不同起垄方式对植烟土壤物理特性及烤后烟叶产质量的影响

为了探讨起垄方式与移栽方式对河南省周口市烟区植烟土壤物理特性和烤后烟叶产质量的影响,以筛选适合周口烟区烤烟产质量和土壤物理特性同步提高的起垄与移栽处理组合模式。采用田间试验法,以‘中烟100’为研究材料,依据起垄方式与移栽方式设置龟背型膜上移栽(T1)、龟背型膜下移栽(T2)、中凹型膜下移栽(T3)和中凹型膜上移栽(T4)4个试验处理,研究不同起垄方式对土壤物理特性和烤后烟叶产质量的影响。结果显示,中凹型起垄的单独和复合处理均可以有效地改善土壤的物理特性和提高烟叶的产质量,其中以中凹型起垄配合膜下移栽处理(T3)效果最好。与T1相比,T3处理可以显著提高各土层土壤含水率和总孔隙度,降低土壤容重,明显促进烤后烟叶中化学成分更加协调,上部叶中性致香物质含量较T1提高了15.96%,产量和产值较T1处理显著提高。因此,中凹型起垄膜下移栽处理更有利于改善植烟土壤物理特性和提高烤后烟叶产质量,是最佳种植模式,结果为河南省周口烟区适宜的烟草种植模式提供理论依据。     

分次施用钾肥及配套措施对烤烟生长发育及其产质量的影响

烟草是嗜钾作物，面对我国钾资源短缺的问题，必须明确烟草施钾的最佳方式，提高钾素的利用效率。采用田间小区试验法，以豫烟6号为研究材料，依据施钾时期和涂抹生长素设置5个试验处理，研究不同处理对烤后烟叶物理性状、外观质量、常规化学成分和中性致香物质含量等指标的影响。结果表明：①与对照相比，分三次施用钾肥+涂抹生长素处理可以明显改善烟株的农艺性状和物理性状指标，提高烤后烟叶外观质量评分；②分三次施用钾肥+涂抹生长素处理烤后烟叶钾素含量和中性致香物质含量较对照分别增加了55.88%和10.89%，产量、产值及中上等烟比例较对照显著提高；③通过烤后烟叶钾素和中性致香物质含量相关性分析得出，钾素含量与中性致香物质中部分产物存在显著正相关性，表明提高钾素含量可以有效增加中性致香物质含量。分三次施用钾肥并打顶施用植物生长调节剂处理更有利于改善烟叶的农艺性状指标，是烟草的最佳施钾方式。     

低钾胁迫下外源生长素对烟草根系生长及钾吸收的影响

【目的】探明生长素参与低钾胁迫下植株根系的生长发育及吸钾机制,同时为提高植物体内钾素水平提供理论依据。【方法】采用室内水培法,以模式植物烟草为试验材料,通过设置2个钾浓度(5、0.15 mmol/L)和5个外源生长素(3–吲哚乙酸)浓度(0、5、10、20、40μmol/L),对植物根系生理特征、内源生长素浓度、钾素累积及钾吸收动力学和相关钾离子通道基因转录表达进行比较研究。【结果】1)与正常钾水平相比,在低钾胁迫条件下,植株地上部干重显著降低15.6%;根系扫描8项指标中,除根平均直径外,其余7项指标值均显著降低;ATPase活性显著降低43.3%;主根尖、侧根尖及叶片内源生长素浓度显著升高;钾吸收动力学参数Vmax、Km值分别显著降低了89.2%、99.6%;植株根系、叶片钾浓度分别显著降低了93.0%、62.2%;根系中内流型钾离子通道基因Ntkc1的表达量显著降低56%。2)添加外源生长素后,正常供钾植株的根系干物质重、根系活力、主根尖及侧根尖内源生长素浓度有增加的趋势,Vmax值和内流型钾离子通道基因NKT2、NtKC1的表达量明显增加;低钾条件下,植株表现出和正常供钾相似的规律,除此之外,低钾植株的根系生长得到明显改善,ATPase活性和地上地下部钾素浓度明显增加,外流型钾离子通道基因Ntork1的表达量明显降低。3)当添加生长素浓度为10μmol/L时,与未添加生长素相比,正常供钾植株的地上地下部干重显著增加了6.05%、8.54%;根体积及根系交叠数显著增加16.5%、23.2%;根系活力显著增加了298%;Vmax值显著增加了118%;低钾植株地上地下部干重与不添加相比显著提高了5.61%、28.6%;根系活力达到113μg/(g·h), FW,为无添加生长素时的3.3倍;根系ATPase活性相对增加了87.5%;根系钾浓度显著增加250%;钾离子通道基因NKT2在根系中表达量显著增加了7.04倍,Ntork1在根系及叶片中表达量显著降低了49.5%、72.5%。【结论】低钾胁迫影响烟草根系生长及植株对钾素的吸收累积,添加适当浓度外源生长素可改善植株根系生长发育状况,增加内流型钾离子通道基因NKT2、NtKC1的表达量,降低外流型钾离子通道基因Ntork1的表达量,且提高植株钾吸收动力学参数Vmax值、降低Km值,从而提高了植株对钾离子的吸收能力与亲和力,进而增加植株钾素浓度。     

不同钾水平下外源铵对烟草幼苗根系生长及钾吸收的影响

为探明铵参与低钾胁迫下烟株根系的生长及吸钾机制,采用室内水培法,以“豫烟6 号”为试验材料,研究了不同供钾水平下外源NH4+ 对烟株根系的生长生理和钾吸收速率的影响。结果表明,未添加外源NH4+ 时,低钾胁迫下烟株根系可溶性蛋白、根系活力、烟株各部位干重和钾含量均显著低于常钾水平。两种供钾水平下,随着外源NH4+ 浓度增加,烟株根系干重、根系扫描参数、钾积累量和钾最大吸收速率均呈下降趋势,但根系可溶性蛋白含量和根系活力则先上升后下降并在外源NH4+ 浓度为1 mmol/L 时最大。外源NH4+ 可抑制植物根系高亲和及低亲和K+ 吸收系统,且NH4+浓度越大,钾吸收速率越低,其中溶液K+ 浓度为0.2 和10 mmol/L 时,N5.00 较N0处理分别显著降低55.78% 和37.68%。可见,低钾胁迫显著抑制烟株根系生长和钾吸收,而外源NH4+ 可抑制高亲和或低亲和的K+ 吸收系统,从而影响烟株的钾吸收速率和吸收量。