氮肥形態(tài)對煙草生理活性及鉀吸收的影響

李得瑞，羅映虹，周冀衡，張一揚(yáng)，陸 坤，盧 鑫

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院，湖南 長沙410128；2. 文山州煙草公司硯山縣分公司，云南 文山州663100）

煙草是中國的一種重要經(jīng)濟(jì)作物[1]，而施肥是煙草栽培中的一項(xiàng)重要的技術(shù)。在目前的栽培技術(shù)中，施肥技術(shù)對烤煙的影響最大，其中氮是影響煙葉品質(zhì)的主要元素，直接關(guān)系到烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量[2-5]?？緹熓窍蚕鯌B(tài)氮的植物，國外的烤煙生產(chǎn)中一般提倡使用無機(jī)氮肥，并且要求硝態(tài)氮的比例超過50%[6]。國內(nèi)研究也表明，烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)隨硝態(tài)氮使用比例的增加而增加[7-8]。左天覺[6]報(bào)道，施用硝態(tài)氮比施用銨態(tài)氮能獲得更加高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的烤煙。但也有研究認(rèn)為，與硝態(tài)氮相比，有機(jī)氮和銨態(tài)氮是更好的氮源[9]，隨著銨態(tài)氮比例的增加，烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值和含糖量都有所增加[10]，總氮、生物堿、有機(jī)酸和酚類物質(zhì)含量減少[11]。李貴生等[12]認(rèn)為，銨態(tài)氮有利于增加氨基酸含量，但這一作用在100%供應(yīng)銨態(tài)氮時(shí)反而下降。朱祝軍等[13]研究認(rèn)為強(qiáng)光照時(shí)，硝態(tài)氮處理的葉綠素含量要顯著高于銨態(tài)氮處理，弱光照下則相反。不同的研究結(jié)果得出的結(jié)論有一些矛盾之處，試驗(yàn)研究施用不同氮肥形態(tài)，考察烤煙前期的主要生理指標(biāo)的變化和鉀肥的利用率，以期為生產(chǎn)上提高煙葉品質(zhì)，特別是上部葉鉀含量提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 煙草的營養(yǎng)液水培方法

用深21.2 cm、內(nèi)徑14.7 cm、容積約為3.5 L 的圓柱形陶瓷桶盛放營養(yǎng)液。以Hoagland 全素營養(yǎng)液為基礎(chǔ)改進(jìn)營養(yǎng)液，各元素質(zhì)量濃度為（mg/L）：N 100 mg/L，P 50 mg/L，K 200 mg/L，Ca 150 mg/L，Mg 40 mg/L，F(xiàn)e 5 mg/L，Mn 0.5 mg/L，Cu 0.02 mg/L，Zn 0.05 mg/L，Mo 0.05 mg/L，B 0.5 mg/L，Cl 0.27 mg/L。供試烤煙品種為云87，經(jīng)搓種后浸種24 h，露白的種子轉(zhuǎn)入經(jīng)15%次氯酸鈉溶液消毒并已填充基質(zhì)的育苗盤中，上覆少許基質(zhì)，采用漂浮育苗技術(shù)育苗。選取健壯的6～7 葉齡的烤煙幼苗進(jìn)行移栽，團(tuán)棵期以前（移栽后30 d 左右）每7 d 更換一次營養(yǎng)液，每隔2 d 用稀硫酸或稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到6.5；團(tuán)棵期后每5 d 更換一次營養(yǎng)液，每隔1 d 調(diào)節(jié)一次pH 值，全生育期每天用空氣泵通氣約1 h。團(tuán)棵前全部采用氮素質(zhì)量濃度為100 mg/L 的營養(yǎng)液配方，硝銨比為7∶3；團(tuán)棵后選取長勢基本一致的健壯煙株，設(shè)5個(gè)處理，采用硝銨比分別為T1（2∶8）、T2（3.5∶6.5）、T3（5∶5）、T4（6.5∶3.5）、T5（8∶2）的營養(yǎng)液繼續(xù)進(jìn)行水培，3 次重復(fù)。除氮以外的其他元素質(zhì)量濃度及栽培管理措施同團(tuán)棵前。試驗(yàn)在溫室大棚進(jìn)行，煙草生長期溫度和光照與自然條件一致。

1.2 檢測方法

于團(tuán)棵期處理后的第7、14、21、28、35 天取一個(gè)鮮煙葉測葉綠素、硝酸還原酶、根系活力；另取一個(gè)樣殺青測鉀。根系活力采用TTC 浸提比色法測定[14]。葉綠素含量的測定：取新鮮煙株葉片，洗凈去掉中脈。然后稱取0.1 g 樣品，用丙酮與無水酒精1∶1 混合溶液浸泡，定容至10 mL，置于無光恒溫30℃條件下，直至葉片變白。用721 分光光度計(jì)分別測定645、663 nm 處的吸光值，以混合液為空白對照[14]。硝酸還原酶活性的測定采用活體法，最后用分光光度計(jì)測定520 nm 處吸光值，具體方法參照文獻(xiàn)[15]。全鉀采用火焰光度計(jì)測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 20.0 軟件統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥形態(tài)對葉綠素含量的影響

通過對處理后各時(shí)期的葉綠素的檢測發(fā)現(xiàn)（表1），隨著硝態(tài)氮比例的增大，試驗(yàn)前期（7 d 內(nèi)）高硝比例的處理（80%）葉綠素a 低于其他處理，葉綠素b 含量差異不顯著；試驗(yàn)中期（14～21 d），各處理間葉綠素a 差異不顯著，但隨硝銨比增加，葉綠素b 的含量先增加后降低；試驗(yàn)后期（35 d），隨硝銨比增加，葉綠素a 和葉綠素b 的含量都先增加后降低，其中硝銨比為6.5:3.5 處理的葉綠素a 和葉綠素b 的含量均最高。

表1 氮肥形態(tài)對不同時(shí)期煙葉葉綠素含量的影響 （mg/g）

2.2 氮肥形態(tài)對硝酸還原酶活性的影響

對各個(gè)時(shí)期鮮煙葉的硝酸還原酶（NR）活性檢測發(fā)現(xiàn)（表2），試驗(yàn)前期硝酸還原酶活性差異不顯著，但中后期差異逐漸增大，以T3（硝銨比5∶5）和T4（硝銨比6.5∶3.5）處理的硝酸還原酶活性最高，35 d 時(shí)，T5（硝銨比8∶2）的硝酸還原酶活性顯著高于T1（硝銨比2∶8）。

表2 氮肥形態(tài)對不同時(shí)期煙葉硝酸還原酶活性的影響

2.3 氮肥形態(tài)對根系活力的影響

對各個(gè)時(shí)期鮮根系的根系活力進(jìn)行檢測（表3），發(fā)現(xiàn)各個(gè)時(shí)期的根系活力均以T3（硝銨比5∶5）和T4（硝銨比6.5∶3.5）處理的較高，高銨處理（T1，硝銨比2:8）和高硝處理（T5，硝銨比8∶2）都會導(dǎo)致根系活力的下降，但高硝處理（T5）根系活力要高于高銨處理（T1）；硝銨比為5∶5 的T3 處理根系活力與硝銨比為6.5∶3.5 的T4處理在7～28 d 期間差異不顯著，35 d 時(shí)T4 處理的根系活力顯著高于T3 處理的。

表3 氮肥形態(tài)對不同時(shí)期烤煙根系活力（TTF）的影響[μg/(g·h）]

2.4 氮肥形態(tài)對鉀含量的影響

對各個(gè)時(shí)期殺青樣的鉀含量測定后發(fā)現(xiàn)（表4），低硝態(tài)氮比例的處理（硝銨比2∶8）鉀含量始終低于其他處理，其他4個(gè)處理間差異不顯著?？梢园l(fā)現(xiàn)，除T1 外，其他幾個(gè)處理都能達(dá)到提鉀的效果。

表4 氮肥形態(tài)對不同時(shí)期煙葉鉀含量的影響 （%）

2.5 氮肥形態(tài)對氯含量的影響

對各個(gè)時(shí)期殺青樣的氯含量檢測發(fā)現(xiàn)（表5），7 d 時(shí)各處理間差異不顯著，14 d、21 d 時(shí)T3、T4 處理的氯含量顯著低于T1 處理，28 d 時(shí)T4、T5 處理的氯含量顯著低于T1、T2 處理；35 d 時(shí)T4 處理氯含量顯著低于其他各個(gè)處理。

表5 各時(shí)期氯含量 （%）

3 討 論

對煙葉葉綠素含量的分析發(fā)現(xiàn)，隨著硝銨比增高，葉綠色a 和葉綠素b 含量在7～14 d 期間各處理沒有顯著差異，但在第21 天時(shí)，葉綠素b 呈現(xiàn)上升趨勢，葉綠素a 各處理差異不顯著，在28～35 d 期間，葉綠素a 和葉綠素b 呈先上升，后下降的趨勢，說明硝態(tài)氮比例高的處理葉綠素含量高于銨態(tài)氮比例高的處理，這與朱祝軍等[13]的研究部分相似，即強(qiáng)光的時(shí)候，硝態(tài)氮處理的葉綠素含量要顯著高于銨態(tài)氮處理，可能是試驗(yàn)所處的環(huán)境光照較強(qiáng)的緣故。對硝酸還原酶的分析發(fā)現(xiàn)，硝酸還原酶變化趨勢與葉綠素含量相同，說明硝銨比越高，氮代謝和碳代謝同時(shí)增強(qiáng)，但銨態(tài)氮減少，反而對煙株生長不利，這與李貴生等[12]的研究相似，即銨態(tài)氮對煙草生長有利，煙草生長不能缺少銨態(tài)氮。同樣，根系活力與葉綠素、硝酸還原酶變化趨勢相同。這幾項(xiàng)指標(biāo)越高，煙株的吸收氮代謝、碳代謝能力越強(qiáng)，吸收水分及礦質(zhì)營養(yǎng)元素能力越強(qiáng)。

鉀素是烤煙的品質(zhì)元素，對烤煙的燃燒性、安全性有著至關(guān)重要的影響。對殺青后煙葉中的鉀以及氯的檢測發(fā)現(xiàn)，鉀的變化趨勢與葉綠素、硝酸還原酶、根系活力的變化趨勢相同，與氯含量的變化相反，可能是由于礦質(zhì)離子所帶電荷的原因造成的，硝酸根離子吸收的越多，帶相同電荷的氯離子吸收受到抑制，而促進(jìn)鉀離子的吸收。

4 結(jié) 論

煙草喜硝態(tài)氮而不喜銨態(tài)氮，但銨態(tài)氮又是煙草生長必需的氮肥，硝銨比在6.5∶3.5 時(shí)能促進(jìn)煙葉的碳氮代謝，提高煙葉產(chǎn)量；促進(jìn)鉀素的吸收，控制氯的含量，能夠提高煙葉質(zhì)量，這可為中國煙葉鉀含量普遍偏低的問題提供一種解決思路。

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