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密度与钾素互作对延边烤烟生理生态指标及其品质效应的影响

作　者: 张广富
导　师: 赵铭钦
学　校: 河南农业大学
专　业: 烟草学
关键词: 烤烟生长发育酶光合特性种植密度施钾量
分类号: S572
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究以当地主栽品种“吉烟9号”为试材,于2009年和2010年在吉林省敦化市雁鸣湖镇杨木村安排大田试验,研究了种植密度和施钾量及两者互作对烤烟叶片生长发育过程中农艺性状、碳氮代谢关键酶活性、光合特性等生物学特性的变化规律及烤后烟叶品质的影响。主要结论如下:1、对农艺性状的研究随着种植密度的增加,单株叶面积、叶片数及不同部位烟叶叶面积、叶长、叶宽均整体呈下降的趋势。随着施钾量的增加,不同部位叶面积、叶长、叶宽均呈增加的趋势。种植密度和施钾量互作对叶面积、叶长和叶宽有一定的影响,总体以A3B3处理(密度13500株/hm2和施钾量328.5Kg/hm2组合)较大。由此表明,在低密度下增施钾肥用量能够改善烤烟的农艺性状,提高烟叶的产量。2、对质体色素含量的研究密度与钾素互作对烤烟发育过程中质体色素含量有明显的影响,以A2B3处理(以密度15100株/hm2和施钾量328.5Kg/hm2组合)较优。说明A2B3处理不仅能显著提高质体色素含量,为光合作用提供有利的条件,而且还能有效促进叶片的成熟。3、对碳氮代谢关键酶活性的研究密度与钾素互作对烤烟发育过程中碳氮代谢酶活性有明显的影响,以A2B3(密度15100株/hm2和施钾量328.5 Kg/hm2组合)处理较好。表明在烤烟栽培中合理的种植密度和增加施钾量能够提高烤烟生长发育期的NR活性,增强氮代谢;能提高烤烟发育前中期INV活性,使转化代谢能力增强,但对烤烟发育后期的INV活性影响不大,却能显著提高淀粉酶活性,促进碳代谢能力。4、对光合特性的研究4.1对生育期光合特性研究研究表明,在合理的种植密度下增加施钾量能够提高叶片对光能的捕获量及其转化效率,并最终促进净光合速率的提高,有利于同化产物的形成与积累。比较9个处理,各光合指标均以密度15100株/hm2和施钾量328.5 Kg/hm2最大。4.2密度对光合特性日变化的影响3个种植密度的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶片温度(TL)和大气温度(Ta)的日变化均为单峰曲线,峰值多出现在11:00或13:00,没有“午休”现象;种植密度过高或过低都会不同程度降低光合作用,以15100株/hm2群体结构较为合理,Pn最大,光合能力较强;在3个种植密度下,影响烤烟Pn的主要生理因子是Gs,主要生态因子是PAR;没有光合“午休”现象的主要原因可能是延边地区多雨,为烟叶提供了充足的水分。5、对烤后烟叶化学成分的研究结果表明,从各组合来看,在A2B3 (密度15100株/hm2和施钾量328.5Kg/hm2组合)处理下,烟叶对钾的吸收性较好,烟株上部叶中总糖、还原糖和蛋白质含量较为适宜;在A3B3(密度13500株/hm2和施钾量328.5Kg/hm2组合)处理下,下、中部叶中总糖和还原糖含量较为适宜且化学品质指标较为合理;在A2B2(密度15100株/hm2和施钾量276.45Kg/hm2组合)处理条件下,下部叶中蛋白质含量较为适宜。综合认为,选择A2B3和A3B3处理,即种植密度15100株/hm2、13500株/hm2分别和施钾量328.5 Kg/hm2搭配的群体结构较为合理,烟叶的品质较优。6、对中性致香物质的研究种植密度和施钾量及其两者互作对中性致香物质总量均有极显著影响;类胡萝卜素降解产物、棕色化产物、西柏烷类降解产物、新植二烯和其他类物质及中性致香物质总量随着种植密度的增加呈递增的趋势,随着施钾量的增加呈先降后升的趋势;随着种植密度和施钾量的增加,苯丙氨酸类降解产物则呈先升后降的趋势。综合分析认为,选择A2B3处理,即种植密度15100株/hm2,施钾量328.5 Kg/hm2组合群体结构较为合理,烟叶香气量较高,烟叶品质较优。

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致谢 4-8摘要 8-101 文献综述 10-19 1.1 国、内外烤烟种植密度的研究现状 10-14 1.1.1 种植密度对烤烟生长发育的影响 10-11 1.1.2 种植密度对烤烟产量与质量的影响 11-13 1.1.2.1 对烤烟外观质量的影响 11-12 1.1.2.2 对烤烟内在质量的影响 12 1.1.2.3 对烤烟产量的影响 12-13 1.1.3 种植密度对烤烟生理生态特性的影响 13-14 1.1.3.1 对光合生理生态特性的影响 13 1.1.3.2 对酶活性的影响 13-14 1.2 国、内外施钾量的研究现状 14-19 1.2.1 烤烟的钾素营养与合理施肥 14-15 1.2.1.1 烤烟的钾素营养 14-15 1.2.1.2 烤烟的合理施肥 15 1.2.2 影响烟叶钾含量的主要因素 15-17 1.2.2.1 土壤特性 15-16 1.2.2.2 烤烟品种 16 1.2.2.3 施肥技术 16 1.2.2.4 栽培、管理措施 16-17 1.2.2.5 气候条件 17 1.2.3 烟株对钾素的吸收、积累和分配规律 17 1.2.4 施钾量对烤烟产量和品质的影响 17-192 引言 19-203 材料与方法 20-23 3.1 试验材料 20 3.2 试验设计 20 3.3 测定指标及方法 20-22 3.3.1 烤烟叶片发育过程中植物学特性的研究 20 3.3.2 烤烟生理生态指标测定 20-21 3.3.2.1 质体色素含量测定 20-21 3.3.2.2 碳氮代谢酶活性测定 21 3.3.2.3 光合特性测定 21 3.3.3 烤后烟叶主要化学成分测定 21 3.3.4 烤后烟叶中性致香物质含量测定 21-22 3.4 数据处理 22-234 结果与分析 23-65 4.1 密度与钾素互作对烤烟生长发育过程中农艺性状变化规律的影响 23-37 4.1.1 烤烟叶面积的变化规律 23-29 4.1.1.1 单株叶面积的变化规律 23-25 4.1.1.2 不同部位叶面积的变化规律 25-29 4.1.2 烤烟叶片长度的变化规律 29-32 4.1.3 烤烟叶片宽度的变化规律 32-35 4.1.4 烤烟叶片发生规律 35-37 4.2 密度与钾素互作对烤烟生长发育过程中生理生态指标的影响 37-56 4.2.1 密度与钾素互作对烤烟大田生育期质体色素动态变化的影响 37-40 4.2.1.1 新黄质含量的动态变化 37 4.2.1.2 紫黄质含量的动态变化 37-38 4.2.1.3 叶黄素含量的动态变化 38-39 4.2.1.4 叶绿素含量的动态变化 39-40 4.2.1.5 β-胡萝卜素含量的动态变化 40 4.2.2 密度与钾素互作对烤烟大田生育期碳氮代谢酶活性的影响 40-43 4.2.2.1 硝酸还原酶（NR）的动态变化 40-41 4.2.2.2 转化酶（INV）的动态变化 41-42 4.2.2.3 淀粉酶（AM）的动态变化 42-43 4.2.3 密度与钾素互作对烤烟生长发育过程中烤烟叶片光合特性的影响 43-49 4.2.3.1 净光合速率（Pn） 43-45 4.2.3.2 气孔导度（Gs） 45-46 4.2.3.3 细胞间隙 C02浓度（Ci） 46-47 4.2.3.4 蒸腾速率（Tr） 47-48 4.2.3.5 烟叶水分利用效率（WUE） 48-49 4.2.4 不同种植密度对圆顶期烤烟叶片光合特性日变化的影响 49-56 4.2.4.1 净光合速率（Pn）日变化 50 4.2.4.2 气孔导度（Gs）日变化 50-51 4.2.4.3 细胞间隙 C02浓度（Ci）日变化 51 4.2.4.4 蒸腾速率（Tr）日变化 51 4.2.4.5 水分亏缺（VpdL）和叶片温度（TL）日变化 51-52 4.2.4.6 大气温度（Ta）和大气相对湿度（RH）日变化 52 4.2.4.7 光合有效辐射（PAR）和大气 C02浓度（Ca）日变化 52-53 4.2.4.8 不同种植密度下烤烟净光合速率与生理生态因子的相关分析 53-54 4.2.4.9 不同种植密度下烤烟净光合速率与生理生态因子的通径分析 54-56 4.3 密度与钾素互作对烤烟化学成分的影响 56-60 4.3.1 对烤后烟叶钾含量影响 56-57 4.3.2 对烤后烟叶氯含量影响 57 4.3.3 对烤后烟叶碳水化合物含量的影响 57-58 4.3.3.1 总糖 57-58 4.3.3.2 还原糖 58 4.3.4 对烤后烟叶含氮化合物的影响 58-59 4.3.4.1 总氮 58-59 4.3.4.2 烟碱 59 4.3.4.3 蛋白质 59 4.3.5 对烤后烟叶化学品质指标的影响 59-60 4.4 密度与钾素互作对烤烟中性香气物质含量的影响 60-64 4.4.1 对烤后烟叶类胡萝卜素类香气物质含量的影响 61-62 4.4.2 对烤后烟叶苯丙氨酸类香气物质含量的影响 62 4.4.3 对烤后烟叶棕色化产物类香气物质含量的影响 62 4.4.4 对烤后烟叶类西柏烷类香气物质含量的影响 62-63 4.4.5 对烤后烟叶新植二烯和其他类别香气物质含量的影响 63 4.4.6 对烤后烟叶中性致香物质总量的影响 63-64 4.5 密度与钾素互作对烤烟产量的影响 64-655 结论与讨论 65-71 5.1 密度与钾素互作对烤烟发育过程中农艺性状的影响 65 5.2 密度与钾素互作对烤烟发育过程中生理生态指标的影响 65-68 5.2.1 对质体色素含量的影响 65-66 5.2.2 对碳氮代谢酶活性的影响 66-67 5.2.3 对光合特性的影响 67-68 5.2.3.1 对生育期光合特性的变化研究 67-68 5.2.3.2 对圆顶期光合特性的日变化的研究 68 5.3 密度与钾素互作对烤烟化学成分的影响 68-69 5.4 密度与钾素互作对烤烟中性香气物质含量的影响 69-70 5.5 密度与钾素互作对烤烟产量的影响 70-71参考文献 71-79Abstract 79-81

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