K326烟草苗期生长对不同氮浓度的生理响应

陈 婷  吴圣福  苏群才  柯玉琴

   本试验通过水培法研究K326烟苗对不同氮(N)浓度（0、138 、183、275、550、825mg/L）的生理响应。结果表明：随营养液氮浓度的提高烟苗叶色浓绿、叶绿体色素含量增加、Fo（固定荧光）逐渐降低，Fm（最大荧光产量）、Fv（可变荧光）、Fv/Fm（PSⅡ的最大量子产量）和Fv/Fo（代表PSⅡ潜在光化学活性）上升; 当N浓度为550mg/L时叶绿体色素及荧光参数变化不大，反而略有下降；低浓度N处理对烟苗根系活力的影响不大，当N处理浓度提高至275、550mg/L时根系活力增强。从总体素质看营养液N浓度275mg/L处理的烟苗比较好。

氮素在烟草体内的含量大约只占干重的2.5%。但是氮素却对烟叶的品质和产量有很大的影响，是影响烤烟质量和产量的最重要的元素之一。叶片过早或过晚落黄均不利于烟叶品质的提高，所以只有在一定范围内增加氮用量才能提高烟叶产量，改善品质和提高经济效益。氮素施用量过多或过少均会对烟苗的生理性状造成巨大地影响。氮素供应不足时，使烟草植株生长缓慢，烟株矮小，叶绿素含量低，叶片品质下降。氮素供应过多时，也会使烟草品质变差，造成叶片偏绿、贪青晚熟。所以要得到品质优良和产量适当的烟叶，准确地确定氮肥用量起到了关键性作用。本文以K326烟苗为材料，采用水溶液培养方法研究K326烟草在苗期生长阶段对不同N浓度的生理响应，为提高烟叶品质和增产提供理论依据。

   一、 材料与方法

（一）烟苗培养及处理　K326烟草苗由福建省烟草所提供， 试验选取生长一致烟苗移栽于培养罐，用Hoagland营养液培养，培养期间每周更换一次营养液。烟苗培养3周后进行不同N浓度处理。试验共设6个不同N浓度处理:0、138、183、275（相当于完全营养液的3/4含氮水平）、550（完全营养液的含氮水平）、825mg/L，每处理浓度设置6个重复。处理期间每周更换一次营养液，培养3周烟苗出现明显的缺N症状后进行以下生理指标的检测。

（二）生理指标测定方法  烟苗形态症状观察根据Arnon和Stout提出的植物必需元素的3个标准来衡量; 叶绿素荧光参数采用连续激发式植物荧光效率仪Handy PEA （英国Hansatech公司生产的）检测; 叶绿体色素测定采用丙酮浸提法，参照李合生2000年的方法; 根系活力测定参照邹琦方法。 数据分析采用Microsoft Excel 2003软件对数据进行处理,用DPS 7.05统计软件对数据进行显著性比较分析。

   二、结果与分析

（一）N浓度对K326烟苗生长的影响　从烟苗长势可以看出N浓度处理从0mg/L至183mg/L的烟株矮小细弱、生长缓慢，从下部老叶片开始黄化，然后逐渐扩展到上部叶片，根量少、根细长；当N素浓度提高至550mg/L、825mg/L时，烟叶叶绿体色素含量增加，叶色浓绿，叶面积增大，但叶片薄，苗不壮。从整体看N浓度处理在275mg/L时，烟苗最粗壮不易倾倒，叶色也浓绿厚实。

   （二）N浓度对K326烟苗叶绿体色素的影响　从图1可以看出，0mg/L缺N营养培养的烟苗叶绿体色素含量最低， 随着N浓度的不断提高，烟苗叶绿体色素不断提高，当N浓度提高至275mg/L时，Chla、Chlb和Chlx.c含量分别比缺N苗增幅122.31%、91.07%和92.31%，其中Chla含量增幅最大；当N浓度提升至550mg/L时，叶绿体色素含量变化不大，而N浓度提高至825mg/L时，叶绿体色素含量的增幅最大。试验结果表明，适当地增施氮肥有利于烟苗叶片叶绿素的生物合成。

（三）N浓度对K326烟苗叶绿素荧光参数的影响　有研究表明，在经过暗适应后的叶片, Fv/ Fo代表PSII的潜在活性，而 Fv/ Fm代表PSII的光化学最大效率或PSII原初光能转化效率。从表1的测定结果可以看出：烟苗缺N（0mg/L）的情况下Fv/Fm和Fv/Fo值最低， 随着N素浓度的不断提高，Fv/Fo值和Fv/Fm值不断增大，当N浓度提高至275mg/L时，Fv/Fm和Fv/F0比值提高，分别比缺N苗增幅8.21%和52.95%；N浓度提升至550mg/L时，变化不大反而略有下降，而N浓度提高至825mg/L时，Fv/Fm和Fv/F0比值分别比缺N苗增幅9.69%和67.48%。

表1 N浓度对K326烟苗叶绿素荧光参数的影响　N浓度（mg/L）FoFmFvFv/FmFv/Fo0422.331969.001546.670.783.66138322.331909.671587.330.834.93183337.002066.001729.000.845.13275316.002086.001770.000.855.60550326.671932.331605.670.834.92825294.332100.001805.670.866.13

（四）N浓度对Ｋ326烟苗根系活力的影响  根系活力是衡量根系功能的重要指标，根的生长情况和活力水平直接影响植物个体的生长、营养和产量。从图2可以看出，低浓度N处理的烟苗根系活力比较低，当N处理浓度提高275mg/L时，根系活力增强，N浓度550mg/L时，其根系活力最高，N浓度提高至825mg/L时，根活力不再增强，与550mg/L比，其活力反而下降。这说明氮素对烟苗根系发育有较大的影响, N素浓度过低或太高都会影响烟苗根系的活力和生长状况。

   三、讨 论

叶绿素是一种含氮的杂环化合物，植物叶片中氮素大约有75%用于构建叶绿体，高等植物光合作用过程中利用的光能是通过叶绿体色素吸收的。叶绿体色素对植物光合作用有重要的影响，是反应烟草叶片生理状态的重要指标。前人研究表明，在叶片生长期间，叶绿体色素在不断地合成与降解。环境条件不适宜时，叶绿体色素的合成能力降低，分解过程却继续进行，提高氮素浓度能提高烟苗根系活力，提高N素的吸收能力，使叶片的叶绿体色素含量增加，可以促进烟苗的光合能力。本试验结果表明，随着N浓度的增加，烟叶叶绿体色素含量整体呈增加趋势，这与前人的研究结果一致。

Fo与PSII的受损情况及色素含量有关，PSII受到损伤时，Fo 明显升高；色素含量降低时，Fo降低。而色素含量又与氮素密切相关，所以氮素含量增加时，Fo降低。本研究结果与前人的研究结果一致，随着施加氮素浓度的提高，烟苗叶片的Fo 降低。反应了光合色素把所捕获的那部分光能转化成化学能的速度和效率随着施氮量的增加而提高，改善了叶片的光合功能，提高了光合速率，减轻了光抑制作用，为碳同化过程提供了更充足的能量。此外，本试验结果也表明N处理浓度提高Fv/Fm值、Fv/Fo值也升高， 但当N处理浓度为550mg/L时， Fv/Fm和Fv/Fo值均低于275mg/L N处理的，这说明适当增施氮肥使烟株充分的获得氮素,有利于在光合碳同化中合成各种以蛋白质为主体的物质；比如，各种酶、电子传递体等。而过量施用氮肥反而会使 PSII的潜在活性和最大光化学效率下降，不利于改善叶片光合功能。（作者单位：福建农林大学生命科学学院。资助项目：福建省精品课程建设经费(111zj0527)、福建农林大学教改项目（111409036））

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