氮肥形態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，陸 坤，盧 鑫

（1. 湖南農業大學煙草研究院，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濟作物[1]，而施肥是煙草栽培中的一項重要的技術。在目前的栽培技術中，施肥技術對烤煙的影響最大，其中氮是影響煙葉品質的主要元素，直接關系到烤煙的產量和質量[2-5]。烤煙是喜硝態氮的植物，國外的烤煙生產中一般提倡使用無機氮肥，并且要求硝態氮的比例超過50%[6]。國內研究也表明，烤煙的產量和品質隨硝態氮使用比例的增加而增加[7-8]。左天覺[6]報道，施用硝態氮比施用銨態氮能獲得更加高產、優質的烤煙。但也有研究認為，與硝態氮相比，有機氮和銨態氮是更好的氮源[9]，隨著銨態氮比例的增加，烤煙產量、產值和含糖量都有所增加[10]，總氮、生物堿、有機酸和酚類物質含量減少[11]。李貴生等[12]認為，銨態氮有利于增加氨基酸含量，但這一作用在100%供應銨態氮時反而下降。朱祝軍等[13]研究認為強光照時，硝態氮處理的葉綠素含量要顯著高于銨態氮處理，弱光照下則相反。不同的研究結果得出的結論有一些矛盾之處，試驗研究施用不同氮肥形態，考察烤煙前期的主要生理指標的變化和鉀肥的利用率，以期為生產上提高煙葉品質，特別是上部葉鉀含量提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 煙草的營養液水培方法

用深21.2 cm、內徑14.7 cm、容積約為3.5 L 的圓柱形陶瓷桶盛放營養液。以Hoagland 全素營養液為基礎改進營養液，各元素質量濃度為（mg/L）：N 100 mg/L，P 50 mg/L，K 200 mg/L，Ca 150 mg/L，Mg 40 mg/L，Fe 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，經搓種后浸種24 h，露白的種子轉入經15%次氯酸鈉溶液消毒并已填充基質的育苗盤中，上覆少許基質，采用漂浮育苗技術育苗。選取健壯的6～7 葉齡的烤煙幼苗進行移栽，團棵期以前（移栽后30 d 左右）每7 d 更換一次營養液，每隔2 d 用稀硫酸或稀氫氧化鈉溶液調節pH值到6.5；團棵期后每5 d 更換一次營養液，每隔1 d 調節一次pH 值，全生育期每天用空氣泵通氣約1 h。團棵前全部采用氮素質量濃度為100 mg/L 的營養液配方，硝銨比為7∶3；團棵后選取長勢基本一致的健壯煙株，設5個處理，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）的營養液繼續進行水培，3 次重復。除氮以外的其他元素質量濃度及栽培管理措施同團棵前。試驗在溫室大棚進行，煙草生長期溫度和光照與自然條件一致。

1.2 檢測方法

于團棵期處理后的第7、14、21、28、35 天取一個鮮煙葉測葉綠素、硝酸還原酶、根系活力；另取一個樣殺青測鉀。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，最后用分光光度計測定520 nm 處吸光值，具體方法參照文獻[15]。全鉀采用火焰光度計測定。

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 20.0 軟件統計分析。

2 結果與分析

2.1 氮肥形態對葉綠素含量的影響

通過對處理后各時期的葉綠素的檢測發現（表1），隨著硝態氮比例的增大，試驗前期（7 d 內）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 氮肥形態對不同時期煙葉葉綠素含量的影響 （mg/g）

2.2 氮肥形態對硝酸還原酶活性的影響

對各個時期鮮煙葉的硝酸還原酶（NR）活性檢測發現（表2），試驗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，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 氮肥形態對不同時期煙葉硝酸還原酶活性的影響

2.3 氮肥形態對根系活力的影響

對各個時期鮮根系的根系活力進行檢測（表3），發現各個時期的根系活力均以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T4 處理的根系活力顯著高于T3 處理的。

表3 氮肥形態對不同時期烤煙根系活力（TTF）的影響[μg/(g·h）]

2.4 氮肥形態對鉀含量的影響

對各個時期殺青樣的鉀含量測定后發現（表4），低硝態氮比例的處理（硝銨比2∶8）鉀含量始終低于其他處理，其他4個處理間差異不顯著。可以發現，除T1 外，其他幾個處理都能達到提鉀的效果。

表4 氮肥形態對不同時期煙葉鉀含量的影響 （%）

2.5 氮肥形態對氯含量的影響

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

表5 各時期氯含量 （%）

3 討 論

對煙葉葉綠素含量的分析發現，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，葉綠素b 呈現上升趨勢，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，說明硝態氮比例高的處理葉綠素含量高于銨態氮比例高的處理，這與朱祝軍等[13]的研究部分相似，即強光的時候，硝態氮處理的葉綠素含量要顯著高于銨態氮處理，可能是試驗所處的環境光照較強的緣故。對硝酸還原酶的分析發現，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增強，但銨態氮減少，反而對煙株生長不利，這與李貴生等[12]的研究相似，即銨態氮對煙草生長有利，煙草生長不能缺少銨態氮。同樣，根系活力與葉綠素、硝酸還原酶變化趨勢相同。這幾項指標越高，煙株的吸收氮代謝、碳代謝能力越強，吸收水分及礦質營養元素能力越強。

鉀素是烤煙的品質元素，對烤煙的燃燒性、安全性有著至關重要的影響。對殺青后煙葉中的鉀以及氯的檢測發現，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，而促進鉀離子的吸收。

4 結 論

煙草喜硝態氮而不喜銨態氮，但銨態氮又是煙草生長必需的氮肥，硝銨比在6.5∶3.5 時能促進煙葉的碳氮代謝，提高煙葉產量；促進鉀素的吸收，控制氯的含量，能夠提高煙葉質量，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。

[1]招啟柏，黃年生，徐卯林.中國煙草丸粒化包衣技術的研究與發展方向[J].中國煙草科學，2002，（1）：25-27.

[2]韓錦峰，史宏志，官春云，等.不同施氮水平和氮素來源煙葉碳氮比及其與碳氮代謝的關系[J].中國煙草學報，1996，3（1）：19-25.

[3]韓錦峰，汪耀富，岳翠凌，等.干旱脅迫下烤煙光合特性和氮代謝研究[J].華北農學報，1994，9（2）：39-45.

[4]史宏志，韓錦峰.烤煙碳氮代謝幾個問題的探討[J].煙草科技，1998，（2）：34-36.

[5]史宏志，韓錦峰，劉國順，等.烤煙碳氮代謝與煙葉香吃味關系的研究[J].中國煙草學報，1998，4（2）：56-63.

[6]左天覺.煙草的生產、生理和生物化學[M].上海：上海遠東出版社，1993.

[7]曹志洪.優質烤煙生產的土壤與施肥[M].南京：江蘇科學技術出版社，1991.

[8]周冀衡.煙草生理與生物化學[M].合肥：中國科學技術大學出版社，1996.

[9]Majerowicz N,Kerbauy G B,Nievola C C,etal.Growth and nitrogen metabolism of Catasetum fimbri-atum（Orchi daceae）grown with different nitrogen sources[J].Environ mental and Experi mental Botany,2000,44:195-206.

[10]William A,Court G，Hendel J.Character is tics of flue-curedtobacco grownund ervarying proportions of ammonium and nitrateni trogen ferti lizer[J].Tobacco In-temational,1986,21:35-37.

[11]韓錦峰，史宏志，王彥亭.不同氮量和氮源的煙葉高級脂肪酸含量及其與香吃味的關系[J].作物學報，1998，24（1）：125-128.

[12]李貴生，陳良碧.礦質營養對煙草品質的影響[J].世界農業，2000，（4）：31.

[13]朱祝軍，喻景權.氮素形態和光照強度對煙草生長和H2O2清除酶活性的影響[J].植物營養與肥料學報，1998，4（4）：379-385.

[14]郝再彬.植物生理實驗[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2004.

[15]趙世杰，劉華山，董新純.植物生理學實驗指導[M].鄭州：河南科學技術出版社，1988.