不同施氮量对烤烟生长与生理生化特性的影响

雷 佳，潘展庭，朱列书，李迪秦，刘本坤*，许婵桂

(1广东中烟工业有限责任公司，广州510310;2湖南农业大学农学院，长沙410128)

肥料是影响烟株生长发育和烟叶质量的重要因素之一，在烤烟生产中，确定适宜的肥料用量对能否获得优质、适产烟叶至关重要。

氮素是影响烟草生长发育的主要营养元素，对烟叶产量和品质的形成起着决定性作用。氮是植物体内各种氨基酸、蛋白质、碳氮代谢关键酶和生物碱等化合物的重要组分。它能改善烟叶物理性状、化学性状和生物学性状，平衡作物营养，促进烟株正常生长，光合作用增强，干物质积累增多，适时成熟落黄［1］，从而实现烟叶的优质适产。烟草对氮素的要求极为严格，氮素供应适当，烟草叶片较大，叶色正常，产量和品质均达到最优水平;氮素供应过多，则烟株叶片过大，叶色浓绿，贪青晚熟，烟碱含量较高，烟叶质量降低;氮素供应不足，烟株生长受阻，发育迟缓，植株矮小，茎细叶小，叶绿素含量低，蛋白质合成受阻，提早落黄，烤后烟叶薄且轻，烟碱含量较低［2，3］。

为实现云烟87优质适产栽培，提高烟叶的内在品质和工业可用性，增加综合效益，2012年，以正常施肥为对照，研究了不同施氮量对云烟87的生长、农艺性状和生理生化特性的影响，获得了云烟87的最佳施氮量，可为大田生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试烤烟品种为云烟87。

1.2 试验地点

试验于2012年在桂阳县仁义镇梧桐村进行。供试土壤为水稻土，地势平坦，排灌方便，具有较强的保肥能力，有机质、氮素、速效磷及多种微量元素含量丰富，中性偏碱。烟区日均温≥20℃持续天数较长，≥10℃活动积温较高，昼夜温差较小，降雨充沛，相对湿度较高，日照百分率较低，适宜于优质烟叶生产。

1.3 试验设计

本研究共设4个处理，随机区组排列，3次重复。

处理A:施纯氮75 kg/hm2，在施烟草专用基肥750 kg/hm2的基础上，烟株移栽15 d后施75 kg/hm2提苗肥;处理B:施纯氮105 kg/hm2，在施烟草专用基肥750 kg/hm2的基础上，烟株移栽15 d后施150 kg/hm2提苗肥，移栽25 d后施150 kg/hm2追肥;处理C:施纯氮135 kg/hm2，在施烟草专用基肥750 kg/hm2的基础上，烟株移栽15 d后施用150 kg/hm2提苗肥，移栽25 d后施300 kg/hm2追肥，移栽后35 d后施150 kg/hm2追肥;处理D(CK):对照，当地常规施肥，施纯氮135 kg/hm2，N∶P∶K=1∶0.8∶2.4。

各处理农事操作和大田管理措施保持一致。小区面积60 m2，约栽烟100株，其栽培管理与采烤技术措施按照当地优质烟叶技术方案进行。

1.4 试验观察测定方法

各处理烟株进行大田生育期的观察。

采用5点采样法，从各小区随机选取5株有代表性的烟株，在还苗期、团棵期、旺长期、现蕾期、打顶期和采收期进行茎高、茎围、叶数、最大叶长和最大叶宽的测定。

分别在大田各生育期采用5点采样法采取烟样，测定以下化学指标:

(1)叶绿素和类胡萝卜素。采用95%乙醇暗处理提取24 h并以95%乙醇为空白，在波长470、649、665 nm下测定消光度，然后按文献［5］的相关公式计算。

(2)脯氨酸。酸性茚三酮法［6］，以甲苯为空白对照，在波长520 nm处测定吸光度(A)值，然后按以下公式计算:

脯氨酸含量(μg/g)=(标曲中查得的脯氨酸含量(μg)×提取液总量(mL))/(样品鲜重(g)×测定时提取液用量(mL))

(3)可溶性蛋白及还原糖。可溶性蛋白采用考马斯亮蓝法［7］，还原糖采用3，5－二硝基水杨酸法。

(4)硝酸还原酶(NR)和超氧化物歧化酶(SOD):试剂盒法［8］。

2 结果与分析

2.1 大田生育期

由表1可以看出，不同施氮量处理，从团棵期到现蕾期的生育时间均超过30 d，表明当年烟叶生长受阻，生育进程缓慢;自团棵期开始，随着施氮量的增加，烤烟大田生育期天数呈递增趋势，各处理进入现蕾期分别历时30、33、32、35 d;处理A与B的现蕾期较对照分别提前7 d与2 d，处理C的现蕾期和对照一致;处理A的脚叶成熟期较对照处理提前3 d，处理C脚叶成熟期较对照推迟2 d，且随施氮量增加，脚叶成熟期推迟。

表1 各处理大田生育期

2.2 不同施氮量对烤烟农艺性状的影响

从表2可知，烤烟的茎高、茎围、有效叶数、最大叶长和最大叶宽等主要农艺性状随施氮量的增加而有所增加。其中，处理C的茎高、有效叶数、最大叶长和最大叶宽较常规处理要大，处理C的有效叶数也超出烟叶18～20片的适宜范围。由此可见，施氮量低于常规水平会造成烟株营养不良，表现为烟株矮小，叶片细小，有效叶数少，阻碍烟株生长发育;而施氮量过高，则导致烟株营养过剩，表现为烟株高大，叶片肥大，有效叶数过多，成倒塔型，不利于烟株生长发育。以施氮量在105 kg/hm2左右，烟株农艺性状表现较好。

表2 不同处理烤烟农艺性状

2.3 不同施氮量对烤烟生理指标的影响

2.3.1 色素含量

由图1可知，不同处理烟叶叶绿素含量，随着施氮量的增加呈增加趋势，旺长期含量最大，自团棵期到旺长期急剧上升，旺长期以后便缓慢下降，到成熟采收期含量最低。处理C(135 kg/hm2)叶绿素含量明显高于常规处理，而处理A(75 kg/hm2)则明显低于常规处理。

图1 不同施氮量处理的烟叶叶绿素含量

不同处理烟叶类胡萝卜素含量(图2)的变化规律与叶绿素含量变化规律一致。处理C(135 kg/hm2)在旺长期后还继续升高，可能是由于土壤水分含量稍高的影响。

图2 不同施氮量处理的烟叶类胡萝卜素含量

2.3.2 脯氨酸含量

不同氮肥施用量处理下烟叶脯氨酸含量，在烤烟整个大田生育期中先升再降然后又升高(图3)。打顶后烟叶脯氨酸含量又有所提高，可能是烟株打顶后，去除了烟株顶端优势，促进了烟叶的生长发育，增强了烟株的抗逆能力。脯氨酸含量随着氮肥施用量的增加而增多，处理A＜处理B＜处理C，处理B和常规施肥脯氨酸含量相近。

图3 不同施氮量处理的烟叶脯氨酸含量

2.3.3 可溶性蛋白含量

不同施氮量处理下烟叶可溶性蛋白含量均表现为在大田旺长期达到最高，之后有所下降，现蕾期到打顶期又稍微增加(图4)。烟叶随着施氮量的增多，可溶性蛋白含量增多，各处理可溶性蛋白含量由少到多表现为:处理A＜处理B＜处理C，其中处理B烟叶可溶性蛋白含量与常规施肥处理相近。

图4 不同施氮量处理的烟叶可溶性蛋白含量

2.3.4 还原糖含量

烟叶还原糖含量随着氮肥施用量的增加而增加(图5)。而处理A(75 kg/hm2)在打顶期的还原糖含量有所下降，可能是由于本身糖含量不足外加长期的阴雨天气造成的。

图5 不同施氮量处理的烟叶还原糖含量

2.3.5 烟叶NR活力

烤烟烟叶NR活力从移栽后到打顶期前不断升高，到打顶期后至烟叶成熟采收，有所下降(图6)。随着氮肥施用量的增加，烤烟烟叶NR活力升高，尤其在打顶期最为明显。处理C(135 kg/hm2)NR活力明显大于常规施氮处理，处理A(75 kg/hm2)则明显小于常规施氮处理。

图6 不同施氮量处理的烟叶NR活力

2.3.6 烟叶SOD活力

由图7可知，随着施氮量的增多，烟叶SOD活力增大。各处理的烟叶SOD活力表现为:处理A＜处理B＜处理C，其中处理B与常规施肥处理相近。

图7 不同施氮量处理的烟叶SOD活力

3 小结与讨论

(1)施氮量过多，烤烟大田生育期延长，施氮量过少，烤烟大田生育期缩短。在此次试验中只有处理B(105 kg/hm2)的烟株大田生育期与常规处理一致。大田生育期的长短直接影响烟叶有机物质的形成和积累，进而影响烟叶干物质的积累，由此影响烟叶化学成分的含量，对烟叶内在质量产生影响。

(2)在烤烟农艺性状方面，处理A茎高、茎围、最大叶长和最大叶宽都小于处理D，有效叶数也少于处理D，处理C茎高、茎围、最大叶长和最大叶宽都明显大于处理D，有效叶数也明显多于处理D。表明施氮量过多烟株高大，烟叶过于肥大，叶色浓绿，叶数多，大田长势过于旺盛，对烤烟光合作用产生不利影响。施氮量过少，烟株矮小，烟叶细小，叶色黄绿，有效叶数过少，也会影响烤烟的光合作用进而对烤烟的生长发育和内在品质产生不利影响，此外，还会影响烤烟产量。

(3)烟叶生理生化特性指标方面，虽然色素、脯氨酸、可溶性蛋白、还原糖、NR活力、SOD活力都是随着施氮量的增加而增加，但施氮量并不是越多越好，施氮量过多或过少，色素、可溶性蛋白、还原糖含量和NR活力对烟叶的内在品质都会产生一定的不利影响;脯氨酸和SOD活力增加对提高烟株的抗逆性有一定的促进作用。

综上所述，施氮量的多少对烟叶的生育期、大田生长发育和化学成分的协调性有很重要的作用。在本次试验中，以施氮量105 kg/hm2对烟株良好的农艺性状和内在品质形成最为适宜。

［1］ 胡国松.烤烟营养原理［M］.北京:科学出版社，2000.

［2］ 杨学书，李佛琳，韩 伟，等.施氮量对烤烟云烟87生长和产质量的影响［J］.安徽农业科学，2010，38(33):8810－8811.

［3］ 张黎明，李 云.不同施氮量对烤烟新品种南江三号产量与质量的影响［J］.农技服务，2010，27(4):504 －505.

［4］ 李宏光，赵正雄，杨 勇，等.施肥量对烟田土壤氮素供应及烟叶产质量的影响［J］.西南师范大学学报(自然科学版)，2007，32(4):32 －42.

［5］ 包维楷，冷 俐.苔藓植物光合色素含量测定方法——以暖地大叶藓为例［J］.应用与环境生物学报，2005，11(2):235 －237.

［6］ 朱广廉，邓兴旺，左卫能.植物体内游离脯氨酸的测定［J］.植物生理学通讯，1983，(1):35 －37.

［7］ 邓丽莉，潘晓倩，生吉萍，等.考马斯亮蓝法测定苹果组织微量可溶性蛋白含量的条件优化［J］.食品科学，2012，33(24):185 －189.

［8］ 肖协忠，李德臣，郭承芳，等.烟草化学［M］.北京:中国农业科学出版社，1997.