氮鋅配施對烤煙氮、鋅積累及品質(zhì)的影響

姚 倩，張 珂，馬一瓊，穆 童，張藝潔，許自成

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002)

氮鋅配施對烤煙氮、鋅積累及品質(zhì)的影響

姚 倩，張 珂，馬一瓊，穆 童，張藝潔，許自成*

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002)

為確定烤煙生產(chǎn)中合理的氮鋅配比，以豫煙10號為材料，設(shè)置 75.0(高氮)、52.5(中氮)、30.0(低氮)kg/hm23個氮水平和16.330(高鋅)、8.165(低鋅) kg/hm22個鋅水平，共高氮高鋅(HH)、高氮低鋅(HL)、中氮高鋅(MH)、中氮低鋅(ML)、低氮高鋅(LH)、低氮低鋅(LL)6個處理，研究了氮鋅配施對煙田土壤酶活性，烤煙不同部位氮、鋅含量及煙葉品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：烤煙成熟期，ML處理烤煙根際土壤酸性磷酸酶、蛋白酶、過氧化氫酶活性均最高，分別較最低值處理(LH、LL、MH處理)高71.43%、86.96%、9.38%。隨著施氮量的增加，烤煙總氮含量升高；施氮量相同時，煙葉總氮的分配比例為HH>HL、MH>ML、LH>LL，根中總氮的分配比例則相反，表明高鋅促進(jìn)氮素向葉片轉(zhuǎn)移，低鋅促進(jìn)氮素向根中轉(zhuǎn)移。隨著施鋅量的增加，烤煙鋅含量升高；在高鋅條件下，煙葉中鋅的分配比例為LH>MH>HH；低鋅條件下，煙葉中鋅的分配比例為ML>LL>HL，說明高鋅低氮條件下促進(jìn)鋅向煙葉轉(zhuǎn)移，低鋅中氮條件下促進(jìn)鋅向煙葉轉(zhuǎn)移?？竞鬅熑~以ML、LH處理糖堿比較為適宜，香氣物質(zhì)含量較高，分別較HH處理高31.56%、16.64%?？偟目磥?，氮鋅配施以中氮低鋅和低氮高鋅處理煙葉綜合品質(zhì)較好。

烤煙； 氮鋅配施； 土壤酶； 氮含量； 鋅含量； 煙葉品質(zhì)

氮素是煙株生長發(fā)育和煙葉品質(zhì)形成的基礎(chǔ)[1]。近幾年，隨著施氮量的增加，土壤氮含量增多，但高氮條件會導(dǎo)致煙株對鋅元素的吸收減少[2]。鋅是植物生長必需的微量元素，煙株缺鋅時生長緩慢、葉片擴(kuò)展受阻，嚴(yán)重時葉片出現(xiàn)枯斑，后期枯斑顏色加深，煙葉質(zhì)量受到嚴(yán)重影響[3]。前人研究認(rèn)為，低氮條件下氮和鋅有協(xié)同效應(yīng)，施氮有利于植物對鋅的吸收運轉(zhuǎn)，但高氮條件下容易造成缺鋅[4]。黃文川等[5]、劉紅霞等[6]研究表明，氮鋅配施對夏玉米、小麥均具有顯著的增產(chǎn)效應(yīng)。楊清等[7]進(jìn)行了小麥氮、磷與鋅配合施用的研究，結(jié)果表明，氮鋅配合施用的效果好于單施氮和單施鋅。而在烤煙種植方面，目前針對大量元素的研究較多，但有關(guān)大量元素氮與微量元素鋅配施的研究較少[2]。鑒于此，研究了不同氮鋅配比對烤煙氮、鋅積累以及煙葉品質(zhì)的影響，以期為生產(chǎn)上合理利用氮、鋅營養(yǎng)提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2014—2015年在河南省洛陽市煙草公司煙葉科技園(洛寧縣小界鄉(xiāng)王村)進(jìn)行。供試烤煙品種為豫煙10號，該品種遺傳性狀穩(wěn)定，田間整齊度較高，長勢強(qiáng)，耐肥性強(qiáng)，易烘烤。試驗田前茬作物為煙草，所在地平均海拔1 114.6 m，全年日照2 606.92 h左右，日照率45%～50%，平均氣溫13.97 ℃，降雨量553.49 mm，無霜期180～200 d，地勢平坦，光照充足，熱量富裕。供試土壤為黃壤土，基本理化性狀如表1所示。

表1 供試土壤的基本理化性狀

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置3個氮水平[75.0(高氮)、52.5(中氮)、30.0(低氮)kg/hm2]和2個鋅水平[16.330(高鋅)、8.165(低鋅) kg/hm2]，共高氮高鋅(HH)、高氮低鋅(HL)、中氮高鋅(MH)、中氮低鋅(ML)、低氮高鋅(LH)、低氮低鋅(LL)6個處理。試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，每個處理重復(fù)3次。小區(qū)面積180 m2(10行區(qū))，株行距50 cm×120 cm，大田管理依據(jù)優(yōu)質(zhì)烤煙栽培技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，移栽煙苗發(fā)育良好，整齊度高，各處理其余施肥水平相同。

試驗處理中的氮量為施用基肥(餅肥、重質(zhì)碳酸鈣、煙草專用復(fù)合肥)的純氮量，鋅素由Zn2SO4·7H2O提供。氮肥和鋅肥均作為基肥一起施入。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 樣品采集 分別在烤煙移栽后30 d (伸根期)、60 d (旺長期)、90 d (成熟期)，每個處理選取3株有代表性的煙株進(jìn)行整株收獲，用清水沖洗干凈后，濾紙吸干，將其分為根、莖、葉三部分，稱其鮮質(zhì)量，然后在105 ℃下殺青15 min，之后在60 ℃下烘干至恒質(zhì)量，最后分別稱取根、莖、葉的干質(zhì)量，并將各個部位裝袋保存，帶回實驗室粉碎后過0.25 mm網(wǎng)篩，用于測定烤煙總氮、硝態(tài)氮和鋅含量。

取各處理烤后C3F煙葉 2 kg，烘干粉碎過0.25 mm網(wǎng)篩，用于化學(xué)成分和香氣物質(zhì)含量的測定。

在烤煙生長的伸根期、旺長期和成熟期，采集距表層5～20 cm深的土壤，混勻后過2.00 mm網(wǎng)篩，用冰盒帶回實驗室，置于4 ℃冰箱中冷藏待測土壤酶活性以及土壤鋅含量。

1.3.2 指標(biāo)測定方法 烤煙根、莖、葉總氮含量和烤后煙葉化學(xué)成分含量的測定采用連續(xù)流動分析儀法[8]；烤煙根、莖、葉硝態(tài)氮含量的測定采用紫外分光光度計法[9]；烤煙根、莖、葉鋅含量的測定采用干灰化法[10]，通過馬福爐將煙樣灰化，用ICP-OES儀器(Vista-MPX,USA)進(jìn)行測定；烤后煙葉香氣成分含量的測定采用水蒸氣同步蒸餾裝置提取，將提取液用二氯甲烷進(jìn)行萃取濃縮后進(jìn)樣分析，分析儀器為Auto system XL GC(配FID檢測器和自動進(jìn)樣器，美國PE公司生產(chǎn))、Turbo Mass色質(zhì)聯(lián)用儀(美國PE公司生產(chǎn))。

土壤酸性磷酸酶、蛋白酶、過氧化氫酶、脲酶、蔗糖酶等土壤酶活性的測定參照《土壤農(nóng)化分析》[11]；土壤有效鋅含量的測定采用DTPA浸提法進(jìn)行前處理，用ICP-OES儀器(Vista-MPX，USA)進(jìn)行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進(jìn)行圖表制作，使用SPSS 20.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮鋅配施對烤煙根際土壤酶活性的影響

由表2可以看出，隨著生育時期的推進(jìn)，土壤酸性磷酸酶、蛋白酶、脲酶活性總體上呈先增大后減小的趨勢，蔗糖酶活性呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢，土壤過氧化氫酶活性總體上變化不大。土壤酸性磷酸酶是與土壤磷元素轉(zhuǎn)化密切相關(guān)的一種酶，也是衡量土壤磷素肥力的指標(biāo)[12]。伸根期，LL處理土壤酸性磷酸酶活性最高，且顯著高于其他處理；旺長期，ML處理土壤酸性磷酸酶活性最大，與LL處理差異不顯著，但均顯著高于HH、MH、LH處理；成熟期，ML處理酸性磷酸酶活性最高，顯著高于HH、MH、LH處理，其中，較LH處理高71.43%。在相同施氮條件下，低鋅水平的酸性磷酸酶活性高于高鋅水平，說明高鋅抑制了土壤的酸性磷酸酶活性。

表2 氮鋅配施對烤煙根際土壤酶活性的影響 mg/(g·d)

注:同列不同字母表示處理間差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)。

蛋白酶屬于水解酶類，能將蛋白質(zhì)和多肽水解為氨基酸，對土壤供氮能力起主要作用[13-14]。成熟期，蛋白酶活性隨氮用量的增多表現(xiàn)為先增大后減小，以ML處理蛋白酶活性最高，顯著高于LL處理86.96%，說明適宜的施氮量能提高蛋白酶活性；在相同施氮條件下，成熟期蛋白酶活性表現(xiàn)為HL>HH、ML>MH、LH>LL，說明施中等氮量和高氮量時，低鋅能提高成熟期土壤的蛋白酶活性。

過氧化氫酶為氧化還原酶，能分解生物呼吸和有機(jī)物生化反應(yīng)產(chǎn)生的H2O2，解除對活細(xì)胞的毒害[12]。伸根期，土壤過氧化氫酶活性表現(xiàn)為LH處理最高，ML處理次之，MH處理最小，其中，ML、LH處理顯著高于其他4個處理；旺長期，MH處理土壤過氧化氫酶活性最大，顯著高于其他5個處理；成熟期，ML處理過氧化氫酶活性最高，顯著高于其他5個處理，其中，較MH處理高出9.38%。但整體來看，氮鋅互作對過氧化氫酶活性的影響規(guī)律不明顯。

土壤脲酶的酶促反應(yīng)產(chǎn)物是可供植物利用的氮源，其活性大小可用來表示土壤的供氮能力強(qiáng)弱。伸根期，土壤脲酶活性表現(xiàn)為HH處理最高，LL處理最小，HH處理與除HL處理以外的其他4個處理間差異顯著；旺長期，HH處理土壤脲酶活性最大，顯著高于ML、LH、LL處理；成熟期，HH、HL處理土壤脲酶活性較高，顯著高于ML、LH、LL處理，其中，HH處理較LL處理高48.66%?？偟目磥?，土壤脲酶活性隨施氮量的增多而逐漸增大，在相同施氮條件下，脲酶活性表現(xiàn)為HH>HL、MH>ML、LH>LL，說明高鋅可以提高脲酶活性。

土壤蔗糖酶主要參與高分子有機(jī)物的分解，改善土壤碳營養(yǎng)狀況，其活性大小可以反映土壤中碳的轉(zhuǎn)化強(qiáng)弱。成熟期，LL處理蔗糖酶活性最高，顯著高于HH、HL、MH處理。在煙株生長的旺長期和成熟期，土壤蔗糖酶活性隨施氮量的增加而減小，在相同施氮條件下，蔗糖酶活性總體表現(xiàn)為HL>HH、ML>MH、LL>LH，說明低鋅可以提高蔗糖酶活性。

2.2 氮鋅配施對烤煙氮素積累的影響

2.2.1 不同部位總氮含量 由圖1可以看出，煙株各部位的氮含量表現(xiàn)為葉>莖>根，煙株中氮元素主要在葉部富集。隨生育時期的推進(jìn)，根、莖中的總氮含量呈下降趨勢，而葉中的總氮含量則表現(xiàn)為先降低后升高。隨施氮水平的升高，烤煙各部位氮含量升高。當(dāng)施氮水平相同時，不同鋅水平下烤煙各部位氮含量總體以高鋅處理較高，表明高鋅有利于煙葉氮含量增加，鋅元素對煙葉氮元素的吸收表現(xiàn)為協(xié)同作用，但是不同鋅水平處理間總體表現(xiàn)為差異不顯著，表明煙株中的氮元素含量主要取決于施氮量?？偟膩砜矗鞯\互作處理烤煙的氮含量以HH處理最高，LL處理最低。

不同字母表示同一時期不同處理間差異顯著(P<0.05)，下同圖1 氮鋅配施對烤煙不同部位總氮含量的影響

2.2.2 不同部位總氮分配比例 由圖2可見，成熟期煙葉的總氮分配比例最高，各處理均超過了40%，莖次之，根的總氮分配比例最低。施氮量相同的條件下，煙葉的總氮分配比例表現(xiàn)為為HH>HL、MH>ML、LH>LL，而根中的總氮分配比例則相反，說明高鋅促進(jìn)了總氮向煙葉轉(zhuǎn)移，低鋅促進(jìn)總氮向根中轉(zhuǎn)移；施鋅量相同的條件下，煙葉的總氮分配比例表現(xiàn)為MH>LH>HH、ML>LL>HL，表明中氮條件促進(jìn)了總氮向煙葉的轉(zhuǎn)移。

圖2 氮鋅配施對烤煙成熟期總氮含量分布的影響

2.2.3 不同部位硝態(tài)氮含量 由圖3可以看出，烤煙各部位的硝態(tài)氮含量隨生育時期的推進(jìn)，總體上呈下降趨勢。對于煙根來說，相同施氮量條件下，高鋅水平提高煙根的硝態(tài)氮含量；相同施鋅量條件下，旺長期和成熟期煙根的硝態(tài)氮含量隨施氮量的增加而增加。對于煙莖來說，相同施氮量條件下，高鋅提高了伸根期和旺長期煙莖的硝態(tài)氮含量，低鋅提高了成熟期煙莖的硝態(tài)氮含量。對于煙葉來說，相同施氮量條件下，低鋅提高了各生育時期煙葉的硝態(tài)氮含量；伸根期，相同鋅水平下，煙葉的硝態(tài)氮含量為MH>LH>HH、 ML>LL>HL，說明中氮水平提高了伸根期煙葉的硝態(tài)氮含量；成熟期，LL處理煙葉的硝態(tài)氮含量最高，LH處理最低，但是6個處理之間差異不顯著。

圖3 氮鋅配施對烤煙不同部位硝態(tài)氮含量的影響

2.3 氮鋅配施對烤煙根際土壤鋅含量的影響

由圖4可以看出，隨烤煙生育時期的推進(jìn)，烤煙根際土壤鋅含量總體上呈先增大后減小的變化趨勢。總體看來，在相同施氮量條件下，隨施鋅量的增加，土壤鋅含量增多。伸根期，處理HH烤煙根際土壤鋅含量最高，且顯著高于HL、ML、LH、LL處理，ML處理土壤鋅含量最低，顯著低于HH、MH、LH、LL處理；在相同施鋅水平下，烤煙根際土壤鋅含量表現(xiàn)為HH>MH>LH、LL>HL>ML，說明高鋅水平下，高氮可以提高土壤鋅含量，而低鋅條件下，低氮可以提高土壤鋅含量。旺長期，MH處理烤煙根際土壤鋅含量最多，LL處理最少，MH處理與LH、LL處理差異顯著。成熟期，MH處理烤煙根際土壤鋅含量最高，與HL、LL處理差異顯著。在旺長期和成熟期，相同施鋅水平下，烤煙根際土壤鋅含量表現(xiàn)為MH>HH>LH、ML>HL>LL，說明中氮條件下烤煙根際土壤鋅含量最高。

圖4 氮鋅配施對烤煙根際土壤鋅含量的影響

2.4 氮鋅配施對烤煙鋅素積累的影響

2.4.1 不同部位鋅含量 由圖5可以看出，隨生育時期的推進(jìn)，煙株根、莖、葉中的鋅含量總體上呈先上升后下降的趨勢。成熟期，煙株不同部位鋅含量表現(xiàn)為葉>莖>根，說明鋅素更易富集在植物葉部。相對于低鋅水平，高鋅水平煙株各部位的鋅含量明顯增加。伸根期，高氮促進(jìn)烤煙各部位對鋅的吸收積累，而到了旺長期和成熟期，與中氮水平相比，低氮和高氮水平煙株各部位鋅含量有所降低。就氮鋅互作而言，總的來看，同一時期煙株根、葉、莖鋅含量的分布規(guī)律表現(xiàn)基本一致，6個處理組合相比較，以MH處理最高，LL處理最低。

圖5 氮鋅配施對烤煙不同部位鋅含量的影響

2.4.2 不同部位鋅分配比例 從圖6可見，成熟期煙葉中鋅的分配比例最高，各處理均超過了35%，莖次之，根最低。施氮量相同的處理煙葉中鋅的分配比例為HL>HH、ML>MH、LL>LH，而莖中鋅的分配比例規(guī)律則相反，說明低鋅水平促進(jìn)鋅向煙葉轉(zhuǎn)移，高鋅水平促進(jìn)鋅向莖中轉(zhuǎn)移。在高鋅條件下，煙葉中鋅的分配比例表現(xiàn)為LH>MH>HH，說明低氮促進(jìn)了鋅向煙葉轉(zhuǎn)移；在低鋅條件下，煙葉中鋅的分配比例表現(xiàn)為ML>LL>HL，說明中氮可以促進(jìn)鋅向煙葉轉(zhuǎn)移。

圖6 氮鋅配施對烤煙成熟期鋅含量分布的影響

2.5 氮鋅配施對烤后煙葉品質(zhì)的影響

2.5.1 化學(xué)成分 煙葉主要化學(xué)成分的適宜性和協(xié)調(diào)性是決定煙葉品質(zhì)的重要內(nèi)在要素[15-16]，是評價煙葉品質(zhì)的重要內(nèi)容[17-18]。由表3可知，HH、MH處理烤后煙葉的蛋白質(zhì)含量較高，LH、LL處理還原糖和總糖含量較高，HH處理煙堿和鉀含量最高，但氯含量相對較低。煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性是煙葉形成某種香味風(fēng)格時各類物質(zhì)間的平衡性，對煙葉質(zhì)量特征和香味風(fēng)格有重要影響[19]，目前主要用糖堿比、兩糖比和鉀氯比等指標(biāo)來評價煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。一般認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)烤煙的糖堿比以接近10為宜，兩糖比以≥0.75為宜，鉀氯比≥4[20]。從表3可見，LL處理烤后煙葉的糖堿比最高，HH處理最低，但以MH、ML處理最接近優(yōu)質(zhì)烤煙標(biāo)準(zhǔn)；兩糖比以LL處理最高，LH、LL處理最接近優(yōu)質(zhì)烤煙標(biāo)準(zhǔn)；鉀氯比以HH處理最大，最接近優(yōu)質(zhì)烤煙標(biāo)準(zhǔn)。

2.5.2 香氣成分 煙葉的香氣質(zhì)量是煙葉內(nèi)在質(zhì)量的重要組成部分，也是衡量煙葉特色和可用性的重要評價指標(biāo)之一[21]，煙葉中致香物質(zhì)含量則與煙葉香氣質(zhì)量密切相關(guān)[22]。根據(jù)煙葉致香物質(zhì)代謝途徑的不同，主要分為類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物、棕色化反應(yīng)降解產(chǎn)物(非酶反應(yīng))、苯丙氨酸類降解產(chǎn)物、類西柏烷類降解產(chǎn)物以及其他代謝物類[14,22]。

類胡蘿卜素降解產(chǎn)物與煙葉的香氣、色澤及質(zhì)量密切相關(guān)，是影響烤煙品質(zhì)的重要潛香型物質(zhì)之一[23]。由表4可知，ML、MH處理烤后煙葉中類胡蘿素類降解產(chǎn)物總量較高，分別為49.62、48.39 μg/g，HH處理最低，僅為41.13 μg/g。苯丙氨酸類降解產(chǎn)物含量最多的是ML處理。美拉德反應(yīng)降解產(chǎn)物對煙葉香氣質(zhì)、香氣量和香型的形成具有重要貢獻(xiàn)，各處理的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中糠醛的含量最高，其中ML處理的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物總量最高，為17.91 μg/g。類西柏烷類降解產(chǎn)物含量最多的處理為LH。其他類香氣物質(zhì)中，含量最多的是新植二烯，其中以ML處理新植二烯含量最多，為715.24 μg/g，其次是LH處理，為630.82 μg/g。不同處理烤后煙葉的致香物質(zhì)總量表現(xiàn)為ML>LH>LL>MH>HL>HH，處理ML、LH分別比HH高31.56%、16.64%。

表4 不同處理烤后煙葉的致香物質(zhì)含量 μg/g

3 結(jié)論與討論

植物體內(nèi)的鋅大部分來源于土壤，土壤中的鋅含量高，則植物體內(nèi)的鋅含量就高[24-25]。本試驗不同處理烤煙在大田生育前期，根中的鋅含量高于莖和葉，這與已有的研究結(jié)果相一致[26]。隨著生育時期的推進(jìn)，烤煙根、莖、葉的鋅含量總體上呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，這可能是因為鋅在土壤中比較穩(wěn)定，在大田生長前期烤煙根系尚不發(fā)達(dá)，對鋅元素的吸收較弱，隨著生育時期的推進(jìn)，煙株根系不斷壯大，烤煙對鋅的吸收和積累逐漸增多；到烤煙成熟期，由于鋅在土壤中的富集作用，使得烤煙體內(nèi)的鋅含量減少[27]。旺長期和成熟期，相同施鋅量條件下，烤煙鋅含量表現(xiàn)為中氮>高氮>低氮，表明中氮營養(yǎng)水平可以提高煙株的鋅含量。就烤煙不同部位鋅含量而言，在相同施氮量條件下，低鋅促進(jìn)鋅向煙葉轉(zhuǎn)移，而高鋅促進(jìn)鋅向莖中轉(zhuǎn)移；在高鋅條件下，低氮促進(jìn)鋅向煙葉轉(zhuǎn)移，而在低鋅條件下，中氮促進(jìn)鋅向煙葉轉(zhuǎn)移。

鋅元素可以促進(jìn)作物對氮、磷、鉀的吸收[27]。本試驗表明，隨著施氮量的增加，烤煙總氮含量也隨之增多；高鋅處理的烤煙總氮含量高于低鋅處理，表明高鋅促進(jìn)烤煙氮素積累的效果更為明顯。李文卿等[28]研究認(rèn)為，隨生育時期的推進(jìn)，煙株地上部總氮含量不斷下降，但施氮量增加之后，其下降幅度減小。另有研究[29]表明，土壤固氮量多，烤煙總氮含量較高，這與本試驗結(jié)果相一致。就烤煙各部位氮素的積累分布而言，當(dāng)施氮量相同時，高鋅水平促進(jìn)氮向煙葉轉(zhuǎn)移，低鋅水平促進(jìn)氮向根中轉(zhuǎn)移；當(dāng)施鋅量相同時，中氮水平促進(jìn)氮向煙葉轉(zhuǎn)移?？緹熑~片中，高鋅水平的硝態(tài)氮含量低于低鋅水平，這是因為當(dāng)植物鋅水平低時，會引起硝酸還原酶活性降低，從而抑制硝態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)殇@態(tài)氮，最終使得硝態(tài)氮含量升高。

氮鋅配施對烤煙氮、鋅積累和品質(zhì)的影響可通過土壤酶活性的變化進(jìn)行解釋。土壤酶廣泛參與土壤中營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)、能量代謝等過程[30]，其活性可以綜合表征土壤的生物狀況，能從生物學(xué)角度反映土壤的肥力狀況[31]。土壤酸性磷酸酶活性可以反映土壤磷素營養(yǎng)狀況，本試驗表明，在烤煙成熟期，在相同的氮用量下，高鋅抑制了土壤酸性磷酸酶的活性，這與黃游等[32]的研究結(jié)果一致；蛋白酶活性以中氮處理最高；脲酶活性隨著施氮量的增加呈升高趨勢。劉美玉等[33]、郭天財?shù)萚34]研究表明，氮肥對土壤脲酶有激活作用，與本試驗結(jié)果相一致。在相同施氮量條件下，高鋅提高脲酶的活性，低鋅提高蔗糖酶活性；而在相同施鋅量條件下，蔗糖酶活性表現(xiàn)為低氮>中氮>高氮，其原因可能是蔗糖酶直接參與土壤的碳代謝，土壤中施氮量低使得C/N比提高[35]，烤煙的碳代謝增強(qiáng)，蔗糖酶活性增強(qiáng)。低氮高鋅、低氮低鋅處理的蔗糖酶活性較高，其總糖、還原糖含量也相對較高，這與已有研究結(jié)果相一致[35]?？偟膩砜?，成熟期中氮低鋅處理根際土壤的酸性磷酸酶、蛋白酶和過氧化氫酶活性均最高，表明中氮低鋅配施的條件下，有利于提高土壤中酶活性和微生物活性。研究[36]表明，土壤中磷酸酶、蛋白酶和過氧化氫酶的活性與細(xì)菌的數(shù)量呈正相關(guān)，可提高土壤中有機(jī)酸、氨基酸、維生素等含量，從而引起碳氮比提高，有利于煙葉成熟期由氮代謝及時向碳代謝轉(zhuǎn)變，為優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

煙葉綜合品質(zhì)的好壞主要取決于化學(xué)成分比例是否適宜以及香氣物質(zhì)含量是否充足。烤后煙葉的糖堿比常被作為評價煙氣勁頭和柔和性的指標(biāo)，總糖和煙堿含量的平衡是形成優(yōu)質(zhì)煙葉的重要因素。糖堿比過高會使煙氣平淡、缺乏勁頭，過低則會使煙氣勁頭強(qiáng)烈、刺激性增大。本研究結(jié)果表明，中氮低鋅和低氮高鋅處理的烤后煙葉化學(xué)成分較為協(xié)調(diào)，且蛋白質(zhì)含量較低，能夠降低煙葉的刺激性，改善煙葉的品質(zhì)，且中氮低鋅處理的烤后煙葉香氣含量最高，低氮高鋅處理次之。

總的看來，合理的氮鋅配施對烤煙氮、鋅積累和土壤酶活性具有重要影響，可通過改善施肥比例來提高煙葉品質(zhì)。不同處理烤后煙葉的化學(xué)成分和香氣物質(zhì)含量結(jié)果顯示，中氮低鋅和低氮高鋅處理的烤后煙葉品質(zhì)最好，可作為大田合理利用氮、鋅營養(yǎng)的參考。

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Effect of Combined Application of Nitrogen and Zn on Nitrogen and Zn Accumulation and Quality of Flue-cured Tobacco

YAO Qian,ZHANG Ke,MA Yiqiong,MU Tong,ZHANG Yijie,XU Zicheng*

(College of Tobacco Science,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China)

In order to determine the reasonable ratio of nitrogen and Zn in flue-cured tobacco production,we set three nitrogen levels,namely 75.0(high nitrogen),52.5(medium nitrogen),and 30.0(low nitrogen) kg/ha,and set two Zn levels,namely 16.330(high zinc),8.165(low zinc)kg/ha.A total of 6 treatments were high nitrogen and high Zn(HH),high nitrogen and low Zn(HL),medium nitrogen and high Zn(MH),medium nitrogen and low Zn(ML),low nitrogen and high Zn(LH),low nitrogen and low Zn(LL).The effects of combined application of nitrogen and Zn on the activity of soil enzyme,the content of nitrogen and Zn and quality of different parts of flue-cured tobacco were studied with the material of Yuyan 10.The results showed that at the mature stage of flue-cured tobacco,the activities of acid phosphatase,protease and catalase in rhizosphere soil of flue-cured tobacco of ML treatment were the highest,which were 71.43%,86.96% and 9.38% higher than the LH，LL,MH treatments.With the increase of nitrogen application amount,the total nitrogen content was increased in flue-cured tobacco,and under the same nitrogen condition,the distribution rate of total nitrogen in tobacco leaves was HH>HL,MH>ML,LH>LL,and the distribution rate was the opposite in root,which indicated that the high Zn promoted the transfer of nitrogen to the leaf,whereas low Zn promoted the transfer of nitrogen to the root.With the increase of Zn application amount,the Zn content was increased in flue-cured tobacco.Under the condition of high Zn,the Zn distribution rate was LH>MH>HH,and under the condition of low Zn,the Zn distribution rate was ML>LL>HL.The results showed that low nitrogen and high Zn promoted the transfer of Zn to tobacco leaves,medium nitrogen and low Zn promoted the transfer of Zn to tobacco leaves.There were two treatments gave higher aroma substances content in tobacco,which were ML and LH treatments,increased by 31.56% and 16.64% compared with the HH treatment respectively.Generally speaking,the quality of flue-cured tobacco of ML and LH treatments was better.

flue-cured tobacco; combined application of nitrogen and Zn; soil enzymes; nitrogen content; zinc content; tobacco quality

2017-02-21

中國煙草總公司河南省公司重點科技攻關(guān)項目(HYKJ201405)

姚 倩(1992-)，女，河南義馬人，在讀碩士研究生，研究方向：煙草栽培生理與質(zhì)量評價。 E-mail:329661988@qq.com

*通訊作者：許自成(1964-)，男，河南汝南人，教授，主要從事煙草品質(zhì)生態(tài)學(xué)研究。E-mail:zichengxu@126.com

S572

A

1004-3268(2017)08-0038-08