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《福建农林大学》 2016年
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低温条件下氮素形态对烤烟生理代谢及产量和品质的影响

王玉霞  
【摘要】:铵态氮和硝态氮是烤烟生长发育过程中主要吸收利用的两种氮素形态,研究低温条件下两种氮素形态对烤烟苗期生理代谢的影响对指导烤烟生产具有重要意义。本研究于2014-2015年,以K326和CB-1为供试烤烟品种,在福建省烟草农业科学研究所宦溪实验基地进行了水溶液培养和大田试验。从农艺性状、碳氮代谢、化学成分和烤后烟叶的评吸、测产等几个方面进行了比较分析,得出的主要结论如下:1水培实验结果表明:1.1不同氮素形态及配比对烤烟光合特性的影响。低温条件下,不同氮素形态及配比对烤烟苗期的Chla、 Chlb、 Chl、 Chlx.c、 Chla/Chlb含量均为单施硝态氮高于单施铵态氮,硝态氮更有利于叶绿素含量的积累,两个烤烟品种间的叶绿素含量差异不显著。Tr、Gs、 Pn等光合参数均是在单施硝态氮处理下最高,单施铵态氮最低。表明硝态氮处理更有利于提高叶片对光能的捕获及其转化效率,且能延缓叶片衰老。不同氮素形态及配比对各荧光参数影响不大,两个烤烟品种间差异不大。1.2不同氮素形态及配比对烤烟干物质积累量及叶面积的影响。烟株的整株干物质积累量及叶面积均以单施硝态氮处理最高,单施铵态氮处理最低。表明了单施硝态氮更有利于烟株生长,而铵态氮则在一定程度上抑制了烟苗的正常生长发育。低温条件下不同氮素形态及配比对两个烤烟品种间干物质积累量及叶面积的影响不明显。铵态氮在一定程度上抑制了根、茎、叶含钾量的积累。不同氮素形态及配比对烤烟各器官总氮、磷的含量影响程度各不相同,影响因素也不同。1.3不同氮素形态及配比对烤烟碳、氮等生理代谢的影响。在单施铵态氮处理下烟叶谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)活性最高,促进了氮代谢循环,在一定程度上缓解了铵盐毒害对烟苗的损伤,CB-1的GS、 GOGAT活性大于K326,更适应于低温。硝态氮含量较高的烟苗总糖、还原糖、可溶性糖、果糖和蔗糖含量合成较低,可溶性蛋白含量则较高,表明硝态氮更有利于烟苗碳代谢的进行,烟苗碳水化合物量均是CB-1大于K326。根呼吸速率在单施硝态氮处理时最高,单施铵态氮时最低,即单施硝态氮更有利于根系的生长;CB-1的根呼吸速率高于K326。1.4不同氮素形态及配比对烤烟活性氧代谢的影响。两个烤烟品种的超氧物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)含量均是单施硝态氮处理最低,硝态氮处理的烟苗膜损伤程度较低,比其他两种氮素形态处理更有利于烟苗的生长,两个烤烟品种过氧化氢酶(CAT)活性所受逆境胁迫程度各不相同。K326在单施铵态氮处理的MDA含量极显著高于CB-1,在单施硝态氮处理和50%铵态氮+50%硝态氮处理下SOD、 POD活性显著高于CB-1。由于CB-1比K326更耐低温处理,因此CB-1抗氧活能力较强,不易受到活性氧伤害。1.5不同氮素形态及配比对烤烟蛋白质组学的研究。采用双向电泳技术研究了不同氮素形态及配比对烤烟苗期差异蛋白表达情况,经过质谱分析成功鉴定了19个蛋白点,共有17个蛋白质。包括与光合作用、能量代谢、逆境胁迫和与香气物质形成等相关蛋白,其中有10个是与光合作用相关的蛋白,表明了低温下不同氮素形态及配比主要通过光合作用来影响烤烟的生长发育。大部分差异表达蛋白基本为K326的蛋白表达量高于CB-1,这可能是因为补偿与超补偿效应的综合影响导致的。2大田试验结果表明:2.1不同氮肥追肥对烤烟生物量及光合特性的影响。随着生育期的延长,烤烟干物质积累量呈逐渐增加的趋势,不同氮肥追肥对烤烟干物质积累量影响不大,但KNO3和NH4NO3追肥的增长率高于NH4HCO3和(NH4)2SO4,单施硝态氮或硝态氮比例较高的处理在一定程度上更有利于提高烟株的生长速度。不同氮肥追肥对烟株的净光合速率之间的差异不显著。荧光参数各指标基本为NH4NO3处理最高,烤烟Fv、 Fm均是NH4NO3追肥显著高于NH4HCO3追肥。2.2不同氮素追肥对烤烟感官评吸和经济性状的影响。(NH4)2SO4追肥相较于其它氮肥追肥处理清香型风格弱化,转向浓香型,甜感转为焦清,香气不足,得分最低;上等烟、上中等烟、产量、产值和均价降低,KNO3追肥处理则在一定程度上促进了烤烟的产质量,其清香型风格较显著,香气充足。综合水溶液培养和大田实验研究结果表明,在烤烟生产中,前期氮肥的追肥应考虑增加硝态氮肥的比例,更有利于烟株的正常生长,而铵态氮过多则在一定程度上抑制了烟苗生长。
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S572

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