腐植酸肥对重茬烤烟生长发育和生理特性的影响研究

肖瑶 李迪 王筱莹 王鹏

摘 要：该文以龙江911品种为材料，于2015年通过盆栽试验，研究了不同腐植酸肥施用量对重茬烤烟生长发育及相关生理特性的影响。试验结果表明：腐植酸肥处理能够促进重茬烤烟生长发育，提高烤烟叶面积，显著增加烟株硝酸还原酶的活性，同时显著地降低了丙二醛含量，延缓了烤烟植株生长后期的衰老；在烟株生育期内，50g/株处理下烤烟的根系活力最强，与对照相比提高29.90%～65.47%，烤烟植株的干物质积累较其他处理提高6.23%～31.38%，且各处理间差异显著。综上所述，施用适量的腐植酸肥，能够提高重茬烤烟相关生理特性，降低丙二醛含量，延缓衰老，同时显著提高了根系活力，增强了烟株的生长和发育，从而提升了产量、产值，其中以施用50g/株腐植酸肥时效果最佳。

关键词：重茬烤烟；腐植酸肥；生理特性；干物质积累

中图分类号 S145.4 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）22-0038-04

Abstract：The flue-cured tobacco variety‘Longjiang 911 were used as experimental materials，applying different humic acid fertilizer content was studied in continuous cropping tobacco growth and the influence of related physiological characteristics，in 2005. The results showed that the humic acid fertilizer treatment can promote the continuous cropping tobacco growth，increase the flue cured tobacco area，a significant increase in nitrate reductase activity of tobacco plant，significantly reduce malondialdehyde content at the same time，slow down the ageing process of flue-cured tobacco plant at later growth stage；In the reproductive period of tobacco plant，50 g/plant processing under the root activity of flue-cured tobacco，the strongest compared increased by 29.90%～65.47%，dry matter accumulation of flue-cured tobacco plants than other treatment increased by 6.23%～31.38%，and the significant difference between the groups. Above all，applying suitable amount of humic acid fertilizer can improve the continuous cropping tobacco related physiological characteristics，reduce the content of malondialdehyde，anti-aging，improve root activity at the same time，enhance the growth and development of tobacco plant，and improve production output. The test results show that when applying 50g/plant humic acid fertilizer，the effect is the best.

Key words：Flue-cured tobacco；Humic acid fertilizer；Physiological characteristics；Dry matter accumulation

腐植酸肥是動植物遺骸经过微生物的分解和转化以及地球化学的一系列过程而形成和积累起来的一类有机物质，可溶于稀碱液但不溶于酸，分子量由数千到数万[1]。腐植酸肥作为一种应用范围相当广泛的植物生长调节剂，被用于改良土壤，化肥增效，促进根系生长，增强植物抗性，改善作物品质。美国、希腊等国家学者[2-4]在植物营养液中加入不同种类和不同浓度的腐植酸肥，水培条件下研究其对小麦、黄瓜、烟草地上部和地下部的生长，并测定其地上部干物重和养分含量，结果表明刺激效果非常明显。腐植酸肥对重茬烤烟的作用效果研究较少，以往对腐植酸肥的研究多集中在腐植酸肥对土壤养分和烤烟产量、品质等方面的影响[5-9]。为此，本文研究了施用腐植酸肥对重茬烤烟关键生理指标的影响，以期探明施用腐植酸肥影响重茬烤烟植株生长发育的作用机理，为腐植酸肥的推广应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料 本试验采用盆栽及室内分析相结合的方法，于2015年在黑龙江八一农垦大学实习基地（盆栽试验）进行，盆栽土壤取自5年茬口烤烟土壤，供试烤烟品种为龙江911。腐植酸肥由黑龙江八一农垦大学资源与环境系提供，其养分含量为N27mg/g，P2O525mg/g，K2O4mg/g，有机质550mg/g，pH=5.8，符合NY525-2012标准。4月10日温室托盘育苗，5月10日移栽，盆栽供试土壤类型为黑钙土，其土壤养分含量见表1。

1.2 试验设计 盆栽试验设计：盆钵规格为30cm×30cm，土壤经过风干并过1mm孔径网筛，每盆装土20kg，每个处理30盆，每盆施烤烟专用肥（N-P2O5-K2O：6-12-18）48.13g，腐植酸肥、专用肥和土壤充分混匀后装盆。设6个处理，腐植酸肥用量分别为CK：0g/株、A1：25g/株、A2：50g/株、A3：100g/株、A4：150g/株，A5：200g/株，其他措施与优质烟叶生产技术相同。

1.3 采样方法与测定项目 盆栽试验：各处理在移栽后第5周、7周、9周、11周取代表样各3株，测定其相关农艺性状和生理指标。植株NR活性：采用磺胺显色法测定[10]；根系活力：采用TTC法测定[10]；丙二醛（MDA）采用硫达巴比妥酸法[11]；分别在烤烟移栽5、7、9、11周时，每个处理选取3株长势一致的烤烟，将叶片清洗干净，用LF3100C型叶面积仪测定叶面积后（从顶部数第6片叶）。烟株干重的测定：烤烟第11周时，采收整株烟株，分别将地上部和地下部分开，之后样品在烘箱中105℃杀青30min，然后80℃条件下烘干至恒重，并称重。

1.4 数据处理 采用SPSS21.0对测定的数据进行统计分析及差异显著性分析；用Excel2003进行处理数据和作图。

2 结果与分析

2.1 不同腐植酸肥用量对重茬烤烟叶面积的影响 由表1可知，不同腐植酸肥用量处理对烤烟叶面积的影响存在显著差异。其中，移栽后第5周A2处理叶面积为278.72cm2，比对照高39.94%，差异显著。A4、A5处理叶面积均显著低于对照。A2比A5處理高69.40%，差异显著。7～11周A2处理的烤烟叶面积始终处于最高值，分别高于对照31.86%、27.69%和14.46%，差异显著；A2处理分别比A5处理高62.50%、24.01%和22.62%，差异显著。

2.2 不同腐植酸肥用量对重茬烤烟叶片硝酸还原酶活性的影响 硝酸还原酶（NR）是植物体内一种诱导酶，参与高等植物的氮代谢过程，其活性能够反映植物的氮代谢强度，同时反映了植株对土壤氮素的吸收效率[12-13]。由表2可知，各处理烤烟叶片硝酸还原酶活性随烤烟植株的生育时期推进，均表现出先升高后降低的变化趋势，在移栽后9周，烤烟叶片硝酸还原酶活性达到最大值。在移栽后第5周时，各处理间的硝酸还原酶活性无显著性差异；在移栽后第7～9周，A2处理对烤烟叶片硝酸还原酶活性的作用效果最佳，比CK增加33.54%和39.79%，差异性显著。在移栽后第11周，A2处理硝酸还原酶活性与其他处理无显著性差异。说明施加腐植酸肥在一定用量范围内对硝酸还原酶活性才有最大的促进作用。说明施用50g腐植酸肥对烟株NR活性的促进效果最佳，在移栽后第9周时NR活性效果明显，可以加快烟叶中的氮代谢。

2.3 不同腐植酸肥用量对重茬烤烟对叶片丙二醛含量的影响 作物器官衰老或在逆境条件下，通常会发生膜脂氧化，而丙二醛（MDA）是膜质氧化的产物之一，MDA含量高低通常用来表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件的反应强弱，是衡量膜脂過氧化水平的重要指标[14]。由图1可以看出，除CK外，各腐植酸肥处理下重茬烤烟丙二醛含量变化趋势基本一致，均表现为随移栽后周数的增加而先增加后下降的趋势，而CK则表现为持续增加的趋势，施用腐植酸肥有利于重茬烤烟的生长发育，降低烟叶中的MDA含量。其中以A2处理的MDA含量最低，说明A2处理的烟叶膜脂过氧化程度最低，同时其他腐植酸肥施用量处理的MDA含量均不同程度的降低，说明适量的腐植酸肥能明显缓解重茬烤烟生长的不利环境，促进重茬烤烟的生长。

2.4 不同腐植酸肥用量对重茬烤烟根系活力的影响 植物根系活力是反映根系吸收能力的一项重要指标，通过根系活力不仅可以判定植株根部发育是否良好，而且也能反映出根系的生命活动力[15]。对根系活力分析可得（表3），随着烤烟生育期的不断推进，不同处理间的烤烟植株根系活力表现出先增高后降低的变化趋势，移栽后第9周烟株根系活力最强；在施加腐植酸肥的条件下，烟株根系活力均随腐植酸肥用量的增加呈先升高后降低的趋势，A2处理根系活力最强，第9周时达到271.23μg/（g·h），差异性分析显著。移栽后5～11周，施加腐植酸肥的处理分别比CK增幅22.62%～62.86%，12.10%～36.88%，9.02%～29.90%和16.12%～65.47%，其中A2处理增幅最大，比CK分别增加62.86%、36.88%、29.90%和65.47%。

2.5 不同腐植酸肥用量对烤烟生长期烟株干物质积累的影响 由表4可知，在采收时，A2处理地上部干重、总干重均处于最高值，分别高于对照24.62%、21.92%，差异显著。其中，不同腐植酸肥施用量处理间，A2处理下地上部干重处理较其他处理高出7.5%～32.53%，差异显著。地下部干重A1、A5分别低于A2处理19.88%、37.61%，差异显著。总干重A1处理显著低于对照，A2处理分别高于A3、A4、A5处理5.87%、9.49%、18.37%，差异显著。由烟株干物质积累量可见，A2处理的烟株长势最好，其次为A3。

3 结论与讨论

烤烟干物质的90%以上来自于植株的光合作用，保障烤烟生长过程中适宜的光合作用水平是提高烟叶品质和产量的基础，而叶片是植株进行光合作用的主要场所，因此，在整个生育期保持较大叶面积，对提高植株光合作用效率，增加干物质积累量具有重要意义。本试验研究表明，在A2处理下烤烟植株在移栽后5～11周的叶面积均显著高于其他处理，其干物质积累也显著高于其他处理。A4和A5处理在移栽后5～11周内烤烟的叶面积则显著低于其他处理，其干物质积累也表现较低，说明A2处理腐植酸浓度能够促进植株生长，叶面积扩展快，从而增大了光合面积，提高光合作用，增加干物质积累量。生产中施用腐植酸肥可以提高土壤腐植质的活性，改良土壤结构，提高土壤肥力，有利于促进植物根系生长[16-18]，有利于促进根系对氮营养的吸收，进而有效促进植物生长[19]。在本试验条件下，A2处理显著促进烤烟地上部干物质的积累进而促进烤烟总干物质的积累，但对地下部干物质积累影响效果不明显，A3、A4处理对地下部干物质量的积累有很好的效果。

烤烟植株生长所需要的氮源主要以硝酸盐为主，而硝酸还原酶对硝酸盐的调控具有重要影响，硝酸还原酶活性在一定程度上能够反映植株氮代谢能力的强弱，硝酸还原酶能够影响烤烟植株对氮素吸收利用的效果[20]。本试验研究结果表明，在移栽后5周，腐植酸肥处理的硝酸还原酶活性与对照之间差异不显著，在移栽后第7～9周时，施用50g/株腐植酸肥对烟株NR活性的促进效果最佳，显著高于其他腐植酸肥处理，显著加快烟叶中的氮代谢，腐植酸肥在促进烤烟植株对氮素的吸收同时，降低了叶片的丙二醛含量，使烤烟烟叶的膜脂过氧化程度显著降低，从而提高了烤烟植株的抗逆能力。

前人[21]研究结果表明烟草根系较发达，能保证烟草地上部分茁壮生长和抗逆高产。本试验结果表明，施用腐植酸肥后烤烟植株的根系活力均不同程度的高于对照，各生育期烟株根系活力均随着腐植酸肥用量的增加呈先升高后降低的趋势，A2处理根系活力表现最好，原因可能是在适量的腐植酸肥量下，能够有效的改善土壤透气性，为根系生长提供良好的环境，当超过适宜量时，植株的根系活力呈下降趋势，这可能是用量过高对烤烟植株产生抑制作用。在本试验烤烟生长后期，施用腐植酸肥处理的根系活力仍高于对照，这表明腐植酸肥能够在烟叶生育后期对烤烟植株所需营养物质进行持续供应，延长烟株生育期，从而提高烟叶质量。

综上所述，不同腐植酸施用量对重茬烤烟的生长发育及生理特性影响不同，适量施用腐植酸能够显著促进烤烟的生长发育，提高烟叶叶面积，促进烟株干物质积累，提高烤烟硝酸还原酶活性，有效降低烟株丙二醛含量，延缓植株衰老，促进烟株的根系活力，改善烟株的生长发育状况，综合试验各项指标可以得出50g/株腐植酸肥施用量效果最好。

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（责编：张宏民）