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摘要：为探究叶面营养对缺素烤烟光合色素及品质的影响，以K326为材料，在缺锌土壤上设置钾肥扣减处理，结合钾、锌叶面施用，比较不同处理光合色素、光合速率、烟叶产质量、物理特性、化学品质、评吸质量的差异。结果表明，缺锌土壤上扣减钾肥20%的处理烤烟株高、茎围和LAI最小，叶绿素a、叶绿素b、叶黄素含量及光合速率显著下降，产值显著降低;喷施锌肥促进了烟叶色素及光合速率的提高，经济效益明显，在扣减20%钾肥条件下叶面喷施钾肥2次，烟叶色素和光合能力提升显著，较常规处理增收766.3元/hm2，烟叶钾含量及评吸得分显著提高;而扣减钾肥条件下复合喷施钾、锌2次，烟叶农艺性状表现最优，光合能力显著增强，烟叶化学成分协调，钾含量提升明显，感官评吸得分最高，综合经济效益最佳，相对增收903元/hm2。表明叶面营养可有效缓解烤烟缺素带来的不利影响，促进烤烟生长发育和烟叶化学成分协调，有利改善烟叶品质，并提高烟叶产值。
关键词：烤烟;钾;锌;叶面营养;光合色素;烟叶品质;农艺性状
烤烟是典型的嗜钾作物，钾是烤烟吸收量最大的矿质营养元素。钾不仅有助于提高光合效率、调节物质和能量代谢过程，而且可以提高烟叶的外观质量和内在品质，因此，钾含量往往作为衡量烟叶品质的重要指标[1-2]。与国外优质烟叶相比，我国烟叶中的钾含量相对偏低[3-4]，已经成为限制我国烟叶质量进一步提高的重要因素[5]。为了提高烟叶钾含量，某些烟区采用过量施入钾肥的方式，这不仅造成肥料的浪费和利用率降低，还会抑制烤烟对氮肥及其他营养元素的吸收，打破烟株自身的营养平衡，给烟叶品质带来不利影响[6-8]。锌是烤烟生长必需的微量元素，近年来，我国部分烟区发现烤烟也存在着缺锌症状，并开展了相关研究[9-11]。锌能促进叶绿素的合成和细胞分裂，参与生长素和蛋白质的合成，稳定细胞核糖体，也是各种含锌金属酶的组成成分[12-13]，对烤烟生长及品质的形成十分重要。笔者前期研究表明，云南省玉溪地区有效锌含量偏低（<1.0 mg/kg）的植烟土壤接近50%，缺锌（<20 mg/kg）的烟叶占30%左右，很大程度上影响了烟叶质量的提升。因此，缺锌植烟土壤一方面既要保证烟株对锌的正常需求，另一方面要探究高效施入和利用钾肥的方式，来提高烟叶中的钾含量。目前，关于烤烟钾、锌相互作用的研究很少。因此，本试验以缺锌土壤中烤烟钾肥根施扣减为前提，通过叶面施用钾肥、锌肥，研究烤烟生长及品质的响应和变化，以期为烤烟减肥、增效提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2017年在云南省玉溪市峨山小街试验点进行。供试材料为烤烟MS K326包衣种子，由玉溪中烟种子有限责任公司提供。试验田块为水旱轮作红壤，前茬空闲。土壤有机质含量丰富，氮磷钾含量中等，锌含量处于相对缺乏状态，供试土壤基本理化性状见表1。
1.2 试验设计
采用小区试验的方式进行，共设6个处理（以T1～T6表示），3次重复，共18个小区，每个小区植烟150株，并按照当地优质烤烟生产技术进行田间管理。
不同处理的氮肥、磷肥均按照当地推荐用量进行根部施用，钾肥根施扣减的处理为T3～T6，钾用量为常规推荐量80%，剩余20%的用量采用K2SO4叶面喷施的形式补充（T5～T6处理），浓度为2.0%。试验同时设锌肥（ZnSO4）喷施处理，浓度为0.5%。叶面噴施时间为移栽后45 d，共喷施2次，间隔7 d。试验处理设置见表2。
1.3 测定项目及方法
1.3.1 农艺性状调查 每个处理挂牌确定4株烤烟，于栽后45、60 d，采烤前测定株高、茎围，计算叶面积指数（LAI）。
1.3.2 SPAD值测定 分别于移栽后45、60 d，采烤前用SPAD 502叶绿素仪进行不同处理烟叶SPAD值测定。
1.3.3 光合生理指标测定 在测定叶绿素含量的同时，于 09：00—11：30用Li-6400便携式光合作用测量系统对上述定株的烟株叶片的光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）等指标进行测定。
1.3.4 质体色素含量测定 对测定光合作用的烟株烟叶进行取样后于冷冻干燥机中冷冻干燥2～3 d，粉碎后过60目筛，参照文献[14]的方法测定烟叶中的质体色素含量。
1.3.5 经济性状调查 分小区采烤，按国标42级进行分级、计产，统计中等烟、上等烟比例，计算均价、产值。
1.3.6 烟叶物理特性及化学成分分析 每个处理选取有代表性的C3F等级（中部）的初烤烟叶不少于1.0 kg，进行烟叶物理特性[15]及化学成分含量[16]的分析测定。
1.3.7 烟叶样品评吸 每个处理另取C3F等级烟叶制成烟丝，调节含水量在11.5%左右制成卷烟。在温度为（22±1） ℃、相对湿度为（60±2）%的条件下，平衡水分48 h[17]，由云南中烟工业公司评吸人员进行感官质量评价。
1.4 统计分析方法
试验数据用Excel和SPSS 18.0进行作图和统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理烟株农艺性状比较
株高、茎围、叶面积指数等农艺性状是反映植株个体及群体田间生长情况的重要指标。从表3可以看出，栽后45 d时不同处理株高差异不显著，栽后60 d，处理T3株高相对最低，并与处理2、处理5、处理6差异显著，采烤前处理3与其他处理间差异显著，处理4与处理2、处理3、处理6间差异显著;不同处理茎围之间的差异与株高类似，栽后45 d差异不显著，采烤前处理3与其他处理间差异显著。T2、T6叶面积指数采烤前T2、T6相对较大，与其他处理间差异显著，T3的LAI最小。
在栽后60 d、采烤前，T2、T6的烟株在株高、茎围、叶面积指数等方面明显优于其他处理;T3则表现相对略差。表明正常施肥条件下喷施锌肥有利于烟株的生长，而在扣减钾肥条件下，喷施硫酸钾接近或优于常规对照，而同时喷施钾肥、锌肥则对烟株供钾不足有较好的缓解作用。 2.2 不同处理烟叶SPAD值比较
叶绿素含量是植物生理活性的重要反映，便携式叶绿素仪可在田间简单、快速、无损地测出叶片的SPAD值，来反映植物叶片的叶绿素含量。
从表4可以看出，在栽后45 d不同处理SPAD值略有不同，但差异不显著;栽后60 d和采烤前表现较为类似，T2、T6的烟叶SPAD值相对最高，而T3烟叶SPAD值相对偏低。表明在缺钾（扣减施钾量）情况下烟株长势整体较差，原因是供钾不足造成了烤烟氮循环受阻，叶片叶绿素合成偏弱、光合产物较少所致。
2.3 不同处理烟叶光合参数比较
在测定SPAD值的相同叶片部位，测定了烟叶的光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度、蒸腾速率。光合速率是叶片光合能力强弱的直接反映，而蒸腾速率反映了一定时间内单位叶面积的蒸腾水量，其高低与叶片的气孔导度密切相关。从图1可以看出，在栽后45 d，各个光合指标在不同处理间均差异不显著。栽后60 d，不同处理的光合速率、气孔导度、蒸腾速率表现出较为类似的趋势，即以T2、T6烟叶的测定值相对较高，而T4、T5与T1在光合速率、蒸腾速率上差异不显著，表明烤烟在缺素条件下进行叶面喷施，能够起到补充烤烟营养的作用（图1-A、图1-B、图1-D）。而胞间CO2浓度在栽后45 d不同处理间差异不显著;栽后60 d、采烤前表现类似，T3相对较高，而进行叶面钾、锌喷施的处理相对较低，与常规对照较为接近（图1-C）。
从图1-A可以看出，不同处理烟叶的净光合速率与SPAD值测定结果趋势基本一致。烤烟在供钾、供锌均不足的条件下，尽管对前期生长影响不大，但栽后60 d、采烤前不同处理光合参数的表现存在明显差异。缺钾、缺锌胁迫造成叶片叶绿素含量降低、水合作用减弱，气孔导度下降，气孔限制造成了叶片的净光合能力下降。
2.4 不同处理烟叶质体色素含量比较
质体色素存在于细胞质体中，包括叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶黄素。植物通过光合色素捕获光能而进行光合作用，叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，直接影响烤烟的光合能力;而类胡萝卜素在烘烤过程中可生成挥发性芳香化合物（如大马酮、紫罗兰酮等），对烟叶品质和风味影响很大。为进一步验证不同处理烟叶SPAD值和光合作用结果，测定了不同处理烟叶的质体色素含量（表5）。
从表5可以看出，栽后45 d，各色素指标在不同处理烟叶之间均差异不显著;栽后60 d，T5、T6的叶绿素a、β-胡萝卜素含量均显著高于其他处理，叶绿素b含量也以T5、T6较高;叶黄素含量在不同处理间差别不明显。采烤前，T3、T4的叶绿素a含量显著低于其他处理，叶绿素b则以T3最低，不同处理间β-胡萝卜素含量差异不显著，叶黄素含量以T5相对最高，与T3差异显著，与其他处理间差异不显著。
2.5 不同处理烟叶产值量及经济效益比较
经济效益是反映试验不同处理间差异最直接的表现之一。不同处理产量、产值等经济性状及投入产出情况见表6。就产量、产值而言，以T3处理相对最低，以T2处理、T5处理、T6处理产量、产值较高，且3个处理间差异不显著;T3处理产量为2 305.5 kg/hm2，与处理T2、T5、T6差异显著，产值仅为 67 781.7元/hm2，与其他处理间均达到显著差异。烟叶均价在不同处理间差异不显著，中上等烟比例以T3、T4相对较低。
本试验不同处理在肥料投入量、人工用量等方面存在差异。为比较不同处理的综合经济效益，在不同处理产值基础上，扣除額外的肥料投入和人工投入（折合成相应金额），以T1处理为对照，比较不同处理的相对增收情况（表6）。与T1相比，喷施硫酸锌处理（T2）额外投入了硫酸锌（折合 54.0元/hm2）和喷施用工（按当地80元/工计算，折合 1 200元/hm2），扣减后还增收了685.9元/hm2;T3、T4处理较T1处理相对增收-2 047.7、-1 664.0元/hm2，表明扣减根施钾肥20%及扣减钾肥后喷施锌肥，综合效益均明显低于对照。而扣减根施钾肥后叶面喷施钾肥T5处理及复合喷施钾肥、锌肥的T6处理，均有较好的综合经济效益。
2.6 不同处理烟叶物理特性比较
烟叶的物理特性是烟叶品质与加工性能的重要体现，包括叶片大小、厚度、单叶质量、叶面密度、含梗率等。从表7可以看出，T3处理叶长相对最小，仅为60.25 cm，与其他处理间差异显著（T4除外），不同处理间叶宽差异不显著。叶片厚度、单叶质量及叶面密度等一定程度上反映了烟叶的发育状况和成熟程度。叶片厚度以T2处理相对较薄，与T3处理间差异显著，且T2处理叶面密度与其他处理间均达到显著差异;单叶质量则以T3处理最低，为9.30 g，与其他处理间差异显著。含梗率表征烟叶主脉所占的比率，不同处理间含梗率差异不显著，均在28%左右。平衡含水率不同处理间差异不显著。
2.7 不同处理烟叶化学成分比较
不同处理中部烟叶化学成分变化见表8。不同处理总糖含量在30%左右，还原糖含量在25%左右，糖含量较为适宜。其中，T3处理、T4处理总糖含量显著低于其他处理，还原糖含量显著低于T1处理、T5处理、T6处理，说明土壤供钾不足会导致烟叶糖含量的下降。
烟叶总氮含量范围在1.81%～2.10%，T1处理、T5处理总氮含量相对较低，显著低于T3、T4、T6处理;而烟碱含量与总氮含量的表现较为一致，喷施锌肥的处理相对较高。糖碱比是烟叶水溶性总糖与烟碱含量的比值，是评价烟叶内在化学成分协调的重要指标。不同处理糖碱比值都在9以上，总体较为协调，其中T3处理、T4处理糖碱比值显著低于其他处理，而扣减钾肥后喷施钾肥的T5、T1处理的糖碱比较高。
钾含量是评判烟叶质量最重要的指标之一。本试验中扣减钾肥后喷施钾肥及喷施同时喷施钾、锌肥的T5处理、T6处理钾含量相对较高，分别达到2.89%、2.94%，显著高于其他处理，而扣减钾肥及扣减后喷施锌肥的T3处理、T4处理中部烟叶钾含量较低，仅为2.52%、2.58%。表明土壤供钾不足会导致烟叶钾含量下降，而叶面喷施可有效地提高烟叶中的钾含量。本试验田块土壤锌含量不足，因此，未喷施锌肥的处理烟叶锌含量均在20 mg/kg左右，显著低于喷施锌肥的处理，其中T6处理中部烟叶锌含量最高达46.70 mg/kg，表明叶面喷施锌肥可有效提高烟叶中的锌含量。 2.8 不同处理烟叶评吸结果比较
通过感官的评吸鉴定方式，能够相对准确、直接地评价出烟叶及制品的优劣。香气特征是评判烟叶质量的核心内容和重要指标。从表9可以看出，T3处理烟草本香得分相对最低，仅为7.41分，显著低于其他处理，而T2处理、T5处理、T6处理的本香得分均在7.70分以上;香气量、香气质在不同处理间表现一致，喷施锌肥的T2处理与T5处理、T6处理间差异不显著，但与常规对照及T3处理、T4处理间差异显著。表明土壤供钾不足、缺锌都会影响烟叶的香气特征。从烟气特性来看，烟气浓度与香气量表现较为类似，喷施锌肥的T2处理及扣减钾肥后喷施钾肥、锌肥的T6处理得分较高，达到 7.90 左右，而T3处理、T4处理得分较低，仅为7.43、7.41分。同时，T3处理、T4处理的烟叶刺激性略大，杂气较为明显。从口感特性来看，仍然是T3处理得分最低，为15.02分，与其他处理间差异显著，而T2处理、T6处理口感得分较高，分别为 15.45、15.51分。
综合各项感官评吸指标得分，不同处理的评吸总分以T2处理、T6处理相对较高，显著高于其他处理;而扣减钾肥的T3处理最低，仅为78.54分。表明烤烟的营养状况可直接影响烟叶制品的优劣，供钾不足和缺锌对烟叶的感官评吸得分都有明显的不利影响。
3 讨论与结论
钾是烟叶品质形成最重要的影响因素，充足的钾素供应是获得优质烟叶的重要条件。当施钾量低于60.0 kg/hm2时，通常不能满足烟株对钾的需求，而80～130 kg/hm2的施钾量对烟叶品质有利[18]。供钾不足时，烤烟生长及产量和质量受到明显影响[19-21]。本研究中栽后45 d不同处理烤烟农艺性状差异不显著，而扣钾处理的烟株在生育后期株高、茎围、LAI等较常规对照偏小，烟叶产量、产值显著降低。说明土壤供钾不足影响了烟株后期生长及经济性状的表现。叶面喷施钾肥后，促进了烤烟生长及产量，产值的提高，表明烤烟叶面可有效吸收钾离子，这与Sara等的研究结果[22]一致。
光合色素是植物光合作用的载体，其含量变化一定程度上反映了光合作用高低的强度[23-24]。叶绿素可促进光合作用及类胡萝卜素的合成，促进淀粉、总糖、氨基酸等烟叶香气前体物质的合成[25]。叶黄素是植物体内耗散过剩光能、保护光反应中心、维持光合作用正常运转的重要色素，而类胡萝卜素含量增加能够显著促进光合速率的提高。相关研究表明，缺钾培养玉米的叶片叶绿素降低，光合能力减弱，合成的光合产物减少[26]。研究表明，低钾胁迫导致大豆、棉花叶绿素含量降低，气孔导度降低，胞间CO2浓度升高，蒸腾速率和光合速率下降[27-28]。郑炳松等认为，低钾使水稻叶片气孔导度明显下降，也是净光合速率下降的主要原因[29]。本研究中扣钾处理烤烟在生育后期SPAD值、光合速率以及叶绿素a、叶绿素b、β-胡萝卜素含量等均显著下降，进而影响了烟叶的产量和质量。
钾含量对烟叶物理特性有一定的影响。本研究中扣钾处理烟叶叶长和单叶质量较小，喷施钾肥后有明显的缓解作用。而扣减钾肥及喷施钾肥处理的烟叶含梗率、平衡含水率等指标与常规施肥间差异不显著，本结果与吴峰等的研究结果[30]较为一致。钾可提高烟叶中糖类、芳香类等物质合成和积累，从而影响烤烟的香气量和香气质。研究表明，在一定范围内随着钾肥用量的增加，烤后烟叶的总糖和还原糖含量都相应提高[31]。本研究中扣钾处理中部烟叶总糖、还原糖及钾含量下降，而烟碱、总氮含量有所上升;喷施钾肥后糖类物质含量、含钾量显著提高。钾含量与烟叶燃烧性有关，较高的钾含量有助于提高烟叶的燃烧性和吸食性。研究表明，钾含量与香气质、香气量、余味、燃烧性和评吸总分均存在顯著的回归关系[32]，本研究中供钾不足处理烟叶评吸总分显著降低，而喷施钾肥后烟叶的香气质、香气量及评吸总分则显著高于常规对照。
锌在烤烟体内的生理功能主要体现在促进光合作用和细胞分裂，参与生长素和蛋白质的合成，以及成为各种含锌金属酶的组成成分等，锌对作物生长发育、产量和品质的形成过程具有重要的影响。研究表明，缺锌条件下叶绿素含量下降，随着锌肥适量的增施，光合特征参数有所上升，烤烟叶片的光合能力和产量、质量均有明显的提高[11，13]，与本研究中喷施锌肥烟光合色素含量增加、叶光合能力增强、产量产值增加相一致。烤烟锌含量对烟叶物理特性有一定的影响。相关研究表明，在烤烟主要微量元素中，锌对物理特性指标影响最大，烟叶厚度和叶面密度与锌含量呈极显著负相关关系[33]。本研究中喷施锌肥后叶面厚度有一定程度的降低（不显著），叶面密度则与常规对照之间差异达到显著水平。关于锌肥对烟叶品质影响方面的研究相对较少，相关研究认为，栽后30、60～75 d 施锌能显著提高烟草叶片中的总氮含量[34]，而过量施用锌肥会降低烟叶糖类物质的合成[13]。本研究中喷施锌肥后烟叶总糖、还原糖含量并未显著改变，总氮、烟碱含量明显提升，烟叶锌含量显著增加，评吸总分提高，与对照间差异达到显著水平。
钾肥、锌肥对烤烟生长和品质形成都有重要作用。本研究中的试验田块为缺锌土壤，供锌不足条件下喷施锌肥，能有效促进烤烟生长和品质的提高。扣减20%钾肥用量后，烤烟生长、光合色素、产量产值及烟叶品质出现显著下降，通过叶面喷施补充钾肥，烤烟长势、钾含量及烟叶品质得到了有效改善;而扣减钾肥后喷施锌肥，采烤前烟叶LAI及光合速率显著提高，产值也显著增加;同时喷施钾肥、锌肥，烤烟生长及产量品质等表现出较好的叠加效应。从综合经济效益来看，采用叶面喷施方式补充锌肥，烟叶产量、中上等烟比例有所增加，烟叶产值增加显著;在钾肥根施量适当扣减情况下，通过叶面补充钾肥，烟叶产值、烟叶钾含量和评吸总分等均得到显著提高。因此，在烤烟生产中，钾肥可尝试根部、叶面相结合的施用方式，既减少了肥料投入，同时对烟叶钾含量及产值提升也有较好的促进效果。
综上所述，叶面施用钾肥、锌肥，对烤烟的生长发育、光合色素、产量品质、化学成分以及评吸质量等方面都有着重要的影响。本研究可以得出以下结论：（1）缺锌土壤的烤烟通过叶面喷施锌肥，叶面积指数增加，烟叶光合色素含量及光合速率明显提高，烟叶评吸得分提升，经济效益增加 685.9元/hm2;（2）钾肥施用不足会导致烤烟株高、茎围、LAI等降低，叶绿素含量、叶黄素含量及光合速率显著下降，产值显著降低;（3）土壤供钾不足情况下叶面喷施钾肥，可有效提升烟叶光合色素含量及光合能力，烟叶钾含量显著提高，产值增加766.3元/hm2;（4）烤烟缺钾、缺锌条件下，复合喷施钾肥、锌肥2次，可显著增强叶片光合能力，烟叶化学成分更趋协调，钾含量提升显著，产值增加903元/hm2。 参考文献：
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关键词：烤烟;钾;锌;叶面营养;光合色素;烟叶品质;农艺性状
烤烟是典型的嗜钾作物，钾是烤烟吸收量最大的矿质营养元素。钾不仅有助于提高光合效率、调节物质和能量代谢过程，而且可以提高烟叶的外观质量和内在品质，因此，钾含量往往作为衡量烟叶品质的重要指标[1-2]。与国外优质烟叶相比，我国烟叶中的钾含量相对偏低[3-4]，已经成为限制我国烟叶质量进一步提高的重要因素[5]。为了提高烟叶钾含量，某些烟区采用过量施入钾肥的方式，这不仅造成肥料的浪费和利用率降低，还会抑制烤烟对氮肥及其他营养元素的吸收，打破烟株自身的营养平衡，给烟叶品质带来不利影响[6-8]。锌是烤烟生长必需的微量元素，近年来，我国部分烟区发现烤烟也存在着缺锌症状，并开展了相关研究[9-11]。锌能促进叶绿素的合成和细胞分裂，参与生长素和蛋白质的合成，稳定细胞核糖体，也是各种含锌金属酶的组成成分[12-13]，对烤烟生长及品质的形成十分重要。笔者前期研究表明，云南省玉溪地区有效锌含量偏低（<1.0 mg/kg）的植烟土壤接近50%，缺锌（<20 mg/kg）的烟叶占30%左右，很大程度上影响了烟叶质量的提升。因此，缺锌植烟土壤一方面既要保证烟株对锌的正常需求，另一方面要探究高效施入和利用钾肥的方式，来提高烟叶中的钾含量。目前，关于烤烟钾、锌相互作用的研究很少。因此，本试验以缺锌土壤中烤烟钾肥根施扣减为前提，通过叶面施用钾肥、锌肥，研究烤烟生长及品质的响应和变化，以期为烤烟减肥、增效提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2017年在云南省玉溪市峨山小街试验点进行。供试材料为烤烟MS K326包衣种子，由玉溪中烟种子有限责任公司提供。试验田块为水旱轮作红壤，前茬空闲。土壤有机质含量丰富，氮磷钾含量中等，锌含量处于相对缺乏状态，供试土壤基本理化性状见表1。
1.2 试验设计
采用小区试验的方式进行，共设6个处理（以T1～T6表示），3次重复，共18个小区，每个小区植烟150株，并按照当地优质烤烟生产技术进行田间管理。
不同处理的氮肥、磷肥均按照当地推荐用量进行根部施用，钾肥根施扣减的处理为T3～T6，钾用量为常规推荐量80%，剩余20%的用量采用K2SO4叶面喷施的形式补充（T5～T6处理），浓度为2.0%。试验同时设锌肥（ZnSO4）喷施处理，浓度为0.5%。叶面噴施时间为移栽后45 d，共喷施2次，间隔7 d。试验处理设置见表2。
1.3 测定项目及方法
1.3.1 农艺性状调查 每个处理挂牌确定4株烤烟，于栽后45、60 d，采烤前测定株高、茎围，计算叶面积指数（LAI）。
1.3.2 SPAD值测定 分别于移栽后45、60 d，采烤前用SPAD 502叶绿素仪进行不同处理烟叶SPAD值测定。
1.3.3 光合生理指标测定 在测定叶绿素含量的同时，于 09：00—11：30用Li-6400便携式光合作用测量系统对上述定株的烟株叶片的光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）等指标进行测定。
1.3.4 质体色素含量测定 对测定光合作用的烟株烟叶进行取样后于冷冻干燥机中冷冻干燥2～3 d，粉碎后过60目筛，参照文献[14]的方法测定烟叶中的质体色素含量。
1.3.5 经济性状调查 分小区采烤，按国标42级进行分级、计产，统计中等烟、上等烟比例，计算均价、产值。
1.3.6 烟叶物理特性及化学成分分析 每个处理选取有代表性的C3F等级（中部）的初烤烟叶不少于1.0 kg，进行烟叶物理特性[15]及化学成分含量[16]的分析测定。
1.3.7 烟叶样品评吸 每个处理另取C3F等级烟叶制成烟丝，调节含水量在11.5%左右制成卷烟。在温度为（22±1） ℃、相对湿度为（60±2）%的条件下，平衡水分48 h[17]，由云南中烟工业公司评吸人员进行感官质量评价。
1.4 统计分析方法
试验数据用Excel和SPSS 18.0进行作图和统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理烟株农艺性状比较
株高、茎围、叶面积指数等农艺性状是反映植株个体及群体田间生长情况的重要指标。从表3可以看出，栽后45 d时不同处理株高差异不显著，栽后60 d，处理T3株高相对最低，并与处理2、处理5、处理6差异显著，采烤前处理3与其他处理间差异显著，处理4与处理2、处理3、处理6间差异显著;不同处理茎围之间的差异与株高类似，栽后45 d差异不显著，采烤前处理3与其他处理间差异显著。T2、T6叶面积指数采烤前T2、T6相对较大，与其他处理间差异显著，T3的LAI最小。
在栽后60 d、采烤前，T2、T6的烟株在株高、茎围、叶面积指数等方面明显优于其他处理;T3则表现相对略差。表明正常施肥条件下喷施锌肥有利于烟株的生长，而在扣减钾肥条件下，喷施硫酸钾接近或优于常规对照，而同时喷施钾肥、锌肥则对烟株供钾不足有较好的缓解作用。 2.2 不同处理烟叶SPAD值比较
叶绿素含量是植物生理活性的重要反映，便携式叶绿素仪可在田间简单、快速、无损地测出叶片的SPAD值，来反映植物叶片的叶绿素含量。
从表4可以看出，在栽后45 d不同处理SPAD值略有不同，但差异不显著;栽后60 d和采烤前表现较为类似，T2、T6的烟叶SPAD值相对最高，而T3烟叶SPAD值相对偏低。表明在缺钾（扣减施钾量）情况下烟株长势整体较差，原因是供钾不足造成了烤烟氮循环受阻，叶片叶绿素合成偏弱、光合产物较少所致。
2.3 不同处理烟叶光合参数比较
在测定SPAD值的相同叶片部位，测定了烟叶的光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度、蒸腾速率。光合速率是叶片光合能力强弱的直接反映，而蒸腾速率反映了一定时间内单位叶面积的蒸腾水量，其高低与叶片的气孔导度密切相关。从图1可以看出，在栽后45 d，各个光合指标在不同处理间均差异不显著。栽后60 d，不同处理的光合速率、气孔导度、蒸腾速率表现出较为类似的趋势，即以T2、T6烟叶的测定值相对较高，而T4、T5与T1在光合速率、蒸腾速率上差异不显著，表明烤烟在缺素条件下进行叶面喷施，能够起到补充烤烟营养的作用（图1-A、图1-B、图1-D）。而胞间CO2浓度在栽后45 d不同处理间差异不显著;栽后60 d、采烤前表现类似，T3相对较高，而进行叶面钾、锌喷施的处理相对较低，与常规对照较为接近（图1-C）。
从图1-A可以看出，不同处理烟叶的净光合速率与SPAD值测定结果趋势基本一致。烤烟在供钾、供锌均不足的条件下，尽管对前期生长影响不大，但栽后60 d、采烤前不同处理光合参数的表现存在明显差异。缺钾、缺锌胁迫造成叶片叶绿素含量降低、水合作用减弱，气孔导度下降，气孔限制造成了叶片的净光合能力下降。
2.4 不同处理烟叶质体色素含量比较
质体色素存在于细胞质体中，包括叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶黄素。植物通过光合色素捕获光能而进行光合作用，叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，直接影响烤烟的光合能力;而类胡萝卜素在烘烤过程中可生成挥发性芳香化合物（如大马酮、紫罗兰酮等），对烟叶品质和风味影响很大。为进一步验证不同处理烟叶SPAD值和光合作用结果，测定了不同处理烟叶的质体色素含量（表5）。
从表5可以看出，栽后45 d，各色素指标在不同处理烟叶之间均差异不显著;栽后60 d，T5、T6的叶绿素a、β-胡萝卜素含量均显著高于其他处理，叶绿素b含量也以T5、T6较高;叶黄素含量在不同处理间差别不明显。采烤前，T3、T4的叶绿素a含量显著低于其他处理，叶绿素b则以T3最低，不同处理间β-胡萝卜素含量差异不显著，叶黄素含量以T5相对最高，与T3差异显著，与其他处理间差异不显著。
2.5 不同处理烟叶产值量及经济效益比较
经济效益是反映试验不同处理间差异最直接的表现之一。不同处理产量、产值等经济性状及投入产出情况见表6。就产量、产值而言，以T3处理相对最低，以T2处理、T5处理、T6处理产量、产值较高，且3个处理间差异不显著;T3处理产量为2 305.5 kg/hm2，与处理T2、T5、T6差异显著，产值仅为 67 781.7元/hm2，与其他处理间均达到显著差异。烟叶均价在不同处理间差异不显著，中上等烟比例以T3、T4相对较低。
本试验不同处理在肥料投入量、人工用量等方面存在差异。为比较不同处理的综合经济效益，在不同处理产值基础上，扣除額外的肥料投入和人工投入（折合成相应金额），以T1处理为对照，比较不同处理的相对增收情况（表6）。与T1相比，喷施硫酸锌处理（T2）额外投入了硫酸锌（折合 54.0元/hm2）和喷施用工（按当地80元/工计算，折合 1 200元/hm2），扣减后还增收了685.9元/hm2;T3、T4处理较T1处理相对增收-2 047.7、-1 664.0元/hm2，表明扣减根施钾肥20%及扣减钾肥后喷施锌肥，综合效益均明显低于对照。而扣减根施钾肥后叶面喷施钾肥T5处理及复合喷施钾肥、锌肥的T6处理，均有较好的综合经济效益。
2.6 不同处理烟叶物理特性比较
烟叶的物理特性是烟叶品质与加工性能的重要体现，包括叶片大小、厚度、单叶质量、叶面密度、含梗率等。从表7可以看出，T3处理叶长相对最小，仅为60.25 cm，与其他处理间差异显著（T4除外），不同处理间叶宽差异不显著。叶片厚度、单叶质量及叶面密度等一定程度上反映了烟叶的发育状况和成熟程度。叶片厚度以T2处理相对较薄，与T3处理间差异显著，且T2处理叶面密度与其他处理间均达到显著差异;单叶质量则以T3处理最低，为9.30 g，与其他处理间差异显著。含梗率表征烟叶主脉所占的比率，不同处理间含梗率差异不显著，均在28%左右。平衡含水率不同处理间差异不显著。
2.7 不同处理烟叶化学成分比较
不同处理中部烟叶化学成分变化见表8。不同处理总糖含量在30%左右，还原糖含量在25%左右，糖含量较为适宜。其中，T3处理、T4处理总糖含量显著低于其他处理，还原糖含量显著低于T1处理、T5处理、T6处理，说明土壤供钾不足会导致烟叶糖含量的下降。
烟叶总氮含量范围在1.81%～2.10%，T1处理、T5处理总氮含量相对较低，显著低于T3、T4、T6处理;而烟碱含量与总氮含量的表现较为一致，喷施锌肥的处理相对较高。糖碱比是烟叶水溶性总糖与烟碱含量的比值，是评价烟叶内在化学成分协调的重要指标。不同处理糖碱比值都在9以上，总体较为协调，其中T3处理、T4处理糖碱比值显著低于其他处理，而扣减钾肥后喷施钾肥的T5、T1处理的糖碱比较高。
钾含量是评判烟叶质量最重要的指标之一。本试验中扣减钾肥后喷施钾肥及喷施同时喷施钾、锌肥的T5处理、T6处理钾含量相对较高，分别达到2.89%、2.94%，显著高于其他处理，而扣减钾肥及扣减后喷施锌肥的T3处理、T4处理中部烟叶钾含量较低，仅为2.52%、2.58%。表明土壤供钾不足会导致烟叶钾含量下降，而叶面喷施可有效地提高烟叶中的钾含量。本试验田块土壤锌含量不足，因此，未喷施锌肥的处理烟叶锌含量均在20 mg/kg左右，显著低于喷施锌肥的处理，其中T6处理中部烟叶锌含量最高达46.70 mg/kg，表明叶面喷施锌肥可有效提高烟叶中的锌含量。 2.8 不同处理烟叶评吸结果比较
通过感官的评吸鉴定方式，能够相对准确、直接地评价出烟叶及制品的优劣。香气特征是评判烟叶质量的核心内容和重要指标。从表9可以看出，T3处理烟草本香得分相对最低，仅为7.41分，显著低于其他处理，而T2处理、T5处理、T6处理的本香得分均在7.70分以上;香气量、香气质在不同处理间表现一致，喷施锌肥的T2处理与T5处理、T6处理间差异不显著，但与常规对照及T3处理、T4处理间差异显著。表明土壤供钾不足、缺锌都会影响烟叶的香气特征。从烟气特性来看，烟气浓度与香气量表现较为类似，喷施锌肥的T2处理及扣减钾肥后喷施钾肥、锌肥的T6处理得分较高，达到 7.90 左右，而T3处理、T4处理得分较低，仅为7.43、7.41分。同时，T3处理、T4处理的烟叶刺激性略大，杂气较为明显。从口感特性来看，仍然是T3处理得分最低，为15.02分，与其他处理间差异显著，而T2处理、T6处理口感得分较高，分别为 15.45、15.51分。
综合各项感官评吸指标得分，不同处理的评吸总分以T2处理、T6处理相对较高，显著高于其他处理;而扣减钾肥的T3处理最低，仅为78.54分。表明烤烟的营养状况可直接影响烟叶制品的优劣，供钾不足和缺锌对烟叶的感官评吸得分都有明显的不利影响。
3 讨论与结论
钾是烟叶品质形成最重要的影响因素，充足的钾素供应是获得优质烟叶的重要条件。当施钾量低于60.0 kg/hm2时，通常不能满足烟株对钾的需求，而80～130 kg/hm2的施钾量对烟叶品质有利[18]。供钾不足时，烤烟生长及产量和质量受到明显影响[19-21]。本研究中栽后45 d不同处理烤烟农艺性状差异不显著，而扣钾处理的烟株在生育后期株高、茎围、LAI等较常规对照偏小，烟叶产量、产值显著降低。说明土壤供钾不足影响了烟株后期生长及经济性状的表现。叶面喷施钾肥后，促进了烤烟生长及产量，产值的提高，表明烤烟叶面可有效吸收钾离子，这与Sara等的研究结果[22]一致。
光合色素是植物光合作用的载体，其含量变化一定程度上反映了光合作用高低的强度[23-24]。叶绿素可促进光合作用及类胡萝卜素的合成，促进淀粉、总糖、氨基酸等烟叶香气前体物质的合成[25]。叶黄素是植物体内耗散过剩光能、保护光反应中心、维持光合作用正常运转的重要色素，而类胡萝卜素含量增加能够显著促进光合速率的提高。相关研究表明，缺钾培养玉米的叶片叶绿素降低，光合能力减弱，合成的光合产物减少[26]。研究表明，低钾胁迫导致大豆、棉花叶绿素含量降低，气孔导度降低，胞间CO2浓度升高，蒸腾速率和光合速率下降[27-28]。郑炳松等认为，低钾使水稻叶片气孔导度明显下降，也是净光合速率下降的主要原因[29]。本研究中扣钾处理烤烟在生育后期SPAD值、光合速率以及叶绿素a、叶绿素b、β-胡萝卜素含量等均显著下降，进而影响了烟叶的产量和质量。
钾含量对烟叶物理特性有一定的影响。本研究中扣钾处理烟叶叶长和单叶质量较小，喷施钾肥后有明显的缓解作用。而扣减钾肥及喷施钾肥处理的烟叶含梗率、平衡含水率等指标与常规施肥间差异不显著，本结果与吴峰等的研究结果[30]较为一致。钾可提高烟叶中糖类、芳香类等物质合成和积累，从而影响烤烟的香气量和香气质。研究表明，在一定范围内随着钾肥用量的增加，烤后烟叶的总糖和还原糖含量都相应提高[31]。本研究中扣钾处理中部烟叶总糖、还原糖及钾含量下降，而烟碱、总氮含量有所上升;喷施钾肥后糖类物质含量、含钾量显著提高。钾含量与烟叶燃烧性有关，较高的钾含量有助于提高烟叶的燃烧性和吸食性。研究表明，钾含量与香气质、香气量、余味、燃烧性和评吸总分均存在顯著的回归关系[32]，本研究中供钾不足处理烟叶评吸总分显著降低，而喷施钾肥后烟叶的香气质、香气量及评吸总分则显著高于常规对照。
锌在烤烟体内的生理功能主要体现在促进光合作用和细胞分裂，参与生长素和蛋白质的合成，以及成为各种含锌金属酶的组成成分等，锌对作物生长发育、产量和品质的形成过程具有重要的影响。研究表明，缺锌条件下叶绿素含量下降，随着锌肥适量的增施，光合特征参数有所上升，烤烟叶片的光合能力和产量、质量均有明显的提高[11，13]，与本研究中喷施锌肥烟光合色素含量增加、叶光合能力增强、产量产值增加相一致。烤烟锌含量对烟叶物理特性有一定的影响。相关研究表明，在烤烟主要微量元素中，锌对物理特性指标影响最大，烟叶厚度和叶面密度与锌含量呈极显著负相关关系[33]。本研究中喷施锌肥后叶面厚度有一定程度的降低（不显著），叶面密度则与常规对照之间差异达到显著水平。关于锌肥对烟叶品质影响方面的研究相对较少，相关研究认为，栽后30、60～75 d 施锌能显著提高烟草叶片中的总氮含量[34]，而过量施用锌肥会降低烟叶糖类物质的合成[13]。本研究中喷施锌肥后烟叶总糖、还原糖含量并未显著改变，总氮、烟碱含量明显提升，烟叶锌含量显著增加，评吸总分提高，与对照间差异达到显著水平。
钾肥、锌肥对烤烟生长和品质形成都有重要作用。本研究中的试验田块为缺锌土壤，供锌不足条件下喷施锌肥，能有效促进烤烟生长和品质的提高。扣减20%钾肥用量后，烤烟生长、光合色素、产量产值及烟叶品质出现显著下降，通过叶面喷施补充钾肥，烤烟长势、钾含量及烟叶品质得到了有效改善;而扣减钾肥后喷施锌肥，采烤前烟叶LAI及光合速率显著提高，产值也显著增加;同时喷施钾肥、锌肥，烤烟生长及产量品质等表现出较好的叠加效应。从综合经济效益来看，采用叶面喷施方式补充锌肥，烟叶产量、中上等烟比例有所增加，烟叶产值增加显著;在钾肥根施量适当扣减情况下，通过叶面补充钾肥，烟叶产值、烟叶钾含量和评吸总分等均得到显著提高。因此，在烤烟生产中，钾肥可尝试根部、叶面相结合的施用方式，既减少了肥料投入，同时对烟叶钾含量及产值提升也有较好的促进效果。
综上所述，叶面施用钾肥、锌肥，对烤烟的生长发育、光合色素、产量品质、化学成分以及评吸质量等方面都有着重要的影响。本研究可以得出以下结论：（1）缺锌土壤的烤烟通过叶面喷施锌肥，叶面积指数增加，烟叶光合色素含量及光合速率明显提高，烟叶评吸得分提升，经济效益增加 685.9元/hm2;（2）钾肥施用不足会导致烤烟株高、茎围、LAI等降低，叶绿素含量、叶黄素含量及光合速率显著下降，产值显著降低;（3）土壤供钾不足情况下叶面喷施钾肥，可有效提升烟叶光合色素含量及光合能力，烟叶钾含量显著提高，产值增加766.3元/hm2;（4）烤烟缺钾、缺锌条件下，复合喷施钾肥、锌肥2次，可显著增强叶片光合能力，烟叶化学成分更趋协调，钾含量提升显著，产值增加903元/hm2。 参考文献：
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