腐植酸钾对土壤氮磷钾及烟叶中性致香物质的影响

张文静，黄 建，王 迅，李 莉，卢 迪，朱 波，闫凯龙，于建军

（1.河南农业大学烟草学院，国家烟草栽培生理生化研究基地，河南 郑州450002；2.江西中烟工业有限责任公司，江西 南昌330096）

腐植酸钾对土壤氮磷钾及烟叶中性致香物质的影响

张文静1，黄 建2，王 迅1，李 莉1，卢 迪1，朱 波1，闫凯龙1，于建军1

（1.河南农业大学烟草学院，国家烟草栽培生理生化研究基地，河南 郑州450002；2.江西中烟工业有限责任公司，江西 南昌330096）

针对河南烟区烟叶浓香型特色下降、土壤板结等问题，于2014年在河南省郾城，以中烟100为材料，进行了腐植酸钾田间试验，研究腐植酸钾对烟田土壤主要营养成分以及烟叶中性致香物质的影响。结果表明，施用腐植酸钾能增加烟田土壤氮磷钾的含量，同时有利于烟叶中性致香物质的生成，其中以常规施肥+150 k g/h m2腐植酸钾的处理效果最好。

腐植酸钾；碱解氮；有效磷；速效钾；中性致香物质

研究显示，我国农业生产中氮、磷、钾肥的利用率均较低，大量施用化肥造成土壤板结、肥力下降的同时，未被作物利用的化肥流失也导致了严重的水体污染和农产品污染，给环境带来较大危害[1-2]。腐植酸是动植物遗骸经过微生物的分解和转化以及地球化学的一系列过程形成和积累起来的一类成分复杂的天然有机物质[3]。研究表明，腐植酸类肥料不仅能有效改良土壤结构和理化性质，还能通过增氮、解磷、促钾作用提高土壤肥力[4]。

烟草是典型的喜钾作物，把腐植酸与钾元素结合制成的腐植酸钾，不但可改良土壤结构，使土壤中钾元素含量增加，而且可刺激作物生长，使肥料增效[5-6]。因此，以中烟100为材料，研究不同腐植酸钾施用梯度对植烟土壤及烟叶中性致香物质的影响，旨在探究合适的腐植酸钾用量，为腐植酸钾在烟叶生产中的利用提供理论参考。

1 材料和方法

1.1 试验地点及供试材料

2013年在漯河市临颍县李集乡开展试验，土壤理化性状：pH值7.38，碱解氮74.27mg/kg，有效磷11.32 mg/kg，速效钾124.61mg/kg。供试烤烟品种为中烟100。试验所用腐植酸钾肥腐植酸含量≥55%，K2O含量为8%～11%（济南创世化工有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验设4个处理：对照（CK），常规施肥；T1，常规施肥+75 kg/hm2腐殖酸钾；T2，常规施肥+150 kg/hm2腐殖酸钾；T3，常规施肥+225 kg/hm2腐殖酸钾。采用随机区组排列，每个处理3次重复。腐殖酸钾全部用作基肥。

1.2.2 测定项目及方法 （1）土壤测定。分别在烤烟移栽后30、60、90 d，以五点取样法分别采集各处理耕层土样。碱解氮、有效磷和速效钾分别采用碱解扩散法、0.5mol/LNaHCO3浸提法、火焰光度法测定[7]。（2）烟叶中性致香物质检测。各小区烟叶按当地正常水平采收，挂牌标记后送入烤房。烘烤结束后从各处理中随机取样。中性致香物质利用GC/MC采用内标法测定分析。

1.2.3 GC/MS分析条件 采用HP5890-5972气质连用仪进行GC/MS分析，其条件如下：色谱柱，HP-5（60 m×0.25mm×0.25μm）；载气为氦气（He），流速0.8 ML/Min；近样口温度250℃，传输线温度280℃，离子源温度177℃；升温程序，50℃2min后，以每分钟2℃的速度升至120℃，5Min后再以每分钟2℃的速度升至240℃，30Min；分流比为1︰15，进样量2μL；电离能70 eV；质量数范围50～500 amu；MS谱库NIST02；采用内标法定量。

2 结果与分析

2.1 腐植酸钾对土壤中碱解氮含量的影响

氮素是影响烟株生长发育以及烟叶品质的最重要元素[8]，而碱解氮含量是衡量土壤供氮能力的标准。由图1可知，施用腐植酸钾的3个处理，在烤烟各个时期土壤中碱解氮的含量均高于对照处理。移栽后30 d，T1、T2、T3中碱解氮的含量分别比对照高1.28%、4.8%、10.28%；移栽后60 d，T1、T2、T3中碱解氮的含量分别比对照高1.62%、7.74%、21.98%；移栽后90 d，T1、T2、T3中碱解氮的含量分别比对照高2.54%、7.92%、12.33%。这表明腐植酸可改良土壤养分结构，提高土壤中碱解氮含量。

图1 不同施用量的腐植酸钾处理对植烟土壤中碱解氮含量的影响

2.2 腐植酸钾对土壤中有效磷含量的影响

有效磷是土壤磷元素中对作物最重要的一部分，其含量是评价土壤供磷能力的重要指标之一。从图2中可以看出，T1、T2、T3处理中，土壤有效磷含量均高于同时期CK处理的。移栽后30 d，各处理的土壤有效磷含量从高到低依次为T2＞T3＞T1＞CK；移栽后60 d，各处理土壤有效磷含量的降幅均较大，下降量分别为22.78mg/kg（CK）、23.45mg/kg（T1）、26.4 mg/kg（T2）、26.63mg/kg（T3）；移栽后90 d，各处理有效磷含量大小顺序与移栽后30 d相同。这说明施用腐植酸钾能促进土壤中有效磷含量的增加。T2处理中各时期有效磷含量略高于T3，这可能是因为在腐植酸钾施用量较大的情况下，腐植酸钾与土壤中的磷将发生吸附或其他物理作用，使土壤中有效磷的含量降低，这一结论与王家盛等[9]的研究结果类似。

图2 不同施用量的腐植酸钾处理对植烟土壤中有效磷含量的影响

2.3 腐植酸钾对土壤中速效钾含量的影响

速效钾含量是评价土壤钾素水平和预测植物施钾反应的重要指标，及时了解土壤速效钾含量及其变化，对指导钾肥施用非常重要[10]。从图3中可以看出，随着腐植酸钾用量的增加，各处理土壤中的速效钾含量逐渐增加，移栽后30、60、90 d，土壤中速效钾的含量均以T3处理最高，CK处理最低。这一方面是因为腐植酸钾施用量的增加，使土壤中钾元素的含量增加；另一方面可能是腐植酸对土壤中钾元素的缓释及腐植酸促使土壤中难溶性钾的释放所导致的。这表明施用腐植酸钾有益于提高土壤中速效钾的含量。

图3 不同施用量的腐植酸钾处理对植烟土壤中速效钾含量的影响

2.4 腐植酸钾对烟叶中性制香物质含量的影响

由表1可知，施用腐植酸钾的3个处理，其上、中部叶的苯丙氨酸类、棕色化反应产物、类胡萝卜素降解产物及新植二烯含量均高于对照处理，这表明施用腐植酸钾有利于烟叶中性致香物质的生成；中性致香物质总量由高到低排列依次为T2＞T3＞T1＞CK，T3处理烟叶的中性致香物质生成量小于T2处理的，说明腐植酸在一定用量范围内有利于香气物质的生成，但超过一定用量范围时，腐植酸不但不能促进致香物质的生成，还可能产生拮抗作用，抑制致香物质的生成。由此可知，处理2（施用常规+150 kg/hm2腐植酸钾）对于中性致香物质的生成最为有利。

3 结论与讨论

试验结果表明，施用腐植酸钾，植烟土壤中的碱解氮、有效磷、速效钾的含量在烤烟生长的各个时期与对照相比均有不同程度的提高。土壤中碱解氮与速效钾的含量均与腐植酸钾的施用量呈正相关。有效磷的含量虽在常规+150 kg/hm2腐植酸钾和常规+225 kg/hm2腐植酸钾两个处理中有所反复，但施用腐植酸钾的处理土壤中有效磷的含量均大于对照处理。这说明施用腐植酸钾对于提高土壤氮磷钾的含量是有利的。王日鑫等的研究中也提到腐植酸肥料对于改良化肥和提高化肥利用率方面潜力巨大。

表1 各处理烤后烟叶中主要致香物质含量的比较

研究表明，腐植酸钾可通过改良土壤间接地提高烟叶的品质。对施用与未施用腐植酸钾的烟叶样品进行中性致香物质分析，发现施用腐植酸钾的处理烟叶的中性致香物质含量均高于未施用腐植酸钾的烟叶。同时，对腐植酸钾不同梯度施用量的3个处理的烟叶样品进行中性致香物质含量分析，结果表明施用常规+150 kg/hm2腐植酸钾的处理，其烟叶样品的中性致香物质的含量最高。

综上所述，在试验条件下，施用腐植酸钾在增加土壤中氮磷钾含量的同时，可提高烟叶中性致香物质的含量，且以施用常规+150 kg/hm2腐植酸钾的处理中效果最好。

[1]张玉树，丁 洪，卢春生，等.控释肥料对花生产量、品质以及养分利用率的影响[J].植物营养与肥料学报，2007，13（4）：700-706.

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[3]徐东耀，徐小方，王 岩，等.提取褐煤中腐殖酸的新方法[J].煤炭加工与综合利用，2007，（2）：29-33.

[4]王日鑫，秦会娟.腐植酸的增氮解磷促钾作用[J].腐植酸，2008，（4）：32-37.

[5]李广才，李富欣，王留河.饼肥、腐殖酸对植烟土壤养分及烤烟生长的影响[J].烟草科技，1999，（3）：39-40.

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[7]鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，1981.

[8] 闫克玉、赵铭钦.烟草原料学[M].北京：科学出版社，2008.

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（责任编辑：成 平）

EffectofPotassiuMHumateon SoilN PK and NeutralAroma Constituentsof Flue-cured Tobacco

ZHANGWen-jing1，HUANG Jian2，WANG Xun1，LILi1，LU Di1，ZHU Bo1，YAN Kai-Long1，YU Jian-Jun1
（1.National Tobacco Cultivation&Biochemistry Research Center,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,PRC; 2.Jiangxi Provincial Tobacco Company,Nanchang 330096,PRC）

In order to improve the characteristic of full aroma of flue-cured tobacco and prevent soil harden in Henan,the test took Zhongyan 100 asmaterial,studied the effect of potassiuMhumate on soil NPK and neutral aroma constituents of flue-cured tobacco in Yancheng.The results showed that the application of potassiuMhumate could improve the content of NPK in soil and in favor of the generation of neutral aroma constituents of flue-cured tobacco,and disposing the fertilizing amountof conventional fertilizing+150 kg/hm2had thebestresult.

potassiuMhumate;alkali-hydrolyzable nitrogen;available phosphorus;rapidly available potassium;neutral aroma constituents

TQ447.3

A

1006-060X（2015）04-0060-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.04.020

2015-03-20

江西中烟工业有限责任公司资助项目（2013年）

张文静（1990-），女，河南中牟县人，硕士研究生，研究方向为烟叶质量评价。

于建军