不同烤烟基因型根际钾营养和根系特性研究

以3个烤烟基因型农大202、K326和NC89为材料,采用土培和砂培试验,研究了烤烟根系阳离子交换量(CEC)及根际和非根际土壤速效钾、缓效钾含量的变化,以及根系分泌物、根际微生物数量对土壤钾的活化效应。结果表明,各基因型烤烟根际和非根际土壤速效钾含量不同,依次为农大202>K326>NC89;3个基因型烤烟根系分泌物对土壤钾素均有活化作用,农大202活化能力最强,各基因型间差异达极显著水平;与烤烟非根际相比,各基因型烤烟根际真菌数量增加。农大202根际真菌数量较大,极显著的高于K326和NC89,K326和NC89两基因型间差异不显著。3个烤烟基因型根际细菌数量差异达到极显著,而放线菌数量差异不显著。农大202根系阳离子交换量(CEC)高于NC89和K326的,但K326和NC89两基因型间的差异不显著。选育富钾烟草品种,应注重根系生理特性。     

烟叶成熟期氮代谢酶活性、基因表达与烤烟氮素利用效率的关系

【目的】 谷氨酰胺合成酶 (NtGS1和NtGS2) 和硝酸还原酶 (NtNit) 基因的表达丰度反映了作物氮素代谢的特征。研究不同氮效率烤烟品种成熟期叶片的氮代谢相关酶活性和相关基因的表达,加深理解不同烤烟品种叶片氮素代谢的生理生化机制,为耐氮肥品种选育提供理论基础。 【方法】 以氮效率不同的三个烤烟品种豫烟10号、K326和NC89为材料进行盆栽试验。在叶龄35、45、55、65、75 d (以幼叶长1 cm、宽0.5 cm时作为叶龄第1天) 取第12片叶 (自下向上数),采用实时荧光定量PCR技术,测定叶片谷氨酰胺合成酶基因 (NtGS1和NtGS2) 和硝酸还原酶基因 (NtNit) 的表达丰度,同时采用常规生理生化测试技术对叶片酶活性和NH₄+ 浓度、总氮、可溶性蛋白、质外体相关指标以及氨气挥发量进行测定。 【结果】 各品种NtGS1表达丰度自叶龄35 d始大幅上调,于55 d达到最大值后表达下调。NtGS2表达丰度自35 d始呈持续下调表达。NtNit表达整体变化趋势与NtGS2相似。在叶龄45～65 d,上述三种基因的表达丰度均表现为NC89 > K326 > 豫烟10号,且品种间表达差异达极显著水平。 NtGS1基因表达丰度与叶片总氮、叶片铵浓度、质外体铵浓度以及氨气挥发量呈极显著负相关,与NR活性和质外体pH呈显著负相关。NtGS2基因表达丰度与GS活性、总氮、可溶性蛋白含量和质外体pH呈极显著正相关,与NR活性、叶片铵浓度呈显著正相关,而与质外体铵浓度和氨气挥发量呈显著负相关。NR基因表达丰度与总氮、可溶性蛋白含量、叶片铵浓度呈显著正相关,与氨气挥发量呈显著负相关。 【结论】 氮低效烤烟品种成熟期叶片中两种谷氨酰胺合成酶同工酶活性均较低,氮素转移和再利用能力差,导致植株吸收的氮素以氨气形式挥发损失量大,叶片衰老速度较快。而氮高效品种氮素同化和再利用能力较强,氨气挥发量小,易发生贪青晚熟。      

水钾一体化对烤烟钾素吸收及生长的影响

【目的】研究负压灌溉下不同施钾模式对烟株生长发育、钾素吸收速率及水肥利用等方面的影响,探索负压灌溉下适合烤烟生长发育的施钾方式及施钾量,为建立作物水肥高效技术提供参考依据。【方法】选用烤烟NC55为供试品种,在温室中进行盆栽试验。采用–15 kPa负压灌溉,施钾方式包括随水施钾 (W) 和钾肥一次性土壤基施 (S) 两种;施钾量以供试地区推荐施钾量 230 kg/hm2为100%,设置该施钾量的100% (K1)、75% (K2) 和50% (K3) 三个水平;以常规灌溉、不施钾肥为CK,共设置SK1、SK2、SK3、WK2、WK3、CK六个处理。测定了烟草农艺性状、干物质积累量、吸钾速率、钾肥利用率、水分利用效率等指标。【结果】团棵期,SK2、SK3的株高、有效叶数、叶长、叶宽、叶面积等农艺性状指标均高于其他处理,但WK2、WK3、SK2、SK3的干物质积累总量分别为31.16 、29.26 、29.92 和28.37g,根干重分别为12.40 、10.51 、11.91 和10.20 g,叶干重分别为17.05 、17.01 、15.67 和16.12 g,均表现为WK2 > SK2,WK3 > SK3;旺长期, WK2的整株重、茎干重及叶干重均大于其他处理,分别为99.18 、19.18 和 61.29 g;成熟期, 烤烟整株重及叶干重均表现出WK2 > WK3 > SK1 > SK2 > SK3,这些处理的整株重依次为139.27 、132.60 、124.50 、117.36 和110.10 g,叶干重依次为 93.97 、87.35 、80.33 、78.56 和 74.80 g;全生育期的水分利用率同样表现为WK2 > WK3 > SK1 > SK2 > SK3,分别为3.78 、3.54 、3.41 、3.28 和 3.22 g/kg,表明随水施钾的水分利用率要明显高于常规土壤施钾,相同施钾方式下烟株水分利用效率随施钾量减少而降低;全生育期的钾肥利用率表现为WK2 > WK3 > SK2 > SK1 > SK3,分别为43.0%、42.6%、21.9%、20.0%和18.5%,其中WK2较SK2,WK3较SK3的钾素吸收量分别增加53.85 kg/hm2、34.65 kg/hm2,表明随水施钾较常规土壤施钾有利于烟草对钾素的吸收;WK2、WK3较SK2分别高出21.1和20.7个百分点,表明负压灌溉下随水施钾能显著提高烤烟的钾肥利用率;随水施钾模式下烟株整个生育期均能维持相对较高的钾素吸收速率,其最大值出现在旺长-平顶期,且显著高于常规土壤施钾。【结论】“水钾一体”施钾模式虽延缓了烟株团棵期长势形成,但促进了烤烟中后期生长发育、干物质积累和烟叶钾素吸收;明显地提高了水分利用效率和钾肥利用率;在烟株全生育期内均维持了较高的钾素吸收速率,尤其中后期钾素吸收速率明显高于常规施钾方式。     

黄冠梨果实和叶片钾素积累特征及其对施钾的响应

【目的】 本研究通过研究黄冠梨果实和叶片钾素积累特征及其对不同施钾量的响应,探讨施钾对梨果产量和品质的影响,为梨园合理施钾提供依据。 【方法】 选取同一区域 14 年生不同产量水平的高 (60～70 t/hm2)、中产 (30～40 t/hm2) 两个黄冠梨园开展田间施钾试验。设置 K₂O 0、150、300、450 kg/hm2 四个施钾水平(K0、K150、K300、K450),分别在幼果期、膨大Ⅰ期、膨大Ⅱ期、成熟期和果实收获后一个月采集叶片与果实样品,研究施钾对产量、果实品质、叶片和果实钾含量及钾积累量、钾肥利用率的影响。 【结果】 随施钾量增加高产园产量增加显著,K450 处理比对照提高了 16.9%;在中产园 K300 处理产量达到最高值,较对照提高了 27.2%,K450 与 K300 处理之间无显著差异。果实中可溶性糖含量和糖酸比随施钾量增加而提高,可滴定酸变化规律与之相反。从幼果期至成熟期,叶片与果实钾含量均呈下降趋势,施钾在不同程度上提高了钾素含量。叶片钾积累量在膨大Ⅰ期达到最大,随后积累量逐渐下降。果实钾在整个膨大期积累最多,占全生育期钾积累量的 60%～79%;膨大期后高产园果实仍在迅速积累钾素,中产园积累减缓。落叶前叶片钾回流,高产园回流力度大于中产园。高产园果实收获和落叶移走钾量为 258～314 g/plant,中产园为 166～192 g/plant。在高产园 K450 处理和中产园 K300 处理下,果实和叶片内每积累 1 kg 钾素,高产园可增产 414.0 kg,中产园增产 405.2 kg。 【结论】 施钾促进了树体对钾素的吸收,果实产量和果实品质随施钾量增加有不同程度提高。膨大期是树体吸收钾素的最大效率期,建议在膨大期前追施钾肥。综合产量、肥料利用率及果实品质等各项指标,建议产量为 60～70 t/hm2 的高产园适宜施钾量为 450 kg/hm2,产量为 30～40 t/hm2 的中产园适宜施钾量为 300 kg/hm2。      

钙信号抑制剂加剧低钾胁迫对烟草幼苗光合特性及钾吸收的影响

  【目的】  研究低钾胁迫抑制钙信号传导对植株幼苗叶片光合特性及钾吸收的影响,为缓解作物的低钾胁迫提供理论依据。  【方法】  以烟草品种K326为试验材料进行了室内水培试验。烟草幼苗先在营养液正常钾(K+ 5 mmol/L)和缺钾(K+ 0.15 mmol/L)营养液中生长8 天,然后在营养液中分别施加钙通道有机阻断剂Vp、钙通道无机阻断剂LaCl₃和钙离子螯合剂(EGTA)钙信号抑制剂,继续生长4天后取样,测定植株干鲜重、电导率、活性氧含量、叶片抗氧化酶活性、叶片光合特性等指标和植株地上、地下部钾素浓度及钾离子吸收相关基因表达量。  【结果】  1)不添加钙通道抑制剂或螯合剂条件下,低钾胁迫的烟株地上部和根系干重较常钾水平显著降低了59.29%、39.82%,鲜重显著降低了51.58%、48.19%,除水汽压饱和亏外的其余5项光合特性指标显著降低,植株地上部和根系钾含量分别显著降低了39.31%和77.05%,而叶中可溶性蛋白、相对电导率、过氧化氢含量则显著增加,NKT2、NtKC1、NtHAK1、NtHAK5基因的相对表达量分别增加了2.09、3.32、3.23、12.34 倍。2)常钾水平下,3个钙抑制剂处理未明显影响地上部和根系干鲜重,而低钾水平下,钙抑制处理的地上部鲜重和干重显著高于无钙抑制剂对照。两个钾水平下,与各自对照相比,3个钙抑制剂处理的叶片相对电导率、活性氧积累量均显著增加,抗氧化酶SOD和POD活性、叶绿素含量显著减少,光合特性指标(除水汽压饱和亏外)明显降低。3)两个钾水平下,3个钙信号抑制剂处理的烟株地上部和根系钾含量均显著低于其对照,低钾胁迫下平均降低幅度分别达到25.54%和53.36%。低钾胁迫下,钾离子通道基因NKT2、NtKC1和转运蛋白基因NtHAK1、NtHAK5在根系中的相对表达量分别平均降低了60.60%、50.62%、38.61%、69.79%,钙通道相关基因NtCNGC1和NtCNGC11在根中的相对表达量分别平均降低了95.36%和87.04%。  【结论】  低钾胁迫明显影响烟株幼苗生长、光合作用及对钾素的吸收和积累。低钾水平下,外施钙通道抑制剂或螯合剂可进一步降低烟草叶片抗氧化酶活性,减弱烟株叶片光合作用,并抑制根中钾吸收相关基因的表达和烟株对钾素的吸收。     

不同施肥位点对烤烟钾积累及土壤有效钾含量的影响

为探明不同施肥位点对植烟土壤有效钾含量和烤烟钾素积累的影响,试验采用大田垄栽的方式,设置T1(对照)、T2(直径15 cm)、T3(直径20 cm)、T4(直径25 cm)4种施肥方法,对成熟期植烟根区不同土层有效钾含量和各个生育期植株根、茎和叶中全钾含量进行测定。试验结果表明,T2、T3和T4处理土壤有效钾含量总体上随着距离植株的宽度的增大而减小,近根区土壤有效钾含量高于远根区,不同施肥位点会改变土壤中有效钾的含量,T4处理土壤有效钾含量低于其它处理。烤烟移栽后第5～9周T4处理根部钾积累量高于其它处理;移栽后第11～15周,T4处理植株钾积累量明显高于其他处理,T4处理钾积累量分别高于对照26.84、21.24和6.88 kg/hm~2;同一施肥处理相同生育期钾素在烟株不同器官中的积累量大小为叶茎根。综上,T4处理的施肥位点利于提高烤烟对土壤中钾的吸收和植株钾素的积累。因此,可以考虑在烤烟生产地区采用直径为25 cm,深度20 cm施肥管施肥试行推广。     

施磷量对不同磷效率小麦氮、磷、钾积累与分配的影响

在土培盆栽条件下,以磷高效小麦(CD1158-7、省A3宜03-4)和磷低效小麦(渝02321)为材料,研究了不施磷、施磷(P)10、20和30mg/kg对小麦不同生育时期生物量、籽粒产量及氮、磷、钾的积累与分配的影响。结果表明:(1)随施磷量的减少,不同磷效率品种小麦籽粒产量和生物量均减少;同一施磷处理,磷高效品种籽粒产量和生物产量高于磷低效基因型。不施磷、施磷10mg/kg,高效品种CD1158-7、省A3宜03-4的籽粒产量为低效品种渝02321 的1.84 倍和1.74倍、1.64倍和1.27倍。(2)低磷处理,磷高效品种小麦植株能够积累较多的氮素;扬花期之前,磷高效品种氮素积累量占小麦全生育期积累量的比例高于低效品种。拔节期、孕穗期氮素分配比例为叶>茎>根,扬花期为叶>茎>穗>根,而成熟期为籽粒、颖壳>茎>叶>根。拔节期和孕穗期磷高效品种根的氮素分配比例高于低效品种,而扬花期和成熟期磷高效品种穗(籽粒)氮素分配比例较高。(3)小麦植株磷素积累量主要集中在拔节期以后的生育时期,占全生育期的82.32%~94.23%。低磷处理,高效品种在拔节期和孕穗期磷素积累量高于低效品种,孕穗期尤为突出。扬花期之前,不施磷处理下,磷高效品种根的磷素分配比例较高。(4)不同施磷处理下,拔节期、孕穗期及扬花期,磷高效品种小麦的钾积累量高于低效品种。不同器官钾素分配比例拔节期和孕穗期均为叶>茎>根,扬花期为茎>叶>穗>根,成熟期为茎>叶>籽粒、颖壳>根。磷高效品种在颖壳和籽粒的钾素分配比例高于低效品种。     

烟草含钾量的基因型差异及钾高效品种筛选

【目的】高含钾量是优质烟叶的一项重要指标。比较不同烟草品种的含钾量及其对施用钾肥的反应,为筛选高钾基因型烟草品种提供基础。【方法】以 93 份烟草种质资源为研究对象,在凉山州进行连续两年的大田试验。设置常规钾 (K₂O = 300 kg/hm2) 与低钾 (K₂O = 150 kg/hm2) 两个水平,成熟期测定烟叶含钾量,以聚类分析将烟草分类,并分析其在不同叶位间的基因型差异。【结果】施钾量影响烟草上、中、下部叶片钾含量,常规钾水平下的烟叶含钾量高于低钾水平,常规施钾量下的上、中、下部烟叶含钾量分别为低钾水平下的 1.13、1.14、1.15 倍 (2014 年) 和 1.10、1.25、1.35 倍 (2015 年) 。将烟叶含钾量进行聚类分析,供试材料被划分为高钾型、普通型和低钾型 3 类,并筛选获得了典型材料。高钾型烟草的上、中、下部烟叶含钾量均显著高于普通型及低钾型烟草材料。常规施钾水平下,高钾型烟草的上、中、下部烟叶含钾量分别是低钾型的 1.50～1.92、1.54～2.52、1.31～2.36 倍;低钾水平下分别为 1.27～1.93、1.66～2.24、1.72～1.73 倍。【结论】高钾基因型烟草上、中、下部烟叶的含钾量均显著高于普通型和低钾型;普通型上部叶的含钾量与低钾型烟草之间无显著差异,中、下部烟叶含钾量普通型显著高于低钾基因型。通过两年田间试验筛选获得了 6 份高钾型烟草材料,包括嘎吉红大、长叶红大、达白 1 号、达白 2 号、MFZS、930032-7,可应用于烟叶生产,亦可为富钾基因型品种选育提供育种亲本材料。     

氮、钾营养对烤烟品质的影响

通过田间小区试验,研究氮素和钾素对烤烟的品质化学成分的影响,结果表明:(1)总糖含量与烟叶成熟期土壤有效钾(K)含量呈显著的二次曲线相关性,成熟期土壤速效钾含量分界点为113.33mg/kg。(2)总烟碱含量与施氮量、烟叶含氮量(中期或成熟期)呈显著的相关性。(3)蛋白质含量与施氮量、烟叶含氮量(中期或成熟期)、烟叶含钾量(中期或成熟期)有一定的相关性。(4)施木克值与成熟期土壤速效钾含量呈显著的二次曲线相关性,成熟期土壤速效钾分界点为133.33mg/kg。(5)糖/碱比与烤烟生育前期施氮量和土壤碱解氮,与中后期土壤供钾和烟叶含钾量有一定的相关性。     

籽粒苋富钾基因型筛选研究

在营养液培养或土壤培养条件下,采用植株含钾量、单株吸钾量和植株吸钾率等作为富钾基因型的筛选指标,对不同籽粒苋(红苋Amranthus crenentus)品种的富钾能力进行了筛选。结果表明,D8-1、R109、R104和K12等品种对钾具有较强的富集能力,在低钾溶液培养30d(不包括25d的育苗期)和缺钾土壤培养60d时,其植株含钾(K)量一般都在3%～4%之间,单株吸钾(K)量分别在50～75mg和100～120mg范围内,植株(鲜根)吸钾速率大于1 70mol (gh),为富钾基因型;而M9和Cr047等品种对钾的富集能力则相对较弱,其植株含钾量一般在2.7%以下,单株吸钾量低于40mg和80mg,植株(鲜根)吸钾速率小于1.35mol (gh),属一般型。在供钾正常(K5mmol L,)时,所有品种的含钾量和吸钾量均大幅上升,但随着培养介质中钾浓度的提高,两基因型的富钾能力差距逐渐缩小,低钾溶液培养时含钾量和吸钾量最高的品种分别是最低时的2 5倍和2 3倍,而供钾正常时含钾量和吸钾量最高的品种仅分别为最低的1.3倍和1.8倍。因此,在缺钾土壤上播后60d或0.5mmol L的低钾溶液培养30d,能较好地反映两种基因型在富钾能力上的差异。同时,两种基因型在缺钾土壤上的根冠比和主根长仅为低钾溶液培养时的一半左右。但无论在那种介质中,富钾型的根冠比和主根长均大于一般型;在供钾     

云南曲靖烟区优质烤烟的适宜土壤有效硫和烟叶硫含量研究

【目的】 为了探明土壤–烤烟系统硫素对烟草燃烧性指标元素及其有关指数的影响,找出适宜的烟叶硫含量区间,以便指导调控烤烟硫素营养。 【方法】 选取了2009—2011年间曲靖烟区9个植烟县区的3507份土壤样品和对应的烟叶样品,分析了土壤有效硫含量和烟叶硫、钾和氯含量,研究了土壤有效硫含量与烟叶硫含量以及烟叶硫含量与其钾、氯含量、钾氯比值和有机钾指数的关系。 【结果】 1) 曲靖烟区植烟土壤有效硫含量丰缺不均,土壤有效硫含量和烟叶氯含量变异较大;2) 随着土壤有效硫含量的增加,烟叶硫含量递增,且两者之间呈极显著正相关 (P < 0.01);3) 烟叶硫含量对烟叶钾含量及有机钾指数有重要影响,随着烟叶硫含量的增加,烟叶钾含量和有机钾指数均呈现先增后减的变化趋势;4) 烟叶硫含量对烟叶氯含量亦有重要影响,随着烟叶硫含量的增加,烟叶氯含量呈现先降低后增加的变化趋势。 【结论】 对曲靖烟区而言,要保持较高的烟叶钾含量和较适宜的氯含量,适宜的土壤有效硫和烟叶硫含量范围分别为3.84～48.53 mg/kg和0.3%～0.6%。      

烟草专用液体肥添加黄腐酸对烤烟西柏三烯二醇代谢水平的影响

【目的】 西柏三烯二醇是烤烟香味成分的重要前提物质。本研究探究了黄腐酸对烟草西柏三烯二醇代谢的影响,为提高烤烟品质提供有效方法。 【方法】 以烤烟品种‘豫烟6号’为试材,连续进行了2年的田间试验和1年的盆栽试验。设常规栽培 (FP)、普通烟草专用液体肥料 (DF1) 和含黄腐酸烟草专用液体肥料 (DF2) 3个处理,两种液体肥采用水肥一体化方法施用。观察了不同处理的腺毛形态和密度,测定了不同处理的叶面腺毛分泌物,并利用荧光定量PCR技术比较了不同处理与西柏三烯二醇代谢相关的CYC-1、CYP71D16、DXR、DXS等基因的表达量,对比了不同处理初烤烟叶的茄酮含量并进行了感官质量评价。 【结果】 1) DF2处理的腺毛密度较高且具有较强分泌能力的长柄腺毛较多,叶面腺毛分泌物中西柏三烯二醇的含量也表现为DF2 (65.43 μg/cm2) > FP (46.84 μg/cm 2) > DF1 (39.8 μg/cm 2);2)DF2处理能显著提高烟叶CYC-1、CYP71D16、DXR、DXS基因的表达量,4个基因的表达量分别是FP处理的12.45倍、3.54倍、3.22倍和3.44倍,是DF1处理的4.11倍、5.71倍、2.44倍和2.28倍;3) DF2处理调制后的初烤烟叶茄酮含量明显高于其他处理,可达到112.27 μg/g,分别是FP和DF1处理的2.93倍和1.99倍,且连续2年感官质量评价结果均优于其他处理。 【结论】 肥料中的黄腐酸能促进烤烟西柏三烯二醇代谢相关基因的上调表达,改良烤烟叶面分泌物,提高烟叶茄酮含量,改善抽吸品质。      

合理密植对不同株型烤烟冠层结构及光合生产特性的影响

【目的】研究不同耐密性烤烟对密植的综合响应,为鉴选耐密品种及烤烟合理密植提供理论参考。【方法】采用两因素裂区试验设计,以云烟97 (塔形,低耐密)、NC71 (腰鼓形,中等耐密)、K326 (筒形,高耐密) 3类株型烤烟为主区,4个种植密度(13890、15150、16660、18510株/hm^2)为裂区,阐明不同株型烤烟农艺性状、冠层结构、物质积累、产量及构成对密植的响应规律。【结果】密植条件下(15150、16660、18510株/hm^2),烤烟株高显著增加,最大叶叶位明显下降,并逐渐表现为"高瘦"形态。品种因素对株高和最大叶叶位影响显著,不同品种间茎围无显著差异。随种植密度的增加,烤烟群体叶面积系数(LAI)呈增加趋势,尤其是耐密品种NC71和K326的LAI显著增加,不同密度间K326品种LAI空间分布变异最低。密植主要通过提高群体干物质生产力(单位面积有效叶片数)弥补单株生产力(上中等烟率、单叶重)的不足,从而获得结构性增产。云烟97品种群体产量以16660株/hm^2时最高,平均较对照(13890株/hm^2)显著增加15.51%;NC71品种群体产量以16660株/hm^2和18510株/hm^2间无明显差异,较对照分别显著增加17.61%和19.37%;K326密植效应最大,以18510株/hm^2群体产量最高,比对照提高24.51%。成熟期云烟97单株干物质在15150株/hm^2后持续下降,降幅范围为8.41%～21.08%,NC71和K326品种则在密度为16660株/hm^2时有显著降低。合理密植可发挥烤烟群体结构性增产潜力,紧凑品种(NC71、K326)的高耐密性表现为个体生理对密植响应迟钝,从而获得功能性增产。【结论】合理密植可充分发挥烤烟群体结构性增产潜力,不同品种耐密性差异主要表现为个体功能对密植响应的迟钝性强弱,本试验条件下,K326、NC71、云烟97品种密植分别为18510株/hm^2、16660株/hm^2、15150～16660株/hm^2时,可实现烤烟群体结构和个体功能平衡。     

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。     

不同质地土壤对烤烟地上部生长动态的影响

不同质地土壤的烤烟叶片品质有差异,探明造成这种烟叶品质差异的烤烟地上部生长动态,可以为不同土壤质地条件下烤烟栽培措施的提出和完善提供依据。2012年选取不同质地土壤:砂质壤土、粉砂质黏土和壤土,以烤烟品种NC89为试验材料开展试验。结果表明:砂质壤土处理的烤烟株高较大、茎围较小,地上部干重较小,地上部干重和叶片淀粉积累速率较低但积累时间长,叶片色素含量显著高于其他两个处理,色素降解速率较低;壤土处理的地上部干重和叶片淀粉含量较高,干重积累速率较高而淀粉积累速率在生长前期较高;粉砂质黏土处理在生长初期叶片色素含量较高,但色素降解速率也高,成熟期叶片色素含量较低,淀粉含量在成熟期显著高于其他两个处理。砂质壤土处理烤烟叶片的品质最好,粉砂质黏土烤烟叶片的品质不佳。烤烟在株高不超过120 cm,茎围不超过12 cm的前提下,地上部干重和叶片淀粉积累速率较低但积累时间较长,同时叶片色素含量在成熟期稍高有利于优质烤烟的形成。     

不同播期对烤烟品种产量和品质的影响

为了探索韶关烟区适宜的播种期和移栽期,以6个优质烤烟品种(品系)为材料,进行分期播种,塑造不同的光温气候条件,以优质中部烟叶化学成分为参考样,用指标赋值法对烤烟(等级为C3F)化学品质进行综合评分,依品质优劣将不同品种排序。结果表明:播期显著影响烤烟品种的产量和品质的形成。产量高低决定产值高低,适当推迟播期有利于提高烤烟产量和产值;但播种过迟会严重降低产量,降低烤后烟叶中上等烟比例,导致产值下降。烟叶化学品质中烟碱含量、总氮含量、淀粉含量、钾含量均受播期影响,随着播期延迟C3F烟叶的烟碱含量、总氮含量、钾含量减小,淀粉含量明显增加,影响烤烟品质;但3个播期中各品种的氮碱比、糖碱比、钾氯比变化因品种而异。在3个播期试验品种中,各品种的C3F品质平均综合评分表现为"云烟100"、"NX208"、"K326"的评分相对较高,C3F烟叶品质较好。适当的播种期使得烟叶化学成分的协调性好,利于提高烤烟的产量和品质。不同播期试验表明,韶关烟区适宜播种期为12月1日—12月10日,适宜移栽期为次年2月25日—3月5日。     

不同钾肥对烤烟叶片钾和中性香气成分及非挥发性有机酸含量的影响研究

采用盆栽试验研究了不同种类钾肥对烤后烟叶的钾和中性香气成分及非挥发性有机酸含量的影响,以及钾含量与中性香气成分及非挥发性有机酸含量的关系。结果表明,施用钾肥提高了烤后烟叶的钾含量和中性香气成分及非挥发性有机酸总量,降低了亚麻酸、亚油酸和柠檬酸的含量。钾含量和中性致香物质总量以K2SO4增施生物钾肥处理最高,非挥发性有机酸总量以单施KNO3处理最高,钾含量和中性香气成分及非挥发性有机酸含量均以单施生物钾肥处理最低。烤后烟叶钾含量与中性香气成分含量呈显著正相关,与非挥发性有机酸含量呈极显著正相关,说明提高烤后烟叶钾含量能够提高烟叶的中性香气成分及非挥发性有机酸含量。     

干旱胁迫下钾素对甘薯碳水化合物及内源激素含量的影响

【目的】研究干旱胁迫下施钾量对不同生长时期甘薯碳水化合物及内源激素含量的影响,为甘薯的抗旱高产栽培提供理论依据。【方法】选用食用型甘薯品种‘泰中6号’为材料,以硫酸钾（K₂SO₄）为供试肥料,水分处理设土壤最大持水量的60%～70%和30%～40%,依次代表正常供水（W1）和干旱胁迫（W0）;钾肥设K0、K1、K2、K3四个水平,K₂O用量分别为0、120、240和360 kg/hm2。分析了不同生长时期甘薯干物质含量、淀粉和可溶性糖含量、内源激素含量及收获期块根产量。【结果】干旱胁迫下甘薯植株干物质含量、块根和淀粉产量显著降低,施钾有利于甘薯植株干物质含量的提高、块根的膨大和淀粉的生成和积累,甘薯植株和块根干物质含量、块根淀粉含量和积累量最大均为K2处理,较K0提高幅度最大分别达到31.7%、43.6%、10.6%和50.6%。相同钾用量条件下,干旱胁迫下块根单薯重显著高于正常灌水,单株结薯数显著低于正常灌水。正常灌水条件下施钾后甘薯叶片可溶性糖含量降低,而块根可溶性糖含量升高,干旱胁迫下施钾使甘薯叶片和块根可溶性糖含量增大,较K0提高幅度最高分别达到31.4%和36.0%。干旱胁迫下施钾后甘薯叶片和块根IAA、ABA、ZR和GA含量显著增大,较K0提高幅度最高分别达到12.7%、15.7%、12.0%、10.4%和21.4%、15.6%、65.7%、13.0%,促进了甘薯植株碳水化合物含量和干重的提高,块根淀粉积累速率增大。【结论】干旱胁迫下施钾促进了干物质向块根的分配,提高了甘薯块根单薯重,从而增加了单位面积甘薯块根产量。干旱胁迫下钾素提高甘薯块根和叶片内源激素（ABA、IAA、ZR、GA）含量,块根内源激素含量的增加促进了块根淀粉的合成和积累,叶片内源激素含量的增加促进了地上部茎叶生长、茎叶干物质积累和叶片可溶性糖含量的增加,增强了甘薯的抗旱性。