钾素对烤烟产质量影响及提钾措施的研究进展

　　摘 要：钾是植物生长的大量元素，也是烤烟生长的必需矿质元素，烟叶中钾含量是评价烟叶内在品质的重要指标之一，钾含量偏低或不足，严重影响着烟叶燃烧性和持火力，不利于烟叶产量和品质的提高，同时钾又是参与许多生理生化反应过程的重要元素，因此合理提高烟叶钾含量，对改善烟叶品质、提高烟叶产量、提升烟叶工业可用性具有重要意义。探讨了钾元素对烤烟的综合影响及如何运用外源物质、栽培措施及现代技术等方法提高烟叶钾含量。
　　关键词：钾元素；烟叶品质；烟叶产量
　　中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）06-44-04
　　烟草（Nicotiana tabacum）是双子叶纲，管花目，茄科，烟草属植物。作为世界范围内广泛种植的重要经济作物，烟草在中国种植面积广阔，目前中国是世界上烟草第一种植大国，但中国烟叶质量总体来说与世界优质烟生产国家的烟叶质量尚有较大差距，钾含量较低是一个重要方面。尹启生等[1]通过分析从津巴布韦和巴西进口的烟叶，发现津巴布韦烟叶含钾量为3.02%（上）、2.75%（中）、2.55%（下），巴西烟叶含钾量3.01%（上）、2.73%（中）、2.22%（下）。梁洪波等[2]分析了全国13个主要烟区中部烟叶样品1 460份，认为中国烟叶含钾量普遍偏低，尤其是北方烟区，仅在l%～2%。钾是烟草必需的矿质元素，同时也是烟草中最重要的品质元素之一，那么，钾元素对烤烟的影响究竟体现在哪些方面？如何提高烟叶中的钾元素？笔者通过查阅大量文献，系统总结了钾元素对烤烟的影响以及如何提高烟叶中的钾元素，以期为优质烤烟合理生产、利用提供理论依据。
　　1 钾元素对烤烟生产及品质的影响
　　1.1 钾元素的生理功能 在烟草的生长发育过程中，需要碳、氮、氢、氧、磷、钾、钙、镁、硫、氯等常量元素和铜、锌、锰、硼、铁、钼等微量元素，这些元素各具生理功能，不能互相代替。钾是烟草吸收的营养元素中最多的一种元素，作为大量元素，钾与氮、磷情况不同，它在植物体内不是有机物的组成成分，钾在土壤中以KCl、K2SO4、KNO3等盐类形式存在，在水中解离成K+而被根吸收，在植物体内钾呈离子状态，钾主要集中在生命活动最旺盛的部位，如生长点、形成层、幼叶等。
　　钾在烟株体内几乎可以参与所有的代谢过程，对烟株的物质代谢及能量代谢影响很大，钾素对烟草的生长发育、产量和品质以及卷烟制品的安全性都具有重要的作用和影响。其作用主要表现为：维持细胞膨压、促进烤烟生长、促进酶的活性、促进光合产物和同化产物的输送、脂肪合成、氮的吸收和蛋白质的合成、提高作物的抗逆性等。
　　1.2 钾元素对烤烟生长的影响 钾素在植物体内属于可再利用元素，但由于钾在烟株体内分布均匀，烟株缺钾时，缺钾症多先发生在烟草中上部旺长的叶子上。烟草缺钾时，外部症状很明显，叶片的叶尖、叶缘处首先出现黄绿色斑块，叶面凹凸不平。严重时斑块变成红或棕褐色枯死斑点，最后，斑点中心组织坏死脱落，使叶片的尖端和叶缘形成不规则锯齿状，叶面上也形成了一些穿孔。就一片烟叶而言，先出现叶尖、叶缘退绿变黄直至红褐色斑块坏死，缺钾症在叶片上均似V形由叶尖向整个叶片扩展。在一株烟上，出现症状的病叶逐渐向上部叶扩展，在中部叶发展最快。从整株分析，供钾不足，烟株生长缓慢，植株矮小而开张，叶中纤维素含量降低，使烟叶机械组织发育不良，烟叶组织脆弱，颜色发暗绿。由于叶尖、叶缘生长首先停滞，而叶内组织仍在生长，导致烟叶的叶尖下勾，叶缘向叶背翻卷。缺钾症出现后再供钾，烟株的生长可得到部分恢复，轻度发皱的叶片可以逐渐平展，但已经出现的症状不能消失，对烟叶的产量特别是内在质量造成的影响很难挽回。缺钾烟株的碳水化合物代谢和氮代谢紊乱，叶片的含糖量降低而含氮化合物明显提高，大大降低了烤烟的质量。此外，钾能增强烤烟的抗病、抗旱性，据王进录等[3]研究，施用钾肥能够增强烟株对烟草赤星病的抗性，充足的钾素供应能提高烤烟的抗旱性。
　　1.3 钾元素对烤烟产量、品质的影响 钾参与了植物体内许多生物物理及生物化学过程，因此它与作物的产量及品质密切相关[4]。大量的研究[4-5]表明，增施钾肥有利于提高烤烟的产量和品质。有研究[6]结果表明，在施钾量为270kg/hm2以下时，烤烟的产量和品质随着施钾量的增加而提高，当施钾量达到360kg/hm2时，产量和品质的变化不明显。当施钾量为270kg/hm2时，烤烟叶片具有较高的钾含量，生长前期氮代谢旺盛有利于产量的提高，在后期氮代谢减弱，含氮化合物（总氮、蛋白质和烟碱）含量的降低有利于含碳化合物的积累，因此显著地提高了烤烟的产量和品质。由此推断，在生产上可以通过调节烟株的钾素营养供给调控烤烟的碳氮代谢以提高烟叶的产量和品质。
　　植物氮代谢强度常用NR活性表示，其活性高低对整个氮代谢的强度起关键控制作用[7]。氮代谢的中心是合成蛋白质，因而NR的活性与作物的蛋白质含量密切相关[8]。在正常情况下，烤烟氮代谢及其关键酶NR活性移栽后60d左右快速下降并降至稳定状态，才有利于烟叶香吃味和品质的形成[9]。沈方科等[10]研究表明，适当增施钾肥明显地提高了烟株生长前期（移栽后30～45d）NR的活性，有利于烟株营养体的建成，而适时大幅度降低后期（移栽60d后）NR的活性，促进烟株适时地由以氮代谢和碳的固定、转化代谢为主转变为以碳的积累代谢为主，有利于后期烟叶的香吃味的形成。不施钾处理和低钾处理前期NR活性较低，氮代谢较弱，不但影响烟株生长，使前期烟株生长缓慢，而且不利于后期烟叶的香吃味的形成。所以钾元素利于氮代谢，能促进烟株生长，有利于烟叶香吃味的形成。含钾量高的烟叶色泽呈深桔黄色，阴燃持火力和燃烧性好，香气增加。烟叶的颜色、光泽、组织和结构也相应得到了改善，烟叶富有弹性和韧性，填充性强，吸湿性好，不易破碎。
　　1.4 钾元素对烤烟感官质量的影响 不同土壤上烟气劲头随钾肥施用量的增加而出现加大的趋势，但到达一定程度后不再增大[11]。孙力等[11]研究结果表明，合理地施用钾肥能提高烟气的香气质、香气量、余味，使烟气劲头适中，虽然杂气和刺激性也略微增加，但影响不大，钾作为烟叶的助燃剂对烟叶的燃烧性作用显著，还能显著改善烟叶灰。

相关热词搜索：烤烟 研究进展 措施 质量 影响