論文：水氮耦合效應(yīng)對(duì)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

水氮耦合效應(yīng)對(duì)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響


1 文獻(xiàn)綜述
煙草是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，常年種植面積 1500 萬(wàn)畝，總產(chǎn)量 3400 左右，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的影響。近幾年，隨著科研水平的不斷提高，煙草生產(chǎn)得到了不斷發(fā)展，生產(chǎn)水平明顯提高，但是由于諸多因素的影響，科學(xué)種煙技術(shù)并未得到全面普及、推廣和應(yīng)用，一定程度上制約了我國(guó)煙葉生產(chǎn)水平的進(jìn)一步提高。
在影響烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量和品質(zhì)形成的諸多因素中，肥、水兩因子起著決定性的作用，是烤煙生產(chǎn)水平提高的關(guān)鍵因素，水、氮對(duì)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的形成則尤為重要。

1.1 水分與氮素對(duì)烤煙生產(chǎn)的影響

1.1.1 水分對(duì)烤煙生產(chǎn)的影響
水分是影響烤煙生產(chǎn)的重要因素。煙草的需水量大，每生產(chǎn) 1g 干物質(zhì)，蒸騰耗水就達(dá)500g 以上，大田期總耗水量約為 5010m2·hm-2，約相當(dāng)于 500mm 的降水量。水參與煙草代謝過(guò)程中物質(zhì)的合成、分解、轉(zhuǎn)化、運(yùn)輸?shù)壬顒?dòng)，也是煙草有機(jī)體的主要組成成分，占煙株總重量的 70％～80％，旺長(zhǎng)期可達(dá)到 90％左右。水分不足或過(guò)多都將嚴(yán)重影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。

1.1.1.1 水分對(duì)烤煙養(yǎng)分吸收與分配的影響
水分對(duì)烤煙礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收和分配產(chǎn)生著重大影響。充分灌溉的煙株干重和礦質(zhì)養(yǎng)分含量都高于干旱處理，且在伸根期表現(xiàn)最明顯；在水分供應(yīng)正常條件下，煙株對(duì)氮、磷、鉀等元素的吸收和積累量具有鉀>氮>磷的規(guī)律性[2]。與正常灌水處理相比，干旱處理各生育期養(yǎng)分的積累量都有減少趨勢(shì)，其中伸根期各種養(yǎng)分的含量與對(duì)照的差異均達(dá)到顯著水平；煙株生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，任一時(shí)期干旱都會(huì)影響煙株對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收和積累。而且煙株
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中還原糖含量下降，總氮和煙堿含量升高，內(nèi)在化學(xué)成份比例失調(diào)，同時(shí)會(huì)使煙葉中降解類胡蘿卜素類物質(zhì)和部分類西柏烷類化合物含量減少，品質(zhì)下降。而且，在煙草生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中任一時(shí)期土壤嚴(yán)重干旱對(duì)煙葉的化學(xué)成份和香氣物質(zhì)含量都有很大影響。
成熟期輕度干旱對(duì)烤煙的品質(zhì)有提高作用。
植物在水澇脅迫下，受水分本身的危害較小，但是通過(guò)水澇誘導(dǎo)的次生脅迫則嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，缺氧是受澇作物最重要的脅迫因素[11]。淹水條件下，煙株各部位煙葉中總氮含量顯著高于對(duì)照，而可溶性糖、鉀和鉀/氯顯著低于對(duì)照。在煙草生育期、淹水時(shí)間和淹水深度三因素中，以淹水深度對(duì)煙葉化學(xué)品質(zhì)影響最大，其次是淹水時(shí)間，再次是生育期。處于旺長(zhǎng)期的煙株對(duì)水澇最敏感，此期淹水煙葉化學(xué)品質(zhì)下降最嚴(yán)重。而且各生育期淹水，煙葉的化學(xué)品質(zhì)隨淹水時(shí)間、淹水深度的增加呈顯著下降趨勢(shì)[12]。
伍賢進(jìn)[13]
（1998）研究表明，無(wú)論是伸根、旺長(zhǎng)或成熟期，土壤水分對(duì)單株產(chǎn)量均有
一定影響，土壤水分適宜時(shí)有利于產(chǎn)量的形成，水分過(guò)多或過(guò)少均使產(chǎn)量下降。三個(gè)生育期分別以土壤相對(duì)持水量為 60％、80％、70％時(shí)，單株產(chǎn)量最多；從產(chǎn)量受土壤水分影響程度看，伸根期最大，旺長(zhǎng)期次之，成熟期最小。土壤水分狀況影響煙株的生理活動(dòng)和土壤溶液中的離子狀態(tài)，從而影響煙葉的化學(xué)成份。煙葉中煙堿和總氮含量以土壤水分含量較低時(shí)較多；總糖和還原糖則以土壤水分含量適中時(shí)含量較高，水分過(guò)多或過(guò)少均使其含量較低，不過(guò)尤以水分過(guò)少時(shí)含量下降更明顯；K+1和 CL-1則以土壤水分含量適中時(shí)較低，水分過(guò)多和過(guò)少則使其含量增加。

1.1.2 氮對(duì)烤煙生產(chǎn)的影響
營(yíng)養(yǎng)可以在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)，在同一地點(diǎn)、對(duì)同一品種的內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)和香氣品質(zhì)作出調(diào)整。直觀上，僅僅通過(guò)對(duì)氮肥施用量的調(diào)整，我們就可以在某一固定地塊、在同一季節(jié)，對(duì)某一固定品種烤煙的煙堿在低于 1％到大于 5％以上甚至更高的比例作以調(diào)整；通過(guò)改變施氮量同樣可以對(duì)煙葉總糖和還原糖作較大幅度的調(diào)節(jié)。對(duì)于至關(guān)重要的成熟度和烘烤，都必須在營(yíng)養(yǎng)適當(dāng)?shù)那疤嵯虏庞兄匾饬x。氮素施用過(guò)量或不足時(shí)，必然導(dǎo)致烤煙內(nèi)在化學(xué)組分的不協(xié)調(diào)，這種煙葉即使充分成熟，品質(zhì)也不會(huì)太好。而烘烤則是在營(yíng)養(yǎng)和成熟度均良好的情況下才會(huì)更有意義[14]。

1.1.2.1 氮對(duì)烤煙養(yǎng)分積累和分配的影響
煙葉總氮積累量中部葉>上部葉>下部葉，而相對(duì)含量比較則呈上部葉>中部葉>下部葉的規(guī)律，葉片氮的含量無(wú)論是絕對(duì)含量還是相對(duì)含量值均大于莖。煙草全氮中來(lái)源于吸收肥料氮的比例在不同部位的分布是隨著葉位的升高而降低，來(lái)源于土壤氮的比例隨著葉位的升高而增加[15]。增加施氮量，各生育期煙株體內(nèi) N、P、K 含量都顯著提高，增施氮素對(duì)烤煙N、P、K 養(yǎng)分的吸收和積累有明顯的促進(jìn)作用[16，17]。施用氮肥使氮、磷、鉀在煙株地上、地下部分的濃度差降低，地上部分氮、磷、鉀的分配比例下降[17]。
煙株對(duì)養(yǎng)分的吸收量隨生育期的延長(zhǎng)各器官均呈逐漸增加趨勢(shì)。栽后 30 天，煙株對(duì)養(yǎng)分的吸收量較少，氮、磷、鉀的吸收量分別占總量的 3.24％、2.09％和 3.65％；栽后 30～60天是養(yǎng)分吸收作多的時(shí)期，吸收量占總吸氮量的 60.64％，總磷量的 58.06％，總鉀量的 69.49％。到栽后 75 天，煙株已吸收總氮量的 85.44％，總磷量的 84.01％，總鉀量的 91.80％。而且在這一時(shí)期煙株對(duì)鉀的吸收量較多，氮次之，磷最少，75 天后煙株對(duì)養(yǎng)分的吸收開(kāi)始下降，而鉀的下降幅度大于氮。此外，同一營(yíng)養(yǎng)元素在不同器官中，氮的含量葉>根>莖，而磷鉀則是葉>莖>根，葉中營(yíng)養(yǎng)元素的分配率最高，大于根莖之和[18，17]，這與其它研究[19]有一定的差異。

1.1.2.2 氮對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響
氮元素對(duì)煙株的發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)比其它元素更為重要；氮是蛋白質(zhì)、葉綠素、核酸、磷脂和酶的成份，因此在植株生命活動(dòng)中占有特殊的地位。氮對(duì)植株的形態(tài)建成、生長(zhǎng)快慢、葉片大小均有重要的影響，氮對(duì)葉綠素的合成有利，是煙堿的組成成分，施氮比其它元素對(duì)煙堿有更大的影響，增施氮肥可以增加煙堿含量。適量施用氮肥，煙株生長(zhǎng)健壯，葉片的大小、厚薄適中，移栽后葉色逐漸變?yōu)樯罹G，成熟時(shí)適時(shí)落黃，漸變?yōu)槊S色或黃綠色，烤后顏色鮮亮、味香、生理強(qiáng)度均佳，品質(zhì)好，產(chǎn)量高；氮素過(guò)多，游離氨基酸的合成能力增強(qiáng)，因而使葉片粗糙，葉內(nèi)含糖量明顯降低，氮化物顯著增加，烤后葉片油分少，吸水力和保水力都差，味辛辣而青雜氣重，香氣少，烘烤后葉片顏色不鮮，或呈青黃色至褐色，大量施用氮肥常常導(dǎo)致煙株生長(zhǎng)過(guò)旺，氮代謝過(guò)盛，成熟延遲，長(zhǎng)成黑暴煙，難以烘烤；氮素不足，煙草生長(zhǎng)緩慢，煙株矮小，葉片小，葉從下部開(kāi)始發(fā)黃，嚴(yán)重時(shí)大部葉片呈淡棕色似火燒狀，逐漸干枯而死，烤制后葉片薄而輕，有些還能導(dǎo)致葉片灰色或畸形[20]。
煙草對(duì)氮素營(yíng)養(yǎng)非常敏感，在生長(zhǎng)期間，為保證煙株健壯生長(zhǎng)，需要施足夠的有效氮，但是打頂后，氮應(yīng)盡快耗盡，才能保證煙株適時(shí)成熟。在濕度大，施氮多的情況下，致使煙葉產(chǎn)量高，葉片厚，成熟晚，不易烘烤，烤出的煙葉通常色暗，總氮和總生物堿含量高，含糖量低，煙氣勁頭大，刺激性強(qiáng)。另一方面，煙草缺氮，煙葉較小，葉片較薄，葉面平滑，顏色偏淡，烤出的煙葉色淡，組織差，總生物堿含量低，含糖量高，煙氣平淡無(wú)味[21]。
同一氮素水平，隨著生育進(jìn)展，最大葉面積不斷增加。隨著施氮量的增加，最大葉面積、葉片增加逐漸明顯。氮素過(guò)量時(shí)，葉面積增加，生長(zhǎng)延長(zhǎng)，成熟推遲。適宜的施氮量田間最大葉面積在栽后 60～65 天達(dá)到最大，隨后葉片適時(shí)落黃成熟。 隨施氮量的增加，旺長(zhǎng)前期和成熟期葉片占地上部分干物質(zhì)的比例隨施氮量增加而提高，而在旺長(zhǎng)期則隨施氮量增加而降低[22]。

1.1.2.3 氮對(duì)烤煙干物質(zhì)積累與分配的影響
烤煙是產(chǎn)量和品質(zhì)并重的葉用經(jīng)濟(jì)作物，煙葉的產(chǎn)量取決于煙株總 ……（未完，全文共13280字，當(dāng)前僅顯示3159字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《論文：水氮耦合效應(yīng)對(duì)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響》）