靳志麗，羅井清，張雙雙，蔣尊龍，周向平

(1 湖南省煙草公司永州市公司，永州 425000； 2 中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗站永州基地，湖南永州 425000；3 湖南省煙草公司，長沙 410004； 4 永州市煙草公司藍山縣分公司，湖南藍山 425800)

大穴環(huán)施基追一體肥對烤煙碳氮代謝關(guān)鍵酶及煙葉內(nèi)在品質(zhì)的影響

靳志麗1，2，羅井清3，張雙雙1，蔣尊龍4，周向平1，2

(1 湖南省煙草公司永州市公司，永州 425000； 2 中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗站永州基地，湖南永州 425000；3 湖南省煙草公司，長沙 410004； 4 永州市煙草公司藍山縣分公司，湖南藍山 425800)

為研究大穴環(huán)施基追一體肥對烤煙生理活性和內(nèi)在品質(zhì)的影響，以云煙87為對象，于2015年在湖南永州進行了田間小區(qū)對比試驗。結(jié)果表明：大穴環(huán)施基追一體肥模式使煙株各時期維持適宜的碳氮代謝關(guān)鍵酶活性，煙株碳氮代謝協(xié)調(diào)平衡，煙葉化學成分協(xié)調(diào)性和內(nèi)在品質(zhì)較高。而采用基追肥分開、多次施肥模式，煙株供肥時期后移，煙葉硝酸還原酶和淀粉酶活性相應改變，煙葉化學成分協(xié)調(diào)性和內(nèi)在品質(zhì)下降，施肥量減少相應降低酶活性和碳氮代謝水平?？緹熒L前期一次性大穴環(huán)施基追一體肥模式有利于碳氮代謝協(xié)調(diào)平衡和內(nèi)在品質(zhì)的提高。

烤煙；施肥；基追一體肥；大穴環(huán)施；碳氮代謝

伴隨著農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，近年來煙區(qū)戶均種植規(guī)模大幅增加，大戶煙農(nóng)在煙區(qū)較為普遍，煙農(nóng)請工難、用工貴成為當前阻礙煙區(qū)穩(wěn)定發(fā)展的現(xiàn)實問題。因此，研究輕簡高效栽培技術(shù)，簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低勞動用工，將煙農(nóng)從繁重的農(nóng)事操作中解放出來，成為當務之急。輕簡高效栽培技術(shù)方面的研究目前報道較少，只有王樹林等涉及輕簡高效栽培技術(shù)的M型寬壟雙行種植模式研究[1，2]。對烤煙生產(chǎn)中最費工費時的施肥環(huán)節(jié)進行輕簡高效施肥技術(shù)研究，具有較大的創(chuàng)新價值和現(xiàn)實意義。筆者創(chuàng)新了基追一體肥產(chǎn)品和使用方法，即烤煙移栽時一次性圍繞根系大穴環(huán)施基追一體肥。這種施肥新模式和常規(guī)的多種肥料多次施用的傳統(tǒng)模式相比，在較好地滿足煙株一生所需營養(yǎng)的基礎(chǔ)上，解決了烤煙施肥環(huán)節(jié)工序多、用工量大的現(xiàn)實問題，達到了輕簡高效的生產(chǎn)目的。輕簡高效施肥模式在施肥時間、方法和養(yǎng)分供應模式上均不同于常規(guī)施肥方法，因此，對烤煙生長及內(nèi)在品質(zhì)的影響也會有所不同。煙葉協(xié)調(diào)的化學成分和優(yōu)良的內(nèi)在品質(zhì)是烤煙生產(chǎn)的目標，而烤煙碳氮代謝水平直接影響煙葉最終內(nèi)在品質(zhì)[3～5]，因此開展輕簡高效施肥新技術(shù)對烤煙碳氮代謝關(guān)鍵酶活性研究尤為必要。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2015年在中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗站永州基地開展試驗。試驗田地勢平坦，排灌方便，前茬為水稻，肥力均勻，近3年沒有進行過肥料試驗。土壤基礎(chǔ)肥力如下：耕作層pH5.31，全氮1.23 g/kg，全磷0.5 g/kg，堿解氮149.9 mg/kg，有效磷32.5 mg/kg，速效鉀295 mg/kg。供試品種為當?shù)刂髟钥緹煛茻?7’?；芬惑w肥和常規(guī)肥料由湖南金葉肥料有限公司提供，降解膜由江蘇常州百利基生物材料科技有限公司提供。

1.2 試驗設(shè)置

試驗設(shè)置4個處理，每處理3次重復，共12個小區(qū)，每小區(qū)48 m2，栽80株煙。試驗采取不完全隨機區(qū)組排列，四周設(shè)兩壟以上的保護行。T1.當?shù)爻Ｒ?guī)“101”施肥法，施用常規(guī)肥料(純氮磷鉀常規(guī)用量)；T2.大穴環(huán)施基追一體肥，純氮磷鉀常規(guī)用量；T3.大穴環(huán)施基追一體肥，比純氮磷鉀常規(guī)用量減少5%；T4.大穴環(huán)施基追一體肥，比純氮磷鉀常規(guī)用量減少10%。

各處理施肥量和肥料種類：T1施肥方法遵照常規(guī)，即每公頃施用專用基肥1050 kg、專用追肥450 kg、硫酸鉀225 kg(氮素追肥占總用氮量的41.7%)，T2每公頃施新型全營養(yǎng)煙草專用肥1725 kg(折合純氮磷鉀與對照一致)，T3肥料用量比T2減少5%，即每公頃施新型全營養(yǎng)煙草專用肥1638.75 kg，T4肥料用量比T2減少10%，即每公頃施新型全營養(yǎng)煙草專用肥1552.5 kg。各處理提苗肥使用方法一致：75 kg/hm2提苗肥在移栽時和移栽后7 d分兩次對水澆施。

101施肥法：整地起壟后，在煙壟上按50 cm株距開穴，移栽前在種植穴內(nèi)施入基肥總量(專用基肥、磷肥、部分硫酸鉀)的20%，基肥和土壤充分混勻為“0”肥；烤煙移栽后，種植穴中間垂直煙壟方向開長15 cm、深15 cm的施肥帶，施入基肥總量的80%為“1”肥。大穴環(huán)施法：整地起壟后，在煙壟上按0.5 m株距開種植穴，穴直徑約18 cm，深約10 cm，肥料環(huán)施在種植穴底部周圍，呈環(huán)型分布。

1.3 大田管理

試驗田移栽期3月20日，移栽密度1.2 m×0.5 m，覆蓋生物降解地膜，生產(chǎn)過程無需揭膜，自動降解。壟高達到35 cm以上，開好圍溝和腰溝，及時排水，做到雨停溝干，保持田間干爽。以上部倒一葉為成熟采摘標準，待充分成熟后，上部5～6片葉一次性采烤，提高煙葉烘烤質(zhì)量。其他未涉及到的田間管理方法遵照常規(guī)執(zhí)行，且保持各小區(qū)農(nóng)事操作的一致性，最大限度降低人為因素帶來的試驗誤差。

1.4 考察指標及方法

(1)煙株生理指標測定。移栽后40 d(團棵期)、60 d(現(xiàn)蕾期)、80 d(圓頂期)、110 d(調(diào)查葉位煙葉生理成熟期)，每小區(qū)選2株有代表性的煙株作為取樣株，前兩次取倒6葉位葉片(從頂部向下數(shù)葉長大于15 cm的第6片葉)，后兩次取倒3葉位葉片。測定葉片的葉綠素含量、硝酸還原酶活性和淀粉酶活性。葉綠素含量采用丙酮提取、分光光度法[6]；硝酸還原酶活性和淀粉酶活性采用雙抗體一步夾心法酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)。

(2)煙葉內(nèi)在品質(zhì)測定。每小區(qū)單獨采收、單獨掛牌編桿，烘烤后以小區(qū)為單位按照國家烤煙分級標準《GB 2635—1992 烤煙》進行分級，取各處理烤后煙C3F、B2F各5 kg，進行煙葉常規(guī)化學成分檢測和感觀質(zhì)量評價。采用YC/T159-2002規(guī)定的方法測定還原糖，YC/T160-2002法測定煙堿，YC/T161-2002法測定總氮；煙葉感官質(zhì)量評價按標準《YC/T138—1998 煙草及煙草制品》進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理對烤煙葉綠素含量的影響

從圖1來看，從現(xiàn)蕾期到生理成熟期，各處理功能葉葉綠素含量總體處于下降趨勢?，F(xiàn)蕾到圓頂期，各處理功能葉葉綠素含量變化趨勢不同，對照T1基本維持不變，T2以6.7%小幅升高，T3、T4葉綠素有所下降，下降幅度分別為9.9%和18.1%。圓頂期到生理成熟期，各處理葉綠素含量均呈明顯下降趨勢，從T1到T4，下降幅度分別為51.2%、60.6%、51.0%、47.9%，生理成熟期各處理葉綠素含量以對照T1最高，其他3個處理葉綠素含量明顯低于對照，煙葉落黃正常，與此期3個處理較低的氮代謝和較高的碳代謝能夠相互印證。

圖1 各時期功能葉葉綠素含量

2.2 各處理對烤煙硝酸還原酶活性的影響

從圖2來看，團棵期到現(xiàn)蕾期的旺長階段，各處理硝酸還原酶活性均呈升高趨勢，T2活性最高，T4最低，對照T1上升速度最快；現(xiàn)蕾期到煙葉生理成熟期，硝酸還原酶呈逐步下降趨勢，T2下降幅度最大為25.49%，對照T1下降幅度最小，為13.96%。從團棵期到生理成熟期，施肥量減少的T3、T4 硝酸還原酶活性一直低于T2。硝酸還原酶是高等植物氮素同化的限速酶，可直接調(diào)節(jié)硝酸鹽還原，從而調(diào)節(jié)氮代謝[7，8]，硝酸還原酶活性大小可反映植株氮代謝強弱[3，4，10]。T2在現(xiàn)蕾期之前維持較高的硝酸還原酶活性，有利于烤煙前期維持適宜的氮代謝水平和旺盛生長；現(xiàn)蕾期之后維持較低的硝酸還原酶活性，有利于煙株由氮代謝向碳代謝適時轉(zhuǎn)移和煙葉的適時落黃。對照T1在前期硝酸還原酶活性較低，進入圓頂期之后維持較高的硝酸還原酶活性，不利于烤煙氮代謝的適時下降，影響煙葉化學成分的協(xié)調(diào)平衡。

圖2 各時期功能葉硝酸還原酶活性

2.3 各處理對烤煙淀粉酶活性的影響

淀粉酶是碳代謝的關(guān)鍵酶，降解葉綠素中積累的淀粉，酶活性的大小代表碳代謝水平的高低，與煙葉最終化學成分的協(xié)調(diào)性密切相關(guān)[3，9]。從圖3來看，從烤煙團棵期到現(xiàn)蕾期的旺長階段，煙葉淀粉酶活性呈逐步升高趨勢，現(xiàn)蕾期到圓頂期淀粉酶活性呈緩慢的下降趨勢，圓頂期到生理成熟期，各處理淀粉酶活性又呈現(xiàn)升高趨勢。T2在圓頂期到生理成熟期淀粉酶活性維持較高水平，促進煙株碳代謝維持適宜水平，T3、T4兩處理淀粉酶活性始終低于T2。對照T1圓頂期前后至生理成熟期淀粉酶活性均處于較低水平，表明煙株在圓頂前后的成熟期，碳代謝水平較低，不利于煙株內(nèi)涵物質(zhì)的協(xié)調(diào)平衡。

圖3 各時期功能葉淀粉酶活性

2.4 各處理對烤煙主要化學成分的影響

從表1看，各處理中部葉和上部葉還原糖和總氮含量處于較適宜至適宜范圍，對照T1煙堿含量偏高，其他3個處理煙堿含量處于較適宜至適宜范圍；糖堿比是反映煙葉化學成分協(xié)調(diào)性的重要指標，各處理以T2最高，也最為適宜，T3次之，對照T1糖堿比偏低，煙葉糖堿比協(xié)調(diào)性不如其他3個處理。對照T1較高的總氮、煙堿含量及較低的還原糖含量與烤煙現(xiàn)蕾期之后維持較高的氮代謝水平直接相關(guān)。T2處理在旺長期維持較高的氮代謝水平，進入成熟期以后，煙株能夠維持較高的碳代謝水平。因此，以還原糖為標志的碳水化合物和以總氮、煙堿為標志的含氮化合物含量適宜，比例協(xié)調(diào)，能夠維持燃燒時的酸堿平衡，有利于煙葉吸食質(zhì)量的提高。用肥量減少的兩處理，各種化學成分含量和協(xié)調(diào)性有所下降，但比對照化學成分協(xié)調(diào)性有所提高。

表1 煙葉化學成分分析結(jié)果

2.5 各處理對烤煙評吸質(zhì)量的影響

各處理煙葉評吸結(jié)果表明(表2)，T2評吸結(jié)果總體最好，香氣質(zhì)、香氣量、余味比其他處理具有明顯優(yōu)勢，評吸得分最高，質(zhì)量檔次為中等偏上；T3評吸質(zhì)量處于第二位；T4和對照T1各指標評吸得分和總體評價基本一致。

表2 各處理煙葉感官質(zhì)量評吸結(jié)果

3 結(jié)論與討論

常規(guī)用肥量、一次性施肥模式，煙株各時期能夠維持適宜的碳氮代謝關(guān)鍵酶活性，煙株碳氮代謝協(xié)調(diào)平衡，煙葉最終的化學成分協(xié)調(diào)性和內(nèi)在品質(zhì)獲得了較高水平。而采用基追肥分開、多次施肥模式，煙株供肥期滯后，不利于維持烤煙各階段適宜的碳氮代謝關(guān)鍵酶活性，煙葉化學成分協(xié)調(diào)性和內(nèi)在品質(zhì)明顯下降，用肥量降低的兩處理碳氮代謝均有所減弱，但比對照的煙葉化學成分協(xié)調(diào)性和評吸質(zhì)量有所提高。

各處理煙葉硝酸還原酶活性在旺長期呈升高趨勢，在現(xiàn)蕾期活性達到高峰，進入成熟期后，活性逐漸下降，這與李洪臣等[10]的研究結(jié)果一致。T2在移栽時一次性施肥，烤煙旺長期養(yǎng)分充足，煙葉硝酸還原酶活性旺盛，進入成熟期后養(yǎng)分消耗殆盡，硝酸還原酶活性適時下降，有利于氮代謝向碳代謝的適時轉(zhuǎn)化；而用肥量降低的兩個處理，硝酸還原酶活性相應降低，這表明隨施氮量的增加，硝酸還原酶活性呈升高趨勢。對照T1按照常規(guī)施肥，41.7%的肥料作為移栽后20～40 d的追肥使用，旺長期硝酸還原酶活性較低，進入成熟期后活性逐漸升高并維持較高水平，這表明隨著追肥比例的提高，煙草中后期氮營養(yǎng)供應充足，煙草維持較高的硝酸還原酶活性和氮代謝水平。

各處理煙葉淀粉酶活性在旺長期呈升高趨勢，在現(xiàn)蕾期達到一個高峰，之后逐漸降低，圓頂期有所回升，生理成熟期又達到一個高峰，這李洪臣等[10]、尹啟生等[11]和史宏志等[12]的研究結(jié)果相一致。對照T1圓頂期前后至生理成熟期淀粉酶活性處于較低水平，煙葉碳代謝水平較低，表明提高追肥比例，烤煙后期供氮能力強，氮代謝旺盛，碳代謝相應減弱；移栽期一次性施肥的各處理在圓頂期前后和生理成熟期淀粉酶活性維持較高水平，促進煙株碳代謝維持適宜水平。這與王寒等[3]、楊煥文等[13]的研究結(jié)果相一致。

由于對照和處理在施肥方式和養(yǎng)分供應模式上的不同，導致煙株硝酸還原酶活性和淀粉酶活性在各個階段的差異，從而使煙株維持不同的碳氮代謝水平，并最終影響烤煙的主要化學成分協(xié)調(diào)性和吸食質(zhì)量。

[1] 王樹林，史萬華，劉好寶，等.煙草輕簡高效栽培技術(shù)研究 Ⅲ.M型寬壟雙行種植模式對煙草生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].中國煙草科學，2011，32(5)：29-33.

[2] 王樹林，劉好寶，邢小軍，等.煙草輕簡高效栽培技術(shù)研究 Ⅳ.M型寬壟雙行種植模式對土壤理化性狀的影響[J].中國煙草科學，2012，33(5)：42-48.

[3] 王 寒，林銳鋒，彭 琛，等.采收時間對烤煙碳氮代謝關(guān)鍵酶活性和煙葉化學成分的影響[J].煙草科技，2013(8)：79-84，90.

[4] 呂中顯，趙銘欽，趙進恒，等.烤煙打頂后不同部位煙葉碳氮代謝關(guān)鍵酶活性的動態(tài)變化及相關(guān)分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學學報，2010，32(4)：700-704.

[5] 史宏志，韓錦峰.烤煙碳氮代謝幾個問題的探討[J].煙草科技，1999(2)： 34-36.

[6] 鄒 琦.植物生理學實驗指導[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[7] 田 華，段美洋，王 蘭.植物硝酸還原酶功能的研究進展[J].中國農(nóng)學通報，2009，25(10)：96-99.

[8] May Sandar Kyaing，顧立江，程紅梅.植物中硝酸還原酶和亞硝酸還原酶的作用[J].生物技術(shù)進展，2011，1(3)：159-164.

[9] 史宏志，韓錦峰，劉國順，等.烤煙碳氮代謝與煙葉香吃味關(guān)系研究[J].中國煙草學報，1998，4(2)：56-63.

[10] 李洪臣，楊志曉，武云杰，等.氮肥用量和施用方式對煙草中部葉碳氮代謝的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2013，41(3)：65-68.

[11]尹啟生，蔡憲杰，王信民，等.大田中后期烤煙淀粉酶活性及淀粉含量的變化[J].煙草科技，2006(9)：55-57，64.

[12]史宏志，韓錦峰，趙 鵬，等.不同氮量與氮源下烤煙淀粉酶和轉(zhuǎn)化酶活性動態(tài)變化[J].中國煙草科學，1999(3)：5-8.

[13]楊煥文，李佛琳，耿宗澤，等.烤煙大田生長期淀粉酶變化及淀粉的積累[J].西南農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版)，2003(4)：321-323.

The Effect of Integrated Basic and Topdressing Fertilizer Applied Annularly in Big Hole on the Key Enzyme in Carbon-nitrogen Metabolism and Internal Quality of Flue-cured Tobacco Leaf

JIN Zhili1，2，LUO Jingqing3，ZHANG Shuangshuang1，JIANG Zunlong4，ZHOU Xiangping1，2

(1 Yongzhou Company of Hunan Tobacco Company，Yongzhou，Hunan 425000，China； 2 Yongzhou Base of Middle South Agricultural Experimental Station of China Tobacco，Yongzhou，Hunan 425000，China； 3 Tobacco Company of Hunan Province，Changsha，Hunan 410004，China； 4 Lanshan Branch of Yongzhou Tobacco Company，Lanshan，Hunan 425800，China)

In order to study the effect of integrate basic and topdressing fertilizer applied annularly in big hole on the physiological activity and internal quality of flue-cured tobacco，field plot contrast experiment was carried out in Yongzhou.The results showed that the integrated fertilization model maintained suitable key enzyme activity in carbon-nitrogen metabolism in each period of tobacco plants，tobacco plant carbon-nitrogen metabolism were more balance and coordination，and so lead to more harmonious chemical components and internal qualities in flue-cured tobacco leaf.While the control，i.e.multiple fertilization model，basic and topdressing fertilizer applied separately，caused tobacco nitrogen supply period rewarding，changed tobacco leaf NR and amylase activity accordingly，and hence decreased flue-cured tobacco leaf chemical components harmonious and internal qualities.The treatment of decreased fertilizer amount reduced the enzyme activity and carbon-nitrogen metabolism correspondingly.In short，the model of integrated basic and topdressing fertilizer applied annularly in big hole in the early stage of flue-cured tobacco growth benefited the balance of Carbon-nitrogen metabolism and improved the internal quality of flue-cured tobacco leaf.

flue-cured tobacco； fertilization； integrate basic and topdressing fertilizer； applied annularly in big hole； carbon-nitrogen metabolism

2016-07-26

靳志麗(1972-)，女，高級農(nóng)藝師，碩士研究生，主要從事煙草栽培生理及營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)研究，Email：jinzhili666@126.com。

湖南省煙草專賣局資助項目(14-16ZDAa03)。

S572.062

A

1001-5280(2016)06-0709-05

10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2016.06.25