鉬肥對烤煙質量影響研究進展

萬 越，張黎明

（湖南省煙草公司湘西自治州公司，湖南 吉首 416000）

鉬肥對烤煙質量影響研究進展

萬 越，張黎明

（湖南省煙草公司湘西自治州公司，湖南 吉首 416000）

介紹了我國植煙區(qū)土壤鉬含量的基本情況，綜述了鉬肥對烤煙品質的影響，分析了土壤鉬肥供應能力的影響因素，鉬肥對烤煙生長發(fā)育、烘烤和品質的影響，并對開展鉬肥的研究進行了展望。

烤煙；鉬肥；產量；品質

世界各國土壤中鉬的含量存在一定差異，這與土壤類型和土壤發(fā)育母質有較大關系[1-6]。鉬在土壤中的含量比較低，在地殼中的豐度僅為0.05～40 μg/g，平均含量只有1.5 μg/g[7]。我國土壤中全鉬含量范圍為0.1～6 mg/kg，平均含量1.7 mg/kg[8-9]。鉬元素分別在1939年和1981年被證實為植物和動物生長所必需的重要微量元素，雖然其需求量微少，但在動植物生長發(fā)育過程中的功能具有不可替代性。近年人們來就鉬在烤煙各器官中的積累與分布，鉬對烤煙大田和烘烤過程中生理生化特性影響，以及施鉬對烤煙化學成分和產質量的影響等做了大量的研究。筆者試從植煙土壤鉬肥供應能力影響因素，鉬在烤煙生長發(fā)育和調制過程中的作用，以及鉬肥與其他營養(yǎng)元素配施對烤煙品質的影響等方面綜述我國鉬肥對烤煙產質量影響的研究現狀，并對烤煙鉬肥的研究方向進行展望。

1 我國植煙區(qū)土壤鉬含量與外源鉬肥

土壤中鉬的主要存在形態(tài)有4種，分別是水溶態(tài)鉬、交換態(tài)鉬、有機結合態(tài)鉬和難溶態(tài)鉬，其中有機結合態(tài)鉬和難溶態(tài)鉬不能被植物吸收利用，MoO42-是土壤中有效鉬的主要存在形態(tài)[10]。李章海等[11]在大田試驗條件下，對烤煙產量性狀、上等煙和雜色煙比例綜合分析發(fā)現，土壤有效鉬臨界值約為0.2 mg/kg。目前，我國部分植煙區(qū)存在不同程度鉬缺乏現象：黃元炯等[12]對河南省58個植煙縣（市）3 362個耕層土樣的有效鉬含量進行了分析，其土壤有效鉬含量僅為0.025 mg/kg，屬嚴重缺鉬土壤；周文亮等[13]研究發(fā)現廣西百色植煙區(qū)也存在大面積鉬缺乏現象；王東勝等[14]對江西省15個縣的植煙土壤有效鉬含量進行了分析和比較，發(fā)現其所有調查土壤有效鉬平均含量僅為0.088 mg/kg，屬鉬嚴重缺乏土壤；武德傳等[15]通過對黔南州9個縣（市）1 250份植煙土壤樣品進行統(tǒng)計分析后發(fā)現，土壤中有效鉬主要受自然因素的影響，分布存在較強的空間相關性，總體呈現出西部和北部高并向四周梯度遞減的趨勢，植煙土壤中有效鉬的平均值為0.146 9 mg/kg，變幅較大且變異性強，以0.2 mg/kg為有效鉬臨界值則83.81%的植煙土壤缺鉬；何結望等[16]調查發(fā)現湖北恩施、宜昌、襄樊和十堰等主產煙區(qū)土壤有效鉬含量較為豐沛。

農業(yè)生產中常用鉬肥種類有鉬酸銨（含鉬54.3%）、鉬酸鈉（含鉬35.5%）、三氧化鉬（含鉬66%）及含鉬工業(yè)廢渣[17]。烤煙生產和試驗使用的鉬肥主要有鉬酸銨和由合肥華徽生物科技公司生產的煙草專用高效鉬肥（MoO3含量為2.5%）。

2 鉬肥對烤煙品質的影響

2.1 植煙土壤鉬肥供應能力的影響因素

pH值為土壤中鉬有效性的重要影響因素，酸性土壤中含大量水合鐵、鋁氧化物和高嶺石，它們對鉬有強烈的吸附和固定作用，會導致土壤鉬肥有效供給能力降低，而引起煙株缺鉬，但當pH值上升時會被解吸重新成為有效態(tài)鉬[18-21]。烤煙生長中的鉀肥主要來源為硫酸鉀，據Gupta[22]研究發(fā)現鉬酸根和硫酸根離子半徑大小相似、化合價相同，因此在植物吸收礦質營養(yǎng)的過程中鉬酸根和硫酸根之間存在拮抗作用，Alhendawi[23]進一步研究表明施用硫肥對植物根系對鉬的吸收存在抑制作用。在煙葉生產中由于化學肥料的連年施用，土壤pH值不斷下降，加之生產上沒有施用鉬肥的習慣，因此部分植煙土壤已經出現缺鉬的現象[21]。

2.2 鉬肥對烤煙生長發(fā)育過程中生理生化特性的影響

鉬屬于過渡金屬元素，雖然含量很少，但卻廣泛存在于多種生物體內，是生物體內多種金屬酶的活性中心的重要構成[24]。目前發(fā)現存在于真核生物中的含鉬酶只有6種，其中硝酸還原酶（NR）是以喋呤鉬輔因子為活性中心的一類[25-28]。張紀利等[29]對K326、云煙85、紅花大金元、CB-1這4個烤煙品種研究發(fā)現，與對照相比，施鉬肥不僅能提高烤煙生育前期特別是旺長期的葉片的NR活性，而且能不同程度地降低4個烤煙品種旺長期的葉片NO3-N含量，減少煙株硝酸鹽的積累。秦亞光等[30]研究發(fā)現在一定范圍內隨著鉬酸銨施用量的增加，烤煙葉片硝酸鹽和亞硝酸鹽含量均降低，且不同部位葉片硝酸鹽含量的變化規(guī)律一致，對各處理表現綜合分析，以團棵期葉面噴施0.5 g/kg鉬酸銨溶液3次對抑制烤煙硝酸鹽和亞硝酸鹽積累效果最優(yōu)。李章海等[31]在盆栽試驗條件下研究發(fā)現，在烤煙生育前期，施鉬處理煙株的光合速率明顯高于未施鉬肥對照處理，說明施鉬肥能提高煙葉的光合強度，有利于增加光合產物和提高煙葉產量。張紀利等[32]在大田試驗條件下，對不同烤煙品種進行噴施高效鉬處理，結果表明施鉬肥能不同程度地提高4個烤煙品種生育前期葉片葉綠素的含量，提高光合速率促進烤煙光合產物的形成和積累。陳永安等[33]通過盆栽試驗把一定劑量的鉬素營養(yǎng)做基肥施入，經測定在40和55 d時烤煙葉片中葉綠素和類胡蘿卜素含量有明顯增高，胞間CO2濃度較低，煙株的光合性能和水分利用率均較對照高。結果表明，盆栽試驗條件下鉬肥施用量為1.35 mg/盆（10 kg土計）時，能夠提高烤煙生長前期的光合速率，增加前中期干物質積累，促進煙葉正常落黃適時采收。

2.3 鉬肥對烤煙烘烤過程中品質形成的影響

烘烤過程是對烤煙的外觀和內在品質的塑造與固定，酶促棕色化反應對烤煙品質的形成極為不利[34]。煙葉烘烤過程中酶促棕色化反應的發(fā)生是由多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase，PPO）介導，它在一定條件下能將多酚類化合物催化氧化轉化為σ-醌，進一步發(fā)生聚合反應產生黑色素，導致烤后煙葉產生掛灰和雜色，降低經濟效益[35]?？箟难幔ˋscorbic Acid，AsA）即維生素C是一種強還原劑，它可以抑制PPO的活性同時將酶促棕色化反應產物σ-醌還原為多酚，從而有效抑制酶促棕色化反應進程[36-37]，施用鉬肥的烤煙葉片Vc氧化酶（AAO）的活性在烘烤24 h之內活性較低，能夠加強Vc的抗活性氧化作[38]。張紀利等[39]在大田土壤有效鉬為0.03 mg/kg條件下研究發(fā)現，與對照相比較施鉬的4個烤煙品種K326、云煙85、CB-1和紅大的成熟煙葉，在提高AsA含量的同時降低了PPO活性，上中等煙葉比例顯著提高，雜色煙的比例顯著降低。說明增施鉬肥結合適宜的烘烤工藝，能夠有效抑制烤煙烘烤過程中酶促棕色化反應的發(fā)生，促進良好煙葉品質的形成。李章海等[40]在不同試驗點缺鉬植煙土壤上進行葉面噴施鉬肥試驗，結果表明施鉬能提高云煙85成熟上部煙葉烘烤前期AsA含量，同時在烘烤前期有效降低了煙葉PPO活性，減少了上部葉掛灰和雜色，這與張紀利[39]在不同烤煙品種上研究結果相一致。

2.4 鉬肥與其他營養(yǎng)元素配施對烤煙產量品質的影響

鉬肥對烤煙最直觀的影響表現在產量和品質上。對四川省植煙區(qū)不同類型土壤研究發(fā)現，在酸性土壤條件下，烤煙團棵期噴施鉬肥有利于改善其農藝和經濟性狀，同時對烤煙化學成分有一定協調作用，但當土壤為堿性時噴施鉬肥效果不明顯[41]。李余湘等[42]研究發(fā)現，葉面噴施鉬肥能顯著提高烤煙葉片鉬含量，改善煙葉品質提高煙葉產值和上等煙率，另外，施鉬肥對烤煙上部葉化學成分影響較中部葉明顯，能夠增加上部葉糖含量降低煙堿含量，從而起到協調化學成分，提高可用性的作用。

關于鉬、氮配合施用的研究表明較高氮水平下施鉬對于提高煙葉產量具有良好的效果，同時還可以對煙葉中可溶性糖、蛋白質及氨基酸的含量起到促進作用，但不同氮素水平下所增加的氨基酸種類存在差異[43]。武麗等[44]研究發(fā)現根據鉬肥施用量不同烤煙體內鉬分配情況也有所不同，綜合來看鉬在各器官中的分配大致表現為花芽＜根、莖＜葉片，上部葉＜中部葉＜下部葉。據報道將鉬（Mo）、維生素C（Vc）與不同種植物生長調節(jié)劑配合噴施后發(fā)現，烤煙倒一葉、倒十葉的葉面積和株高增幅較大[45]。各處理中以NAA + GA + IAA + Mo 和NAA + GA + IAA + ABA 這2個處理的煙葉增糖降堿作用較明顯，煙葉糖堿比增大，對調高化學成分的協調性有一定的效果。

3 研究展望

綜上所述，鉬素營養(yǎng)是影響烤煙產量品質的重要因素，在缺鉬的植煙土壤施用適量的鉬肥可以提高烤煙的產量和品質，無論是噴施還是澆施都能取得良好的效果。鉬肥的充足供給能夠均衡煙株營養(yǎng)，促進煙株生長發(fā)育的正常進行，提高烤煙產量，改善烤煙品質，并且能在一定程度上促進烤煙品質元素K的吸收[29]。因此，開展烤煙鉬肥方面的研究，將鉬肥應用到烤煙生產中，具有重要的實際意義。目前，鉬肥在小麥上的研究較為全面深入，涉及到低溫脅迫和缺鉬等情況下生理機制的揭示[46-49]。而鉬肥在煙草上的研究多集中在烤煙的生長發(fā)育、經濟性狀及常規(guī)化學成分等方面，有關鉬肥對烤煙抗逆性和抗病性機制、鉬與烤煙基因型的關系等方面尚有許多未曾深入研究的問題。因此，為進一步發(fā)揮鉬對提高烤煙產量和質量作用，建議在鉬肥方面開展以下研究：

（1）鉬肥種類的篩選。目前應用比較普遍的鉬肥有鉬酸銨和煙草專用高效鉬肥。鉬肥在烤煙生長發(fā)育過程中需求量較少但又不可或缺，因此高效和緩釋可以作為烤煙中微量肥料的一個發(fā)展方向，達到一次施入多季利用的目標，這也符合烤煙生產中減工降本，提質增效原則。

（2）施用方法探索。目前鉬肥在烤煙生產中最常用的方法是在營養(yǎng)關鍵期葉面噴施或澆施，雖然能取得一定的效果，但不利于減工降本和大面積推廣。鉬肥屬于微肥，用量極少，利用烤煙漂浮育苗技術，在不同鉬肥濃度梯度的營養(yǎng)液中培育煙苗，以期尋找出既能保證煙苗正常生長又能緩解烤煙大田缺鉬的鉬肥濃度，以達到烤煙鉬肥的高效施用和大面積推廣的目標。

（3）利用現代生物技術，提高煙葉鉬含量。目前關于富鉀烤煙品種和鉀離子通道基因表達已有相關研究[50-52]，而在探索烤煙鉬素與基因型的關系，以及關于鉬的根系吸收和細胞間的轉運機制方面研究較少，因此利用現代生物技術改良烤煙鉬素具有廣闊的研究前景。

[1] Giussani A. Molybdenum in the Environment and its Relevance for Animal and Human Health[J]. Encyclopedia of Environmental Health，2011：840-846.

[2] Koljonen T，Darnley A G. The Geochemical Atlas of Finland，Part 2. Till. Economic Geology and the Bulletin of the Society of Economic Geologists[J]，1994，89（1）：211.

[3] Govindaraju K. 1994 compilation of working values and sample description for 383 geostandards. Geostandards newsletter[J]，2007，18（S1）：1-158.

[4] Kabata A，Pendias H. Trace elements in soils and plants[M]. Boca Raton：CRC Press， 2001.

[5] 曹 恭，梁鳴早. 鉬—平衡栽培體系中植物必需的微量元素[J]. 土壤肥料，2004，（3）：2-4.

[6] De P L A，Buckley W T，Kowalenko C G. Micronutrient concentrations of commercially grown vegetables and of soils in the Lower Fraser Valley of British Columbia. Canadian journal of soil science[J]. 1996，76（2）：173-182.

[7] Townshend A，Worsfold P J，Poole C R. Encyclopedia of analytical science[J]. Academic Press London，1995.

[8] 劉 鵬，楊玉愛. 土壤中的鉬及其植物效應的研究進展[J]. 農業(yè)環(huán)境保護，2001，20（4）：280-282.

[9] 趙勝利，周桃華，李章海. 植煙土壤中鉬素的研究[J]. 安徽農學通報，2009，15（12）：69-71.

[10] 錢 鋼，許洪洋. 土壤中有效鉬的快速測定[J]. 黑龍江國土資源，2006，（11）：42.

[11] 李章海，張西仲，武 麗，等. 烤煙土壤有效鉬臨界值的初步研究[J].煙草科技，2012，（1）：69-73.

[12] 黃元炯，張 翔，范藝寬，等. 河南煙區(qū)土壤硫、鎂及微量元素的含量與分布[J]. 煙草科技，2005，（3）：33-36.

[13] 周文亮，黃 瑾，林北森，等. 百色植煙土壤有效態(tài)微量元素含量評價[J]. 農學學報，2012，2（8）：44-48.

[14] 王東勝，徐慶凱，王能如，等. 江西煙區(qū)土壤中量及微量元素的含量分析[J]. 貴州農業(yè)科學，2011，39（2）：91-96.

[15] 武德傳，陳永安，張西仲，等. 黔南山地植煙土壤有效鉬空間變異分析[J]. 云南農業(yè)大學學報，2012，27（6）：851-857.

[16] 何結望，畢慶文，袁家富，等. 湖北煙區(qū)氣候與土壤生態(tài)因素分析[J].中國煙草科學，2006，27（4）：13-17.

[17] 李明華. 肥料新品種—有機鉬[J]. 農家之友，2005，（4）：15-16.

[18] 王 云，魏復盛. 土壤環(huán)境元素化學[M]. 北京：中國環(huán)境科學出版社，1995.

[19] 鄒邦基. 微量元素與微肥施用[M]. 北京：農業(yè)出版社，1989.

[20] J.J莫爾維德特，W L 林賽，P W 吉奧爾達諾. 農業(yè)中的微量營養(yǎng)元素[M]. 北京：農業(yè)出版社，1984.

[21] 崔國明，張 輝. Mo肥對煙葉產量品質的影響[J]. 煙草科技，2000，（3）：39-41.

[22] Gupta U C. Molybdenum in agriculture[M]. Oxford：Cambridge University Press，1997.

[23] Alhendawi R A，Kirkby E A，Pilbeam D J. Evidence that sulfur deficiency enhances molybdenum transport in xylem sap of tomato plants[J]. Journal of plant nutrition，2005，28（8）：1347-1353.

[24] Schwarz G，Mendel R R. Molybdenum cofactor biosynthesis and molybdenum enzymes[J]. Annu Rev Plant Biol，2006，（57）：623-647.

[25] Sigel A，Sigel H. Metals Ions in Biological System：Volume 39：Molybdenum and Tungsten：Their Roles in Biological Processes[M]. Boca Raton：CRC Press，2002.

[26] Mendel R R，Schwarz G. Molybdenum cofactor biosynthesis in plants and humans[J]. Coordination Chemistry Reviews，2011，255（9）：1145-1158.

[27] Gasber A，Klaumann S，Trentmann 0，et al. Identification of an Arabidopsis solute carrier critical for intracellular transport and interorgan allocation of molybdate[J]. Plant Biology，2011，13（5）：710-718.

[28] Schwarz G，Mendel R R，Ribbe M W. Molybdenum cofactors，enzymes and pathways[J]. Nature，2009，460（7257）：839-847.

[29] 張紀利，羅紅香，楊梅林，等. 鉬對烤煙葉片硝酸還原酶活性、硝態(tài)氮含量及產質的影響[J]. 中國煙草學報，2011，（1）：67-71.

[30] 秦亞光，王留興，樊青霞，等. 施鉬對烤煙硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的影響[J]. 河南農業(yè)科學，2008，（7）：54-56.

[31] 李章海，宋澤民，黃 剛，等. 缺鉬煙田施鉬對煙草光合作用和氮代謝及煙葉品質的影響[J]. 煙草科技，2008，（11）：56-58，66.

[32] 張紀利，李余湘，羅紅香，等. 施鉬對煙草葉綠素含量、光合速率、產量及品質的影響[J]. 中國煙草科學，2011，32（2）：24-29.

[33] 陳永安，武 麗，李余湘，等. 鉬營養(yǎng)對烤煙光合色素、光合特性和水分利用率的影響[J]. 安徽農業(yè)大學學報，2012，39（3）：421-425.

[34] 宮長榮. 煙草調制學[M]. 北京：中國農業(yè)出版社，2003.

[35] 彭新輝，周清明，易建華，等. 煙草多酚氧化酶研究進展[J]. 煙草科技，2006，（12）：38-42．

[36] 李玉娥，尹啟生，宋紀真，等. 烤煙中多酚氧化酶促褐變反應抑制劑的篩選[J]. 煙草科技，2008，（11）：40-46.

[37] 雷東鋒，蔣大宗，王一理. 煙草中多酚氧化酶的生理生化特征及其活性控制的研究[J]. 西安交通大學學報，2003，37（12）：1316-1320.

[38] 趙勝利. 鉬素營養(yǎng)對煙草生理生化特性及產量產值的影響[D]. 安徽：安徽農業(yè)大學圖書館，2009.

[39] 張紀利，李章海，李余湘，等. 鉬對烤煙烘烤過程中酶促棕色化反應相關指標的影響[J]. 煙草科技，2010，（10）：52-55.

[40] 李章海，宋澤民，黃 剛，等. 鉬對烤煙烘烤過程中酶促棕色化和煙葉質量的影響[J]. 中國煙草科學，2011，32（3）：46-50.

[41] 廖曉勇，向 明，秦 毅. 噴施鉬肥對四川烤煙農藝與經濟性狀的影響研究[J]. 中國生態(tài)農業(yè)學報，2005，13（3）：51-53

[42] 李余湘，張西仲，李章海，等. 烤煙葉面噴施鉬肥效應研究[J]. 貴州農業(yè)科學，2011，39（2）：60-62.

[43] 胡珍蘭. 鉬氮配施對烤煙碳氮代謝及產量、品質的影響[D]. 武漢：華中農業(yè)大學，2013.

[44] 武 麗，張西仲，李余湘，等. 鉬營養(yǎng)對烤煙干物質積累、鉬素分配和利用率的影響[J]. 江西農業(yè)大學學報，2012，34（3）：445-450.

[45] 武 麗，徐曉燕，李章海，等. 不同植物生長調節(jié)劑及其與Mo、維生素C配施對烤煙農藝性狀和化學成分的影響[J]. 安徽農業(yè)大學學報，2005，32（3）：273-277.

[46] 孫學成，胡承孝，譚啟玲，等. 施用鉬肥對冬小麥游離氨基酸、可溶性蛋白質和糖含量的影響[J].華中農業(yè)大學學報，2002，（1）：40-43.

[47] 喻 敏，胡承孝，王運華. 缺鉬對冬小麥不同品種葉綠素含量和葉綠體超微結構的影響[J]. 華中農業(yè)大學學報，2005，（5）：465-469.

[48] 孫學成，譚啟玲，胡承孝，等. 低溫脅迫下鉬對冬小麥抗氧化酶活性的影響[J]. 中國農業(yè)科學，2006，39（5）：952-959.

[49] 孫學成，胡承孝，譚啟玲，等. 低溫脅迫下鉬對冬小麥光合作用特性的影響[J]. 作物學報，2006，（9）：1418-1422.

[50] 楊鐵釗，彭玉富. 富鉀基因型烤煙鉀積累特征研究[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2006，12（5）：750-753.

[51] 蘇賢坤，張曉海，汪自強. 烤煙鉀素營養(yǎng)特性的基因型差異研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2005，11（4）：536-540.

[52] 代曉燕，蘇以榮，魏文學，等. 打頂對烤煙植株鉀素代謝和鉀離子通道基因表達的影響[J]. 中國農業(yè)科學，2009，42（3）：854-861.

（責任編輯：肖彥資）

Research Progress on Influence of Molybdenum Fertilizer on Quality of Flue Cured Tobacco

WAN Yue，ZHANG Li-ming
（Hunan Provincial Tobacco Company Xiangxi Branch, Jishou 416000, PRC）

The paper introduced the basic situation of molybdenum content in soil of tobacco growing areas in China, summarized the effect of molybdenum fertilizer on quality of fl ue-cured tobacco, and analyzed the in fl uencing factors of soil molybdenum fertilizer supplying capacity. The effects of molybdenum fertilizer on the growth, development, baking and quality of flue-cured tobacco were discussed, the prospect of molybdenum fertilizer research was also prospected.

fl ue cured tobacco; molybdenum fertilizer; yield; quality

S572

：A

：1006-060X（2017）08-0127-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.008.033

2017-05-13

湖南省煙草公司項目（XX16-17Aa01、XX15-17Aa02）

萬 越（1978-），男，湖北咸寧市人 助理農藝師，主要從事煙葉生產及科研工作。

張黎明