施氮量對不同烤煙品種光合特性的影響

吳祖聚

摘要 采用多因素裂區試驗，研究了不同品種、不同施氮水平下烤煙凈光合速率、氣孔導度、細胞間CO2濃度和葉片蒸騰速率的變化規律。結果表明，凈光合速率、氣孔導度和葉片蒸騰速率均在葉齡45 d時達到高峰，之后又平穩下降；與細胞間CO2濃度變化趨勢相反。煙葉在生長發育過程中，隨著葉片的增長葉面積增大，光合能力不斷增強，胞間CO2濃度相對減小，適當增加施氮量使煙葉光合特性增加，氮素過多則光合特性受到抑制，抑制煙葉碳代謝過程。品種間表現差異明顯，KRK26在高氮處理下光合特性受到抑制作用最強，中氮處理對K326和云煙87影響相對較小。

關鍵詞 烤煙；施氮量；光合特性；碳代謝

中圖分類號 S572.037；S147.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）21-0033-03

Effect of Nitrogen Fertilizer Application Rate on Photosynthetic Characteristics of Different Flue-cured Tobacco Varieties

WU Zu-ju

（Shiyan Danjiangkou Tobacco Companies Marketing Department，Danjiangkou Hubei 442700）

Abstract The changes of net photosynthetic rate，stomatal conductance，intercellular CO2 concentration and leaf transpiration rate of flue-cured tobacco under different varieties and different nitrogen application levels were studied by using a split-plot experiment with two factors. The results showed that the net photosynthetic rate，stomatal conductance and leaf transpiration rate all reached the peak at the leaf age 45 d，and then decreased steadily，and the change trend of intercellular CO2 concentration was just reverse.During the growth and development of tobacco leaves，the photosynthetic capacity of the leaves increased continuously，intercellular CO2 concentration decreased relatively，and the photosynthetic characteristics of the leaves increased by appropriately increasing the amount of nitrogen，and the photosynthetic characteristics of the leaves were inhibited by excessive nitrogen，thus inhibiting the carbon metabolism process of tobacco leaves. There were significant differences between varieties. Under high nitrogen treatment，the photosynthetic characteristics of KRK26 were most inhibited，while the effect of medium nitrogen treatment on K326 and Yunyan 87 was relatively small.

Key words flue-cured tobacco；nitrogen fertilizer application rate；photosynthetic characteristic；carbon metabolism

氮肥是煙葉生產不可或缺的營養元素之一。優良的煙葉品質和合適的產量必須與氮肥的施用量相匹配[1]。氮用量影響光合作用的強弱[2]，光合作用強度與含氮量有密切關系，既相互促進又相互制約[3-4]。光合產物形成的同時需要不斷降解來滿足植物生長的需要[5-6]。光合作用的主要產物是蔗糖，是碳運輸的主要形式，也是代謝庫的主要組成部分[7-8]。對煙葉的光氮互作研究表明[9]，遮蔭降低了煙葉的蒸騰速率、凈光合速率、氣孔導度及干物質積累量，但胞間CO2濃度升高；遮蔭使轉化酶活性降低，氮素營養增大能夠促進碳代謝。硝酸還原酶活性隨施氮量的增加而升高，氮代謝向碳代謝轉化的時間推遲。光弱和施氮量大時煙堿和總氮含量升高，碳水化合物含量下降，呈現出碳代謝減弱、氮代謝增強的趨勢。光氮協調能夠有效地改善煙株的生長發育，促進體內碳氮代謝平衡，有利于光合產物的轉化與運輸和品質的形成。因此，開展施氮水平對煙葉光合作用的影響研究，能夠為煙葉生產上合理確定施氮量提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2017年在十堰市進行。試驗地土壤肥力均勻，地面平整。供試土壤為黃棕壤土，基礎土壤肥力為全氮1.21 g/kg、堿解氮69.59 mg/kg、有效磷7.57 mg/kg、速效鉀102.43 mg/kg、緩效鉀711.58 mg/kg、有機質18.63 g/kg、pH值7.92。

1.2 試驗材料

供試烤煙品種共3個，分別為云煙87、K326和KRK26。

1.3 試驗設計

試驗設低、中、高3個施氮量處理（30、45、60 kg/hm2）、3個品種處理，共組合成9個處理，每個處理3次重復，采用隨機區組設計。每小區植煙60株，株行距為55 cm×110 cm。所有處理均施P2O5 60 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2，并添加分析純NH4NO3滿足5個氮素處理，氮肥和鉀肥的70%于移栽前施入，30%于移栽后25 d追施，磷肥在移栽前全部施入，按照大田優質煙葉生產管理方法進行管理。

1.4 測定內容與方法

每個品種各選取整齊一致的單株，以第11片葉（從下向上數）為研究對象，分別在葉齡15、30、45、60、75 d（以幼葉長1 cm、寬0.5 cm時作為葉齡1 d）取樣。

自葉齡15 d起，每隔15 d采用LI-6400便攜式光合測定儀測定葉片凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率和細胞間隙CO2濃度等光合指標。

1.5 數據分析

采用SPSS 17.0數據處理系統和Microsoft Excel 2010軟件對數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 施氮量對煙葉凈光合速率的影響

由表1可知，煙葉生長過程中凈光合速率平穩升高至葉齡45 d，之后又平穩下降。云煙87隨施氮量的增加凈光合速率不斷增大，不同施氮量處理間差異明顯，均在葉齡45 d達到最大。K326凈光合速率也隨施氮量增大而增大，從中氮到高氮增加幅度不明顯。KRK26凈光合速率則在中氮條件下最大。品種間在低氮和中氮處理下，云煙87最低，KRK26最高；在高氮處理下，云煙87最高，KRK26最低。說明煙葉在葉齡45 d時，由于葉片開展達到一定長度和面積，光合能力逐漸增強，凈光合速率受施氮量影響很大，增施氮肥可以增大煙葉凈光合速率，但是品種間表現不同，KRK26在高氮處理下凈光合速率受到抑制。

2.2 施氮量對煙葉氣孔導度的影響

由表2可知，煙葉生長發育過程中氣孔導度在葉齡45 d時達到最大之后下降，在葉齡15～30 d時增幅較小，在葉齡30～45 d的過程中有個快速升高的過程，之后到葉齡60 d時快速下降，葉齡75 d時下降到最低。不同施肥量條件下各烤煙品種氣孔導度隨施氮量的增加均有所上升，其中云煙87和K326高氮與中氮處理對比上升明顯，KRK26則不明顯。品種間低氮條件下差異不大，中氮處理下云煙87略高，高氮條件下KRK26最低?？梢?，隨著煙葉在葉齡45 d時生長迅速，代謝活動增強，之后進入衰老階段又快速下降，并在成熟期保持較低水平。

2.3 施氮量對煙葉細胞間CO2濃度的影響

由表3可知，細胞間CO2濃度呈先上升后下降的趨勢，在葉齡15～45 d時快速下降，之后又緩慢上升至葉齡75 d。增施氮肥細胞間CO2濃度有小幅的上升。不同品種間，在低氮條件下KRK26最低，云煙87和K326相當；在中氮和高氮條件下云煙87最低，KRK26最高；在葉齡75 d時表現為低氮處理最高，高氮處理下最低。說明在葉齡40～60 d煙葉生長迅速，消耗了大量CO2，細胞間CO2濃度越低，碳代謝活性越旺盛，增施氮肥一定程度上增加了對CO2的吸收，也會使細胞間CO2濃度增加，碳代謝相對減弱。

2.4 施氮量對煙葉蒸騰速率的影響

由表4可知，葉片蒸騰速率在葉齡15～45 d時緩慢升高達到最大，之后快速下降。在葉齡15 d時，低氮最低，中、高氮相差不大；在葉齡45 d時，低氮處理下KRK26顯著高于云煙87和K326，中氮處理下K326較高，高氮處理下云煙87最高，KRK26最低；在葉齡75 d時，低氮處理下云煙87最高，中、高氮處理下KRK26最高。葉片蒸騰速率較高說明煙葉代謝旺盛，增施氮肥可以提高葉片蒸騰速率，但品種間表現不一致，施肥量過多會使一些品種的旺盛生長期延長。

3 結論與討論

光合作用是自然界最重要的碳素同化作用，是作物合成物質和獲得能量的基礎[10]。煙葉光合特性表現為煙葉生長過程中凈光合速率、氣孔導度和葉片蒸騰速率均在葉齡45 d時達到高峰，之后又平穩下降。細胞間CO2濃度與三者變化趨勢剛好相反，在葉齡15～45 d時快速下降，之后又緩慢上升至葉齡75 d。隨著施氮量增加，在葉齡15 d時除葉片蒸騰速率品種間差異不大外，其他各光合特性指標均顯著增大。K326和KRK26凈光合速率在中氮處理下最大，在高氮處理下云煙87最大。氣孔導度在葉齡30～45 d時有個快速升高的過程，之后從葉齡60 d開始快速下降。品種間低氮條件下差異不大，中氮處理下云煙87略高，高氮條件下KRK26最低。增施氮肥細胞間CO2濃度有小幅的上升，在低氮條件下KRK26最低，云煙87和K326相當；在中氮和高氮條件下云煙87最低，KRK26最高。葉片蒸騰速率在葉齡15～45 d時緩慢升高達到最大，之后快速下降。隨著施氮量增加，KRK26葉片蒸騰速率逐漸增大，云煙87和K326有減少趨勢，不同氮素處理和不同葉齡表現不一致。

結合相關研究表明[11]，煙葉在生長發育中期，由于葉片開展達到一定長度和面積，光合碳代謝能力逐漸增強，凈光合速率受施氮量影響很大，增施氮肥可以增大煙葉凈光合速率，胞間CO2濃度相對增大。品種間表現存在差異，KRK26在高氮處理下光合特性受到抑制作用最強，中氮處理對K326和云煙87的影響相對較小。

4 參考文獻

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