施氮量对晒红烟氮代谢及光合效率的影响

分别于各时期取盆栽试验各处理照光一致的平展 中部叶（分别为第 6、8、10 叶位）测定荧光动力学参数， 叶片测定部位均为直射光，测定前将所选叶片充分暗 适应 20min, 用英国 Hansatech 公司生产的 FMS2 型脉 冲调制式荧光仪（Hansatech UK）参照 Genty 等（1989） 的方法进行测定［4］。
转化酶（INV）与植物的碳代谢密切相关，可催 化细胞质中蔗糖转化形成单糖，促进叶绿体内磷酸丙 糖向外运转，使叶绿体中淀粉积累减少，并通过与呼 吸作用偶联的氧化磷酸化产生能量，使光合碳固定过 程加强。
图 2 结果表明，转化酶活性在各生育期的变化情 况与硝酸还原酶的变化规律相一致，但旺长期与团棵 期相比增长幅度不大，氮素用量 195kg/hm2 的处理 6 酶活性在成熟期达到最高，这表明烟株此时正处在碳 代谢和有机物合成的高峰期，叶片成熟期推迟。 2.3 氮用量对晒红烟叶片中 NR/INV 活性比的影响
different growing stages
4.00
3.50 1
3.00
2
3
2.50
4
2.00
5
6
1.50
叶绿素含量（mg.FWg-1)
图２ 氮用量对各生育时期叶片中 INV 活性的影响
Fig.2 Effect of nitrogen rates on INV activity of tobacco leaf
氮素用量设置 6 个处理，分别为：①不施氮（对 照）；②施纯氮 105kg/hm2；③施纯氮 127.5kg/hm2； ④施纯氮 150kg/hm2；⑤施纯氮 172.5kg/hm2；⑥处理 6 施纯氮 195kg/hm2。 1.3 测定项目与方法
分别于团棵期（移栽后 30 天）、旺长期（移栽后 45 天）和成熟期（移栽后 70 天）取盆栽试验各处理 功能叶（顶部从上至下第 3 ～ 5 叶位）测定硝酸还原 酶和转化酶活性及叶绿素含量。硝酸还原酶活性：采 用磺胺显色法［3］；转化酶活性：采用 3,5– 二硝基水 杨酸比色法；叶绿素含量：采用乙醇浸提比色法［3］。
烟草叶片在生长发育过程中，碳代谢与氮代谢只 有协调进行，才有利于烟草品质的提高。通过对烟草 叶片生长发育过程中 NR/INV 比值变化规律的研究， 可以深入探讨烟草碳氮代谢状况，对于揭示优质烟叶 形成的生理基础和生产中采取有效措施调节碳氮代谢 平衡，改善烟草品质具有实际意义。
史宏志研究发现［6］，NR/INV 活性比可以作为衡 量烟株体内碳、氮代谢水平重要的参考指标。由图 3 可知，在团棵期不施氮的处理 1 和氮素用量 195kg/ hm2 的处理 6 烟株的 NR/INV 活性比较低，说明在生 育前期，不供氮和较高的供氮水平都会制约晒红烟对 氮素的代谢能力；旺长期各处理 NR/INV 活性比差异 不大且比值较高，说明此时期晒红烟体内碳、氮代谢 活跃且氮代谢占优势；成熟期随施氮水平的提高 NR/ INV 活性比增加，但氮用量达到 150kg/hm2（处理 4） 时便不再增加。 2.4 氮用量对晒红烟叶片中叶绿素含量的影响
（1. National Research Base of Tobacco Cultivation，Physiology and Biochemistry，Zhengzhou 450002，China; 2. Chenzhou Branch Company of Hunan Tobacco company，Chenzhou 423000，China; 3.Tobacco Science Research Institute，Tobacco Branch Corporation of Xiangxi Autonomous Prefecture，Jishou 416000，China）
烟草叶片叶绿素含量的高低是反映叶片光合性能 强弱的重要指标［7］，它直接关系到光合碳固定生成 有机物。叶绿素含量是叶片光合功能的重要性状之一， 研究表明，施氮水平越高，叶绿素含量也高。
从图 4 可以看出，叶绿素含量随生育期的推移呈 递减趋势，团棵期叶绿素含量最高，旺长期叶绿素含
176
烟草农业科学
第1卷
（g/kg）
（mg/kg）
P（mg/kg） K（mg/kg）
0.41
33.96
28.97
140.43
4.32
63.42
4.8
INV活性（mg.g-1FW.h-1)
45
40
1
1
2
2
35
3
3 30
4
4
5
5
25
6
6Hale Waihona Puke 201510
5
团棵
旺长 生育时期
成熟
0 团棵
旺长
成熟
生育时期
图１ 氮用量对各生育时期叶片中 NR 活性的影响 Fig.1 Effect of nitrogen rates on NR activity of tobacco leaf at
氮素是叶绿素合成的主要成分，缺氮时叶绿素合 成量降低，光合作用活动减弱；氮素还是维生素类和 激素类的组成成分，它们在植株体内含量不高，但对 于调节某些生理过程起着重要作用［1］。氮素是提高 叶片光合速率、维持叶绿素含量及延长叶片功能期的 重要营养元素［2］。目前，关于氮用量与烟草光合作
用，尤其与光合电子传递及光能利用效率的关系研究 较少。在盆栽试验条件下研究氮素用量对晒红烟团棵 期、旺长期和成熟期的生理特性和荧光特性的影响规 律，旨在探求晒红烟生育期内的营养代谢和光合作用 的动态变化，为指导晒红烟合理施用氮肥、改善烟株 营养、提高烟叶的产量和品质提供理论依据。
at different growing stages
1 3
2
3
2.5
4
5
6
2
1.5
1
NR/INV活性比值
1.00 0.50 0.00
团棵
旺长 生育时期
成熟
0.5
0 团棵
旺长 生育时期
成熟
图３ 氮用量对各生育时期叶片中 NR/INV 活性比的影响 Fig.3 Effect of nitrogen rates on NR/INV ratio of tobacco
摘 要：采用盆栽试验研究了氮用量对晒红烟氮代谢和光合效率的影响。结果表明，随着氮用量的增加，硝酸还 原酶活性、转化酶活性和叶绿素含量呈增加趋势，在团棵期高氮水平的处理硝酸还原酶活性反而下降，不施氮和 高施氮水平烟株的 NR/INV 比值较低。在一定范围内，Fv/Fo 和 Fv/Fm 的比值随施氮量增加而递增，但旺长期以 前氮用量大于 150kg/hm2 的处理反而降低。 关键词：晒红烟；氮用量；氮代谢；光合效率 中图分类号：S572.062 S143.1 文献标识码：A
Effects of Nitrogen Rates on the Nitrogen Metabolism and Photosynthetic Efficiency of Dark Sun–cured Tobacco
FANG Ming1，2，FU Yun–peng1，LIU Guo–shun1，LÜ Qi–song3，YIN Yong–qiang1
第１卷 第 2 期 2005 年 12 月
烟草农业科学 Tobacco Agricultural Science
Vo1.1 No.2 Dec. 2005
施氮量对晒红烟氮代谢及光合效率的影响 *
方 明 1，2，符云鹏 1，刘国顺 1，吕其松 3，尹永强 1
（1. 国家烟草栽培生理生化研究基地，河南 郑州 450002；2. 湖南省烟草公司郴州分公司，湖南 郴州 423000； 3. 湘西自治州烟草公司烟科所，湘西 吉首 416000）
从图 1 可以看出，硝酸还原酶活性在团棵期氮用 量在 0 ～ 150kg/hm2 的范围内随氮用量的增加而增强， 但氮用量超过 150kg/hm2 时硝酸还原酶活性反而下降；
在旺长期和成熟期均随氮用量增加而增强。各处理以 旺长期酶活性最高，成熟期酶活性则急剧下降，这与 烟株的生长规律相符合。通过以上结果可以看出，团 棵期烟草的生理代谢机能还没有达到顶峰，所以对氮 的吸收利用有一定的限度。氮素用量超过 150kg/hm2 使烟草在成熟期酶活性居高不下，成熟期推迟。这一 点与刘贯山等的研究结果一致［5］，氮素过量反而会 抑制烟株早发，氮素过量造成叶片过度生长主要从旺 长后期开始的。 2.2 氮用量对晒红烟叶片中 INV 活性的影响
盆栽试验于 2003 年在河南农业大学科技园区进 行，每盆装干土 20kg，栽烟 1 株，每处理种 30 盆。 P2O5 用 量 为 300kg/hm2，K2O 用 量 为 375kg/hm2。 所 有肥料与土壤混匀后一次装入盆中，浇水按晒红烟需 水规律供给，肥料施用量相当于大田种植密度 16500 株 /hm2。
Abstract: The effects of nitrogen rates on the nitrogen metabolism and photosynthetic efficiency of dark sun–cured tobacco were studied with pot experiment. The results showed that with the increase of N application rates，the NR activity，INV activity and chrolophyll content of fresh tobacco leaves appeared to increase. The NR activity seemed to decrease with high rate of N applied during the vigorous growing stage; ratio of NR and INV were lower for both zero and the highest rate of N applications. Within certain range，ratio of Fv/ Fo and ratio of Fv/ Fm increased steadily as N applications increased; , However, they became lower if N application was higher than 150kg/hm2 before the vigorous growing stage. Keywords: Dark sun–cured Tobacco; Nitrogen Rate; Nitrogen Metabolism; Photosynthetic Efficiency