張金霖，陳建軍，鄧世媛，李淮源

(1.廣東煙草清遠(yuǎn)市有限公司連州市分公司，廣東 連州 513400；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草研究室，廣東 廣州 510642)

煙草早花是指煙草植株還未達(dá)到正常生長應(yīng)有的高度和葉數(shù)就現(xiàn)蕾開花的現(xiàn)象，發(fā)生早花的煙株，碳氮代謝失衡[1]，生長勢弱，有效葉片少，產(chǎn)量和品質(zhì)下降明顯。煙草早花在全國各地都有發(fā)生，給生產(chǎn)造成很大的損失。煙株早花出現(xiàn)后，駁枝(也稱為留杈)同時(shí)追施硝態(tài)氮是最基本和最重要的一項(xiàng)農(nóng)藝補(bǔ)救措施[1-2]。煙株吸收硝態(tài)氮后，在硝酸還原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酰胺合酶(GOGAT)、天冬酰胺轉(zhuǎn)氨酶(AspAT)等關(guān)鍵酶參與催化和調(diào)節(jié)下，以氨基酸為主要底物在細(xì)胞中合成蛋白質(zhì),再經(jīng)過對蛋白質(zhì)的修飾、分類、轉(zhuǎn)運(yùn)及儲(chǔ)存等，完成煙株氮代謝的基本過程[3]?，F(xiàn)有的研究主要集中在不同駁枝方法對早花烤煙烤后煙葉質(zhì)量的影響上[4-8]，對煙株葉片氨基酸的研究也主要集中在烘烤階段[9]和烤后煙葉[10-12]。而對駁枝和追施氮肥后氨基酸和硝態(tài)氮這兩種關(guān)鍵氮代謝因子的動(dòng)態(tài)變化卻沒有。本文探討駁枝留葉數(shù)和追施氮肥對早花煙株成熟期不同部位葉片游離氨基酸含量和硝態(tài)氮含量的動(dòng)態(tài)影響，以期為合理駁枝和追施肥料提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)材料為煙草(NicotianatabacumL.)品種K326，試驗(yàn)于2016年在廣東煙草清遠(yuǎn)市有限公司連州市分公司試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬為水稻，土質(zhì)為由紫色砂頁巖發(fā)育而成的紫色土，土壤pH值7.40，有機(jī)質(zhì)1.50%，全氮0.095%，全磷0.056%，全鉀2.59%，堿解氮84 g·kg-1，速效磷6.7 mg·kg-1，速效鉀100 mg·kg-1。

1.2 處理設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)2個(gè)因素，分別為打頂時(shí)追施氮肥量和駁枝留葉數(shù)。

N表示打頂后追施氮量，分別用N0(對照)、N1、N2表示如下3個(gè)水平：打頂時(shí)不追肥、打頂時(shí)追氮1 kg(以硝酸鉀形式)、打頂時(shí)667 m2追氮2 kg(以硝酸鉀形式)。N0、N1、N2之間的鉀元素差異用K2SO4補(bǔ)充。

B表示駁枝上留葉數(shù)，分別用B0(對照)、B4、B8表示如下3個(gè)水平：打頂不駁枝，主莖留葉16片；主莖留葉16片，駁枝留葉4片；主莖留葉12片，駁枝留葉8片。

共構(gòu)成9個(gè)處理組合，分別為N0B0、N0B4、N0B8、N1B0、N1B4、N1B8、N2B0、N2B4、N2B8。隨機(jī)區(qū)組排列，田間設(shè)3次重復(fù)，共27個(gè)小區(qū)，每小區(qū)種植20株。每處理按要求追施氮肥，用K2SO4調(diào)至各處理總鉀量相同。其他管理措施按連州優(yōu)質(zhì)烤煙規(guī)范化生產(chǎn)要求進(jìn)行，每667 m2施氮10 kg，植煙密度為每667植煙1 000株。

2016年2月16日移栽，4月10號左右試驗(yàn)田部分煙株出現(xiàn)開花現(xiàn)蕾情況，進(jìn)入成熟期。4月17日對B8處理打頂，4月21日B0和B4處理進(jìn)行打頂同時(shí)，對9個(gè)處理組合按試驗(yàn)設(shè)計(jì)以淋施方式追施氮肥。按表1中日期分別對下部葉(自下而上第3片)、中部葉(自下而上第11片)、上部葉(自下而上第16片)取樣測定，共測定5次，第4次為工藝成熟期(采收)，第5次為過熟。取樣時(shí)間為上午9：00，葉片用去離子水洗凈，棉布拭干，去除主脈，進(jìn)行游離氨基酸和硝態(tài)氮的測定。

1.3 測定項(xiàng)目和方法

1.3.1 游離氨基酸含量的測定

采用鄒琦[13]的方法。將剪碎葉1.000 g置于研缽中，加入5 mL 10%的乙酸，充分研磨，無損失地轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中，以無氨蒸餾水定容，搖勻，用干濾紙過濾，棄去最先濾下的部分。吸取樣品提取液0.5 mL，加入到20 mL的具塞刻度試管中，再加入0.5 mL的抗壞血酸—醋酸緩沖溶液和0.5 mL 3%茚三酮溶液，搖勻，塞好塞子，在沸水中加熱20 min，取出后在冷水中冷卻，用60%乙醇定容，以空白為對照，再570 nm處波長下測光密度值，計(jì)算游離氨基酸含量，鮮重單位為mg·100 g-1。

1.3.2 硝酸鹽含量的測定

參照白寶璋[14]的方法。稱取剪碎葉0.500 0 g共3份，分別放入3支刻度試管中，各加入10 mL無離子水，封口，置于沸水浴中提取30 min，取出后用自來水冷卻，將提取液過濾到25 mL容量瓶中，少量多次反復(fù)沖洗殘?jiān)?，最后定容至刻度。分別吸取提取液0.1 mL于3支刻度試管中，然后加入5%水楊酸-濃硫酸溶液0.4 mL，搖勻后置室溫下20 min，再慢慢加入8.5 mL 8%NaOH溶液，待冷卻至室溫后，用空白作參比，在410 nm波長下測定光密度值。查硝態(tài)氮標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算硝酸鹽含量。

1.3.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

利用SPSS和Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，用DPS軟件、LSD法進(jìn)行數(shù)據(jù)間差異的顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 游離氨基酸含量的動(dòng)態(tài)

由圖1可以看出，下部葉游離氨基酸含量在打頂后1周上升，隨后1周急劇下降，隨著葉的變黃成熟，在采收前后14 d，下降幅度較小。追施氮肥顯著提高成熟期下部葉游離氨基酸含量，成熟采收時(shí)，N0(7.6 mg·100 g-1)

圖1 追施氮肥和駁枝對下部葉游離氨基酸含量的影響

圖2顯示，中部葉游離氨基酸含量先下降，成熟采收時(shí)(移栽后第94 d)較低，葉過熟時(shí)，又小幅度回升，變化曲線呈漏斗狀。打頂時(shí)追施氮肥可以顯著提高中部葉游離氨基酸含量，隨著追施氮肥量的提高，含量提高。駁枝沒有改變中部葉游離氨基酸含量的變化趨勢，但使其在成熟前期顯著升高，在成熟后期，駁枝的顯著低于未駁枝的，駁枝上留葉數(shù)越多，成熟后期的游離氨基酸含量越低。從4月28日到5月21日(約23 d)，B0、B4和B8的分別下降1.1、4.9和6.9 mg·100 g-1?？梢?，駁枝顯著降低成熟后期中部葉游離氨基酸含量。

上部葉游離氨基酸含量變化如圖3所顯示，從第1次取樣(打頂后約15 d)開始下降，15 d以后又開始上升，進(jìn)入快速積累階段，后隨著工藝成熟期到來持續(xù)下降。打頂時(shí)追施氮肥可使其顯著提高。B0處理的在成熟期的變化較小，而在5月23日(打頂后20 d)到6月19日(打頂后50 d)，駁枝的先劇烈上升，后急速下降。總體上看，成熟前期，駁枝提高了上部葉游離氨基酸含量，隨著葉的成熟和過熟，駁枝的又急劇降低，并低于B0。

圖2 追施氮肥和駁枝對中部葉游離氨基酸含量的影響

圖3 追施氮肥和駁枝對上部葉游離氨基酸含量的影響

圖4是3個(gè)部位游離氨基酸含量隨時(shí)間變化圖?？煽闯觯咏墒觳墒諘r(shí)，都有下降趨勢；在4月28日(移栽后68 d)到5月5日(移栽后78 d)這周內(nèi)，3個(gè)部位的都較高，可見整個(gè)植株的游離氨基酸含量在移栽后約75 d較高；在成熟后期，下部葉的持續(xù)下降，中部葉的略有上升，上部葉的上升最多，由于植物根部吸收的無機(jī)氮化物，大部分在根內(nèi)轉(zhuǎn)化為有機(jī)氮化物，并主要以氨基酸和酰胺等有機(jī)物的形式向上運(yùn)輸[15]。據(jù)此認(rèn)為，在成熟后期，烤煙根部合成氨基酸的能力依然很強(qiáng)，隨著下部葉游離氨基酸含量的減少和下部葉的采收完畢，從根部運(yùn)輸?shù)降厣喜康陌被嶂饕峙浣o上部葉，其次是中部葉。6月5日中部葉采收完畢時(shí)，則從根部運(yùn)輸?shù)降厣喜康陌被崛抗┙o給上部葉，造成上部葉游離氨基酸含量的大幅上揚(yáng)。

圖4 打頂后早花烤煙下中上部葉的游離氨基酸變化趨勢

2.2 硝態(tài)氮含量的動(dòng)態(tài)

如圖5所示，下部葉中硝態(tài)氮含量在工藝成熟期前持續(xù)上升，工藝成熟期后，隨著葉的過熟又急劇下降。追氮可顯著提高下部葉硝態(tài)氮含量，在5個(gè)取樣點(diǎn)追肥的F分別為5.81、12.64、57.81、7.03和0.30?？梢?，追施氮肥對下部葉硝態(tài)氮含量的影響在追肥后大約4 d就表現(xiàn)出來，隨時(shí)間延長，這種影響逐漸增大，隨后逐漸減小，到過熟時(shí)不顯著。從4月25日到5月19日，追肥對下部葉硝態(tài)氮含量的影響大約維持20 d。駁枝顯著提高下部葉硝態(tài)氮含量(過熟葉除外)，且B4始終高于B8。

圖5 追施氮肥和駁枝對下部葉硝態(tài)氮含量的影響

由圖6可知，中部葉硝態(tài)氮含量的變化趨勢是先下降，在較低水平上維持大約20 d后又上升。追氮肥的影響貫穿整個(gè)成熟期，均達(dá)到顯著水平或極顯著水平，這種影響隨時(shí)間推移而逐漸減小。N2處理在前4次取樣時(shí)都高于N1，第5次取樣(過熟煙葉)時(shí)N1高于N2。B4在成熟期變化較小，B8和B0在成熟期變化較劇烈。在成熟前期，B8均高于B0；在第2次和第3次取樣時(shí)，B4的也高于B0的?？梢?，駁枝提高了成熟前期中部葉硝態(tài)氮含量，在成熟后期，駁枝的都低于B0。

圖6 追施氮肥和駁枝對中部葉硝態(tài)氮的影響

圖7顯示，上部葉硝態(tài)氮含量變化趨勢與中部葉相似。追肥顯著提高上部葉的硝態(tài)氮含量，在試驗(yàn)處理范圍內(nèi)，追肥越多，效果越明顯。N0的硝態(tài)氮在成熟期變化較小，而追肥的在5月5日到5月23日間變化很大，前期遠(yuǎn)高于N0處理，從5月23日開始，雖然追肥的仍高于N0，但差別已逐漸縮小，5月5日前后10 d是上部葉硝態(tài)氮大量積累時(shí)期。B4的在成熟期變化較小，且一直低于B0和B8；B8在前期低于B0，后期兩者的差異趨于不明顯。

圖8顯示，不考慮駁枝和追肥的因素，下部葉硝態(tài)氮含量在成熟期較低，且變化幅度不大，只是在成熟采收時(shí)有較大的提高，平均值達(dá)到195 μg·g-1，過熟時(shí)下降；中部葉和上部葉硝態(tài)氮含量在成熟采收時(shí)分別為110和139 μg·g-1，過熟后都開始上升。TSNA是強(qiáng)烈致癌物，硝酸鹽是其重要的前體物，從安全性角度考慮，中部葉和上部葉不宜過熟采收，這與傳統(tǒng)認(rèn)為的上部葉應(yīng)過熟采收的觀點(diǎn)相左。又因?yàn)榈厥堑湫偷目稍倮迷兀菀讖乃ダ先~中撤出，分配到其他葉，考慮到上部葉和中部葉的利用價(jià)值和在產(chǎn)量中的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于下部葉，應(yīng)該把成熟期的硝態(tài)氮滯留在下部葉，減少向中部和上部葉的轉(zhuǎn)移。由于在成熟采收前后10 d時(shí)間內(nèi)下部葉硝酸鹽含量變化很大，所以如何找到下部葉最高硝酸鹽含量這個(gè)平衡點(diǎn)仍是一個(gè)需要繼續(xù)探討的問題。

圖7 追施氮肥和駁枝對上部葉硝態(tài)氮的影響

圖8 打頂后早花烤煙下中上部葉的硝態(tài)氮變化趨勢

結(jié)合圖5、6、7可以看出，不追肥的中、上部葉硝態(tài)氮含量在成熟期變化幅度都不大，而追肥的分別在4月28日(追肥后7 d)到5月10日(追肥后20 d)、5月5日(追肥后14 d)到5月23日(追肥后32 d)迅速減少，因此推測追肥后30 d左右追施的硝酸鉀基本被吸收完畢。駁枝提高了下部葉硝態(tài)氮含量，降低了中、上部葉硝態(tài)氮含量，特別是上部葉硝態(tài)氮含量。駁枝促使煙株把從根部運(yùn)輸?shù)降厣喜康南鯌B(tài)氮優(yōu)先分配到下部葉，減少了向中部葉和上部葉的運(yùn)輸，其中以B4的效果最好。

3 小結(jié)

總體上看，早花烤煙成熟期下部葉片的游離氨基酸含量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律是先升高再降低，中部葉片的游離氨基酸含量先降低后升高，上部葉片的游離氨基酸含量是先降低后升高再降低。追施氮肥可以提高上、中、下部葉片的游離氨基酸含量，且追肥氮肥量越多，上部和中部葉片的游離氨基酸含量提高越多；駁枝措施在成熟前期可提高上部和中部葉片游離氨基酸含量，后期則表現(xiàn)為降低上部和中部葉片游離氨基酸含量。

早花烤煙成熟期下部葉片硝態(tài)氮含量總體動(dòng)態(tài)變化規(guī)律是先提高后降低，中部葉片和上部葉片硝態(tài)氮含量的變化規(guī)律相似，都是先降低后升高。追施氮肥可以提高成熟期上、中、下3個(gè)部位葉片硝態(tài)氮含量，前期的提高作用較大，后期有逐漸減小的趨勢；駁枝處理顯著提高成熟期下部葉片的硝態(tài)氮含量，對上部葉片的硝態(tài)氮含量則有降低趨勢。