鋁脅迫對(duì)烤煙生長(zhǎng)和光合特性的影響

李淮源，劉柏林，鄧世媛，宋丹妮，周一葉，陳 佳，陳建軍

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究室，廣州市天河區(qū)五山路483號(hào) 510642

鋁脅迫對(duì)烤煙生長(zhǎng)和光合特性的影響

李淮源，劉柏林，鄧世媛，宋丹妮，周一葉，陳 佳，陳建軍*

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究室，廣州市天河區(qū)五山路483號(hào) 510642

為明確酸性土壤條件下煙草遭受鋁毒害的生理機(jī)制，以烤煙為材料，采用水培盆栽試驗(yàn)在營(yíng)養(yǎng)液pH5．0條件下設(shè)置硫酸鋁濃度分別為0、50、250和500μmol·L-14個(gè)處理，研究了鋁脅迫對(duì)烤煙生長(zhǎng)及光合特性的影響。結(jié)果表明：①烤煙在鋁脅迫條件下根系活力明顯降低；②根系鮮質(zhì)量和干質(zhì)量、莖葉生物量隨鋁處理濃度的升高而降低，且對(duì)烤煙根系生長(zhǎng)的抑制效應(yīng)大于對(duì)莖和葉的抑制效應(yīng)；③鋁脅迫條件下烤煙株高、莖圍和單葉葉面積亦受到抑制，但對(duì)葉片長(zhǎng)度與寬度的影響則不同，鋁脅迫處理對(duì)葉片伸長(zhǎng)沒(méi)有明顯影響，而對(duì)葉寬的抑制效應(yīng)明顯，導(dǎo)致受到鋁脅迫的烤煙煙葉葉片狹長(zhǎng)；④鋁脅迫5 d時(shí)的烤煙葉綠素含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）明顯增加，但鋁脅迫20 d時(shí)對(duì)其含量沒(méi)有產(chǎn)生明顯影響；⑤在50μmol·L-1（低濃度）鋁脅迫條件下，煙葉凈光合速率、氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率升高，而在250和500μmol·L-1（高濃度）鋁脅迫條件下煙葉凈光合速率、氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率明顯降低，鋁脅迫對(duì)煙葉胞間CO2濃度沒(méi)有明顯影響。

烤煙；鋁脅迫；農(nóng)藝性狀；光合特性

鋁是土壤中含量最高的金屬元素［1］，但并非是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素［2］。通常情況下，鋁以鋁硅酸鹽或其氧化物的形式存在于土壤固相中，對(duì)植物無(wú)毒害。但在酸性土壤中，鋁以陽(yáng)離子形式存在，被植物吸收后會(huì)引起一系列直接或間接的生理傷害，進(jìn)而阻礙作物生長(zhǎng)，最終導(dǎo)致作物產(chǎn)質(zhì)量下降［3-4］。我國(guó)酸性土壤主要分布在長(zhǎng)江以南地區(qū)［5］，而伴隨土壤酸化帶來(lái)的作物鋁毒害問(wèn)題已成為農(nóng)業(yè)資源環(huán)境領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)之一［6］。目前我國(guó)南方酸性土壤的pH值在5.5以下，其中很大一部分小于5.0，甚至達(dá)到4.5，過(guò)度酸化土壤上作物易發(fā)生鋁毒害［5］。鋁毒害是酸性土壤中限制作物生長(zhǎng)的主要因素之一［7］。雖然煙草是一種相對(duì)耐鋁植物［8］，但已有研究表明，植煙土壤鋁濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致煙株矮小，發(fā)育不全，根系增粗［9］。目前植物耐鋁的研究大多集中在小麥［10-11］、水稻［12-14］、玉米［14-16］、大豆［14，17-18］等作物上，但有關(guān)鋁脅迫條件下煙草生長(zhǎng)及光合特性方面的報(bào)道較少。因此，以烤煙為材料，采用水培盆栽試驗(yàn)研究了鋁脅迫對(duì)煙草生長(zhǎng)和光合作用的影響，旨在為揭示酸性土壤條件下的烤煙鋁毒害的生理機(jī)理，進(jìn)而為制定有效的防治策略提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為烤煙（NicotianatabacumL.）新品系華煙06，試驗(yàn)于2013年4月—6月在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草基地進(jìn)行。

硫酸鋁［Al2（SO4）3·18H2O］（分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠(chǎng)）；LI-6400便攜式光合儀（美國(guó)LICOR公司）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用水培試驗(yàn)、完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置4個(gè)處理，分別為對(duì)照（CK）：不加硫酸鋁；A1：50 μmol·L-1硫酸鋁；A2：250μmol·L-1硫酸鋁；A 3：500μmol·L-1硫酸鋁。每處理10盆，每盆1株，重復(fù)3次，共計(jì)120株煙。種子經(jīng)消毒后采用淺水育苗法育苗，煙苗長(zhǎng)至七葉一心時(shí)，挑選整齊一致的煙苗，用蒸餾水洗凈根系，移栽于裝有Hoagland營(yíng)養(yǎng)液的有蓋塑料桶（3.5 L/桶）中水培，塑料桶（上徑18 cm，下徑14 cm，高18 cm）內(nèi)套黑色塑料袋。煙苗培養(yǎng)5 d后，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)在營(yíng)養(yǎng)液中加入硫酸鋁進(jìn)行鋁脅迫處理，脅迫時(shí)間20 d。采用pH計(jì)測(cè)定營(yíng)養(yǎng)液pH，滴加0.1mol·L-1H2SO4溶液將營(yíng)養(yǎng)液pH調(diào)至5.0，每10 d更換一次營(yíng)養(yǎng)液。每天用氣泵對(duì)溶液定時(shí)打氣15min。鋁脅迫處理后，每間隔5 d測(cè)定一次農(nóng)藝性狀和葉綠素含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），測(cè)定時(shí)間為上午9：00時(shí)，葉位為自上而下第4葉和第5葉。鋁脅迫20 d后，測(cè)定煙株的生物學(xué)產(chǎn)量、根系活力及光合特性。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

按照YC/T 142—2010的方法測(cè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)［19］；用乙醇-丙酮浸提法測(cè)葉綠素含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）［20］；用TTC法［21］測(cè)根系活力；采用LI-6400便攜式光合儀測(cè)定凈光合速率（Pn）、胞間CO2濃度（Ci）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、蒸騰速率（Tr）；用常規(guī)方法測(cè)定生物學(xué)產(chǎn)量［20］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel、SPSS軟件，運(yùn)用方差分析法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；用單因素方差分析比較不同濃度鋁脅迫處理之間的差異性，采用鄧肯氏新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 鋁脅迫對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 對(duì)煙株株高的影響

如圖1所示，鋁脅迫15 d內(nèi)，各處理株高無(wú)顯著性差異，表明短時(shí)間鋁脅迫對(duì)煙株株高沒(méi)有明顯影響。鋁脅迫時(shí)間延長(zhǎng)至20 d時(shí)株高顯著降低，A1、A2、A3處理比CK分別下降8.6%、16.3%和22.4%，隨著鋁處理濃度的增大株高下降幅度增加，說(shuō)明鋁脅迫明顯抑制了煙株株高的增高。

圖1 鋁脅迫對(duì)煙株株高的影響Fig.1 Effectof A lstresson heightof tobacco plants

2.1.2 對(duì)煙株莖圍的影響

圖2表明，鋁脅迫5 d時(shí)，A3莖圍顯著小于其他處理，A1、A2處理與CK間沒(méi)有顯著差異，表明高濃度鋁在短時(shí)間內(nèi)即對(duì)煙株莖圍增長(zhǎng)產(chǎn)生了抑制作用。但鋁脅迫至10 d時(shí)，莖圍增長(zhǎng)量卻隨著鋁脅迫濃度的增大呈增加趨勢(shì)，這可能是由于煙株對(duì)鋁脅迫產(chǎn)生的短期適應(yīng)性所致。鋁脅迫20 d時(shí)，明顯抑制了煙株莖圍的增加，A1、A2和A3處理莖圍分別比CK減小3.3%、5.9%和15.5%，表明鋁脅迫對(duì)莖圍的抑制作用隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。

圖2 鋁脅迫對(duì)煙株莖圍的影響Fig.2 EffectofAlstresson stalk circum ferenceof tobaccoplants

2.1.3 對(duì)煙株葉片生長(zhǎng)的影響

從表1可以看出，在鋁脅迫條件下，雖然烤煙葉長(zhǎng)有降低趨勢(shì)，但各處理間差異不顯著，表明鋁脅迫對(duì)葉片伸長(zhǎng)沒(méi)有明顯的影響。鋁脅迫條件下，烤煙葉寬呈減小趨勢(shì)，且隨鋁脅迫濃度的升高葉寬減小幅度增大。統(tǒng)計(jì)分析（表1）表明，鋁脅迫5 d時(shí)，A 3葉寬與CK間差異達(dá)到顯著水平，其他處理間差異不顯著；鋁脅迫10 d時(shí)，各處理間差異均不顯著，烤煙煙苗表現(xiàn)出對(duì)鋁脅迫的短期適應(yīng)性；鋁脅迫15 d后對(duì)烤煙葉寬的影響趨勢(shì)與鋁脅迫5 d時(shí)的表現(xiàn)相似，尤其是A3處理葉寬顯著低于CK，表明鋁濃度達(dá)到500μm ol·L-1時(shí)，烤煙葉寬受到鋁脅迫抑制效應(yīng)明顯。計(jì)算結(jié)果表明，鋁脅迫20 d后CK、A1、A2和A3葉長(zhǎng)與葉寬的比值分別為1.93、2.02、2.12和2.13，鋁脅迫導(dǎo)致烤煙葉片狹長(zhǎng)。

從表1還可以看出，鋁脅迫對(duì)煙葉葉面積影響趨勢(shì)與對(duì)葉寬的影響相似。鋁脅迫處理的烤煙葉面積降低，尤其是脅迫15 d后A3處理葉面積顯著低于對(duì)照，表明鋁脅迫明顯抑制了葉面積的增加。

表1 鋁脅迫對(duì)煙草葉片生長(zhǎng)的影響①Tab.1 Effectof Al stresson grow th of tobacco leaves

2.1.4 對(duì)烤煙生物學(xué)產(chǎn)量影響

由表2可見(jiàn)，鋁脅迫20 d對(duì)烤煙生物學(xué)產(chǎn)量的抑制影響隨鋁脅迫濃度的升高而加劇，根干質(zhì)量和根鮮質(zhì)量均呈下降或顯著下降趨勢(shì)。其中，A1、A2和A3處理根鮮質(zhì)量分別下降30.0%、46.7%和55.3%，根干質(zhì)量也分別下降18.3%、42.2%和46.6%。地上部分生物學(xué)產(chǎn)量變化趨勢(shì)與根系類(lèi)似，莖葉干質(zhì)量及其鮮質(zhì)量均呈降低或顯著降低趨勢(shì)，其中A1、A2和A3處理莖葉鮮質(zhì)量分別較對(duì)照下降23.2%、35.4%和43.4%，莖葉干質(zhì)量也分別降低23.0%、36.5%和44.7%。同時(shí)，鋁脅迫條件下根系生物學(xué)產(chǎn)量下降幅度普遍大于莖和葉，表明酸性條件下鋁脅迫對(duì)烤煙根系的傷害明顯大于地上部。

表2 鋁脅迫對(duì)烤煙生物學(xué)產(chǎn)量的影響Tab.2 Effect of A lstresson biologicalyield of tobacco（g·株-1）

2.2 鋁脅迫對(duì)根系活力的影響

根系的活力水平和生長(zhǎng)狀況直接影響作物地上部的生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)狀況及產(chǎn)量水平［10-11］。從圖3可以看出，鋁脅迫20 d后，隨著鋁脅迫程度的加劇，烤煙根系活力顯著降低。與對(duì)照比較，A1、A2和A3處理的根系活力分別下降36.78%、49.33%和62.34%，表明鋁脅迫對(duì)烤煙根系活力有明顯抑制作用。

圖3 鋁脅迫對(duì)根系活力的影響Fig.3 Effectof A l stresson rootvigor

2.3 鋁脅迫對(duì)烤煙光合作用特性的影響

2.3.1 對(duì)烤煙葉綠素含量的影響

葉綠素是與光合作用密切相關(guān)的一類(lèi)重要色素，對(duì)光合作用有直接影響［2-3］。從圖4可以看出，鋁脅迫對(duì)烤煙葉片葉綠素含量有一定影響。鋁脅迫5 d時(shí)，各處理的煙葉葉綠素含量顯著高于對(duì)照；鋁脅迫10 d時(shí)，雖然鋁脅迫處理的煙葉葉綠素含量仍高于對(duì)照，但處理間差異不顯著，表明短時(shí)間內(nèi)鋁脅迫在阻礙煙葉葉綠素合成的同時(shí)，也限制了煙株?duì)I養(yǎng)體的生長(zhǎng)，葉綠素含量升高可能是因?yàn)殇X脅迫條件下煙株生長(zhǎng)量減少而造成的濃縮效應(yīng)所致。鋁脅迫15 d以后，各處理的煙葉葉綠素含量均低于對(duì)照，但差異不顯著，說(shuō)明長(zhǎng)時(shí)間鋁脅迫對(duì)煙葉葉綠素含量影響不明顯，可能是烤煙對(duì)鋁脅迫的一種適應(yīng)性表現(xiàn)。

圖4 鋁脅迫對(duì)葉綠素含量的影響Fig.4 Effectof Al stresson chlorophyllcontent

2.3.2 對(duì)烤煙光合能力的影響

環(huán)境脅迫直接或間接影響光合作用過(guò)程，進(jìn)而影響作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量［1，17-18，22］。從表3可以看出，鋁脅迫對(duì)烤煙光合能力有明顯影響。與CK相比，A1處理的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度分別增加24.78%和31.70%，且差異達(dá)到顯著水平，表明50μmol·L-1鋁脅迫對(duì)光合作用有促進(jìn)作用；隨著鋁脅迫水平的進(jìn)一步提高，烤煙凈光合速率和氣孔導(dǎo)度均降低，其中A3與CK間差異顯著。鋁脅迫條件下烤煙蒸騰速率變化也呈現(xiàn)出與凈光合速率相似的變化趨勢(shì)。雖然烤煙葉片胞間CO2濃度隨鋁濃度的增大而呈降低趨勢(shì)，但各處理間差異沒(méi)有達(dá)到顯著水平。

表3 鋁脅迫對(duì)煙草光合能力的影響Tab.3 Effect of A lstresson Photosynthetic of tobacco leaves

3 結(jié)論與討論

與其他金屬脅迫效果相似，鋁脅迫也限制了煙草的生長(zhǎng)［23］。已有研究表明，鋁脅迫對(duì)植物的危害主要是通過(guò)抑制植物根系的生長(zhǎng)，從而影響水分和養(yǎng)分的吸收，最終影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育和生物學(xué)產(chǎn)量［3，24］。本試驗(yàn)結(jié)果表明：烤煙在鋁脅迫下根系活力明顯降低，表明根系吸收功能下降，直接影響煙株對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收，因而鋁脅迫條件下煙株根系鮮質(zhì)量和干質(zhì)量、莖葉生物學(xué)產(chǎn)量也隨之降低或顯著降低。莖葉生物產(chǎn)量降低幅度小于根系，表明鋁脅迫對(duì)烤煙根系生長(zhǎng)的抑制效應(yīng)大于莖和葉。這與俞慧娜等［18］以大豆為材料研究鋁脅迫的試驗(yàn)結(jié)果一致。

在鋁脅迫條件下，作物農(nóng)藝性狀的變化在一定程度上也直觀(guān)地表現(xiàn)出作物對(duì)不利環(huán)境的適應(yīng)能力［25］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，鋁脅迫對(duì)煙苗株高、莖圍、單葉葉面積均有不同程度的抑制作用，抑制程度與鋁脅迫水平、脅迫時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，表明煙苗生長(zhǎng)受到鋁脅迫的不利影響。值得注意的是，烤煙葉片長(zhǎng)度與寬度對(duì)鋁脅迫的響應(yīng)不同。鋁脅迫顯著地抑制葉片寬度增加，而對(duì)葉長(zhǎng)無(wú)明顯影響，葉長(zhǎng)與葉寬的比值增大導(dǎo)致煙葉葉片狹長(zhǎng)，這與烤煙生產(chǎn)中種植在過(guò)酸性土壤（pH≤5.0）上的煙葉葉片狹長(zhǎng)的現(xiàn)象相吻合。

煙苗生長(zhǎng)過(guò)程葉綠素含量均增加，短期內(nèi)鋁脅迫（5 d）煙苗葉綠素含量明顯增加，但鋁脅迫20 d時(shí)對(duì)其含量沒(méi)有明顯影響。這與Hiatt等［9］、楊振德等［26］分別以白肋煙、桉樹(shù)為材料的研究結(jié)果一致，但與應(yīng)小芳等［17］、肖祥希等［22］、許玉鳳等［15］、石貴玉［13］等的鋁脅迫導(dǎo)致作物葉綠素含量明顯下降的研究結(jié)果不同，可能與試驗(yàn)材料、方法以及處理時(shí)間長(zhǎng)短的不同有關(guān)。

一般環(huán)境脅迫下，植物葉片氣孔導(dǎo)度下降，導(dǎo)致光合速率降低［1-3，27-28］。本研究結(jié)果表明，在低鋁脅迫水平（50μmol·L-1）下，烤煙葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率反而升高，而在高鋁脅迫水平下（250和500μmol·L-1）才明顯降低，這可能是由于輕度鋁脅迫下煙苗為維持基本生理活動(dòng)而發(fā)生的光合補(bǔ)償效應(yīng)所致。無(wú)論鋁脅迫程度如何，鋁脅迫對(duì)煙葉胞間CO2濃度沒(méi)有明顯影響，這表明鋁脅迫主要是通過(guò)調(diào)節(jié)氣孔導(dǎo)度或者是氣孔開(kāi)關(guān)來(lái)影響光合作用過(guò)程。高鋁脅迫水平下煙苗光合速率下降主要是由于氣孔導(dǎo)度下降所致，即氣孔因素影響，這與肖祥希等［22］和顧艷紅等［29］分別在龍眼、山茶上的研究結(jié)果類(lèi)似。

總之，鋁脅迫通過(guò)抑制根系活力影響煙草的生長(zhǎng)，表現(xiàn)出株高、莖圍和干物質(zhì)積累均減小。同時(shí)，鋁脅迫對(duì)烤煙光合作用特性有明顯影響，高濃度鋁脅迫抑制光合作用主要是氣孔導(dǎo)度下降即氣孔因素所致。

［1］楊建立，何云峰，鄭紹建.植物耐鋁機(jī)理研究進(jìn)展［J］.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005，11（6）：836-845.

［2］潘瑞熾.植物生理學(xué)［M］.6版.北京：高等教育出版社，2008：28.

［3］趙天龍，解光寧，張曉霞，等.酸性土壤上植物應(yīng)對(duì)鋁脅迫的過(guò)程與機(jī)制［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，24（10）：3003-3011.

［4］Ryan P R，Tyerman S D，Sasaki T，etal.The identification of alum inium-resistance genes provides opportunities for enhancing crop production on acid soils［J］.Journal of Experimental Botany，2011，62（1）：9-20.

［5］Guo J H，Liu X J，Zhang Y，etal.Significant acidification in major Chinese croplands［J］.Science，2010，327（5968）：1008-1010.

［6］曾勇軍，周慶紅，呂偉生，等.土壤酸化對(duì)雙季早、晚稻產(chǎn)量的影響［J］.作物學(xué)報(bào)，2014，40（5）：899-907.

［7］吳坤，邢承華，饒玉春，等.外源NO對(duì)鋁毒下水稻根系生長(zhǎng)和抗氧化系統(tǒng)的影響［J］.西北植物學(xué)報(bào)，2014，34（3）：536-542.

［8］劉強(qiáng)，鄭紹建，林咸永.植物適應(yīng)鋁毒脅迫的生理及分子生物學(xué)機(jī)理［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，15（9）：1641-1649.

［9］Hiatt A J，Ragland J L.Manganese toxicity of burley tobacco［J］.Agronomy Journal，1963，55（1）：47-49.

［10］楊野，王偉，劉輝，等.鋁脅迫對(duì)不同耐鋁小麥品種根伸長(zhǎng)生長(zhǎng)影響的研究［J］.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2010，16（3）：584-590.

［11］楊野.不同耐鋁型小麥品種耐鋁差異機(jī)理的研究［D］.武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

［12］丁海燕，溫丹妮，王苗全，等.水稻抗鋁機(jī)制的研究進(jìn)展［J］.生命科學(xué)，2013，25（5）：532-537.

［13］石貴玉.鋁對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)和生理的影響［J］.廣西植物，2004，24（1）：77-80.

［14］劉尼歌，莫丙波，嚴(yán)小龍，等.大豆和水稻對(duì)鋁脅迫響應(yīng)的生理機(jī)制［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，18（4）：853-858.

［15］許玉鳳，曹敏建，王文和，等.玉米自交系幼苗生理特性與耐鋁性之間的關(guān)系［J］.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，36（4）：479-481.

［16］曾巧英，王蘊(yùn)波，楊泉女，等.不同濃度鋁脅迫對(duì)甜玉米幼苗生長(zhǎng)的影響研究［J］.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，27（2）：5-8.

［19］YC/T 142—2010煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測(cè)量方法［S］.

［20］鄒琦.植物生理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000：36-39.

［21］陳建勛，王曉峰.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)［M］.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2006：27-29.

［22］肖祥希，劉星輝，楊宗武，等.鋁脅迫對(duì)龍眼幼苗光合作用的影響［J］.熱帶作物學(xué)報(bào)，2005，26（1）：63-69.

［23］朱奎正，彭耀東，陳祝，等.β-氨基丁酸對(duì)銅脅迫下煙草生長(zhǎng)的影響［J］.煙草科技，2015，48（4）：7-12.

［24］Kochian L V，Hoekenga O A，Pineros MA.Howdo crop plants tolerate acid soils?Mechanisms of alum inum tolerance and phosphorous efficiency［J］. Annual Reviewof Plant Biology，2004，55：459-493.

［25］楊梅，馬有志，閔東紅，等.小麥轉(zhuǎn)TaEBP基因株系抗旱特性分析［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2012，30（2）：62-67.

［26］楊振德，方小榮，牟繼平.鋁對(duì)桉樹(shù)幼苗生長(zhǎng)及某些生理特性的影響［J］.廣西科學(xué)，1996，3（4）：30-33.

［27］Chen L，Qi Y，Jiang H，etal.Photosynthesis and photoprotective system s of plants in response to alum inum toxicity［J］.A frican Journal of Biotechnology，2010，9（54）：9237-9247.

［28］郭漢華，易建華，孫在軍.低溫脅迫對(duì)煙苗光合作用的后續(xù)影響［J］.煙草科技，2004（4）：31-33.

［29］顧艷紅，劉鵬，徐根娣，等.鋁脅迫對(duì)山茶屬植物光合特性的影響［J］.浙江林業(yè)科技，2006，26（4）：15-18.

責(zé)任編輯 董志堅(jiān)

Effects of Alum inum Stress on Growth and Photosynthetic Characteristics of Flue-cu red Tobacco

LI Huaiyuan,LIU Bolin,DENG Shiyuan,SONG Danni,ZHOU Yiye,CHEN Jia,and CHEN Jianjun*
Tobacco Laboratory,South China AgriculturalUniversity,Guangzhou 510642,China

In order to clarify the physiological mechanism of tobacco suffered alum inum toxicity in acidic soil,the effects of alum inum stress onthe growth and photosynthetic characteristics of flue-cured tobacco were studied via hydroponics experiments at 4 alum inum sulfate concentrations,0,50,250 and 500μmol·L-1,with the nutrient solution pH of 5.0.The results showed that：1)The root vigor of tobacco decreased obviously.2)The fresh weight,dry weight of roots and the biomass of stems and leaves decreased with the increase of alum inum concentration,and the root was affected more than stems and leaves.3)Under aluminum stress,the p lant height,stalk circum ference and single leaf area were inhibited; however,leaf length was not affected obviously,while leaf width did,which resulted in narrowlong leaves.4)The content of chlorophyll in leaves increased significantly 5 days after alum inum stress,but the influence became unobvious 20 days after alum inum stress.5)The net photosynthetic rate,stomatal conductance and transpiration rate of tobacco leaves increased at 50μmol·L-1,while significantly decreased at 250 and 500μmol·L-1.However,alum inum stress did not remarkably affect the intercellularCO2concentration of tobacco leaves.

Flue-cured tobacco;A lum inum stress;Agronomic trait;Photosynthetic characteristic

S572.01

A

1002-0861（2015）09-0009-06

10.16135/j.issn1002-0861.20150902

2014-11-24

2015-03-24

廣東省煙草專(zhuān)賣(mài)局（公司）科技項(xiàng)目“廣東濃香型特色優(yōu)質(zhì)煙葉開(kāi)發(fā)”（粵煙科[2011]28號(hào)，201101）；“優(yōu)質(zhì)烤煙理想生育進(jìn)程的研究與應(yīng)用”（粵煙科[2014]1號(hào)，201311）；“優(yōu)質(zhì)煙葉精準(zhǔn)水肥管理技術(shù)的規(guī)模應(yīng)用與示范”（粵煙科[2014]1號(hào)，201312）。

李淮源（1989—），碩士研究生，研究方向：煙草栽培與生理。E-mail：124429178@qq.com；*

陳建軍，E-mail：chenjianjun@scau.edu.cn

李淮源，劉柏林，鄧世媛，等.鋁脅迫對(duì)烤煙生長(zhǎng)和光合特性的影響［J］.煙草科技，2015，48（9）：9-13，26.

LI Huaiyuan,LIU Bolin,DENG Shiyuan,etal.Effects of alum inum stress on growth and photosynthetic characteristicsof flue-cured tobacco［J］.Tobacco Science&Technology，2015，48（9）：9-13，26.