品種煙對鉀離子有哪些吸收的特性

發布時間：2017-06-01所屬分類：農業論文瀏覽：1次

摘 要： 這篇煙草論文范文發表了品種煙對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，提高煙葉的品質和安全性。了解品種煙草對鉀離子的吸收特性非常有意義

　　這篇煙草論文范文發表了品種煙對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，提高煙葉的品質和安全性。了解品種煙草對鉀離子的吸收特性非常有意義。

　　[關鍵詞]煙草論文范文,鉀;吸收,根系

　　鉀是高等植物必需的礦質元素，是公認的品質元素，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，據美國北卡羅萊納州研究，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元素，對煙草的生長發育起著重要作用。世界各煙草種植國都很重視鉀素營養和鉀肥的施用。

　　一般認為煙葉含鉀量至少應達2%[5-6]，而我國煙葉平均含鉀量為1.80%，較低的煙葉鉀含量一直困擾著我國的煙草生產。煙草鉀素營養研究的主要意義是如何提高煙草的鉀積累效率，進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、國內主栽品種K326以及農大201為研究對象，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有鉀肥資源和提高我國煙葉鉀含量的研究提供理論依據。

　　1材料與方法

　　1.1試驗材料

　　供試烤煙品種：豫煙6號，以ZMSK326為母本，農大201為父本的雜交育成品種;農大201，經多年培育、遺傳穩定的烤煙品系，煙葉含鉀量較高;K326，常規煙草品種。試驗烤煙品種種子均由河南農業大學煙草學院提供。儀器及試劑：烘箱(KBF720型，德國賓德公司)，霍格蘭氏營養液(拓普生物科技有限公司)，硝酸氨(分析純，國藥集團)和氯化鉀(分析純，國藥集團)。

　　1.2試驗方法

　　1.2.1不同鉀濃度烤煙幼苗的培養試驗于2016年3-5月在河南農業大學科技示范園進行，將材料進行常規育苗(漂浮育苗)，當煙苗長到6～7片真葉時，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)的霍格蘭氏營養液進行培養，每個品種每個供鉀水平培養12株。培養期間前20d每24h澆灌1次營養液，后20d每12h澆灌1次營養液。霍格蘭氏營養液配方組成：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。

　　低鉀營養液以NH4NO3補充N的不足，高鉀營養液以KCl補充K的不足。1.2.2測定指標及方法1)植物學性狀。煙苗培養40d后，測量株高、莖圍、節間距和葉片數，以10株均值為測量值。株高為第一片葉基到莖生長點的距離，莖圍為株高1/3處的莖周長，節間距為莖高與葉片數之比。2)煙株含鉀量。培養40d后每個處理挑選生長一致煙苗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]測定鉀含量。3)根系吸收面積及活力。培養40d后每個處理挑選生長一致煙苗3株將根采收，采用甲烯藍法測定根系吸收面積，排水法測定根系總體積。

　　采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法[8]測定烤煙幼苗根系活力。4)根系吸收動力學參數。將材料進行常規育苗，當煙苗長到6～7片真葉時，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養液培養30d(每3d更換1次營養液)。選取3株整齊一致的煙苗在無鉀營養液中饑餓培養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)進行培養﹝溫度(25±2)℃，光照強度為240μmol/(m•s)﹞。每隔1h取1mL吸收液并補充入1mL蒸餾水，共取40次。完成取樣后，測試鉀的濃度，并參照文獻[9]方法計算吸收動力學參數(Vmax、KM和Cmin)。其中，Vmax為植物根系對鉀離子的最大吸收速率，其值越大，對鉀離子的吸收強度越大，KM反映植物根系對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志。

　　2結果與分析

　　2.1不同處理各品種煙株的植物學性狀

　　從表1看出，3個品種煙苗經不同鉀濃度(高供鉀水平為5mmol/L，低供鉀水平為0.15mmol/L)營養液培養40d后，其植物學性狀差異較大。高供鉀水平下K326株高、莖圍、節距及葉片數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株高和節距分別比低供鉀水平多17.33cm和1.17cm。表明，高供鉀水平培養的3個品種煙草長勢良好，并明顯優于低供鉀水平。在相同供鉀水平下，3個品種間煙草植物學性狀存在差異。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;節距Y6>K326>ND201;葉片數Y6>K326>ND201。在高供鉀水平下，K326和Y6長勢較好，均優于ND201。

　　2.2不同處理煙株的干物質積累

　　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，高供鉀水平培養的3個品種煙草干物質積累明顯優于低供鉀水平。在相同供鉀水平下，3個品種煙草干物質積累也存在差異。低供鉀水平下，ND201和Y6各項指標相接近，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個品種的莖、根干重和總干重各指標接近。

　　2.3不同處理煙株根系的生理特性

　　2.3.1根系發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。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，高供鉀水平下培養的3個品種煙草根系形態學參數明顯優于低供鉀水平。在低供鉀水平下，ND201和Y6的根鮮重和體積2個指標接近，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元素和水分能力的重要指標，本研究以根系對氯化三苯基四氮唑的還原能力表示。從表4看出，3個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供鉀量相對敏感。

　　2.3.3根系吸收動力學曲線從圖示看出，3個烤煙品種對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。表明，Y6、ND201與K326在不同供鉀水平下對鉀的吸收特性不同。2.3.4動力學參數從表5看出，Y6和ND201的Vmax(植物根系對鉀離子的最大吸收速率)遠遠大于K326，分別是K326的3.93倍和4.0倍，差異較明顯。表明，Y6和ND201對鉀離子的吸收強度大于K326。Y6和ND201的KM(植物根系對鉀離子的親和力)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K+的親和力及耐低鉀能力不及一般基因型，其對K+的富集能力只有在充足供鉀條件下才能實現。

　　3結論與討論

　　1)針對3個烤煙品種(豫煙6號、農大201和K326)在2個供鉀水平(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性狀、干物質積累和根系生理特性。研究結果表明：高供鉀水平更利于煙草的成長和發育，此時煙草的根干重、根體積均大于低供鉀水平，說明充足的鉀素能更好地促進煙株根體積的增大和根系干物質積累，有利于根系對水分和營養物質的吸收，從而為煙草的高產和優質奠定物質基礎。3個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強大的鉀吸收能力。根系動力學參數研究發現，Y6和ND201的Vmax遠遠大于K326，而對K+的親和力則明顯低于K326。

　　2)目前，我國對耐低鉀作物如小麥、水稻等品種的篩選研究較多，而對富鉀植物的篩選及評價指標體系報道較少。前人曾利用不同煙草品種離體根進行試驗，證明在低鉀條件下不同煙草品種對鉀素吸收有明顯差異，而隨著供鉀水平的提高，品種間對鉀的吸收差異逐漸減少[10]。晁逢春等[11]認為，煙株地上部絕對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性。本研究認為，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，這種優勢使其具有較強的競爭吸收介質中鉀的能力，導致不同品種間根系對鉀吸收能力的差異，這可能是二者富鉀能力強的一個重要方面。因此，可以通過增強根系活力來提高對介質中鉀的吸收能力，從而提高烤煙鉀含量。

　　作者：趙暉 聶紅資 董蘭芬 胡立朝 單位：河北中煙工業有限責任公司技術中心 黑龍江煙草工業有限責任公司技術中心

　　推薦閱讀：《江西農業學報》由江西省農業科學院和江西省農學會共同主辦的學術類期刊、統計源期刊，綜合影響因子為0.410。江西農業學報既刊登栽培育種、植物保護等方面的研究報告，也發表農業經濟、農業產業化等方面的研究論文。