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摘 要：为探究烟叶钾素与不同土层不同种类土壤钾素关系和解决豫中烟区烟叶钾含量偏低的问题，在2013年河南省许昌市襄城县设置2个钾用量、3次灌水，采用灰色关联分析法对烟叶钾素积累与不同深度土层的不同形态钾素进行了关联分析。结果显示，当灌溉3次且施用低量钾肥时，烟叶钾含量与0～20 cm土层缓效钾关联最显著，关联度是0.7059。当灌溉3次且施用高量钾肥处理下的烟叶钾素与40～60 cm 土层的速效钾关联最显著，关联度度是0.7350，此时钾素含量最高达1.88%，烟叶质量也是最好。随着灌水减少与施钾量减少，烟叶钾与土壤钾含量关联度增加。干湿交替增加会造成各土层缓效钾释放，土壤速效钾增多。在氮磷钾比例为1：1：4.5且灌水3次条件下，在烟株生长后期，继续增施钾肥和增加灌水次数是解决烟叶钾素含量过低的重要途径。
关键词：烟叶；土壤；钾素；关联分析
中图分类号：S572.06 文章编号：1007-5119（2015）01-0061-07 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2015.01.012
Effect of Potassium Rate and Irrigation Frequency on Potassium Contents of Different Soil Layers and Tobacco Leaves
GUO Qingyuan1， DING Songshuang1， LIU Guoshun1*， LI Shuxia2
（1. Tobacco Cultivation Key Laboratory of National Tobacco Industry， Institute of Tobacco， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China； 2. Xiangcheng County Tobacco Company of Henan Province， Xiangcheng， Henan 461700， China）
Abstract： To explore the effect of potassium in tobacco leaf and forms of potassium in different layers of soil and to solve issue of low potassium content in tobacco in central Henan， an experiment was carried out in Xiangcheng， Xuchang of Henan province in 2013. Two levels of potassium fertilizer were used， and the tobacco were irrigated for three times， between accumulation of potassium in tobacco leaf and content of different forms of potassium in different depth of soil were analyzed using gray correlation analysis， The results showed that with the three irrigation and use of low levels of potassium fertilizer， correlation coefficient was 0.7059， indicating that tobacco potassium content was most closely correlated with slowly available potassium in the 0-20 cm soil. With the irrigation three times and use of high levels of potassium fertilizer， correlation coefficient was 0.7350， indicating that tobacco potassium content was most closely correlated with rapidly available potassium in the 40-60 cm soil and leaf potassium content was 1.88%， and it is also the best quality of tobacco leaves. With the decrease in potassium fertilizer rate and irrigation， their correlation with potassium content in tobacco and in different layers of soil was more significant. Frequent wet-dry alteration would help release slowly available potassium， thus increasing the level of rapidly available potassium. When fertilizer ratio was at N：P2O5：K2O = 1：1：4.5， and irrigated for 3 times， increasing potassium fertilizer rate and frequency of irrigation was an good means to address the problem of low potassium content of tobacco in the late growth. Keywords： tobacco leaf； soil； potassium； correlation analysis
钾是烟草生长发育所必需的一种矿质元素，也是多种酶的活化剂，并在提高烤烟抗逆性与烟叶品质方面起重要作用[1-3]。美国津巴布韦的优质烤烟含钾量多在4%～6%，我国北方烟叶含钾量很少超过2%[4-6]，这与烟草根系的垂直结构限定了根所能触及的土壤范围，从而影响了烟株对不同深度的土壤养分吸收和利用的差异明显[7-9]有关。关联分析法根据不同因素随着时间变化而变化的态势曲线升降
基金项目：国家烟草专卖局特色优质烟叶开发重大专项（110201101001，TS-01）
作者简介：郭清源，女，硕士研究生，研究方向为烟草栽培。E-mail：[email protected]。*通信作者，E-mail：[email protected]
收稿日期：2014-08-21 修回日期：2014-11-15
程度，得出因素之间的关联程度 [10]。由于土壤钾的供应能力空间差异大，关联分析法最适合分析这种动态变化[11-12]。本试验针对我国北方烟区烟叶钾含量低这一焦点问题，运用关联分析法研究了烟草整个生育期的烟叶钾积累与不同深度不同形态钾素含量的关联程度，同时研究了烟草植株何时期更易吸收何土层钾素进而提高烟叶钾含量，旨在为提高烟叶钾含量提供理论基础和技术依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2013年在河南省许昌襄县张村进行，选择地势平坦，未经施肥处理的田块作为试验地。试验田土壤pH 7.82，有机质含量13.8 g/kg，速效氮78.36 mg/kg，速效磷18.2 mg/kg，速效钾105.6 mg/kg。供试烤烟品种为豫烟10号。
试验设8个处理（表1），各处理均施纯氮30 kg/hm2，T1、T3、T5、T7为低钾处理，施钾量167 kg/hm2，T2、T4、T6、T8为高钾处理，施钾量300 kg/hm2。其中，在起垄时条施70%的复合肥做基肥，在移栽时穴施剩余的复合肥及50% 的K2SO4做窝肥，其余50% K2SO4于移栽后45 d追施。各处理设置3个重复，共计24个小区，完全随机排列，分别种植162株烤烟。在小区周围挖约60 cm深沟隔离，以防水肥侧渗。
1.2 测定项目
每隔20 d在各小区选择长势均匀的烟株，取其烟叶在105 ℃杀青，60 ℃烘干至恒重，样品粉碎后过60目尼龙筛备用。同时，使用土钻在距离烟株茎杆15 cm的垄间分层取土（0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm）。每个小区取3个不同位置的混合土样在室内风干，研磨，过100目筛备用。调制结束后，取各处理上、中、下各部位烟叶约2 kg，粉碎后过60目筛备用。
土壤速效钾用1 moL/L NH4OAc作为标准浸提剂，土壤缓效钾为热的1 mol/L HNO3溶液提取的酸溶性钾与土壤速效钾之差，土壤有效性钾的测定使用冷的2 mol/L HNO3溶液浸提，3种形态土壤钾含量均使用火焰光度法测量[13]。杀青烟叶与烤后烟叶钾素含量采用干灰化法制样，ICP-AES测定，烤后烟叶采用BranLubbeAA3连续流动分析仪测定相关指标。
1.3 统计方法
参考序列就是一种作为最终参照比较的“参比数列”。烟草30 d至110 d成熟时各样本烟叶钾含量作为“参考序列”[12]，设为：
其中，j0是不同时期，X0是在j0时期下的烟叶钾含量。
比较数列设为在不同时期不同土层不同形态钾素含量：
其中，bi是第b层土壤第i种形态土壤钾素含量，j0是不同的时期。
由于系统中各因素意义不同，导致数据的量纲也不一定相同。为了便于比较烟叶与土壤钾素含量间变化的关系，在进行灰色关联度计算时，要进行无量纲化的数据处理，在烟叶钾含量和土壤钾含量之间建立比较，方法为同一数列的所有数据均除以该数列的平均数。计算公式如下：
式中，Xij'为第i行第j列数值的无量纲值；Xij为第i行第j列百分含量；Xi0为第i行数列的平均数[12]。
关联分析采用灰色系统软件进行，其他统计分析均采用SPSS19.0进行。
2 结 果
2.1 不同时期的烟叶钾素含量变化
如图1所示，烟叶钾素含量在整个生长过程中的变化范围为1.2%～4.3%，随烟株生长期推进呈下降趋势，在移栽后70 d时8个处理中鲜烟叶钾百分含量在整个生育期内下降到最低水平，但在移栽后90 d有小幅回升。移栽后30 d时，T6处理（高钾1次灌水）烟叶钾含量最高（4.18%），T7处理（低钾不灌水）烟叶钾含量则最低（2.61%）。自移栽后70 d起至采收结束，T2处理（高钾3次灌水）烟叶钾含量在8个处理中均为最高。
2.2 不同时期的土壤钾素含量变化
由图2看出，烟株钾素含量与土壤钾素含量密切相关[14-15]。受烟株吸收作用影响，不同时期土壤中不同形态钾素含量不同，不同深度土壤钾素含量也有差异。在烤烟生育期内，各土层缓效钾在30 ～110 d内波动变化比有效钾和速效钾明显，证明烟草利用缓效钾来进行各种干物质的代谢和积累显著影响了土壤的缓效钾含量。
移栽30 d后，T1、T2和T3处理各土层有效钾含量变化幅度较小。T4、T5、T6、T7、T8处理各土层有效钾含量相差量和变化波动更显著，特别是20～40 cm有效钾含量变化幅度最明显。表明烟株生长在灌水次数多的湿润土壤中，土壤有效钾维持在相对较平稳的水平；烟株生长在灌水较少或干旱的土壤中，土壤有效钾随生育期推进变化显著。
整体上，随生育期推进，各土层速效钾含量波动变化均较小。T1—T6处理下70 d各土层土壤速效钾含量均达到最低水平，因为烟株在70 d旺长期需要吸收大量速效钾供其各种干物质的代谢和积累，促使土壤速效钾含量减少。同时可以表明干旱缺水下的烟株T7和T8利用土壤速效钾能力最弱。 2.3 烟叶钾素变化与土壤钾素变化的关系分析
表2所示，T1烟叶钾素百分含量与0～20 cm土层缓效钾关联最显著，关联度是0.7059。T1处理烟叶钾百分含量与50 d土壤0～60 cm缓效钾的关联系数较大，最高达到0.9748。
T2处理烟叶钾含量与土壤40～60 cm速效钾关联度最大，关联度是0.7350。烟叶钾含量在70 d与40～60 cm速效钾关联系数最大，达到0.7926，认为这个时期深层土壤速效钾是烟叶钾素积累形成的较关键时期。
表2所示，T3处理与土壤钾素关联度40～60 cm缓效钾>20～40 cm速效钾>40～60 cm速效钾>20～40 cm缓效钾>0～20 cm有效钾>0.65，在低量钾肥供应时，20～60 cm深层土壤的速效钾和缓效钾与0～20 cm有效钾关联密切，烟株主要吸收这些土层钾素来进行代谢与积累。T4处理50 d时，0～20 cm有效钾与烟叶含钾量关联系数达到0.9842，在整个生育期至成熟采收的关联度也较高，证明有效钾是烟株生长前期吸收和利用的一种重要的钾素。
表2所示，T5处理烟叶钾含量与土壤钾含量关联度40～60 cm速效钾>0～20 cm有效钾>0～20 cm速效钾>0.8，推测在此条件下植株主要吸收利用40～60 cm速效钾、0～20 cm速效钾和0～20 cm有效钾。由此可见有效钾与烟叶含钾量关联密切，尤其在后期这种关联更明显。T6处理整体上烟叶钾素关联度与40～60 cm速效钾最大，关联度为达到0.8132。烟叶前期50 d钾含量与0～60 cm缓效钾关联系数高，在烟株的70 d生长后期与0～20 cm和40～60 cm速效钾关联系数高。
20～40 cm缓效钾含量关联度最高，达到0.9122。T8烟叶与0～20 cm缓效钾关联度最高，达到0.8995。认为在缺乏灌水条件下，烟株主要利用土层中缓效钾和素效钾的释放来吸收钾素，其中缓效钾素的作用更加明显。
2.4 各处理烟叶常规化学成分分析
表3可以看出，T1和T2处理烟叶钾含量显著高于其他各处理。其中T2处理烟叶钾含量最高达到1.88%，还原糖21.36%，烟碱2.1%，T2氮碱比
达到0.68，钾氯比是4.29，T2处理烟叶质量最好。T1和T2烟叶钾素百分含量显著高于其他处理。T2和T1处理钾氯比均超过4%。表3表明，增加灌水用量可以显著提高烟叶钾含量。T1和T2处理总氮含量明显减少，但是T7和T8处理氮素含量显著较高，表明灌水量增加可以显著降低烟叶总氮含量，从而生产出优质烤烟。整体上烟草综合品质随灌水量减少而降低，烟草品质随钾肥施用量增加而提高。
3 讨 论
美国烤烟在整个生育期烟叶钾素积累均保持高水平[4]，而中国北方烟区烤烟在前期吸收钾素快且可以在低钾离子状态下也能吸收大量钾素。但是在烟株生长后期，烟草根系和烟叶需要在土壤钾离子浓度较大时才会吸收和积累钾素[16-18]，这与试验结果图1所示一致。在生长后期土壤钾素低浓度会导致烟叶钾积累减少。烟草在吸收土壤速效钾以外，非交换性缓效钾和有效钾在补给交换性钾方面起了重要作用[19-21]。有研究结果认为，用有效钾含量作为施钾肥判断指标更为合适，还有结论认为速效钾作为施肥指标更合适[22-24]。本试验结果认为，烟叶钾素积累与土壤速效钾和土壤缓效钾含量均密切相关。另外，在钾肥不足条件下，处理T1、T3、T5和T7烟株除了与速效钾缓效钾关系密切，还与表层土壤0～20 cm有效钾含量密切相关，关联系数均大于0.6。此外，髙钾施肥促进土壤的钾缓冲潜力，特别是在不利的土壤和气候条件下这种作用更加明显[25]，这与本试验结果T8比T7烟叶钾素含量高并且品质稍好的结果一致。
研究表明淹水可减少土壤对外源钾素的固定，而干湿交替的土壤会发生明显的固钾作用，土壤含钾量越高，固钾能力越强[26]。当土壤钾素受水和盐胁迫，会影响种植土壤的流变参数，进而影响钾素利用效率[27]。水分可增加土壤溶液中阳离子的可用性并促进土壤水溶液更快速的进行阳离子交换[27-28]，从而促进烟草根系吸收钾素。试验结果证明，高水环境促进土壤水溶液更快速的进行阳离子交换比率，烟株可以利用更多钾素来保证品质，这与T1和T2烟叶品质较好的结果一致。处理T1虽然施用低量钾肥，由于高量灌水，烤后烟叶钾含量甚至超过T3—T8这6个处理。证明了频繁的干湿交替改变了土壤溶液中阳离子的活性，促进吸附/解吸的化学平衡，同时促进缓效钾和有效钾固定，也促进了速效钾释放供烟株吸收和利用。在后期烟叶钾素普遍流失明显时，采用增加灌水与增加追施钾肥会减缓烟叶的钾素流失。
4 结 论
研究表明，深层土壤速效钾含量和表层缓效钾含量对优质烟叶在生长后期的钾素积累促进作用显著。随着施用钾肥和灌水量减少，烟叶钾含量与土壤钾含量的关联度增加，但是烟叶品质会下降。增加干湿交替次数会使各土层缓效钾释放，速效钾增多。灌水可以弥补钾肥供应不足造成不利影响，特别是对烟株生长后期烟叶钾素下降有明显的缓解作用。在施肥比例m（N）：m（P2O5）：m（K2O）=1：1：4.5且灌水3次条件下，在烟株生长后期继续增施钾肥和增加灌水是解决豫中烟区烟叶钾素含量低的重要途径。
参考文献
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关键词：烟叶；土壤；钾素；关联分析
中图分类号：S572.06 文章编号：1007-5119（2015）01-0061-07 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2015.01.012
Effect of Potassium Rate and Irrigation Frequency on Potassium Contents of Different Soil Layers and Tobacco Leaves
GUO Qingyuan1， DING Songshuang1， LIU Guoshun1*， LI Shuxia2
（1. Tobacco Cultivation Key Laboratory of National Tobacco Industry， Institute of Tobacco， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China； 2. Xiangcheng County Tobacco Company of Henan Province， Xiangcheng， Henan 461700， China）
Abstract： To explore the effect of potassium in tobacco leaf and forms of potassium in different layers of soil and to solve issue of low potassium content in tobacco in central Henan， an experiment was carried out in Xiangcheng， Xuchang of Henan province in 2013. Two levels of potassium fertilizer were used， and the tobacco were irrigated for three times， between accumulation of potassium in tobacco leaf and content of different forms of potassium in different depth of soil were analyzed using gray correlation analysis， The results showed that with the three irrigation and use of low levels of potassium fertilizer， correlation coefficient was 0.7059， indicating that tobacco potassium content was most closely correlated with slowly available potassium in the 0-20 cm soil. With the irrigation three times and use of high levels of potassium fertilizer， correlation coefficient was 0.7350， indicating that tobacco potassium content was most closely correlated with rapidly available potassium in the 40-60 cm soil and leaf potassium content was 1.88%， and it is also the best quality of tobacco leaves. With the decrease in potassium fertilizer rate and irrigation， their correlation with potassium content in tobacco and in different layers of soil was more significant. Frequent wet-dry alteration would help release slowly available potassium， thus increasing the level of rapidly available potassium. When fertilizer ratio was at N：P2O5：K2O = 1：1：4.5， and irrigated for 3 times， increasing potassium fertilizer rate and frequency of irrigation was an good means to address the problem of low potassium content of tobacco in the late growth. Keywords： tobacco leaf； soil； potassium； correlation analysis
钾是烟草生长发育所必需的一种矿质元素，也是多种酶的活化剂，并在提高烤烟抗逆性与烟叶品质方面起重要作用[1-3]。美国津巴布韦的优质烤烟含钾量多在4%～6%，我国北方烟叶含钾量很少超过2%[4-6]，这与烟草根系的垂直结构限定了根所能触及的土壤范围，从而影响了烟株对不同深度的土壤养分吸收和利用的差异明显[7-9]有关。关联分析法根据不同因素随着时间变化而变化的态势曲线升降
基金项目：国家烟草专卖局特色优质烟叶开发重大专项（110201101001，TS-01）
作者简介：郭清源，女，硕士研究生，研究方向为烟草栽培。E-mail：[email protected]。*通信作者，E-mail：[email protected]
收稿日期：2014-08-21 修回日期：2014-11-15
程度，得出因素之间的关联程度 [10]。由于土壤钾的供应能力空间差异大，关联分析法最适合分析这种动态变化[11-12]。本试验针对我国北方烟区烟叶钾含量低这一焦点问题，运用关联分析法研究了烟草整个生育期的烟叶钾积累与不同深度不同形态钾素含量的关联程度，同时研究了烟草植株何时期更易吸收何土层钾素进而提高烟叶钾含量，旨在为提高烟叶钾含量提供理论基础和技术依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2013年在河南省许昌襄县张村进行，选择地势平坦，未经施肥处理的田块作为试验地。试验田土壤pH 7.82，有机质含量13.8 g/kg，速效氮78.36 mg/kg，速效磷18.2 mg/kg，速效钾105.6 mg/kg。供试烤烟品种为豫烟10号。
试验设8个处理（表1），各处理均施纯氮30 kg/hm2，T1、T3、T5、T7为低钾处理，施钾量167 kg/hm2，T2、T4、T6、T8为高钾处理，施钾量300 kg/hm2。其中，在起垄时条施70%的复合肥做基肥，在移栽时穴施剩余的复合肥及50% 的K2SO4做窝肥，其余50% K2SO4于移栽后45 d追施。各处理设置3个重复，共计24个小区，完全随机排列，分别种植162株烤烟。在小区周围挖约60 cm深沟隔离，以防水肥侧渗。
1.2 测定项目
每隔20 d在各小区选择长势均匀的烟株，取其烟叶在105 ℃杀青，60 ℃烘干至恒重，样品粉碎后过60目尼龙筛备用。同时，使用土钻在距离烟株茎杆15 cm的垄间分层取土（0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm）。每个小区取3个不同位置的混合土样在室内风干，研磨，过100目筛备用。调制结束后，取各处理上、中、下各部位烟叶约2 kg，粉碎后过60目筛备用。
土壤速效钾用1 moL/L NH4OAc作为标准浸提剂，土壤缓效钾为热的1 mol/L HNO3溶液提取的酸溶性钾与土壤速效钾之差，土壤有效性钾的测定使用冷的2 mol/L HNO3溶液浸提，3种形态土壤钾含量均使用火焰光度法测量[13]。杀青烟叶与烤后烟叶钾素含量采用干灰化法制样，ICP-AES测定，烤后烟叶采用BranLubbeAA3连续流动分析仪测定相关指标。
1.3 统计方法
参考序列就是一种作为最终参照比较的“参比数列”。烟草30 d至110 d成熟时各样本烟叶钾含量作为“参考序列”[12]，设为：
其中，j0是不同时期，X0是在j0时期下的烟叶钾含量。
比较数列设为在不同时期不同土层不同形态钾素含量：
其中，bi是第b层土壤第i种形态土壤钾素含量，j0是不同的时期。
由于系统中各因素意义不同，导致数据的量纲也不一定相同。为了便于比较烟叶与土壤钾素含量间变化的关系，在进行灰色关联度计算时，要进行无量纲化的数据处理，在烟叶钾含量和土壤钾含量之间建立比较，方法为同一数列的所有数据均除以该数列的平均数。计算公式如下：
式中，Xij'为第i行第j列数值的无量纲值；Xij为第i行第j列百分含量；Xi0为第i行数列的平均数[12]。
关联分析采用灰色系统软件进行，其他统计分析均采用SPSS19.0进行。
2 结 果
2.1 不同时期的烟叶钾素含量变化
如图1所示，烟叶钾素含量在整个生长过程中的变化范围为1.2%～4.3%，随烟株生长期推进呈下降趋势，在移栽后70 d时8个处理中鲜烟叶钾百分含量在整个生育期内下降到最低水平，但在移栽后90 d有小幅回升。移栽后30 d时，T6处理（高钾1次灌水）烟叶钾含量最高（4.18%），T7处理（低钾不灌水）烟叶钾含量则最低（2.61%）。自移栽后70 d起至采收结束，T2处理（高钾3次灌水）烟叶钾含量在8个处理中均为最高。
2.2 不同时期的土壤钾素含量变化
由图2看出，烟株钾素含量与土壤钾素含量密切相关[14-15]。受烟株吸收作用影响，不同时期土壤中不同形态钾素含量不同，不同深度土壤钾素含量也有差异。在烤烟生育期内，各土层缓效钾在30 ～110 d内波动变化比有效钾和速效钾明显，证明烟草利用缓效钾来进行各种干物质的代谢和积累显著影响了土壤的缓效钾含量。
移栽30 d后，T1、T2和T3处理各土层有效钾含量变化幅度较小。T4、T5、T6、T7、T8处理各土层有效钾含量相差量和变化波动更显著，特别是20～40 cm有效钾含量变化幅度最明显。表明烟株生长在灌水次数多的湿润土壤中，土壤有效钾维持在相对较平稳的水平；烟株生长在灌水较少或干旱的土壤中，土壤有效钾随生育期推进变化显著。
整体上，随生育期推进，各土层速效钾含量波动变化均较小。T1—T6处理下70 d各土层土壤速效钾含量均达到最低水平，因为烟株在70 d旺长期需要吸收大量速效钾供其各种干物质的代谢和积累，促使土壤速效钾含量减少。同时可以表明干旱缺水下的烟株T7和T8利用土壤速效钾能力最弱。 2.3 烟叶钾素变化与土壤钾素变化的关系分析
表2所示，T1烟叶钾素百分含量与0～20 cm土层缓效钾关联最显著，关联度是0.7059。T1处理烟叶钾百分含量与50 d土壤0～60 cm缓效钾的关联系数较大，最高达到0.9748。
T2处理烟叶钾含量与土壤40～60 cm速效钾关联度最大，关联度是0.7350。烟叶钾含量在70 d与40～60 cm速效钾关联系数最大，达到0.7926，认为这个时期深层土壤速效钾是烟叶钾素积累形成的较关键时期。
表2所示，T3处理与土壤钾素关联度40～60 cm缓效钾>20～40 cm速效钾>40～60 cm速效钾>20～40 cm缓效钾>0～20 cm有效钾>0.65，在低量钾肥供应时，20～60 cm深层土壤的速效钾和缓效钾与0～20 cm有效钾关联密切，烟株主要吸收这些土层钾素来进行代谢与积累。T4处理50 d时，0～20 cm有效钾与烟叶含钾量关联系数达到0.9842，在整个生育期至成熟采收的关联度也较高，证明有效钾是烟株生长前期吸收和利用的一种重要的钾素。
表2所示，T5处理烟叶钾含量与土壤钾含量关联度40～60 cm速效钾>0～20 cm有效钾>0～20 cm速效钾>0.8，推测在此条件下植株主要吸收利用40～60 cm速效钾、0～20 cm速效钾和0～20 cm有效钾。由此可见有效钾与烟叶含钾量关联密切，尤其在后期这种关联更明显。T6处理整体上烟叶钾素关联度与40～60 cm速效钾最大，关联度为达到0.8132。烟叶前期50 d钾含量与0～60 cm缓效钾关联系数高，在烟株的70 d生长后期与0～20 cm和40～60 cm速效钾关联系数高。
20～40 cm缓效钾含量关联度最高，达到0.9122。T8烟叶与0～20 cm缓效钾关联度最高，达到0.8995。认为在缺乏灌水条件下，烟株主要利用土层中缓效钾和素效钾的释放来吸收钾素，其中缓效钾素的作用更加明显。
2.4 各处理烟叶常规化学成分分析
表3可以看出，T1和T2处理烟叶钾含量显著高于其他各处理。其中T2处理烟叶钾含量最高达到1.88%，还原糖21.36%，烟碱2.1%，T2氮碱比
达到0.68，钾氯比是4.29，T2处理烟叶质量最好。T1和T2烟叶钾素百分含量显著高于其他处理。T2和T1处理钾氯比均超过4%。表3表明，增加灌水用量可以显著提高烟叶钾含量。T1和T2处理总氮含量明显减少，但是T7和T8处理氮素含量显著较高，表明灌水量增加可以显著降低烟叶总氮含量，从而生产出优质烤烟。整体上烟草综合品质随灌水量减少而降低，烟草品质随钾肥施用量增加而提高。
3 讨 论
美国烤烟在整个生育期烟叶钾素积累均保持高水平[4]，而中国北方烟区烤烟在前期吸收钾素快且可以在低钾离子状态下也能吸收大量钾素。但是在烟株生长后期，烟草根系和烟叶需要在土壤钾离子浓度较大时才会吸收和积累钾素[16-18]，这与试验结果图1所示一致。在生长后期土壤钾素低浓度会导致烟叶钾积累减少。烟草在吸收土壤速效钾以外，非交换性缓效钾和有效钾在补给交换性钾方面起了重要作用[19-21]。有研究结果认为，用有效钾含量作为施钾肥判断指标更为合适，还有结论认为速效钾作为施肥指标更合适[22-24]。本试验结果认为，烟叶钾素积累与土壤速效钾和土壤缓效钾含量均密切相关。另外，在钾肥不足条件下，处理T1、T3、T5和T7烟株除了与速效钾缓效钾关系密切，还与表层土壤0～20 cm有效钾含量密切相关，关联系数均大于0.6。此外，髙钾施肥促进土壤的钾缓冲潜力，特别是在不利的土壤和气候条件下这种作用更加明显[25]，这与本试验结果T8比T7烟叶钾素含量高并且品质稍好的结果一致。
研究表明淹水可减少土壤对外源钾素的固定，而干湿交替的土壤会发生明显的固钾作用，土壤含钾量越高，固钾能力越强[26]。当土壤钾素受水和盐胁迫，会影响种植土壤的流变参数，进而影响钾素利用效率[27]。水分可增加土壤溶液中阳离子的可用性并促进土壤水溶液更快速的进行阳离子交换[27-28]，从而促进烟草根系吸收钾素。试验结果证明，高水环境促进土壤水溶液更快速的进行阳离子交换比率，烟株可以利用更多钾素来保证品质，这与T1和T2烟叶品质较好的结果一致。处理T1虽然施用低量钾肥，由于高量灌水，烤后烟叶钾含量甚至超过T3—T8这6个处理。证明了频繁的干湿交替改变了土壤溶液中阳离子的活性，促进吸附/解吸的化学平衡，同时促进缓效钾和有效钾固定，也促进了速效钾释放供烟株吸收和利用。在后期烟叶钾素普遍流失明显时，采用增加灌水与增加追施钾肥会减缓烟叶的钾素流失。
4 结 论
研究表明，深层土壤速效钾含量和表层缓效钾含量对优质烟叶在生长后期的钾素积累促进作用显著。随着施用钾肥和灌水量减少，烟叶钾含量与土壤钾含量的关联度增加，但是烟叶品质会下降。增加干湿交替次数会使各土层缓效钾释放，速效钾增多。灌水可以弥补钾肥供应不足造成不利影响，特别是对烟株生长后期烟叶钾素下降有明显的缓解作用。在施肥比例m（N）：m（P2O5）：m（K2O）=1：1：4.5且灌水3次条件下，在烟株生长后期继续增施钾肥和增加灌水是解决豫中烟区烟叶钾素含量低的重要途径。
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