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赤霉素和钾肥及其互作对烤烟光合特性和有机钾指数的影响

中文标题:赤霉素和钾肥及其互作对烤烟光合特性和有机钾指数的影响

文章作者:程昌合课题组

发表单位:浙江中烟工业有限责任公司技术中心

中文核心期刊: 中国烟草科学


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研究背景:

烤烟是以烟叶为收获对象的经济作物,生产上采取打顶措施来打破烟株顶端优势,用于调控植株生长,协调养分运转方向,以保证烟叶获取足够养分形成产量。但由于顶端优势消失,烟株内源激素合成受阻,代谢中心发生变化,同时打顶后钾素经韧皮部回流根中,造成钾素流失,生育后期钾素营养亏缺。因此协调打顶后烟株的库源关系是优质烟叶生产研究热点。已有研究多集中于外源激素、钾肥单一施用或简单配施方面,关于外源激素与钾肥配施用量及在光合特性、有机钾指数等方面研究较少。

 

研究思路:

通过田间试验,以烤烟品种云烟87为材料,于打顶当天叶面喷施赤霉素,同时根部追施硫酸钾肥,通过赤霉素和钾肥配施,探讨交互作用下对烤烟烟叶光合色素、光合参数和有机钾指数的影响,推断适宜赤霉素浓度与钾肥用量搭配,为实施优质烟叶生产技术方案提供理论依据。

 

背景知识:

1、外援施加生长素和赤霉素可显著提钾降碱,协调化学成分;

2、烤烟旺长后期和中部叶成熟期追施钾肥可有效补充烟株钾素营养,提高钾利用用率;

3、打顶当天涂抹赤霉素并追施钾肥可刺激根系对土壤钾素吸收,促进烟叶品质提升。

 

主要结果:

1:不同处理对烟叶叶绿素和类胡萝卜素含量的影响

各处理的烟叶叶绿素、类胡萝卜素含量较CK不同幅度增加,整体差异达显著水平,说明叶面喷施赤霉素及根部追施钾肥,可有效提高烟叶表面细胞生理活性及保护叶绿体超微结构完整性,降低细胞膜脂过氧化程度,延缓叶绿素分解,促进烟叶对光能的吸收和利用。

 

 “不同处理对烟叶叶绿素和类胡萝卜素含量的影响”

图注:不同处理对烟叶叶绿素和类胡萝卜素含量的影响

注: 不同小写字母表示表示在 0.05 水平差异显著。

 

2:不同处理对烟叶光合参数的影响 

T1~T4 对气体交换参数 Gs、Ci、Tr 的调节有显著作用,均较 CK 不同幅度增加。可能是赤霉素与钾肥一方面有利于提高烟叶生理活性,调控保卫细胞的运动,维持较高的Gs;另一方面较高的Tr有利于降低烟株叶片的表面温度,进一步降低热耗散,从而对光合机构起到保护作用;而 Ci含量增加表明叶肉细胞与外面保持较高的气体交换能力。因此,T1~T4 的烟株 Pn较 CK显著提升 14.3%~27.7%,表明了赤霉素与钾肥可有效提高烟叶光合作用,促进更多的光合同化产物积累。

不同处理对烟叶光合参数的影响

图注:不同处理对烟叶光合参数的影响

 

赤霉素和钾肥及其互作对烤烟光合色素和光合参数

表1: 赤霉素和钾肥及其互作对烤烟光合色素和光合参数的 p.η2值

注:当 0.01η2<0.06表示弱影响效应, 0.06η2<0.14 表示中度影响效应,p.η2>0.14 表示 强影响效应。

 

3:不同处理对烟叶化学成分含量影响

T1~T4 烟叶还原糖、总糖含 量较 CK 显著提高,增幅分别为 9.6%~19.1%、 5.1%~12.4%。T1~T4烟叶烟碱、总氮含量较CK显著降低,减幅分别为 8.8%~21.6%、6.5%~16.0%,说明烟碱是烟株抵抗外界侵害胁迫释放的信号分子,打顶是使烟碱含量升高的主要因素;赤霉素可降低烟叶中烟碱、总氮含量。

不同处理对烟叶化学成分含量的影响

表2 不同处理对烟叶化学成分含量的影响

赤霉素和钾肥及其互作对烟叶化学成分含量

表3 赤霉素和钾肥及其互作对烟叶化学成分含量的 p.η2值

赤霉素与钾肥交互配施能够显著增加烟叶还原糖、总糖含量,降低烟碱、总氮含量,处理间糖碱比、氮碱比并无显著差异,但较 CK 小幅增加,说明是赤霉素与钾肥互作效应下相互促进的结果。

 

4:不同处理对烤烟烟叶矿质元素、钾氯比及有机钾指数的影响

T1T4烟叶K+含量较CK显著增加,Cl含量显著降低说明喷施赤霉素与叶面钾肥,烟叶钾含量显著提高。赤霉素对矿质元素含量、 钾氯比、有机钾指数的影响最大。

不同处理对烟叶矿质元素含量、钾氯比及有机钾指数的影响

表4  不同处理对烟叶矿质元素含量、钾氯比及有机钾指数的影响

赤霉素和钾肥及其互作对烟叶矿质元素含量、钾氯比及有机钾指数

表 5  赤霉素和钾肥及其互作对烟叶矿质元素含量、钾氯比及有机钾指数的 p.η2检验

 

结论:

赤霉素与钾肥对烤烟光合性能、化学成分和有机钾指数整体上具有中等-强影响效应,但对各成分指标的变异贡献率不一样,赤霉素因素为主要影响因子。另外,同一水平赤霉素浓度下增施钾肥及同 一水平钾肥增施赤霉素均有利于增加烟叶中叶绿素、类胡萝卜素含量;提高烟叶净光合速率、气孔导度等光合参数值;协调烟叶化学成分,提高有机钾指数。

 

赤霉素和钾肥及其互作对烤烟光合特性和有机钾指数的影响
赤霉素与钾肥对烤烟光合性能、化学成分和有机钾指数整体上具有中等-强影响效应,但对各成分指标的变异贡献率不一样,赤霉素因素为主要影响因子。另外,同一水平赤霉素浓度下增施钾肥及同 一水平钾肥增施赤霉素均有利于增加烟叶中叶绿素、类胡萝卜素含量;提高烟叶净光合速率、气孔导度等光合参数值;协调烟叶化学成分,提高有机钾指数。
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