不同硫肥施用量对烤烟生长和生理生化指标的影响

蔡赛男，周冀衡*，张 毅，张一杨，柳 立

(1 湖南农业大学生物科学技术学院，长沙 410128； 2 湖南农业大学烟草工程技术研究中心，长沙 410128 )

不同硫肥施用量对烤烟生长和生理生化指标的影响

蔡赛男1，2，周冀衡1，2*，张 毅2，张一杨2，柳 立2

(1 湖南农业大学生物科学技术学院，长沙 410128； 2 湖南农业大学烟草工程技术研究中心，长沙 410128 )

以K326为供试品种，利用盆栽试验研究不同硫肥施用量对烟草农艺性状、叶绿素(叶绿素a、b)含量及硝酸还原酶活性的影响。结果表明：相比于施硫处理，不施硫处理烟株生长状况、烟叶叶绿素含量、硝酸还原酶(NR)活性受到明显的抑制；每株施硫量为1.5 g的中等施硫处理烟株长势最好，移栽前期叶绿素含量及NR活性较高，到成熟期时叶绿素含量及NR活性均降低；每株施硫量为3.0 g的高硫处理，烟株能够完成生育期，但是叶片横向生长受到限制，最大叶宽仅为20.67 cm。高硫处理对烟叶叶绿素含量及NR活性具有显著的促进作用，但是烟株生长后期烟叶中叶绿素含量及NR活性持续偏高，分别为1.10 mg/g和63.10 μmol/g·h，不利于烟株的正常成熟落黄及内在品质的形成。

烤烟；硫肥；农艺性状；硝酸还原酶；叶绿素

1 材料与方法

1.1 材料

供试烤烟品种为 K326，供试土壤为水稻土。

1.2 试验时间与地点

2013年6～9月，于湖南农业大学烟草重点实验室进行。

1.3 试验设计

本试验为盆栽试验，土壤中有效硫含量约为30 mg/kg，每盆装土10 kg。设3个处理，每处理15盆，共45盆，采用完全随机排列的方法。各处理分别为：不施硫处理(T1)，每株施硫量为1.5 g的中等施硫处理(T2)，每株施硫量为3.0 g的高硫处理(T3)。硫肥通过硫酸钾(K2SO4)供给。各处理施用的N∶P∶K为1∶1∶2.5，每株施纯氮4 g，同时施加硼砂1.2 g(Na2[B4O5(OH)4]·8H2O)，磷肥通过钙镁磷肥供给。

1.4 检测项目及方法

取样时间：分别在移栽后35、65、95 d的9：00～10：00，在3个处理中随机选取5株烟株，取各烟株相同叶位的中部叶。

检测方法：农艺性状在烟株95 d时取样，采用常规方法进行测量；叶绿素含量采用丙酮乙醇混合液法进行测定；硝酸还原酶活性采用磺胺比色法进行测定。数据采用Excel 2007和DPS 7.05软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 施硫对烤烟农艺性状的影响

从表1可以看出，T1处理烟株长势缓慢，叶面积较小，在移栽后95 d时株高仅为110 cm，与其他两个处理差异极显著。T2处理烟株长势较好，在95 d时烟株株高达到122 cm，叶长、叶宽分别为41.83、28.67 cm。T3处理烟株能够完成生育期，株高、茎围、节距和有效叶片数与T2差异不显著，但是其叶宽仅为20.67 cm，明显小于T2，二者呈极显著差异，表明高硫处理使烟叶横向生长受到抑制。

表1 不同施硫处理的烤烟农艺性状

注：同列数据后小写字母不同表示差异达5%显著水平，大写字母不同表示差异达1%极显著水平。下同。

2.2 施硫对烟叶叶绿素含量的影响

叶片中叶绿素含量与植物的光合作用能力密切相关。叶绿素中虽不含硫，但是硫以氨基酸的形式参与叶绿素前体的合成，因此硫元素对植物的叶绿素含量也会产生影响[7]。

如表2所示，烟叶叶绿素b含量高于叶绿素a，其变化趋势基本与叶绿素含量的变化趋势一致。在移栽后35 d时，T1处理烟叶叶绿素含量较低，仅为2.92 mg/g，叶绿素a含量为0.48 mg/g，叶绿素b为0.87 mg/g，与T2处理呈显著性差异，与T3处理呈极显著差异。在移栽后65 d时，T2处理叶绿素含量达到最大值为3.43 mg/g，叶绿素a为0.65 mg/g，叶绿素b为1.16 mg/g，与T3处理呈极显著差异，与T1处理呈显著性差异。在移栽后95 d时，各处理差异不显著，T2处理叶绿素含量最低为0.93 mg/g，叶绿素a为0.30 mg/g，叶绿素b为0.53 mg/g，T3处理叶绿素含量为1.10 mg/g，叶绿素a为0.35 mg/g，叶绿素b为0.63 mg/g。

表2 不同施硫处理烟叶叶绿素a、b及叶绿素含量(mg/g)

2.3 施硫对烟叶硝酸还原酶活性的影响

表3 不同施硫处理下烟叶的NR活性(μmol/g ·h)

3 结论与讨论

硫元素是农作物正常生长发育必需的微量元素之一[9]，与植株的生长发育有着密切的关系。前人研究表明，叶绿素含量和硝酸还原酶活性是碳氮代谢的重要指标，其中硝酸还原酶活性与氮代谢的强弱呈正相关关系[10]；碳氮代谢的协调程度不仅影响烟草的生长发育进程，而且直接关系到烟草品质的优劣[11]。在烤烟生长的前中期，叶片中的叶绿素含量和硝酸还原酶活性保持在较高的水平，有利于满足烟株的生长发育；生长后期硝酸还原酶活性持续偏高则不利于烟叶香吃味的形成，同时生长后期烤烟叶片中叶绿素含量的下降有利于烤烟的适时收获[12，13]。

本研究结果表明，高硫处理烟株能够正常生长，但是烟叶叶片横向生长受到抑制，其最大叶宽为3个处理中最小，与中等施硫处理差异极显著。由于硫元素过量会促进烟叶碳氮代谢旺盛，所以烟叶中叶绿素含量及硝酸还原酶活性前期偏高，各指标在移栽后65 d旺长期时呈下降趋势，但是在烟株成熟期时下降率偏低。而从不施硫处理可以看出，仅仅依靠土壤中所含的硫元素仍不能满足烟株的正常生长，植株偏矮，生育前中期烟叶叶绿素含量及硝酸还原酶活性偏低，后期叶绿素含量较其他两个处理偏高，烟株贪青晚熟。中等施硫处理，烟株长势最好，烟叶叶绿素含量及硝酸还原酶活性变化趋势符合前人研究结果[12，13]。由此可见，若土壤中硫素含量过高，则不利于烟株的生长以及内在品质的形成；但是土壤中所含硫素偏少，也会抑制烟株生长发育。因此，烟株种植过程中需要合理控制硫肥的施用量。

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Effect of Different Application Rate of Sulfur Fertilizer on Growth and Physiological and Biochemical Indexes of Tobacco

CAI Sai-nan1,2, ZHOU Ji-heng1,2*, ZHANG Yi2, ZHANG Yi-yang2, LIU Li2

(1 School of Biological Science and Technology, Hunan Agricultural University，Changsha, Hunan 410128，China； 2 Tobacco Engineering Technology Research Center, Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China)

The present experiment was conducted to study the influences of different application rate of sulfur fertilizer on the physiological and biochemical index of tobacco in order to have a rational fertilization method of sulfur fertilizer. The result showed that:(1) the growth, chlorophyll contents and NR activities of tobacco plants were inhibited without sulfur fertilizer compared with those with sulfur fertilizer；(2) the treatment with 1.5 g sulfur fertilizer each plant had a positive effect on the growth, the chlorophyll contents and NR activities increased during the early period after transplanting and decreased during the mature period，while the treatment with 3 g sulfur fertilizer each plant had a significant promotion of the chlorophyll content and NR activities, but had an inhibition on the leaf width, and the largest leaf was 20.67 cm. In conclusion, the treatment with 3 g sulfur fertilizer each plant had a significant promotion to the chlorophyll contents and NR activities, and caused the chlorophyll contents and NR activities in the mature period of tobacco reach 1.10 mg/g and 63.10 μmol/g·h respectively, which was propitious for the tobacco quality.

tobacco；sulfur fertilizer；agronomic traits；nitrate reductase；chlorophyll

2014-12-23

蔡赛男(1990-)，女，湖南宁乡人，硕士研究生，Email：136242975@qq.com。*通信作者：周冀衡，教授，博士生导师，Email：jhzhou2005@163.com。

S572.062

A

1001-5280(2015)02-0170-03

10.3969/j.issn.1001-5280.2015.02.14