氮肥形态对烟草生理活性及钾吸收的影响

李得瑞，罗映虹，周冀衡，张一扬，陆 坤，卢 鑫

（1. 湖南农业大学烟草研究院，湖南 长沙410128；2. 文山州烟草公司砚山县分公司，云南 文山州663100）

烟草是中国的一种重要经济作物[1]，而施肥是烟草栽培中的一项重要的技术。在目前的栽培技术中，施肥技术对烤烟的影响最大，其中氮是影响烟叶品质的主要元素，直接关系到烤烟的产量和质量[2-5]。烤烟是喜硝态氮的植物，国外的烤烟生产中一般提倡使用无机氮肥，并且要求硝态氮的比例超过50%[6]。国内研究也表明，烤烟的产量和品质随硝态氮使用比例的增加而增加[7-8]。左天觉[6]报道，施用硝态氮比施用铵态氮能获得更加高产、优质的烤烟。但也有研究认为，与硝态氮相比，有机氮和铵态氮是更好的氮源[9]，随着铵态氮比例的增加，烤烟产量、产值和含糖量都有所增加[10]，总氮、生物碱、有机酸和酚类物质含量减少[11]。李贵生等[12]认为，铵态氮有利于增加氨基酸含量，但这一作用在100%供应铵态氮时反而下降。朱祝军等[13]研究认为强光照时，硝态氮处理的叶绿素含量要显著高于铵态氮处理，弱光照下则相反。不同的研究结果得出的结论有一些矛盾之处，试验研究施用不同氮肥形态，考察烤烟前期的主要生理指标的变化和钾肥的利用率，以期为生产上提高烟叶品质，特别是上部叶钾含量提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 烟草的营养液水培方法

用深21.2 cm、内径14.7 cm、容积约为3.5 L 的圆柱形陶瓷桶盛放营养液。以Hoagland 全素营养液为基础改进营养液，各元素质量浓度为（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。供试烤烟品种为云87，经搓种后浸种24 h，露白的种子转入经15%次氯酸钠溶液消毒并已填充基质的育苗盘中，上覆少许基质，采用漂浮育苗技术育苗。选取健壮的6～7 叶龄的烤烟幼苗进行移栽，团棵期以前（移栽后30 d 左右）每7 d 更换一次营养液，每隔2 d 用稀硫酸或稀氢氧化钠溶液调节pH值到6.5；团棵期后每5 d 更换一次营养液，每隔1 d 调节一次pH 值，全生育期每天用空气泵通气约1 h。团棵前全部采用氮素质量浓度为100 mg/L 的营养液配方，硝铵比为7∶3；团棵后选取长势基本一致的健壮烟株，设5个处理，采用硝铵比分别为T1（2∶8）、T2（3.5∶6.5）、T3（5∶5）、T4（6.5∶3.5）、T5（8∶2）的营养液继续进行水培，3 次重复。除氮以外的其他元素质量浓度及栽培管理措施同团棵前。试验在温室大棚进行，烟草生长期温度和光照与自然条件一致。

1.2 检测方法

于团棵期处理后的第7、14、21、28、35 天取一个鲜烟叶测叶绿素、硝酸还原酶、根系活力；另取一个样杀青测钾。根系活力采用TTC 浸提比色法测定[14]。叶绿素含量的测定：取新鲜烟株叶片，洗净去掉中脉。然后称取0.1 g 样品，用丙酮与无水酒精1∶1 混合溶液浸泡，定容至10 mL，置于无光恒温30℃条件下，直至叶片变白。用721 分光光度计分别测定645、663 nm 处的吸光值，以混合液为空白对照[14]。硝酸还原酶活性的测定采用活体法，最后用分光光度计测定520 nm 处吸光值，具体方法参照文献[15]。全钾采用火焰光度计测定。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 20.0 软件统计分析。

2 结果与分析

2.1 氮肥形态对叶绿素含量的影响

通过对处理后各时期的叶绿素的检测发现（表1），随着硝态氮比例的增大，试验前期（7 d 内）高硝比例的处理（80%）叶绿素a 低于其他处理，叶绿素b 含量差异不显著；试验中期（14～21 d），各处理间叶绿素a 差异不显著，但随硝铵比增加，叶绿素b 的含量先增加后降低；试验后期（35 d），随硝铵比增加，叶绿素a 和叶绿素b 的含量都先增加后降低，其中硝铵比为6.5:3.5 处理的叶绿素a 和叶绿素b 的含量均最高。

表1 氮肥形态对不同时期烟叶叶绿素含量的影响 （mg/g）

2.2 氮肥形态对硝酸还原酶活性的影响

对各个时期鲜烟叶的硝酸还原酶（NR）活性检测发现（表2），试验前期硝酸还原酶活性差异不显著，但中后期差异逐渐增大，以T3（硝铵比5∶5）和T4（硝铵比6.5∶3.5）处理的硝酸还原酶活性最高，35 d 时，T5（硝铵比8∶2）的硝酸还原酶活性显著高于T1（硝铵比2∶8）。

表2 氮肥形态对不同时期烟叶硝酸还原酶活性的影响

2.3 氮肥形态对根系活力的影响

对各个时期鲜根系的根系活力进行检测（表3），发现各个时期的根系活力均以T3（硝铵比5∶5）和T4（硝铵比6.5∶3.5）处理的较高，高铵处理（T1，硝铵比2:8）和高硝处理（T5，硝铵比8∶2）都会导致根系活力的下降，但高硝处理（T5）根系活力要高于高铵处理（T1）；硝铵比为5∶5 的T3 处理根系活力与硝铵比为6.5∶3.5 的T4处理在7～28 d 期间差异不显著，35 d 时T4 处理的根系活力显著高于T3 处理的。

表3 氮肥形态对不同时期烤烟根系活力（TTF）的影响[μg/(g·h）]

2.4 氮肥形态对钾含量的影响

对各个时期杀青样的钾含量测定后发现（表4），低硝态氮比例的处理（硝铵比2∶8）钾含量始终低于其他处理，其他4个处理间差异不显著。可以发现，除T1 外，其他几个处理都能达到提钾的效果。

表4 氮肥形态对不同时期烟叶钾含量的影响 （%）

2.5 氮肥形态对氯含量的影响

对各个时期杀青样的氯含量检测发现（表5），7 d 时各处理间差异不显著，14 d、21 d 时T3、T4 处理的氯含量显著低于T1 处理，28 d 时T4、T5 处理的氯含量显著低于T1、T2 处理；35 d 时T4 处理氯含量显著低于其他各个处理。

表5 各时期氯含量 （%）

3 讨 论

对烟叶叶绿素含量的分析发现，随着硝铵比增高，叶绿色a 和叶绿素b 含量在7～14 d 期间各处理没有显著差异，但在第21 天时，叶绿素b 呈现上升趋势，叶绿素a 各处理差异不显著，在28～35 d 期间，叶绿素a 和叶绿素b 呈先上升，后下降的趋势，说明硝态氮比例高的处理叶绿素含量高于铵态氮比例高的处理，这与朱祝军等[13]的研究部分相似，即强光的时候，硝态氮处理的叶绿素含量要显著高于铵态氮处理，可能是试验所处的环境光照较强的缘故。对硝酸还原酶的分析发现，硝酸还原酶变化趋势与叶绿素含量相同，说明硝铵比越高，氮代谢和碳代谢同时增强，但铵态氮减少，反而对烟株生长不利，这与李贵生等[12]的研究相似，即铵态氮对烟草生长有利，烟草生长不能缺少铵态氮。同样，根系活力与叶绿素、硝酸还原酶变化趋势相同。这几项指标越高，烟株的吸收氮代谢、碳代谢能力越强，吸收水分及矿质营养元素能力越强。

钾素是烤烟的品质元素，对烤烟的燃烧性、安全性有着至关重要的影响。对杀青后烟叶中的钾以及氯的检测发现，钾的变化趋势与叶绿素、硝酸还原酶、根系活力的变化趋势相同，与氯含量的变化相反，可能是由于矿质离子所带电荷的原因造成的，硝酸根离子吸收的越多，带相同电荷的氯离子吸收受到抑制，而促进钾离子的吸收。

4 结 论

烟草喜硝态氮而不喜铵态氮，但铵态氮又是烟草生长必需的氮肥，硝铵比在6.5∶3.5 时能促进烟叶的碳氮代谢，提高烟叶产量；促进钾素的吸收，控制氯的含量，能够提高烟叶质量，这可为中国烟叶钾含量普遍偏低的问题提供一种解决思路。

[1]招启柏，黄年生，徐卯林.中国烟草丸粒化包衣技术的研究与发展方向[J].中国烟草科学，2002，（1）：25-27.

[2]韩锦峰，史宏志，官春云，等.不同施氮水平和氮素来源烟叶碳氮比及其与碳氮代谢的关系[J].中国烟草学报，1996，3（1）：19-25.

[3]韩锦峰，汪耀富，岳翠凌，等.干旱胁迫下烤烟光合特性和氮代谢研究[J].华北农学报，1994，9（2）：39-45.

[4]史宏志，韩锦峰.烤烟碳氮代谢几个问题的探讨[J].烟草科技，1998，（2）：34-36.

[5]史宏志，韩锦峰，刘国顺，等.烤烟碳氮代谢与烟叶香吃味关系的研究[J].中国烟草学报，1998，4（2）：56-63.

[6]左天觉.烟草的生产、生理和生物化学[M].上海：上海远东出版社，1993.

[7]曹志洪.优质烤烟生产的土壤与施肥[M].南京：江苏科学技术出版社，1991.

[8]周冀衡.烟草生理与生物化学[M].合肥：中国科学技术大学出版社，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]韩锦峰，史宏志，王彦亭.不同氮量和氮源的烟叶高级脂肪酸含量及其与香吃味的关系[J].作物学报，1998，24（1）：125-128.

[12]李贵生，陈良碧.矿质营养对烟草品质的影响[J].世界农业，2000，（4）：31.

[13]朱祝军，喻景权.氮素形态和光照强度对烟草生长和H2O2清除酶活性的影响[J].植物营养与肥料学报，1998，4（4）：379-385.

[14]郝再彬.植物生理实验[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004.

[15]赵世杰，刘华山，董新纯.植物生理学实验指导[M].郑州：河南科学技术出版社，1988.