杂卤石矿质肥料对烟草生长及烟叶养分含量的影响

摘要 ［目的］通过新型处理（POLY4以及POLY4复合肥料）与传统方式（硫酸钾）比较，评估POLY4作为钾肥添加对烟草产量和质量的影响；同时比较硫酸钾、POLY4复合肥料硫与不同比例的POLY4对烟草产量和产值的影响，评价新型处理（POLY4及POLY4复合肥料）对土壤养分有效性的影响，为新型钾肥杂卤石及合理施肥配比在烟草生产中应用提供科学依据。［方法］通过杂卤石配施硫酸钾对烤烟农艺性状、产量、产值、内在化学品质以及养分含量与吸收的影响对烟草施用杂卤石替代部分硫酸钾在烤烟上的施用效果进行研究。［结果］不施钾肥烟株田间长势和农艺性状表现较差，当施用POLY肥料烟株田间农艺性状表现优于习惯处理；不施钾处理的产量、产值、均价、上等烟比例和中上等烟比例最低，显著低于其他施钾处理，施用POLY肥料处理的产量、产值、均价、上等烟和中上等烟比例高于习惯处理； 不施钾处理下、中、上3个部位烟叶的内在化学品质均较差，尤其氧化钾含量和两糖差均不符合要求，且烟碱偏低。施用POLY肥料的相关处理烟叶内在化学品质优于习惯处理，尤其烟叶钾含量相对较高，烟碱含量相对适中；不施钾处理旺长期叶片和打顶期茎、叶钾含量最低，施用POLY处理全钾含量高于习惯处理，施用POLY处理钙、镁和硫含量高于习惯处理；不施钾处理土壤钾含量较低，施用POLY处理土壤速效钾和电导率高于不施钾和习惯处理。［结论］在土壤有效养分都不高的烟田，杂卤石是一个较好的可促进烟叶钾钙镁协调供应的肥料，适量施用杂卤石并配施硫酸钾可提高烟叶的各项指标，并促进烟叶产量和质量的提升。

关键词 杂卤石；钾肥；烟叶；养分含量

中图分类号 S572  文献标识码 A   文章编号 0517-6611（2024）15-0164-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.036

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Polyhalite Mineral Fertilizer on Tobacco Growth and Nutrient Content in Tobacco Leaves

RUAN Yan-nan  ZHAO Wen-jun1， WANG Zhi-yuan3 et al

（1.Raw Materials Department of Hongta Tobacco（Group）Co.， Ltd.， Yuxi，Yunnan  653100;2.Kunming College， Kunming，Yunnan  650214;3.Institute of Agricultural Environment and Resources， Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Kunming， Yunnan 650205）

Abstract ［Objective］ To evaluate the effects of the addition of POLY4 as a potassium fertilizer on tobacco yield and quality by comparing the new treatment （POLY4 and POLY4 compound fertilizer） with the traditional treatment （potassium sulfate）. At the same time， the effects of potassium sulfate， POLY4 compound fertilizer sulfur and POLY4 in different proportions on tobacco yield and production value were compared， and the effect of new treatment （POLY4 and POLY4 compound fertilizer） on soil nutrient availability was evaluated finally， which provided a scientific basis for the application of new potassium fertilizer polyhalite and the reasonable fertilization ratio in tobacco production. ［Method］ Effect of applying heterohalite to replace part of potassium sulfate on flue-cured tobacco was studied through the effect of heterohalite combined with potassium sulfate on agronomic traits， yield， output value， internal chemical quality and nutrient content and absorption of flue-cured tobacco. ［Result］  The field growth performance and agronomic traits of tobacco plants without K fertilizer were poor. The field agronomic traits of tobacco plants with POLY fertilizer were better than those with habit treatment.  The yield， output value， average price， proportion of fine tobacco and proportion of medium and fine tobacco in the treatment without potassium application were the lowest， which were significantly lower than those in other potassium application treatments. The yield， output value， average price， proportion of fine tobacco and proportion of medium and fine tobacco in the treatment with POLY fertilizer were generally better than those in the conventional treatment.  The inner chemical quality of tobacco leaves in the three parts without potassium treatment was poorer， especially the potassium oxide content and two sugar difference did not meet the requirements， and nicotine was on the low side. The inner chemical quality of tobacco leaves treated with POLY fertilizer was better than that treated with poly fertilizer， especially the potassium content of tobacco leaves was relatively high， and the nicotine content was relatively moderate. Potassium content in stems and leaves in vigorous growth period and topping period was the lowest without potassium application. Total potassium content in treatment with POLY was higher than that in habitual treatment. Calcium， magnesium and sulfur contents in treatment with POLY were higher than those in habitual treatment.Potassium content in soil without potassium application was lower， and available potassium and electrical conductivity in soil with POLY application were higher than those without potassium application and habitual treatment. ［Conclusion］ Generally speaking， in tobacco fields where soil available nutrients were not high， polyhalite was a good fertilizer to promote the coordinated supply of potassium， calcium and magnesium in tobacco leaves. Applying appropriate amount of polyhalite and potassium sulfate could improve various indicators of tobacco and promote the improvement of yield and quality of tobacco leaves.

Key words Heterohalite;Potash;Tobacco;Nutrient content

烟草是一种重要的经济作物，云南是植烟大省，其种植面积广，产量高，逐步成为云南农业经济发展的重要组成部分［1］。施肥对于烟株生长及烟叶品质都有决定作用，氮、磷、钾是烤烟生长发育的主要养分，而其中烟株对钾元素的吸收量远高于其他矿质元素［2-3］，烟草植株中的钾以游离离子的形式存在，是许多酶的活化剂［4］，同时钾元素也能够保证烟株正常生长、增强烟株抗逆能力和提高烟叶品质［5］；目前我国烟叶含钾量为1%～2%，远低于美国和津巴布韦的4%～6%［6］，一方面钾肥在施用过程中存在快速淋溶及烟株吸收不完全等问题，另一方面施用不同种类和不同用量的钾肥对烟叶含钾量有较大影响，导致我国烟叶含钾量普遍偏低［4-5］。烟株生长过程施钾量较大，从施用来源来看，我国目前烟叶生产中多选择硫酸钾肥作为主要的钾来源，且提高烤烟品质的主要途径是增加施肥量和改变施肥方式，但过量施肥效果不显著［7-8］，且我国钾肥资源有限，也不可再生，所以为节约资源和满足国内烟草产区的施肥需要，新型钾肥的开发和运用以及寻求新的钾肥替代资源成为烟草农业生产面临的重要问题。杂卤石是一种硫酸盐型含钾矿物，溶解缓慢，含有4种对植物生长至关重要的大量营养物质钾（14%K2O）、硫（19%S）、镁（6%MgO）和钙（17%CaO），且在我国分布广泛，多地均有储藏，储量丰富［9］。通过其应用一方面可以补充云南特定气候条件下植烟土壤中的钾营养，提供更为全面的营养供给，避免营养争夺；另一方面，还可以解决钾元素肥料来源的局限问题。对于新型钾元素肥料，评估其对目前烟草生长及植烟土壤的效应具有重要意义。目前杂卤石的研究集中在工业上，而在农业上的应用较少。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］；对于烟草种植，研究表明与施用传统硝酸钾肥料相比，杂卤石能有效提高烟叶产量［12］。从植物营养学来看，施肥是一个整体协调的过程，烟株在生长过程中对不同营养元素需求不同，存在竞争态势，寻找合适的施肥配比是目前农业生产的主要目标。笔者通过新型处理（POLY4以及POLY4复合肥料）与传统方式（硫酸钾）比较，评估POLY4作为钾肥添加对烟草产量和质量的影响；同时比较硫酸钾、POLY4复合肥料硫与不同比例的POLY4对烟草产量和产值的影响，最后评价新型处理（POLY4及POLY4复合肥料）对土壤养分有效性的影响。通过新型钾肥杂卤石在烟田的合理施用，解决目前资源短缺和因钾肥存在的快速淋溶及烟株吸收不完全等缺点导致的我国烟叶含钾量普遍偏低等问题，满足国内烟草产区的施肥需要，为新型钾肥杂卤石及合理施肥配比在烟草生产中应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021年4—10月在玉溪市澄江县后香村进行，试验地坐标为102°53′24.7″E、24°39′13.5″N，海拔为1 698 m，该地区年平均气温25 ℃，年平均气温11.9～17.5 ℃，年降雨量900～2 000 mm，全年日照总时数2 172.3 h。试验土壤为水稻土。试验前，将多个耕作层的土壤样品混合后带回室内风干后进行分析，土壤基本理化性质：pH 7.73，有机质3.09 g/kg，水解性氮188.09 mg/kg，有效磷54.12 mg/kg，速效钾164.00 mg/kg，交换性钙2 600.75 mg/kg，交换性镁431.25 mg/kg，有效硫49.81 mg/kg，电导率318.66 mS/cm。

烤烟品种K326由玉溪市烟草公司提供，试验肥料：烟草专用复合肥（N 12%，P2O5 6%，K2O 24%），硝酸铵钙（含N 27%），过磷酸钙（P2O5 16%），硫酸钾（K2O 50%），杂卤石（K2O 14%，S 19%，MgO 6%， CaO 17%）。

1.2 试验设计

肥料为烟草专用复合肥、硫酸钾和POLY，硫酸钾和POLY作为额外补充钾肥施用，裂区设计考虑钾肥施用量和基肥与追肥施用比例2个试验因素，其中钾肥施用量为主处理，钾肥基肥与追肥施用比例为辅处理，基肥和追肥的施用时期分别为移栽时和莲座期，施用时期分别为3个水平，试验小区面积36 m2，重复3次，随机区组排列，共8个处理。其中FP代表施钾水平345 kg/hm2，OP代表施钾水平276 kg/hm2，分别为①CK（不施钾），②FP（100%硫酸钾，习惯施肥），③FP（70%硫酸钾+30%杂卤石），④FP（50%硫酸钾+50%杂卤石），⑤FP（30%硫酸钾+70%杂卤石），⑥OP（30%硫酸钾+70%杂卤石），⑦OP（50%硫酸钾+50%杂卤石），⑧OP（70%硫酸钾+30%杂卤石）。试验各处理肥料用量见表1。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 不同处理土壤养分及烟叶农艺性状。

于试验后每小区同样按“S”形法采集10个土壤深度为20 cm的点混合为一个基础土样，对土壤有效氮、磷、钾、镁、钙、硫、pH、EC进行对比测定；采收前，每小区选取5株烤烟，监测株高、茎围、有效叶数、节距和叶面积指数。

1.3.2 不同处理烟叶养分及产量。

于烟叶旺长期和打顶期每小区连续取3株烤烟叶片，105 ℃杀青烘干后进行养分测定，测定指标为总氮、总磷、总钾、总钙、总镁、总硫；待烤烟成熟后，不同小区挂牌编竿烘烤，烘烤结束后实测每地块产量，同时由烟草公司收购系统技术人员按照相关标准统计确定产量、均价、上等烟比例、产量价值等经济性状。

1.3.3 不同处理烟叶内在化学品质。

按烟叶位置和等级分别取每小区烤烟上部叶、中部叶和下部叶进行烟叶化学成分检测，测定氯、钾、烟碱、还原糖、总糖、总氮的含量，具体检测方法参照刘政钦等［13］的相关方法。