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摘 要： 這篇煙草論文范文發(fā)表了品種煙對(duì)鉀離子有哪些吸收的特性，在高等植物中鉀是一種必需的礦質(zhì)元素，施鉀能夠改善煙葉的顏色、身份，提高煙葉的燃燒性和吸濕性、降低燃燒溫度，減少焦油釋放量，提高煙葉的品質(zhì)和安全性。了解品種煙草對(duì)鉀離子的吸收特性非常有意義
這篇煙草論文范文發(fā)表了品種煙對(duì)鉀離子有哪些吸收的特性，在高等植物中鉀是一種必需的礦質(zhì)元素，施鉀能夠改善煙葉的顏色、身份，提高煙葉的燃燒性和吸濕性、降低燃燒溫度，減少焦油釋放量，提高煙葉的品質(zhì)和安全性。了解品種煙草對(duì)鉀離子的吸收特性非常有意義。
[關(guān)鍵詞]煙草論文范文,鉀;吸收,根系
鉀是高等植物必需的礦質(zhì)元素，是公認(rèn)的品質(zhì)元素，具有重要的生理功能[1-2]。煙草是典型的喜鉀作物，需鉀量大，據(jù)美國(guó)北卡羅萊納州研究，煙草吸收鉀素比其他任何元素都高，是吸氮量的1.38倍，磷的3.5倍左右[3]。鉀作為煙草必需的礦質(zhì)元素，對(duì)煙草的生長(zhǎng)發(fā)育起著重要作用。世界各煙草種植國(guó)都很重視鉀素營(yíng)養(yǎng)和鉀肥的施用。
一般認(rèn)為煙葉含鉀量至少應(yīng)達(dá)2%[5-6]，而我國(guó)煙葉平均含鉀量為1.80%，較低的煙葉鉀含量一直困擾著我國(guó)的煙草生產(chǎn)。煙草鉀素營(yíng)養(yǎng)研究的主要意義是如何提高煙草的鉀積累效率，進(jìn)而提高煙葉的鉀含量。因此，筆者等以富鉀基因型烤煙豫煙6號(hào)、國(guó)內(nèi)主栽品種K326以及農(nóng)大201為研究對(duì)象，在不同供鉀水平下，探討各基因型烤煙品種在鉀積累及根系生理特性方面的差異，旨在為篩選富鉀烤煙品種以及充分利用現(xiàn)有鉀肥資源和提高我國(guó)煙葉鉀含量的研究提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
供試烤煙品種：豫煙6號(hào)，以ZMSK326為母本，農(nóng)大201為父本的雜交育成品種;農(nóng)大201，經(jīng)多年培育、遺傳穩(wěn)定的烤煙品系，煙葉含鉀量較高;K326，常規(guī)煙草品種。試驗(yàn)烤煙品種種子均由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院提供。儀器及試劑：烘箱(KBF720型，德國(guó)賓德公司)，霍格蘭氏營(yíng)養(yǎng)液(拓普生物科技有限公司)，硝酸氨(分析純，國(guó)藥集團(tuán))和氯化鉀(分析純，國(guó)藥集團(tuán))。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1不同鉀濃度烤煙幼苗的培養(yǎng)試驗(yàn)于2016年3-5月在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科技示范園進(jìn)行，將材料進(jìn)行常規(guī)育苗(漂浮育苗)，當(dāng)煙苗長(zhǎng)到6～7片真葉時(shí)，挑選整齊一致健壯的煙苗移栽至含有2kg石英砂的花盆中，用配備好的含不同鉀濃度(0.15mmol/L和5.0mmol/L)的霍格蘭氏營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)，每個(gè)品種每個(gè)供鉀水平培養(yǎng)12株。培養(yǎng)期間前20d每24h澆灌1次營(yíng)養(yǎng)液，后20d每12h澆灌1次營(yíng)養(yǎng)液�；舾裉m氏營(yíng)養(yǎng)液配方組成：89.4g/LCaCl2、190g/LCa(NO3)2•4H2O、122g/LKNO3、102.9g/LK2SO4、98g/LMgSO4•7H2O、24g/LNH4H2PO4、EDTA-Fe貯備液、微量元素貯備液0.12MKCl、0.12MNaCl、0.06MCaCl2。
低鉀營(yíng)養(yǎng)液以NH4NO3補(bǔ)充N的不足，高鉀營(yíng)養(yǎng)液以KCl補(bǔ)充K的不足。1.2.2測(cè)定指標(biāo)及方法1)植物學(xué)性狀。煙苗培養(yǎng)40d后，測(cè)量株高、莖圍、節(jié)間距和葉片數(shù)，以10株均值為測(cè)量值。株高為第一片葉基到莖生長(zhǎng)點(diǎn)的距離，莖圍為株高1/3處的莖周長(zhǎng)，節(jié)間距為莖高與葉片數(shù)之比。2)煙株含鉀量。培養(yǎng)40d后每個(gè)處理挑選生長(zhǎng)一致煙苗3株，將葉、莖、根分別采收，用烘箱在70～80℃條件下烘干后，稱其干重并粉碎，用鹽酸浸提-火焰光度法[7]測(cè)定鉀含量。3)根系吸收面積及活力。培養(yǎng)40d后每個(gè)處理挑選生長(zhǎng)一致煙苗3株將根采收，采用甲烯藍(lán)法測(cè)定根系吸收面積，排水法測(cè)定根系總體積。
采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法[8]測(cè)定烤煙幼苗根系活力。4)根系吸收動(dòng)力學(xué)參數(shù)。將材料進(jìn)行常規(guī)育苗，當(dāng)煙苗長(zhǎng)到6～7片真葉時(shí)，挑選整齊一致健壯的煙苗6株，移栽至含有2kg石英砂的花盆中，人工通氣條件下以霍格蘭氏營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)30d(每3d更換1次營(yíng)養(yǎng)液)。選取3株整齊一致的煙苗在無鉀營(yíng)養(yǎng)液中饑餓培養(yǎng)24h，用硫酸鈣溶液(0.12mmol/L)浸洗3次，吸干水分后放入100mL吸收液中(KCl0.15mmol/L、CaSO40.2mmol/L)進(jìn)行培養(yǎng)﹝溫度(25±2)℃，光照強(qiáng)度為240μmol/(m•s)﹞。每隔1h取1mL吸收液并補(bǔ)充入1mL蒸餾水，共取40次。完成取樣后，測(cè)試鉀的濃度，并參照文獻(xiàn)[9]方法計(jì)算吸收動(dòng)力學(xué)參數(shù)(Vmax、KM和Cmin)。其中，Vmax為植物根系對(duì)鉀離子的最大吸收速率，其值越大，對(duì)鉀離子的吸收強(qiáng)度越大，KM反映植物根系對(duì)鉀離子的親和力高低，KM愈小，表明親和力愈高;Cmin是植物根系能夠吸收的最低鉀離子濃度，是植物基因型耐受低濃度鉀離子脅迫的標(biāo)志。
2結(jié)果與分析
2.1不同處理各品種煙株的植物學(xué)性狀
從表1看出，3個(gè)品種煙苗經(jīng)不同鉀濃度(高供鉀水平為5mmol/L，低供鉀水平為0.15mmol/L)營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)40d后，其植物學(xué)性狀差異較大。高供鉀水平下K326株高、莖圍、節(jié)距及葉片數(shù)分別比低供鉀水平多15.66cm、1.53cm、1.22cm和3.34片;高供鉀水平下ND201株高比低供鉀水平高3.33cm;高供鉀水平下Y6株高和節(jié)距分別比低供鉀水平多17.33cm和1.17cm。表明，高供鉀水平培養(yǎng)的3個(gè)品種煙草長(zhǎng)勢(shì)良好，并明顯優(yōu)于低供鉀水平。在相同供鉀水平下，3個(gè)品種間煙草植物學(xué)性狀存在差異。在低供鉀水平下，K326和Y6的株高相接近并高于ND201;莖圍ND201與Y6相接近，二者大于K326;節(jié)距Y6>K326>ND201;葉片數(shù)Y6>K326>ND201。在高供鉀水平下，K326和Y6長(zhǎng)勢(shì)較好，均優(yōu)于ND201。
2.2不同處理煙株的干物質(zhì)積累
從表2看出，高供鉀水平下，K326的葉、莖、根干重及總干重分別是低供鉀水平的2倍、2.2倍、1.7倍和2倍，ND201的葉、莖、根干重及總干重分別比低供鉀水平高3.2g、3.6g、0.62g和7.42g，Y6的葉、莖、根干重及總干重分別比低供鉀水平高3.81g、4.62g、0.93g和9.36g。表明，高供鉀水平培養(yǎng)的3個(gè)品種煙草干物質(zhì)積累明顯優(yōu)于低供鉀水平。在相同供鉀水平下，3個(gè)品種煙草干物質(zhì)積累也存在差異。低供鉀水平下，ND201和Y6各項(xiàng)指標(biāo)相接近，K326的葉、根和總干重小于ND201和Y6;高供鉀水平下，Y6和ND201葉干重接近，并大于K326;3個(gè)品種的莖、根干重和總干重各指標(biāo)接近。
2.3不同處理煙株根系的生理特性
2.3.1根系發(fā)育狀況根表面積大能夠增加與土壤的接觸面，從而吸收更多養(yǎng)分。因此，根總吸收面積、活躍吸收面積是反映根系生理活性的重要指標(biāo)。從表3看出，在高供鉀水平下，K326的根鮮重、根體積和活躍吸收面積分別是低供鉀水平的1.43倍、1.4倍和1.58倍;ND201的根鮮重、根體積、總吸收面積和活躍吸收面積分別是低供鉀水平的1.78倍、1.4倍、2.17倍和1.9倍;Y6根鮮重、根體積、總吸收面積和活躍吸收面積分別是低供鉀水平的1.7倍、1.4倍、1.8倍和1.9倍。表明，高供鉀水平下培養(yǎng)的3個(gè)品種煙草根系形態(tài)學(xué)參數(shù)明顯優(yōu)于低供鉀水平。在低供鉀水平下，ND201和Y6的根鮮重和體積2個(gè)指標(biāo)接近，均高于K326，但活躍吸收面積ND201最大。在高供鉀水平下，ND201和Y6的根鮮重、根體積、總吸收面積和活躍吸收面積接近，均高于K326。
2.3.2根系活力根系活力是反映根系吸收礦質(zhì)元素和水分能力的重要指標(biāo)，本研究以根系對(duì)氯化三苯基四氮唑的還原能力表示。從表4看出，3個(gè)品種煙草高供鉀水平根系還原力均大于低供鉀水平，特別是ND201和Y6，高供鉀水平下的根系還原力分別是低供鉀水平下的1.84倍和1.46倍。在低供鉀水平下，K326根系活力最高，N201最低，二者差距明顯;但在高供鉀水平下，K326根系活力最低，N201最高。表明Y6、N201二者的根系活力對(duì)供鉀量相對(duì)敏感。
2.3.3根系吸收動(dòng)力學(xué)曲線從圖示看出，3個(gè)烤煙品種對(duì)K+的吸收能力不同，其中K326的吸收曲線較為平緩，而Y6和ND201的吸收曲線具有明顯的拐點(diǎn)。表明，Y6、ND201與K326在不同供鉀水平下對(duì)鉀的吸收特性不同。2.3.4動(dòng)力學(xué)參數(shù)從表5看出，Y6和ND201的Vmax(植物根系對(duì)鉀離子的最大吸收速率)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于K326，分別是K326的3.93倍和4.0倍，差異較明顯。表明，Y6和ND201對(duì)鉀離子的吸收強(qiáng)度大于K326。Y6和ND201的KM(植物根系對(duì)鉀離子的親和力)與Cmin(植物根系能夠吸收的最低鉀離子濃度)均略大于K326，但差異不明顯。富鉀基因型煙草對(duì)K+的親和力及耐低鉀能力不及一般基因型，其對(duì)K+的富集能力只有在充足供鉀條件下才能實(shí)現(xiàn)。
3結(jié)論與討論
1)針對(duì)3個(gè)烤煙品種(豫煙6號(hào)、農(nóng)大201和K326)在2個(gè)供鉀水平(高供鉀水平為5mmol/L，低供鉀水平為0.15mmol/L)下的砂培煙株，分析不同品種在不同鉀濃度下煙株的植物學(xué)性狀、干物質(zhì)積累和根系生理特性。研究結(jié)果表明：高供鉀水平更利于煙草的成長(zhǎng)和發(fā)育，此時(shí)煙草的根干重、根體積均大于低供鉀水平，說明充足的鉀素能更好地促進(jìn)煙株根體積的增大和根系干物質(zhì)積累，有利于根系對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，從而為煙草的高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。3個(gè)品種煙草在不同供鉀水平下根系體積、還原力、根系活躍吸收面積和總面積均有差異。高供鉀水平下，Y6與ND201和K326在還原力、活躍吸收面積和總吸收面積方面相差較多，Y6具有較高根系活力和更大的總吸收面積與活躍吸收面積，由此可以推斷較大的總吸收面積與活躍吸收面積賦予Y6強(qiáng)大的鉀吸收能力。根系動(dòng)力學(xué)參數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，Y6和ND201的Vmax遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于K326，而對(duì)K+的親和力則明顯低于K326。
2)目前，我國(guó)對(duì)耐低鉀作物如小麥、水稻等品種的篩選研究較多，而對(duì)富鉀植物的篩選及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系報(bào)道較少。前人曾利用不同煙草品種離體根進(jìn)行試驗(yàn)，證明在低鉀條件下不同煙草品種對(duì)鉀素吸收有明顯差異，而隨著供鉀水平的提高，品種間對(duì)鉀的吸收差異逐漸減少[10]。晁逢春等[11]認(rèn)為，煙株地上部絕對(duì)鉀含量與根系總吸收面積和根系活躍吸收面積具有顯著的相關(guān)性。本研究認(rèn)為，烤煙根系生理特性差異是造成鉀吸收利用效率不同的重要原因，Y6和ND201根系活力較高，這種優(yōu)勢(shì)使其具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)吸收介質(zhì)中鉀的能力，導(dǎo)致不同品種間根系對(duì)鉀吸收能力的差異，這可能是二者富鉀能力強(qiáng)的一個(gè)重要方面。因此，可以通過增強(qiáng)根系活力來提高對(duì)介質(zhì)中鉀的吸收能力，從而提高烤煙鉀含量。
作者：趙暉 聶紅資 董蘭芬 胡立朝 單位：河北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心 黑龍江煙草工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心
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