論文：水氮耦合效應(yīng)對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

水氮耦合效應(yīng)對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響


1 文獻綜述
煙草是我國重要的經(jīng)濟作物之一，常年種植面積 1500 萬畝，總產(chǎn)量 3400 左右，對我國經(jīng)濟發(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煙葉生產(chǎn)水平的進一步提高。
在影響烤煙生長發(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 水分與氮素對烤煙生產(chǎn)的影響

1.1.1 水分對烤煙生產(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。水參與煙草代謝過程中物質(zhì)的合成、分解、轉(zhuǎn)化、運輸?shù)壬顒樱彩菬煵萦袡C體的主要組成成分，占煙株總重量的 70％～80％，旺長期可達到 90％左右。水分不足或過多都將嚴(yán)重影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。

1.1.1.1 水分對烤煙養(yǎng)分吸收與分配的影響
水分對烤煙礦質(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，其中伸根期各種養(yǎng)分的含量與對照的差異均達到顯著水平；煙株生長發(fā)育過程中，任一時期干旱都會影響煙株對礦質(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)，同時會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，在煙草生長發(fā)育過程中任一時期土壤嚴(yán)重干旱對煙葉的化學(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，但是通過水澇誘導(dǎo)的次生脅迫則嚴(yán)重影響植物的生長發(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照，而可溶性糖、鉀和鉀/氯顯著低于對照。在煙草生育期、淹水時間和淹水深度三因素中，以淹水深度對煙葉化學(xué)品質(zhì)影響最大，其次是淹水時間，再次是生育期。處于旺長期的煙株對水澇最敏感，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)隨淹水時間、淹水深度的增加呈顯著下降趨勢[12]。
伍賢進[13]
（1998）研究表明，無論是伸根、旺長或成熟期，土壤水分對單株產(chǎn)量均有
一定影響，土壤水分適宜時有利于產(chǎn)量的形成，水分過多或過少均使產(chǎn)量下降。三個生育期分別以土壤相對持水量為 60％、80％、70％時，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，旺長期次之，成熟期最小。土壤水分狀況影響煙株的生理活動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較多；總糖和還原糖則以土壤水分含量適中時含量較高，水分過多或過少均使其含量較低，不過尤以水分過少時含量下降更明顯；K+1和 CL-1則以土壤水分含量適中時較低，水分過多和過少則使其含量增加。

1.1.2 氮對烤煙生產(chǎn)的影響
營養(yǎng)可以在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)，在同一地點、對同一品種的內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)和香氣品質(zhì)作出調(diào)整。直觀上，僅僅通過對氮肥施用量的調(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；通過改變施氮量同樣可以對煙葉總糖和還原糖作較大幅度的調(diào)節(jié)。對于至關(guān)重要的成熟度和烘烤，都必須在營養(yǎng)適當(dāng)?shù)那疤嵯虏庞兄匾饬x。氮素施用過量或不足時，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)也不會太好。而烘烤則是在營養(yǎng)和成熟度均良好的情況下才會更有意義[14]。

1.1.2.1 氮對烤煙養(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，葉片氮的含量無論是絕對含量還是相對含量值均大于莖。煙草全氮中來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，增施氮素對烤煙N、P、K 養(yǎng)分的吸收和積累有明顯的促進作用[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]。
煙株對養(yǎng)分的吸收量隨生育期的延長各器官均呈逐漸增加趨勢。栽后 30 天，煙株對養(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％。而且在這一時期煙株對鉀的吸收量較多，氮次之，磷最少，75 天后煙株對養(yǎng)分的吸收開始下降，而鉀的下降幅度大于氮。此外，同一營養(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 氮對烤煙生長發(fā)育的影響
氮元素對煙株的發(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中占有特殊的地位。氮對植株的形態(tài)建成、生長快慢、葉片大小均有重要的影響，氮對葉綠素的合成有利，是煙堿的組成成分，施氮比其它元素對煙堿有更大的影響，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，成熟時適時落黃，漸變?yōu)槊S色或黃綠色，烤后顏色鮮亮、味香、生理強度均佳，品質(zhì)好，產(chǎn)量高；氮素過多，游離氨基酸的合成能力增強，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)致煙株生長過旺，氮代謝過盛，成熟延遲，長成黑暴煙，難以烘烤；氮素不足，煙草生長緩慢，煙株矮小，葉片小，葉從下部開始發(fā)黃，嚴(yán)重時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]。
煙草對氮素營養(yǎng)非常敏感，在生長期間，為保證煙株健壯生長，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。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，煙氣平淡無味[21]。
同一氮素水平，隨著生育進展，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。氮素過量時，葉面積增加，生長延長，成熟推遲。適宜的施氮量田間最大葉面積在栽后 60～65 天達到最大，隨后葉片適時落黃成熟。 隨施氮量的增加，旺長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，而在旺長期則隨施氮量增加而降低[22]。

1.1.2.3 氮對烤煙干物質(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，請閱讀下面提示信息。收藏《論文：水氮耦合效應(yīng)對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響》）