干旱胁迫对两个烤烟品种钾吸收和分配的影响

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　　摘要：为了探明烤烟品种在干旱胁迫下钾的吸收和累积特点，采用盆栽试验，模拟自然干旱条件，比较2个烤烟品种豫烟13号和中烟100钾含量和积累量差异。结果表明，2个烤烟品种根、茎、叶钾含量在旺长期最高，随生物量增加而降低，成熟期根系钾所占比例增加，叶片所占比例降低。成熟期豫烟13号叶片和茎钾含量和积累量均高于中烟100;中度干旱条件下，豫烟13号和中烟100叶片钾含量高于对照，钾积累量低于对照;重度干旱条件下，豫烟13号茎和叶片钾含量和积累量均高于对照，中烟100则低于对照;干旱条件下，中烟100在根系和茎中钾分配比例增加，在叶片中分配比例减少。干旱胁迫对豫烟13号钾吸收和在根茎叶中的分配影响较小。
　　关键词：烤烟;干旱胁迫;钾;豫烟13号;中烟100
　　中图分类号：S572;Q945.78         文獻标识码：A
　　文章编号：0439-8114（2020）01-0097-04
　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.01.021           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Abstract： In order to study the characteristics of potassium absorption and accumulation in different flue-cured tobacco varieties under drought stress， pot experiments were used to simulate natural drought condition， and the differences in potassium content and accumulation between 2 flue-cured tobacco varieties Yuyan 13 and Zhongyan100 were compared. The results showed that the potassium content of roots， stems and leaves of the two flue-cured tobacco varieties was the highest during the peak period， and decreased with the increase of biomass， the proportion of potassium in the root system increased at the mature stage， and the proportion of leaves decreased. The potassium content and accumulation of leaves and stems of Yuyan No.13 at maturity were higher than those of Zhongyan 100; under moderate drought conditions， the potassium content of Yuyan No.13 and Zhongyan 100 was higher than that of the control， and the potassium accumulation was lower than that of the control; under severe drought conditions， the potassium content and accumulation of stems and leaves of Yuyan No.13 were higher than those of the control， and that of Zhongyan 100 was lower than that of the control. Under drought conditions， the distribution ratio of potassium in roots and stems of Zhongyan 100 increased and the distribution ratio of potassium in leaves decreased. Drought stress had little effect on the potassium absorption and its distribution in rhizomes and leaves of Yuyan No.13.
　　Key words： flue-cured tobacco; drought; potassium; Yuyan13; Zhongyan 100
　　中国烤烟面积和产量均居世界第一，烟区主要集中在缺乏灌水条件的丘陵山地[1，2]，水资源短缺和不平衡是制约烟草业发展的重要因素。烟叶生长前期要求有充足的水分，以满足营养生长[3]需求，而中国大部分烟区往往烟草生长前期干旱，不能满足烟叶生长需要。在不能及时灌溉的条件下，选育抗旱能力强的品种就显得尤为重要[4]。
　　水和肥存在着复杂的交互作用，土壤水分直接影响烟叶对钾的获取、吸收和利用。烟草是喜钾作物，钾对烟草的生长发育、产量和质量以及卷烟制品的安全性都具有重要的作用[5]。多数国家将含钾量达到3%左右作为优质烟叶的重要指标，河南、山东、陕西、山西烟区的烟叶含钾量小于1.5%，甚至少数在1.0%以下[6]。烟草对钾的吸收、运输是逆化学浓度梯度的主动跨膜运输，水分被认为是重要影响因素[7]。中国北方烟区烤烟旺长期水分供需矛盾突出，此期钾离子的固定增多及迁移受阻均影响烟叶的含钾量。此外，不同品种烟叶含钾量差异较大[8]。本研究模拟前期自然干旱条件，选用烤烟新品种豫烟13号和豫中烟区主栽品种中烟100为材料，研究干旱胁迫下相同施钾量的2个烤烟品种钾吸收、积累和分配规律，了解不同烤烟品种在干旱条件下的钾吸收累积特点，为河南烟区筛选高钾或耐旱品种和有效提高烟叶钾含量提供支撑。 　　1  材料与方法
　　1.1  烟草品种
　　供试材料为烤烟新品种豫烟13号和河南省烟区主栽品种中烟100。
　　1.2  种植管理
　　盆栽试验在河南省农业科学院烟草研究所进行;塑料盆直径42 cm、高30 cm，盆内套120目筛网。种植土壤为褐土，有机质为15.10 g/kg，全钾为0.92 g/kg，碱解氮为67.20 mg/kg，速效磷为8.09 mg/kg，速效钾为110.85 mg/kg。土过筛后每盆装25 kg，施钾18 g，氮∶磷∶钾为1∶1∶3。3月5日播种，5月10日选取健壮7片真叶烟苗移栽盆中。采用完全随机区组设计，3个处理，处理A为正常供水，B为中度干旱，C为重度干旱（团棵期到旺长期控制浇水20 d）。用防雨棚遮挡降雨。
　　1.3  取样测定
　　分别于旺长期（6月9日），现蕾期（7月10日），成熟期（9月9日）取样，每次随机选取3株，分解为根、茎、叶片，分别称鲜重，105 ℃杀青30 min，65 ℃烘干至恒重，称干重。不锈钢电磨粉碎，过0.15 mm筛，测钾含量。钾积累量=干物质质量×钾含量;各器官的鉀积累量占比=各器官钾积累量/整株钾积累量×100%
　　1.4  统计分析
　　用Excel和DPS14.1软件进行统计分析[9]。
　　2  结果与分析
　　2.1  干旱胁迫对不同烤烟品种钾含量的影响
　　各处理不同时期钾含量见图1。2个烤烟品种根、茎、叶钾含量均在旺长期最高，随生育期推进而减少，根系钾含量在现蕾期和成熟期差异不大，叶片和茎钾含量均在成熟期降低。
　　旺长期2个品种根系钾含量相对较低，处理间差异不大;叶片和茎钾含量较高，豫烟13号茎钾含量显著高于中烟100，干旱处理叶片钾含量显著高于中烟100。两个品种叶片钾含量受干旱胁迫影响程度不同，中烟100叶片钾含量处理C显著低于处理A和B;豫烟13号叶片钾含量表现为处理B显著高于处理A和C。
　　现蕾期，2个品种根系钾含量降低，处理间差异不大;叶片和茎钾含量较根系为高，干旱处理的豫烟13号茎和叶片钾含量均高于中烟100，其中茎钾含量显著高于中烟100;重度干旱胁迫条件下叶片钾含量豫烟13号显著高于中烟100;干旱胁迫条件下，豫烟13号根、茎、叶钾含量比正常供水处理高，各处理茎钾含量差异达到显著水平;中烟100在中度干旱条件下，根、茎、叶钾含量均高于正常供水处理，在重度干旱胁迫下，叶片和茎钾含量明显低于正常供水处理，但差异不显著。
　　成熟期，各处理钾含量从高到低均为叶片、茎、根。豫烟13号茎和叶片钾含量总体高于中烟100，2个品种在正常供水条件下差异不显著;干旱胁迫条件下豫烟13号茎钾含量显著高于中烟100，重度干旱胁迫条件下叶片钾含量显著高于中烟100;中烟100叶片钾含量处理C显著低于处理A和B;豫烟13号叶片钾含量表现为处理C显著高于处理A和B。
　　2.2  干旱胁迫对不同烤烟品种钾积累量的影响
　　各处理不同时期钾积累量比较见图2。2个烤烟品种各处理根系钾积累量均在成熟期最高，茎和叶片钾积累量在现蕾期最高。
　　各时期钾积累量从少到多均为叶片、茎、根。干旱胁迫下，豫烟13号叶片钾积累量在现蕾期和成熟期显著高于中烟100，3个生育期中烟100叶片钾积累量均明显低于正常供水处理，豫烟13号现蕾期和成熟期各处理叶片钾积累量差异不显著，豫烟13号的钾积累受干旱胁迫影响较小。
　　2.3  干旱胁迫对不同烤烟品种钾分配的影响
　　旺长期叶片为生长中心，钾主要集中在叶片上（图3），根、茎、叶钾积累量所占比例分别为7.47%、34.88%和57.64%;成熟期由于叶片落黄，钾向其他部位转移，叶片钾积累量所占比例明显降低，仅占47.67%;根钾积累量所占比例增加。茎钾积累量所占比例随生育期变化较小。豫烟13号在现蕾期和成熟期叶片钾积累量所占比例高于中烟100，旺长期则低于中烟100。成熟期，中烟100随干旱程度增加，叶片钾积累量所占比例降低，根系和茎钾积累量所占比例增加;干旱胁迫对豫烟13号钾在根茎叶中的分配影响较小。
　　3  小结与讨论
　　干旱胁迫直接影响植株生长和养分吸收，进而影响烟叶品质[10]。烟叶含钾量是影响烟叶品质的重要化学成分指标。相同栽培条件下，不同烤烟品种烟叶钾含量不同，含钾量较高的品种一般表现为生长势强，长势旺盛，根系发育良好，具有较强的抗逆性，农艺性状好[7]。成熟期，2个品种钾含量均表现为叶大于茎大于根，豫烟13号各处理叶片钾含量高于中烟100，正常供水条件下，豫烟13号和中烟100烟叶钾含量分别为1.76%和1.69%，与产区大田烟叶相比，叶片含钾量均达到较高水平。2个烤烟品种根、茎、叶钾含量均在旺长期最高，随生物量增加而降低，叶片和茎钾含量在成熟期最低，烤烟生育后期干物质累积速度超过钾吸收速度而引起钾的“稀释效应”，是造成成熟期叶片钾含量较前、中期大幅度下降的主要原因[11]。现蕾期和成熟期，中烟100在中度干旱胁迫条件下叶片钾含量高于正常供水处理，但在重度干旱胁迫条件下，叶片钾含量明显降低;在干旱条件下，豫烟13号叶片钾含量增加，说明干旱胁迫对豫烟13号叶片吸收钾影响较小。
　　2个烤烟品种各时期钾积累量均表现为叶片大于茎大于根，各处理根系钾积累量均随生育期延长而增加，成熟期最高，茎和叶片钾积累量在现蕾期最高;豫烟13号叶片钾积累量受干旱胁迫影响较小，在现蕾期和成熟期显著高于中烟100。
　　烟草为叶用植物，叶片为主要收获部位，叶片钾积累量高低直接影响烟叶烘烤和烤后烟叶品质。旺长期，钾主要集中在叶片上，根、茎、叶所占比例分别为7.47%、34.88%和57.64%;到成熟期，由于叶片落黄，钾向其他部位转移，成熟期根系钾所占比例增加，叶片所占比例降低，仅占47.67%，明显低于前人报道的烟叶钾积累量占整株的60%～70%[7]，可能是盆栽和干旱胁迫影响烟叶正常生长和养分吸收，烟叶叶片小、薄，生物量较小，导致叶片钾积累量较低。干旱条件下，中烟100在根系和茎中钾分配比例增加，在叶片中分配比例减少。干旱胁迫对豫烟13号钾在根、茎、叶中的分配影响较小;干旱条件下豫烟13号钾吸收和受影响程度小于中烟100。
　　成熟期豫烟13号叶片钾含量和钾积累量高于中烟100，干旱胁迫条件下，烟叶钾含量和积累量受影响程度小于中烟100，可能是不同品种抵御逆境的机制不同所致。本研究只对前期干旱条件下2个烤烟品种的钾含量、钾积累量及其分配进行了分析，不同钾供给量对烟叶钾含量和积累量影响较大，水钾耦合对烟叶钾含量和积累量的影响还有待于进一步研究。
　　参考文献：
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