水钾耦合对烤烟钾含量及碳氮代谢的影响

论文摘要

本文采用防雨控水盆栽试验的方法,在河南农业大学科教园区通过设定不同的土壤水分和施钾量水平,研究了烟叶的硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、淀粉酶、转化酶和叶绿素（Chl）含量以及杀青样的总糖、还原糖、淀粉、蛋白质、硝酸盐、亚硝酸盐含量等,旨在探讨水钾耦合对烤烟钾含量及碳氮代谢关键酶活性的影响及其与烟叶品质形成的关系。试验结果表明:1水钾耦合对烤烟生长发育的影响相同施钾条件下,正常供水和相对湿润较干旱烟株的株高、茎围、最大叶长和最大叶宽都显著增加,但相对湿润与正常供水间差异不大;烟株的各部位干物质积累量随着土壤水分的增加而增大,并且不同的土壤水分之间差异显著;相同土壤水分条件下,烟株的株高、茎围、最大叶长、最大叶宽和干物质积累量随着施钾量的增加而增大,但干旱使干物质积累量随着施钾量的增加而减小。2水钾耦合对烤烟钾含量的影响施钾较不施钾显著增加烤烟各部位钾含量,相同的土壤水分条件下,烤烟钾含量随着施钾量的增加而增大,但随着土壤水分的增加,增施钾肥对提高烟叶钾含量的作用减小;而相同的施钾量条件下,烟叶钾含量随着土壤水分的增加而减小,表现为干旱>正常供水>相对湿润,这与烟株在干旱条件下干物质积累量小,而在相当湿润条件下干物质积累量大有一定的关系。3水钾耦合对烤烟钾积累量及钾肥利用率的影响施钾显著增加烟株钾积累量,相同施钾条件下,烟株钾积累量随着土壤水分的增加而增大,表现为相当湿润>正常供水>干旱,说明提高土壤水分有利于提高烤烟的钾积累量;相对湿润和正常供水条件下,烟株钾积累量随着施钾量的增加而增大,但在干旱条件下,增施钾肥对提高烟株钾积累量的作用减小,甚至有降低的趋势。相同施钾条件下,随着土壤水分的增加,钾肥利用率增大,并且差异显著;相同的土壤水分条件下,高钾处理的钾肥利用率低于中钾处理,说明过量施钾使烤烟的钾肥利用率降低。4水钾耦合对烤烟碳氮代谢关键酶活性的影响施钾能够增加烟叶NR活性,但是随着施钾量的增加,NR活性却降低,而干旱条件下施钾处理的NR活性却低于不施钾处理;相同施钾水平干旱使叶片NR活性降低,相当湿润使叶片和根系NR活性降低,表明干旱和过量供水均不同程度地抑制了硝酸还原酶活性。过量施钾还使根系NR活性降低。随着土壤水分的增加烟叶生长前期GS活性增强,但过多的土壤水分使烟叶后期GS活性维持较高水平,推迟氮代谢向碳代谢转移,不利于烟叶落黄。过量施钾可能会降低淀粉酶活性,水分对淀粉酶活性的影响不显著。转化酶活性在移栽后50-60天达到峰值,施钾能够提高转化酶活性,但施钾多少差异不大,过多的水分使转化酶活性峰值增大,出现时期后移,使烟叶碳的固定和转化代谢增强而碳的积累代谢减弱。5水钾耦合对烤烟化学成分的影响过量施钾使烟叶总糖、还原糖含量降低,干旱和过多的土壤水分也使烟叶总糖、还原糖含量降低。淀粉含量随着土壤水分的增加而增加,随着施钾水平的提高而提高（除干旱情况）。施钾提高了烟株生长前期烟叶蛋白质的含量;过多的土壤水分使蛋白质含量下降,但干旱条件下却是前期降低,后期有所升高。随着土壤水分的增加硝酸盐含量降低,并且比施钾降低硝酸盐含量的作用更加明显,说明灌水有利于降低烟叶的硝酸盐含量。过多的土壤水分和干旱却使烟叶亚硝酸盐含量升高,特别是过多土壤水分处理在后期亚硝酸盐含量上升明显。6水钾耦合对烤烟中性致香物质的影响相同土壤水分条件下,施钾能够明显提高烟叶类西伯烷类、类胡萝卜素类、新植二烯含量和中性致香物质的总量;随着施钾量的增加,类西伯烷类、苯丙氨酸类致香物质含量减少。不施钾情况下,烟叶新植二烯含量随着土壤水分的增加而减少,中钾以正常供水处理含量最低,高钾以相当湿润处理含量最高。干旱和过多的土壤水分使苯丙氨酸类致香物质、中性致香物质总量降低,并且随着施钾量的增加,中性致香物质总量降低;类西伯烷类致香物质含量随着土壤水分的增加而减少。施钾条件下棕色化合物类致香物质含量以正常供水处理最高,其次是干旱处理,而相当湿润处理最低,类胡萝卜素类致香物质的含量以正常供水处理含量最高,其次是相当湿润处理,干旱最低;不施钾条件下,棕色化合物类致香物质含量随着土壤水分的增加而减少。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 水肥耦合的定义及辩证关系
• 1.1.1 水肥耦合的定义
• 1.1.2 水肥耦合的辩证关系
• 1.2 水钾耦合研究现状
• 1.2.1 水钾耦合对作物根系的影响
• 1.2.2 水钾耦合对作物抗逆性的影响
• 1.2.3 水钾耦合对作物光诱导的影响
• 1.2.4 水钾耦合与水分利用效率的关系
• 1.2.5 水钾耦合对干物质积累及钾在植物体内分布的影响
• 1.3 水钾耦合对烤烟碳氮代谢的影响
• 1.3.1 烤烟碳氮代谢研究进展
• 1.3.2 水分与碳氮代谢
• 1.3.3 钾与碳氮代谢
• 1.3.4 碳氮代谢协调性与烟叶品质
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 试验材料
• 3.2 试验设计
• 3.3 测定项目与方法
• 3.3.1 烤烟干物质及钾含量
• 3.3.2 生理指标的测定
• 3.3.3 烤烟化学成分
• 3.3.4 烟叶中性致香物质
• 4 结果与分析
• 4.1 水钾耦合对烤烟生长发育的影响
• 4.1.1 水钾耦合对烟株植物学性状的影响
• 4.1.2 水钾耦合对烤烟干物质积累的影响
• 4.2 水钾耦合对烤烟各部位钾含量的影响
• 4.2.1 水钾耦合对根钾含量的影响
• 4.2.2 水钾耦合对茎钾含量的影响
• 4.2.3 水钾耦合对叶脉钾含量的影响
• 4.2.4 水钾耦合对叶肉钾含量的影响
• 4.3 水钾耦合对烤烟钾积累和钾肥利用率的影响
• 4.3.1 水钾耦合对烤烟钾积累量的影响
• 4.3.2 水钾耦合对烤烟钾肥利用率的影响
• 4.4 水钾耦合对烤烟碳氮代谢关键酶活性的影响
• 4.4.1 水钾耦合对烤烟硝酸还原酶活性的影响
• 4.4.2 水钾耦合对烤烟谷氨酰胺合成酶活性的影响
• 4.4.3 水钾耦合对烤烟淀粉酶活性的影响
• 4.4.4 水钾耦合对烤烟转化酶活性的影响
• 4.5 水钾耦合对烤烟叶绿素含量的影响
• 4.6 水钾耦合对烤烟化学成分的影响
• 4.6.1 水钾耦合对烤烟总糖含量的影响
• 4.6.2 水钾耦合对烤烟还原糖含量的影响
• 4.6.3 水钾耦合对烤烟淀粉含量的影响
• 4.6.4 水钾耦合对烤烟蛋白质含量的影响
• 4.6.5 水钾耦合对烤烟硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响
• 4.7 水钾耦合对成熟烟叶中性致香物质的影响
• 4.7.1 水钾耦合对烤烟中性致香物质成分和含量的影响
• 4.7.2 水钾耦合对烤烟不同种类中性致香物质含量的影响
• 5 结论与讨论
• 5.1 水钾耦合对烤烟生长发育的影响
• 5.2 水钾耦合对烤烟各部位钾含量的影响
• 5.3 水钾耦合对烟株钾积累及钾肥利用率的影响
• 5.4 水钾耦合对烤烟碳氮代谢关键酶活性的影响
• 5.5 水钾耦合对烤烟叶绿素含量的影响
• 5.6 水钾耦合对烤烟化学成分的影响
• 5.7 烤烟碳氮代谢关键酶活性与化学成分的关系
• 5.8 水钾耦合对烤烟中性致香物质的影响
• 参考文献
• 英文摘要