氮磷鉀配施比例對曬紅煙碳氮代謝關(guān)鍵酶活性及化學(xué)成分的影響

　　摘要：為探討氮用量及氮磷鉀配施比例對曬紅煙碳氮代謝關(guān)鍵酶活性及化學(xué)成分的影響，以曬紅煙品種大葉黃為材料，測定各處理下不同生育期轉(zhuǎn)化酶（INV）、淀粉酶（AM）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸脫氫酶（GDH）的活性。結(jié)果表明：在碳代謝的過程中，低氮處理的INV活性主要在煙葉生長中期起作用，增施氮肥可促使其作用時間提前，N：P2O5在1：（0.5～1.0）內(nèi)增施磷肥能增強(qiáng)INV的活性。各處理的AM活性在煙葉生長中期起作用，增施氮肥能促使煙葉成熟期淀粉酶活性減弱。在氮代謝過程中，GS活性主要在生長前期起作用；在煙葉成熟期，中氮水平下Gs活性較強(qiáng)。GDH活性主要在生長后期起作用，煙葉成熟期的GDH活性在高氮水平下最強(qiáng)，且在同一氮水平下以中鉀水平處理活性較強(qiáng)；曬后煙葉的化學(xué)成分在中氮中磷高鉀處理下較協(xié)調(diào)。
　　關(guān)鍵詞：曬紅煙；氮用量；氮磷鉀配施比例；碳氮代謝；化學(xué)成分；酶活性
　　中圖分類號：S572.06文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1002-1302（2015）05-0095-03
　　碳氮代謝是煙株最基本的生理代謝過程，其代謝強(qiáng)度及在生長發(fā)育過程中的動態(tài)變化對煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)形成具有重大的影響。氮、磷、鉀是煙草正常生長發(fā)育所必需的大量營養(yǎng)元素，對碳氮代謝過程中各種關(guān)鍵酶活性的變化起決定性的調(diào)節(jié)作用。有研究表明，在煙草碳氮代謝中，施氮量直接關(guān)系到硝酸還原及整個氮代謝的強(qiáng)度，適當(dāng)增施氮素對烤煙光合作用中碳固定代謝具有顯著的促進(jìn)作用；施磷量對煙葉中后期淀粉酶活性有影響，增施磷肥可以明顯提高烤煙淀粉酶的活性，使碳代謝能力增強(qiáng)；鉀素作為某些酶的催化劑，能直接參與烤煙的碳氮代謝和多種物質(zhì)的合成與運(yùn)輸，增強(qiáng)烤煙的抗逆性，改善煙葉的燃燒性，還與煙葉吃味、香味、香氣量有關(guān)。適宜的氮磷鉀配施比例（簡稱配比）可協(xié)調(diào)煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分，顯著提高煙葉品質(zhì)。吉林省是我國主要的曬煙產(chǎn)區(qū)之一，目前仍有相當(dāng)部分產(chǎn)地曬煙采用傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，不重視養(yǎng)分的平衡供應(yīng)，缺鉀現(xiàn)象普遍，煙葉鉀含量低、燃燒虛弱。本試驗研究氮用量及氮磷鉀配比對曬紅煙生長發(fā)育過程中碳氮代謝關(guān)鍵酶活性及化學(xué)成分的影響，為指導(dǎo)曬紅煙合理施肥、提高煙葉品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。
　　1.材料與方法
　　1.1試驗材料
　　試驗于2013年在吉林省農(nóng)安縣青山口鄉(xiāng)青山口村進(jìn)行。供試曬紅煙品種為大葉黃，試驗地土壤為油沙土，含有機(jī)質(zhì)12.70g/kg、堿解氮142mg/kg、速效磷19.89mg/kg、速效鉀243.54mg/kg，pH值5.52。
　　1.2試驗設(shè)計
　　試驗設(shè)氮磷鉀3因素3水平，氮水平分別為45kg/hm²（N1）、67.5kg/hm²（N2）、90kg/hm²（N3）；磷水平即N：P203分別為1：0.5（P1）、1：1.0（P2）、1：1.5（P3）；鉀水平即N：K20分別為1：1（K1）、1：2（K2）、1：3（K3），共形成9個處理組合（表1），采用L9。（3⁴）正交試驗，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積為200m²。試驗所用肥料為煙草專用復(fù)合肥（N、P2O5、K2O含量分別為10%、12%、22%）、硝酸銨磷、磷二銨、硫酸鉀等，基追肥比例為8：2。行株距分別為120、50cm，其他栽培管理方式按當(dāng)?shù)刈顑?yōu)措施實(shí)施。
　　1.3樣品的采集與制備
　　各處理選擇生長一致的煙株取中部葉（9～10位葉）進(jìn)行研究，分別在10、20、30、40、50、60葉齡時取樣，每張葉片取中間部位去除主側(cè)脈，混合后立即用液氮冷凍，在-80℃冰箱中保存，用于煙葉碳氮代謝關(guān)鍵酶活性的測定。同樣部位調(diào)制后的煙葉用于測定其化學(xué)成分。
　　1.4指標(biāo)的測定與方法
　　1.4.1碳氮代謝關(guān)鍵酶轉(zhuǎn)化酶（INV）活性采用3，5一二硝基水楊酸比色法測定；淀粉酶活性按照文獻(xiàn)[6]的方法測定；谷氨酰胺合成酶（Gs）活性測定參照郝再彬等的方法；谷氨酸脫氫酶（GDH）活性測定參照Turano等的方法，在340min處測定30s內(nèi)吸光度的變化，以1min反應(yīng)混合液于30℃減少1bunol的NADH定義為1個酶活性單位，GDH活性以1min內(nèi)1mg蛋白催化NADH減少的量（μmol）表示。
　　1.4.2主要化學(xué)成分按照YC/T159-2002《煙草及煙草制品水溶性糖的測定連續(xù)流動法》、YC/T160-2002《煙草及煙草制品
　　總植物堿的測定
　　連續(xù)流動法》、YC/T161-2002《煙草及煙草制品
　　總氮的測定
　　連續(xù)流動法》、YC/T217-2007《煙草及煙草制品
　　鉀的測定
　　連續(xù)流動法》、YC/T162-2002《煙草及煙草制品氯的測定連續(xù)流動法》測定煙葉中總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀和氯的含量，所用儀器為德國布朗盧比公司制造的AA3型流動分析儀。
　　1.5數(shù)據(jù)處理
　　利用Excel2007和SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。
　　2.結(jié)果與分析
　　2.1不同處理對曬紅煙生長發(fā)育過程中碳氮代謝關(guān)鍵酶活性的影響
　　2.1.1轉(zhuǎn)化酶（INV）
　　轉(zhuǎn)化酶與植物的碳代謝密切相關(guān)，可催化細(xì)胞質(zhì)中蔗糖轉(zhuǎn)化成單糖，促進(jìn)葉綠體內(nèi)磷酸丙糖向外運(yùn)轉(zhuǎn)，使葉綠體中的淀粉積累量減少，并通過與呼吸作用偶聯(lián)的氧化磷酸化產(chǎn)生能量，使光合碳固定過程加強(qiáng)。轉(zhuǎn)化酶反映了煙葉對光合產(chǎn)物的利用程度，是碳代謝強(qiáng)弱的重要標(biāo)志。由表2可知，在煙葉生長發(fā)育過程中不同處理的轉(zhuǎn)化酶活性均呈現(xiàn)出先增強(qiáng)后減弱的趨勢。N1水平下的活性高峰出現(xiàn)在30葉齡時，N2、N3水平下的活性高峰出現(xiàn)在20葉齡時，且N1水平下的活性高峰值高于N2、N3水平，在20葉齡時各處理間差異不顯著，說明增施氮肥不能增強(qiáng)轉(zhuǎn)化酶的活性而會促使其活性高峰期提前、下降時間前移。在代謝旺盛時期，同一氮水平下，P2水平下的煙葉轉(zhuǎn)化酶活性最強(qiáng)；在60葉齡時，各處理轉(zhuǎn)化酶活性差異不顯著。說明在煙葉生長前期，P2處理能增強(qiáng)煙葉轉(zhuǎn)化酶的活性，有利于糖類物質(zhì)的外運(yùn)，加強(qiáng)體內(nèi)代謝，促進(jìn)葉片快速生長；但在煙葉成熟時期，不同處理對葉片轉(zhuǎn)化酶活性的影響不顯著。

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