不同施氮量對(duì)烤煙生長(zhǎng)與生理生化特性的影響

雷 佳，潘展庭，朱列書，李迪秦，劉本坤*，許嬋桂

(1廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣州510310;2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128)

肥料是影響煙株生長(zhǎng)發(fā)育和煙葉質(zhì)量的重要因素之一，在烤煙生產(chǎn)中，確定適宜的肥料用量對(duì)能否獲得優(yōu)質(zhì)、適產(chǎn)煙葉至關(guān)重要。

氮素是影響煙草生長(zhǎng)發(fā)育的主要營養(yǎng)元素，對(duì)煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的形成起著決定性作用。氮是植物體內(nèi)各種氨基酸、蛋白質(zhì)、碳氮代謝關(guān)鍵酶和生物堿等化合物的重要組分。它能改善煙葉物理性狀、化學(xué)性狀和生物學(xué)性狀，平衡作物營養(yǎng)，促進(jìn)煙株正常生長(zhǎng)，光合作用增強(qiáng)，干物質(zhì)積累增多，適時(shí)成熟落黃［1］，從而實(shí)現(xiàn)煙葉的優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)。煙草對(duì)氮素的要求極為嚴(yán)格，氮素供應(yīng)適當(dāng)，煙草葉片較大，葉色正常，產(chǎn)量和品質(zhì)均達(dá)到最優(yōu)水平;氮素供應(yīng)過多，則煙株葉片過大，葉色濃綠，貪青晚熟，煙堿含量較高，煙葉質(zhì)量降低;氮素供應(yīng)不足，煙株生長(zhǎng)受阻，發(fā)育遲緩，植株矮小，莖細(xì)葉小，葉綠素含量低，蛋白質(zhì)合成受阻，提早落黃，烤后煙葉薄且輕，煙堿含量較低［2，3］。

為實(shí)現(xiàn)云煙87優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)栽培，提高煙葉的內(nèi)在品質(zhì)和工業(yè)可用性，增加綜合效益，2012年，以正常施肥為對(duì)照，研究了不同施氮量對(duì)云煙87的生長(zhǎng)、農(nóng)藝性狀和生理生化特性的影響，獲得了云煙87的最佳施氮量，可為大田生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試烤煙品種為云煙87。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2012年在桂陽縣仁義鎮(zhèn)梧桐村進(jìn)行。供試土壤為水稻土，地勢(shì)平坦，排灌方便，具有較強(qiáng)的保肥能力，有機(jī)質(zhì)、氮素、速效磷及多種微量元素含量豐富，中性偏堿。煙區(qū)日均溫≥20℃持續(xù)天數(shù)較長(zhǎng)，≥10℃活動(dòng)積溫較高，晝夜溫差較小，降雨充沛，相對(duì)濕度較高，日照百分率較低，適宜于優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究共設(shè)4個(gè)處理，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。

處理A:施純氮75 kg/hm2，在施煙草專用基肥750 kg/hm2的基礎(chǔ)上，煙株移栽15 d后施75 kg/hm2提苗肥;處理B:施純氮105 kg/hm2，在施煙草專用基肥750 kg/hm2的基礎(chǔ)上，煙株移栽15 d后施150 kg/hm2提苗肥，移栽25 d后施150 kg/hm2追肥;處理C:施純氮135 kg/hm2，在施煙草專用基肥750 kg/hm2的基礎(chǔ)上，煙株移栽15 d后施用150 kg/hm2提苗肥，移栽25 d后施300 kg/hm2追肥，移栽后35 d后施150 kg/hm2追肥;處理D(CK):對(duì)照，當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥，施純氮135 kg/hm2，N∶P∶K=1∶0.8∶2.4。

各處理農(nóng)事操作和大田管理措施保持一致。小區(qū)面積60 m2，約栽煙100株，其栽培管理與采烤技術(shù)措施按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉技術(shù)方案進(jìn)行。

1.4 試驗(yàn)觀察測(cè)定方法

各處理煙株進(jìn)行大田生育期的觀察。

采用5點(diǎn)采樣法，從各小區(qū)隨機(jī)選取5株有代表性的煙株，在還苗期、團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、現(xiàn)蕾期、打頂期和采收期進(jìn)行莖高、莖圍、葉數(shù)、最大葉長(zhǎng)和最大葉寬的測(cè)定。

分別在大田各生育期采用5點(diǎn)采樣法采取煙樣，測(cè)定以下化學(xué)指標(biāo):

(1)葉綠素和類胡蘿卜素。采用95%乙醇暗處理提取24 h并以95%乙醇為空白，在波長(zhǎng)470、649、665 nm下測(cè)定消光度，然后按文獻(xiàn)［5］的相關(guān)公式計(jì)算。

(2)脯氨酸。酸性茚三酮法［6］，以甲苯為空白對(duì)照，在波長(zhǎng)520 nm處測(cè)定吸光度(A)值，然后按以下公式計(jì)算:

脯氨酸含量(μg/g)=(標(biāo)曲中查得的脯氨酸含量(μg)×提取液總量(mL))/(樣品鮮重(g)×測(cè)定時(shí)提取液用量(mL))

(3)可溶性蛋白及還原糖?？扇苄缘鞍撞捎每捡R斯亮藍(lán)法［7］，還原糖采用3，5－二硝基水楊酸法。

(4)硝酸還原酶(NR)和超氧化物歧化酶(SOD):試劑盒法［8］。

2 結(jié)果與分析

2.1 大田生育期

由表1可以看出，不同施氮量處理，從團(tuán)棵期到現(xiàn)蕾期的生育時(shí)間均超過30 d，表明當(dāng)年煙葉生長(zhǎng)受阻，生育進(jìn)程緩慢;自團(tuán)棵期開始，隨著施氮量的增加，烤煙大田生育期天數(shù)呈遞增趨勢(shì)，各處理進(jìn)入現(xiàn)蕾期分別歷時(shí)30、33、32、35 d;處理A與B的現(xiàn)蕾期較對(duì)照分別提前7 d與2 d，處理C的現(xiàn)蕾期和對(duì)照一致;處理A的腳葉成熟期較對(duì)照處理提前3 d，處理C腳葉成熟期較對(duì)照推遲2 d，且隨施氮量增加，腳葉成熟期推遲。

表1 各處理大田生育期

2.2 不同施氮量對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響

從表2可知，烤煙的莖高、莖圍、有效葉數(shù)、最大葉長(zhǎng)和最大葉寬等主要農(nóng)藝性狀隨施氮量的增加而有所增加。其中，處理C的莖高、有效葉數(shù)、最大葉長(zhǎng)和最大葉寬較常規(guī)處理要大，處理C的有效葉數(shù)也超出煙葉18～20片的適宜范圍。由此可見，施氮量低于常規(guī)水平會(huì)造成煙株?duì)I養(yǎng)不良，表現(xiàn)為煙株矮小，葉片細(xì)小，有效葉數(shù)少，阻礙煙株生長(zhǎng)發(fā)育;而施氮量過高，則導(dǎo)致煙株?duì)I養(yǎng)過剩，表現(xiàn)為煙株高大，葉片肥大，有效葉數(shù)過多，成倒塔型，不利于煙株生長(zhǎng)發(fā)育。以施氮量在105 kg/hm2左右，煙株農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好。

表2 不同處理烤煙農(nóng)藝性狀

2.3 不同施氮量對(duì)烤煙生理指標(biāo)的影響

2.3.1 色素含量

由圖1可知，不同處理煙葉葉綠素含量，隨著施氮量的增加呈增加趨勢(shì)，旺長(zhǎng)期含量最大，自團(tuán)棵期到旺長(zhǎng)期急劇上升，旺長(zhǎng)期以后便緩慢下降，到成熟采收期含量最低。處理C(135 kg/hm2)葉綠素含量明顯高于常規(guī)處理，而處理A(75 kg/hm2)則明顯低于常規(guī)處理。

圖1 不同施氮量處理的煙葉葉綠素含量

不同處理煙葉類胡蘿卜素含量(圖2)的變化規(guī)律與葉綠素含量變化規(guī)律一致。處理C(135 kg/hm2)在旺長(zhǎng)期后還繼續(xù)升高，可能是由于土壤水分含量稍高的影響。

圖2 不同施氮量處理的煙葉類胡蘿卜素含量

2.3.2 脯氨酸含量

不同氮肥施用量處理下煙葉脯氨酸含量，在烤煙整個(gè)大田生育期中先升再降然后又升高(圖3)。打頂后煙葉脯氨酸含量又有所提高，可能是煙株打頂后，去除了煙株頂端優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了煙葉的生長(zhǎng)發(fā)育，增強(qiáng)了煙株的抗逆能力。脯氨酸含量隨著氮肥施用量的增加而增多，處理A＜處理B＜處理C，處理B和常規(guī)施肥脯氨酸含量相近。

圖3 不同施氮量處理的煙葉脯氨酸含量

2.3.3 可溶性蛋白含量

不同施氮量處理下煙葉可溶性蛋白含量均表現(xiàn)為在大田旺長(zhǎng)期達(dá)到最高，之后有所下降，現(xiàn)蕾期到打頂期又稍微增加(圖4)。煙葉隨著施氮量的增多，可溶性蛋白含量增多，各處理可溶性蛋白含量由少到多表現(xiàn)為:處理A＜處理B＜處理C，其中處理B煙葉可溶性蛋白含量與常規(guī)施肥處理相近。

圖4 不同施氮量處理的煙葉可溶性蛋白含量

2.3.4 還原糖含量

煙葉還原糖含量隨著氮肥施用量的增加而增加(圖5)。而處理A(75 kg/hm2)在打頂期的還原糖含量有所下降，可能是由于本身糖含量不足外加長(zhǎng)期的陰雨天氣造成的。

圖5 不同施氮量處理的煙葉還原糖含量

2.3.5 煙葉NR活力

烤煙煙葉NR活力從移栽后到打頂期前不斷升高，到打頂期后至煙葉成熟采收，有所下降(圖6)。隨著氮肥施用量的增加，烤煙煙葉NR活力升高，尤其在打頂期最為明顯。處理C(135 kg/hm2)NR活力明顯大于常規(guī)施氮處理，處理A(75 kg/hm2)則明顯小于常規(guī)施氮處理。

圖6 不同施氮量處理的煙葉NR活力

2.3.6 煙葉SOD活力

由圖7可知，隨著施氮量的增多，煙葉SOD活力增大。各處理的煙葉SOD活力表現(xiàn)為:處理A＜處理B＜處理C，其中處理B與常規(guī)施肥處理相近。

圖7 不同施氮量處理的煙葉SOD活力

3 小結(jié)與討論

(1)施氮量過多，烤煙大田生育期延長(zhǎng)，施氮量過少，烤煙大田生育期縮短。在此次試驗(yàn)中只有處理B(105 kg/hm2)的煙株大田生育期與常規(guī)處理一致。大田生育期的長(zhǎng)短直接影響煙葉有機(jī)物質(zhì)的形成和積累，進(jìn)而影響煙葉干物質(zhì)的積累，由此影響煙葉化學(xué)成分的含量，對(duì)煙葉內(nèi)在質(zhì)量產(chǎn)生影響。

(2)在烤煙農(nóng)藝性狀方面，處理A莖高、莖圍、最大葉長(zhǎng)和最大葉寬都小于處理D，有效葉數(shù)也少于處理D，處理C莖高、莖圍、最大葉長(zhǎng)和最大葉寬都明顯大于處理D，有效葉數(shù)也明顯多于處理D。表明施氮量過多煙株高大，煙葉過于肥大，葉色濃綠，葉數(shù)多，大田長(zhǎng)勢(shì)過于旺盛，對(duì)烤煙光合作用產(chǎn)生不利影響。施氮量過少，煙株矮小，煙葉細(xì)小，葉色黃綠，有效葉數(shù)過少，也會(huì)影響烤煙的光合作用進(jìn)而對(duì)烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育和內(nèi)在品質(zhì)產(chǎn)生不利影響，此外，還會(huì)影響烤煙產(chǎn)量。

(3)煙葉生理生化特性指標(biāo)方面，雖然色素、脯氨酸、可溶性蛋白、還原糖、NR活力、SOD活力都是隨著施氮量的增加而增加，但施氮量并不是越多越好，施氮量過多或過少，色素、可溶性蛋白、還原糖含量和NR活力對(duì)煙葉的內(nèi)在品質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生一定的不利影響;脯氨酸和SOD活力增加對(duì)提高煙株的抗逆性有一定的促進(jìn)作用。

綜上所述，施氮量的多少對(duì)煙葉的生育期、大田生長(zhǎng)發(fā)育和化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性有很重要的作用。在本次試驗(yàn)中，以施氮量105 kg/hm2對(duì)煙株良好的農(nóng)藝性狀和內(nèi)在品質(zhì)形成最為適宜。

［1］ 胡國松.烤煙營養(yǎng)原理［M］.北京:科學(xué)出版社，2000.

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