摘 要 煙葉對中微量元素的吸收能力是微肥補(bǔ)充的重要依據(jù)，為探究不同品種烤煙的中微量元素吸收特性，選用4個烤煙品種NC55、NC102、云煙301、中川208，測定煙樣中7種中微量元素的含量。結(jié)果表明：對鈣的吸收能力表現(xiàn)為中川208＞NC55＞NC102＞云煙301，對鎂的吸收能力表現(xiàn)為NC102＞中川208＞NC55＞云煙301，對銅的吸收能力表現(xiàn)為NC55＞云煙301＞NC102＞中川208，對鋅的吸收能力表現(xiàn)為中川208＞云煙301＞NC55＞NC102，對鐵、錳的吸收能力表現(xiàn)為NC102＞云煙301＞NC55＞中川208，對硼的吸收能力表現(xiàn)為NC55＞中川208＞NC102＞云煙301。

關(guān)鍵詞 煙草；中微量元素；吸收特性

中圖分類號：S572 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.13.018

烤煙是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物之一[1]，可以為卷煙工業(yè)提供優(yōu)質(zhì)原材料的同時進(jìn)一步滿足消費者的需求。長期以來，煙農(nóng)為追求烤煙產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益最大化，通常施用大量元素，忽視中微量元素肥料的施用，導(dǎo)致部分土壤的中微量元素日趨缺乏、養(yǎng)分供給不均衡，進(jìn)而導(dǎo)致煙葉化學(xué)成分失調(diào)，影響烤煙生長，不利于優(yōu)質(zhì)煙葉產(chǎn)量與品質(zhì)的形成。

中微量元素在作物體內(nèi)含量雖少，但卻是煙株生長的必需元素，是植物體內(nèi)酶或輔酶的組成部分，具有很強(qiáng)的專一性，是作物不可缺少和不可替代的。它能起到平衡植物營養(yǎng)體系的作用，并能直接影響煙草的生長發(fā)育?？緹熓┯弥形⒘吭乜梢愿纳聘敌螒B(tài)[2]，促進(jìn)煙株生長，提高中上等煙比例和產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)效益[3]。植物缺乏任何一種中微量元素，生長發(fā)育都會受到抑制，進(jìn)而導(dǎo)致煙葉品質(zhì)下降和作物減產(chǎn)。當(dāng)植物在中微量元素充足的情況下，生理機(jī)能就會十分旺盛，不僅有利于作物對大量元素的吸收利用，還可以改善細(xì)胞原生質(zhì)的膠體化學(xué)性質(zhì)，從而使原生質(zhì)的濃度增加，增強(qiáng)作物對不良環(huán)境的抗逆性。由于不同烤煙品種對中微量元素的吸收特性存在差異，因此研究不同品種烤煙中微量元素吸收特性對于優(yōu)化烤煙生產(chǎn)、提高產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義。

煙葉在生長發(fā)育過程中需要氮、磷、鉀等大量元素，碳、氫、氧、鈣、鎂、硫等中量元素，鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬、氯等微量元素[4]。鎂是葉綠素形成和維持其結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵元素，可調(diào)控?zé)熑~的光合作用，加速葉片的碳氮代謝進(jìn)程，促進(jìn)煙株生長發(fā)育，提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)[5]。鈣是植物細(xì)胞壁的重要組成元素，可以增強(qiáng)細(xì)胞壁的穩(wěn)定性，提高植物的抗病能力。此外，鈣能夠促進(jìn)煙草的根系發(fā)育，提高根系對水分和養(yǎng)分的吸收能力。鈣對于鎂、鋅具有拮抗作用，能夠減輕微量元素吸收過多而引起的毒害作用[6]。鋅是多種酶的組成成分和活化劑，參與煙株光合作用和氮素代謝過程，促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成及糖類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，有助于提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)[7]。錳是植物葉綠體的組成成分，可促進(jìn)植物光合作用和碳素同化進(jìn)程，同時通過調(diào)節(jié)體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)，增強(qiáng)植物呼吸強(qiáng)度，進(jìn)而調(diào)控碳、氮代謝，改善煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量[8]。鐵是植物需求量最大的微量元素，廣泛參與植物的葉綠素合成、光合作用、呼吸作用及電子傳遞等過程[9-10]。此外鐵還參與煙草根系的形成和發(fā)育，提高煙草品質(zhì)，改善煙草葉片的光澤度和色澤。硼可加強(qiáng)作物光合作用，促進(jìn)糖類物質(zhì)形成和根系維管束的正常發(fā)育，增強(qiáng)植物固氮能力和氮素物質(zhì)積累，并與氮、磷、鉀等元素協(xié)同，影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[11]。

本文旨在探討不同品種烤煙的中微量元素吸收特性，通過對不同品種烤煙在生長過程的中微量元素吸收規(guī)律的研究，分析各品種烤煙對中微量元素的需求、吸收和利用特點，為烤煙生產(chǎn)中合理施肥、提高烤煙品質(zhì)和產(chǎn)量提供理論依據(jù)。

1" 材料與方法

1.1" 試驗材料

不同品種的中微量元素吸收特性研究在山東省臨沂市沂水縣試驗站（35°79′ N和118°63′ E）進(jìn)行。該站海拔116 m，屬于溫帶季風(fēng)氣候。試驗區(qū)地形平坦、土層深厚、排水方便、日照充足且肥力適中。土壤類型為棕壤，pH值為7.42。耕層土壤含有機(jī)質(zhì)11.54 mg·kg-1、堿解氮81.36 mg·kg-1、有效磷75.83 mg·kg-1、有效鉀351.78 mg·kg-1。

1.2" 試驗設(shè)計

以山東主栽品種NC55、NC102、云煙301、中川208為試驗材料，每個烤煙品種大田管理中均施純氮90 kg·hm-2，氮磷鉀肥施用比例N∶P2O5∶K2O=1∶1.5∶2.5，其他技術(shù)措施和田間管理按常規(guī)生產(chǎn)并保持一致。

1.3" 測定項目及方法

成熟期取各品種生長一致且具有代表性的植株，每個品種取5株，挖取整棵煙株，用水沖洗干凈后再用吸水紙吸干水分，將煙株的根、莖和葉（上部、中部、下部）各器官分開后放入烘箱烘干至恒質(zhì)量，計算各器官干質(zhì)量后磨樣，并采用火焰原子吸收法測定各器官中有效硼、有效鎂、有效鐵、有效銅、有效鋅、交換性鎂、交換性鈣7種中微量元素的含量，明確各主栽品種對土壤的中微量元素的吸收特性。

1.4" 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)通過Excel 2019進(jìn)行統(tǒng)計并繪制圖表，使用SPSS 19.0軟件通過Duncan檢驗分析差異顯著性。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 烤煙NC55的中微量元素吸收特性

烤煙NC55不同部位的中微量元素含量見表1，結(jié)果顯示，不同部位的中微量元素含量存在差異。同部位不同元素比較，中微量元素含量在根部中表現(xiàn)為鈣＞鐵＞鎂＞錳＞鋅＞銅＞硼，其中鈣、鐵、鎂元素的含量顯著高于其他元素；在莖部和整株中表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞錳＞鋅＞硼＞銅，葉片（上部葉、中部葉、下部葉）中表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞錳＞硼＞鋅＞銅，其中鈣、鎂、鐵元素的含量顯著高于其他元素。中微量元素含量在根部中的分配率表現(xiàn)為鐵＞銅＞錳＞鋅＞硼＞鎂＞鈣，在莖部中的分配率表現(xiàn)為鋅＞鎂＞硼＞銅＞錳＞鐵＞鈣，葉片中的分配率表現(xiàn)為鈣＞硼＞鎂＞錳＞鋅＞銅＞鐵。

同一元素不同部位比較，鈣、鎂在各部位的含量表現(xiàn)為葉＞莖＞根，各元素在各部位的分配率規(guī)律與含量表現(xiàn)相同；鋅元素在各部位的含量表現(xiàn)為莖＞葉＞根，分配率表現(xiàn)為葉＞莖＞根；銅元素在各部位的含量表現(xiàn)為根＞葉＞莖，分配率表現(xiàn)為葉＞根＞莖；鐵元素在各部位的含量表現(xiàn)為根＞莖＞葉，分配率表現(xiàn)為根＞葉＞莖；錳元素在各部位的含量表現(xiàn)為葉＞根＞莖，分配率表現(xiàn)與含量表現(xiàn)一致；硼元素在各部位的含量表現(xiàn)為葉＞根＞莖，分配率表現(xiàn)為葉＞莖＞根。不同葉位間銅、鋅、硼元素的含量表現(xiàn)為上部葉＞中部葉＞下部葉，鈣、錳元素的含量表現(xiàn)為下部葉＞中部葉＞上部葉，鎂元素的含量表現(xiàn)為下部葉＞中部葉=上部葉，鐵元素的含量表現(xiàn)為中部葉＞下部葉＞上部葉。

2.2" 烤煙NC102中微量元素吸收特性

烤煙NC102不同部位的中微量元素含量見表2，結(jié)果顯示，不同部位的中微量元素含量存在差異。同部位不同元素比較，中微量元素含量在根部中表現(xiàn)為鈣＞鐵＞鎂＞錳＞鋅＞銅＞硼，其中鈣、鐵、鎂元素的含量顯著高于其他元素；在莖部表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞鋅＞錳＞硼＞銅，葉片（上部葉、中部葉、下部葉）表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞錳＞硼＞鋅＞銅，整株中表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞錳＞鋅＞硼＞銅，其中鈣、鎂、鐵元素的含量顯著高于其他元素。中微量元素含量在根部中的分配率表現(xiàn)為鐵＞錳＞銅＞鋅＞鈣＞鎂＞硼，在莖部中的分配率表現(xiàn)為鋅＞硼＞銅＞鎂＞鈣＞錳＞鐵，葉片中的分配率表現(xiàn)為鈣＞鎂＞硼＞鋅＞錳＞銅＞鐵。

同一元素不同部位比較，鈣、鎂元素在各部位的含量表現(xiàn)為葉＞根＞莖，在各部位的分配率規(guī)律與含量表現(xiàn)相同；銅、鋅元素在各部位的含量表現(xiàn)為根＞莖＞葉，銅元素在各部位的分配率表現(xiàn)為根＞葉＞莖，鋅元素在各部位的分配率表現(xiàn)為葉＞根＞莖；鐵、錳元素在各部位的含量表現(xiàn)為根＞葉＞莖，分配率規(guī)律與含量表現(xiàn)相同；硼元素在各部位的含量表現(xiàn)為葉＞莖＞根，分配率規(guī)律與含量表現(xiàn)相同。不同葉位間鈣、銅、鋅、鐵、錳元素的含量表現(xiàn)為中部葉＞下部葉＞上部葉，鎂元素的含量表現(xiàn)為中部葉＞上部葉＞下部葉，硼元素的含量表現(xiàn)為上部葉＞中部葉＞下部葉。

2.3" 烤煙中川208的中微量元素吸收特性

烤煙中川208不同部位的中微量元素含量見表3，結(jié)果顯示，不同部位的中微量元素含量存在差異。同部位不同元素比較，中微量元素含量在根部中表現(xiàn)為鈣＞鐵＞鎂＞錳＞鋅＞銅＞硼，其中鈣、鐵、鎂元素的含量顯著高于其他元素；在莖部表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞鋅＞錳＞硼＞銅，葉片（上部葉、中部葉、下部葉）和整株中表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞錳＞鋅＞硼＞銅，其中鈣、鎂、鐵元素的含量顯著高于其他元素。中微量元素含量在根部中的分配率表現(xiàn)為鐵＞銅＞錳＞鋅＞鎂＞硼＞鈣，在莖部中表現(xiàn)為銅＞鎂＞鋅＞硼＞鐵＞鈣＞錳，葉片中表現(xiàn)為鈣＞硼＞鎂＞錳＞鋅＞銅＞鐵。

同一元素不同部位比較，鈣、鋅、錳、硼元素在各部位的含量表現(xiàn)為葉＞根＞莖，分配率規(guī)律與含量表現(xiàn)相同；鎂元素在各部位的含量表現(xiàn)為葉＞莖＞根，分配率與含量表現(xiàn)相同；銅、鐵元素在各部位的含量表現(xiàn)為根＞葉＞莖，鐵元素分配率與含量表現(xiàn)相同，銅元素分配率表現(xiàn)為葉＞根＞莖。不同葉位間銅、鐵元素的含量表現(xiàn)為上部葉＞中部葉＞下部葉，鈣元素的含量表現(xiàn)為下部葉＞中部葉＞上部葉，鋅元素的含量表現(xiàn)為上部葉＞下部葉＞中部葉，錳元素的含量表現(xiàn)為下部葉＞上部葉＞中部葉，硼元素的含量表現(xiàn)為中部葉＞上部葉＞下部葉。

2.4" 云煙301的中微量元素吸收特性

云煙301不同部位的中微量元素含量見表4，結(jié)果顯示，不同部位的中微量元素含量存在差異。同部位不同元素比較，中微量元素含量在根部中表現(xiàn)為鈣＞鐵＞鎂＞錳＞鋅＞銅＞硼，其中鈣、鐵、鎂元素的含量顯著高于其他元素；在莖部表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞鋅＞錳＞硼＞銅，葉片（上部葉、中部葉、下部葉），整株表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞錳＞鋅＞硼＞銅，其中鈣、鎂、鐵元素的含量顯著高于其他元素。中微量元素含量在根部中的分配率表現(xiàn)為鐵＞錳＞銅＞鋅＞硼＞鈣＞鎂，在莖部中的分配率表現(xiàn)為硼＞鋅＞銅＞鎂＞鈣＞鐵＞錳，葉片中的分配率表現(xiàn)為鈣＞鎂＞硼＞鋅＞錳＞銅＞鐵。

同一元素不同部位比較，鈣、鋅、錳元素在各部位的含量表現(xiàn)為葉＞根＞莖，各元素在各部位的分配率規(guī)律與含量表現(xiàn)相同；錳、銅、鐵元素在各部位的含量表現(xiàn)為根＞葉＞莖，分配率規(guī)律與含量表現(xiàn)相同；硼元素在各部位的含量表現(xiàn)為葉＞莖＞根，分配率表現(xiàn)為葉＞根＞莖。不同葉位間鈣、鎂、錳元素的含量表現(xiàn)為下部葉＞中部葉＞上部葉，鋅、硼元素的含量表現(xiàn)為上部葉＞下部葉＞中部葉，銅元素的含量表現(xiàn)為上部葉＞中部葉＞下部葉，鐵元素的含量表現(xiàn)為下部葉＞上部葉＞中部葉。

2.5" 烤煙不同部位的中微量元素吸收特性

烤煙不同部位的中微量元素含量見表5，結(jié)果顯示，烤煙不同部位的中微量元素含量存在差異。中微量元素含量在根部中表現(xiàn)為鈣＞鐵＞鎂＞錳＞鋅＞銅＞硼，其中鈣與鐵顯著高于其他元素；在莖部中表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞錳＞鋅＞硼＞銅，其中鈣與鎂顯著高于其他元素；在煙葉中表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞錳＞鋅＞硼＞銅，其中鈣與鎂顯著高于其他元素；中微量元素含量在全株中表現(xiàn)為鈣＞鎂＞鐵＞錳＞鋅＞硼＞銅，其中鈣、鎂、鐵顯著高于其他元素。

同一元素不同部位比較，鈣、鋅、鎂元素在各部位的含量表現(xiàn)為葉＞根＞莖，各元素在各部位的分配率規(guī)律與含量表現(xiàn)相同；銅、鐵、錳元素在各部位的含量表現(xiàn)為根＞葉＞莖，銅、錳元素在各部位的分配率表現(xiàn)為葉＞根＞莖，鐵元素表現(xiàn)為根＞葉＞莖；硼元素在各部位的含量表現(xiàn)為葉＞莖＞根，分配率規(guī)律與含量表現(xiàn)相同。不同葉位間銅、鋅、硼元素的含量表現(xiàn)為上部葉＞中部葉＞下部葉，鈣、錳元素的含量表現(xiàn)為下部葉＞中部葉＞上部葉，鎂元素的含量表現(xiàn)為中部葉＞下部葉＞上部葉，鐵元素的含量表現(xiàn)為中部葉＞上部葉＞下部葉。

3" 討論

不同烤煙品種由于遺傳特性不同，對營養(yǎng)元素的吸收、轉(zhuǎn)運及分配特性也有顯著差異[12]，因此，研究不同烤煙品種對中微量元素的吸收特性，對指導(dǎo)施肥技術(shù)具有重要意義。本研究結(jié)果表明，烤煙品種對土壤微量元素的響應(yīng)能力不同，對鈣的吸收能力表現(xiàn)為中川208＞NC55＞NC102＞云煙301，對鎂的吸收能力表現(xiàn)為NC102＞中川208＞NC55＞云煙301，對銅的吸收能力表現(xiàn)為NC55＞云煙301＞NC102＞中川208，對鋅的吸收能力表現(xiàn)為中川208＞云煙301＞NC55＞NC102，對鐵、錳的吸收能力表現(xiàn)為NC102＞云煙301＞NC55＞中川208，對硼的吸收能力表現(xiàn)為NC55＞中川208＞NC102＞云煙301，烤煙對土壤的中微量元素響應(yīng)能力不同可能與烤煙對其吸收特性不同有關(guān)。

此外，烤煙生長發(fā)育過程中對不同中微量元素的吸收能力不同，植株整體對鈣、鎂、鐵的吸收能力均顯著高于錳、鋅、銅、硼幾種中微量元素。整體而言，鈣、鋅、鎂、銅、錳元素在各部位的分配率表現(xiàn)為葉＞根＞莖，鐵元素表現(xiàn)為根＞葉＞莖，硼元素在各部位的分配率表現(xiàn)為葉＞莖＞根。對于葉片，銅、鋅、硼元素的含量表現(xiàn)為上部葉＞中部葉＞下部葉，鈣、錳元素的含量表現(xiàn)為下部葉＞中部葉＞上部葉，鎂元素的含量表現(xiàn)為中部葉＞下部葉＞上部葉，鐵元素的含量表現(xiàn)為中部葉＞上部葉＞下部葉，其中部分結(jié)果與柳均等的研究結(jié)果一致[13]。這些吸收特性的差異可能與土壤的中微量元素含量及煙株對不同微量元素吸收量有關(guān)，另外，還與不同微量元素在植株體內(nèi)的分配利用規(guī)律有一定關(guān)系[14]。

烤煙對中微量元素在煙葉正常的生理、生化代謝過程中起著無可替代的作用[15]。煙葉中的中微量元素含量，受環(huán)境、施肥、品種等多種因素的影響，此外不同煙草品種的生理生化指標(biāo)存在差異，這其中的機(jī)理還有待進(jìn)一步研究，因此探討不同品種烤煙對中微量元素的吸收響應(yīng)能力，對烤煙合理施肥具有重要意義。

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（責(zé)任編輯：易" 婧）

收稿日期：2024-03-01

基金項目：中國煙草總公司山東省公司科技重點項目（KN311）。

作者簡介：李峰（1980—），本科，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)學(xué)研究。E-mail： hepl2212@163.com。

*為通信作者，E-mail： 17866709607@163.com。