在河南农业大学校园网室及室内分别进行了盆栽和水培试验,初步研究了不同钾水平下对烟草不同生育期烟株各部位干物质积累、钾素含量、钾素积累量及烤烟主要化学成分和生理特性的影响,探讨了烤烟钾素流失的可能途径,试验结果如下:1.不同供钾量对烤烟不同生育期各部位干物质积累的影响随烟株移栽后天数的延长,低、中、高三个钾水平下,烟株的总干物质重一直在增加;烟株各部位的皮、木、叶片的干物质重不断增加,根的干物质重也随之增加。在整个生育期内整株烟的生物量在不断积累,在收获时(移栽后90天)根、茎、叶的干物质重均表现为叶＞茎＞根;比较不同钾水平下干烟株物质重可以看出,随着施钾水平的提高,在移栽后前期烟株总干重表现为高钾＞中钾＞低钾,说明增加钾肥施用量可以提高烟株前期的生物量,但在移栽后75天之后,高钾在提高烟株干物质重上的作用已明显减弱。2.不同供钾量对烤烟不同生育期各部位含钾量及钾积累量的影响随着施钾量的增多,根、皮、木质部、叶片中的钾含量也相应增加。在移栽后前期,不同钾水平下皮中钾含量前期表现为中茎皮＞上茎皮＞下茎皮,在移栽后60天之后逐渐表现为下茎皮＞中茎皮＞上茎皮,在收获时(移栽后90天)下茎皮中钾含量远远高于上茎皮中钾含量,可能是钾逐渐从上、中部皮向下部皮运输,而呈现下部皮中钾含量高;钾含量在木质部中随着部位的升高而升高,表现为上茎木＞中茎木＞下茎木,但同一部位钾含量都是皮＞木;移栽后根中钾含量逐渐降低,但在移栽后60天(打顶)钾含量开始增加,随后又逐渐降低,这可能是由于打顶造成烟株的生长中心由茎尖生长点向地下部根尖生长点的转移,钾回流到根中促进了钾向根中的分配。从叶片中的钾含量可以看出,高钾水平下烟叶的含钾量明显高于低钾水平下。低钾水平下,移栽后前期各部位烟叶含钾量逐渐增加,在移栽后60天之前不同叶位的钾含量表现为上部叶＞中部叶＞下部叶,随着生育进程的不断推移,不同部位烟叶含钾量逐渐降低且打顶后下降特别明显,在收获时(移栽后90天)钾含量表现为中部叶＞上部叶＞下部叶;但在中钾和高钾水平下,钾含量的分布和低钾水平下不同,钾含量整个生育期内表现为下部叶＞中部叶＞上部叶。说明在供钾充足下,下部叶的含钾量高于上部叶,但供钾量较低时,中上部烟叶的含钾量高于下部叶。从低钾、中钾、高钾水平下对烟叶钾含量的测定表明,在烤烟生长初期,烟叶的含钾量较高,但在打顶后,烟叶的含钾量迅速下降,不同钾水平下收获时上、中、下部叶钾含量都明显降低,这可能与打顶后叶片中钾的转移有关。随着生育期的延长,低、中、高钾水平下皮、木质部中钾的积累量逐渐增加,表现为下茎皮＞中茎皮＞上茎皮,下茎木＞中茎木＞上茎木,中、高钾水平下皮、木中钾积累量要比低钾水平下要高,表明随着施肥量的增多,皮、木的钾积累量增加,但过多的钾肥对皮和木质部的钾积累量作用不明显;对烤烟的叶片研究可发现,不同钾水平下烟叶在后期钾积累量不再增加且有下降的趋势,不同钾水平下烟叶的钾积累量表现为高钾＞中钾＞低钾,说明增施钾肥可以提高烟叶的总积累量。低、中、高钾水平下,整株烟各器官钾的积累量均表现为叶＞茎＞根,随着生育期的延长,整株烟的钾积累量在逐渐上升,收获时高钾水平整株烟钾积累量比低钾水平下钾积累量要高,比中钾水平下钾积累量略高。3.不同供钾量对烤烟主要化学成分及生理特性的影响不同钾水平下随着生育期的延长,烟碱含量均逐渐增加,在打顶后烟碱含量急剧升高,烟碱含量表现为上部叶＞中部叶＞下部叶。从试验中还可以看出,随着钾肥量的增加高钾水平下烟叶各部位的烟碱含量又略有降低,要比中钾水平下烟碱的积累少,但低钾水平下反而不利于烟碱的积累。不同钾水平下随着生育期的延长,叶片中的总糖和还原糖含量在不断增加,不同部位烟叶总糖、还原含量均表现为中部叶＞上部叶＞下部叶,但含量有差异,随钾肥施用的增多,总糖和还原糖的含量增加。随生育时期延长,不同钾水平下叶片和根中NR活性均逐渐下降,其活性大小表现为高钾＞中钾＞低钾,说明钾肥施用量多少可影响NR活性的大小,较多的钾肥可使其活性增强。不同钾水平下烟叶中Inv活性在移栽后45天时达到高峰,但随后活性逐渐下降,在移栽60天后下降迅速,高钾水平下烟叶中的转化酶活性高于低钾水平下的,说明增施钾肥可以促进碳代谢的增强。根中Inv活性整体呈下降趋势,高钾水平下根中转化酶活性要高于低钾水平下的活性,生育后期根中酶活性非常低,基本失去活性。不同供钾水平对烤烟叶片和根中MDA含量有一定的影响,随生育期的延长,烤烟叶片和根中MDA含量都呈增加的趋势,而提高供钾水平对烟叶和根中丙二醛含量的积累有一定的抑制作用。4.烤烟钾素流失的途径不同钾水平下在处理前几个小时烤烟根系都有钾素外排现象,说明钾较多还是较少处理都有钾素外排的存在;十七叶期和七叶期、十二叶期相比,烟株对钾的吸收明显减弱,外排量最大,这可能是由于此时期烟株从成熟逐渐趋向衰老,根系的吸收能力下降的缘故;不同钾素形态对烤烟不同生育期根系吸钾量的影响表明,硝酸钾和柠檬酸钾有利于烤烟根系的吸收,但对同一个钾素形态处理,不打顶更促使烟株吸收钾,打顶后烟株外排钾量增加,这可能由于打顶作为一种机械伤害,诱导某种信号使烟株钾素回流到根系,从而通过根系外排到营养液中,这可能是生产上打顶造成烟株钾含量低的一个损失途径。但在打顶的同时在烟株打顶部位涂抹IAA则能明显促进根系对钾素的吸收,在水培液中加入铁氰化钾也能促进根系对钾素的吸收,但是强度没有涂抹IAA处理大,在加入TEA则使根系对钾素的吸收受到了抑制。采用人工模拟降雨的方法量化地研究了淋溶对烟草叶片中钾含量的影响,结果发现淋溶可以使叶片钾素淋失,随着淋溶时间的延长,单位叶面积内的钾淋失量逐渐减少,淋溶至5～6 h时,烟叶即没有钾素外排;不同叶位的烟叶经过淋溶后钾素淋失量也有一定的差异,说明降雨造成钾的淋失与烤烟烟叶钾含量低也有一定的关系,也是烟叶钾损失的一个途径。