0稍好或相當。而K2處理多數(shù)品質(zhì)和特征指標比K0得分低。

因此，從評吸質(zhì)量上看，以硫酸鉀作為生態(tài)煙鉀源好于炭化煙稈。

3 小結與討論

研究結果表明，施用炭化煙稈對提高煙葉含鉀量的效果優(yōu)于硫酸鉀；從農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀、化學成分協(xié)調(diào)性、香氣成分含量和工業(yè)評吸質(zhì)量看，以硫酸鉀作為生態(tài)煙鉀源好于炭化煙稈；施用硫酸鉀能促進煙葉開片，提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值，改善煙葉化學成分的協(xié)調(diào)性，提高煙葉香氣物質(zhì)總量和香氣指數(shù)B值，提高煙葉感官評吸質(zhì)量。

以硫酸鉀作為生態(tài)煙鉀源存在煙葉氯離子含量偏低，這可能是有機肥中含氯低，加上硫酸根與氯離子的拮抗作用引起的，在生態(tài)煙生產(chǎn)上應根據(jù)土壤和有機肥含氯狀況，適當補充含氯肥料。

盡管施用炭化煙稈為生態(tài)煙生長發(fā)育提供所需鉀素營養(yǎng)效果略差于硫酸鉀，但是施用炭化煙稈可明顯提高煙葉含鉀量。在煙草生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，廢棄煙稈、煙梗等資源豐富，且含鉀量相對較高，如何開發(fā)利用煙稈資源值得進一步研究探索。本研究也為廢棄煙稈、煙梗等資源的合理利用提供了研究的方向。

參考文獻：

[1] 劉國順.煙草栽培學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[2] 李志強，岳紅賓.從鉀素的營養(yǎng)功能談烤煙生產(chǎn)中鉀肥的應用[J].河南農(nóng)業(yè)，2003（12）：20-21.

[3] 蔡慶生.植物生理學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2011.

[4] 劉會杰，趙銘欽，聞 剛，等.種植密度和施鉀量對烤煙品質(zhì)的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學報，2013，26（2）：653-658.

[5] 蘇賢坤，張曉海，廖德智.煙草綜合利用現(xiàn)狀及其前景[J].貴州農(nóng)業(yè)科學，2006，34（5）：120-122.

[6] 李 放，唐莉娜，蔡海洋，等.廢棄烤煙莖稈與雞糞堆肥化利用的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2009，28（1）：194-198.

[7] 劉 超，翟 欣，許自成，等.關于煙稈資源化利用的研究進展[J].江西農(nóng)業(yè)學報，2013，25（12）：116-119.

[8] 解曉菲，孔 偉，向炳青，等.煙稈生物有機肥與化肥配施對白肋煙的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2012，51（2）：240-242.

[9] 鄧建強，王 瑞，譚 軍，等.施州煙田養(yǎng)分輸入、輸出與平衡[J].中國煙草學報，2013，10：37-42.

[10] 王 晉，莊舜堯，曹志洪，等.不同原料生物炭對水稻幼苗發(fā)育的影響評估[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2014，42（22）：7360-7362，7364.

[11] 張魯民，劉彥中.上部煙葉化學成分的差異分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學，2009，16（3）：66-68.

[12] 李章海，馮勇剛，劉登乾，等.我國烤煙主要化學成分Q型聚類分析研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2007，35（26）：8256-8258.

[13] 李章海，王能如，徐增漢，等.烤煙香氣指數(shù)的建立及其與煙葉質(zhì)量特征的關系[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2007，35（4）：1055-1056， 1073.endprint