微量元素在烟叶生产中的应用

    来源:云南烟叶信息网

        烟叶矿质元素含量以钙、钾、氮、硅、镁、磷、氯、硫最高,其次是钠、铁、铝、锰,再次之为锌、硼、铜,然后是其它的痕量元素[1]。根据烤烟体内营养元素含量的多少,碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫都属于大量元素的范畴,氯、锰、锌、铜和钼等营养元素,从烤烟的营养需要看它们属于微量元素的范畴。
     
      在影响烟叶质量的众多因素中,土壤和肥料因子尤其重要,营养元素的相互作用和平衡供应以及科学施肥是保证优质烟叶生产的关键技术,如果营养供应不协调,必然导致烟叶内在化学成分不协调,影响品质。因此深入研究了解各种营养元素对烟株的影响,采取措施保障养分的协调供应是提高烤烟品质的关键。国内外对烤烟营养作了大量研究,这些研究大都集中在大量营养元素对烤烟产量及品质的影响上[2-5],对微量营养元素的研究报道也不少[6-8],现对各种微量元素对烤烟的营养作用及在生产中的研究现状综述如下。
     
      1. 烟草中微量元素的作用与研究现状
      
      1.1  烤烟中的氯
       
      氯是烟草生长发育必需微量元素之一,烟草对氮离子的需要浓度大约为100mg/kg左右,因而将氯纳入了微量元素的范畴。氯在烟株体内担负着一定的生理功能,如参与光合作用、调节细胞渗透压、维持体内离子平衡等[9]。一般国内要求烟叶中含氯量应小于1%,N.Wsheidew研究指出[10],烟叶中正常含氯量范围应为0.3%~0.8%,烟叶含氯量过高或过低对烟叶品质均有不良影响,当烟叶含氯过高(>1.0%)时,会影响碳水化合物代谢,引起淀粉积累,使叶片变得肥厚,这种叶片在烘烤过程中脱水慢,淀粉降解为糖的生化过程不良,叶绿素不能及时分解,烘烤后色泽暗淡,叶面暗灰至暗绿色,主、支脉呈灰白色,烟叶吸湿性强,燃烧性差,甚至黑灰熄火,吸食有海藻般腥味,品质低劣;当烟叶含氯量不足时,烟叶身份偏薄,内含物不足,弹性差、易破碎、切丝率低等[9,10]。影响烟叶含氯量的因素很多,与烟区的诸多条件有关,如所处的地理位置、土壤的含氯背景值、气候条件、经济状况、施肥种类和数量等。中国烟叶含氯状况,一般是东北区烟叶含氯量低,黄淮海区烟叶含氯量高,西南区烟叶含氯量特别低,其变幅在0.04%~0.49%之间,平均为0.12%,这主要与西南植烟区土壤含氯量低(烟区土壤含氯量变幅在8-93mg/kg,平均为20.6mg/kg、雨量大使氯易流失、雨水中含氯量低等因素有关[10]。
     
      1.2. 烤烟中的硼
      
      硼是烟草必须的微量元素之一,叶片含硼量为干物重的18-32mg/kg,平均为25mg/kg,属于中等需硼作物。硼在烟株的生理生化过程中起着重要作用[11],它参与蛋白质代谢和生物碱的合成;参与果胶质的形成,植株缺硼时,果胶质减少;硼参与木质素的形成等。
     
      硼是烟株维管束发育所必需的微量元素,缺硼会导致烟茎的输导组织发育不良,节间缩短,顶芽萎缩,植株不壮,烟叶薄而易碎,但是硼供应过量又会造成植株的扭曲变形,严重影响烟叶质量[12],在生产中施用硼肥,还可以改善烟叶的内在化学成分的协调性,增加烟叶含钾量[13]。有研究表明[14-15],施用适量的硼肥,可促进烟株生长发育,改善其植物学性状,株高、叶长、节距及叶宽有不同程度的增加,同时增加烤烟的产量和产值,增加色素含量,提高光合强度和蒸腾速率,烟株提前2~3d现蕾开花,中下部烟提前落黄采收。在烤烟团棵期喷施900~1500g/hm2纯度为95%的硼砂,还可显著地提高烤烟产值、上等烟比例、均价,喷施硼肥过量,则不利于经济性状的改善,最佳的硼肥喷施用量为喷施硼砂1200g/hm2。
     
      硼是烟叶燃烧后的70多种灰分元素之一,是烟株正常生长的必需微量元素[16]。烟株体内硼的积累和转移与土壤中硼的含量形态及土壤性质有着密切的关系[17-18],土壤pH、全氮和速效氮对烟株硼的积累有一定的促进作用,土壤有机质升高则对烟株中硼的积累不利,平均气温、最高温度、10cm地温和日照时数与烟株硼的积累呈正相关[19]。硼的含量也影响着烤烟的生理生化功能。
     
      1.3. 烤烟中的钼
      
      烟草对钼的需要量低于其他矿质养分。钼在烟草生长发育中的生理作用突出在氮素代谢方面。$page$
      
      钼是硝酸还原酶的组分。植物如果缺钼,植物体内就会出现硝酸的积累。这对以NO3—N为主要氮源的烟草来说是很重要的。钼在植物中还有其他方面的功能,如植物缺钼时,抗坏血酸的浓度显著降低。钼在植物的代谢和呼吸中起一定作用,钼还和植物的磷代谢有关,缺钼时不利于无机磷向有机磷转化,另外,钼还能提高植物抵抗病害的能力。钼主要生理功能在氮代谢方面,特别是硝酸还原酶对烟草生长尤其重要,它促进氮代谢中硝态氮还原成氨。若硝酸还原酶活性差,硝态氮便积累在体内,造成氨不足使氨基酸不能合成,蛋白质代谢受阻,对烟叶产量质量有一定影响[20]。研究表明[21-22],在还苗期叶面喷施浓度0.5g/kg的钼肥能协调烟株生理代谢,改善烟株植物学性状,使烟叶增产、增质。团棵期酸性土壤喷施钼肥有利于改善烟株农艺性状,增强烟叶硝酸还原酶活性,提高烟叶蛋白质和烟碱含量,降低还原糖含量。提高烟草产量、产值和上等烟比例等经济性状。但不同酸碱反应植烟土壤喷施钼肥效应不同,酸性土壤喷施效果明显,而石灰性土壤喷施效果较小。
     
      1.4. 烤烟中的其它微量元素
      
      烟草中的营养元素分为大量元素和微量元素。大量元素一般占干物质重的0.1%以上,包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等9种;微量元素一般占干物质重的0.1%以下,有的只含0.1mg/kg,它们包括铁、锰、锌、钼、铜、硼、氯。除了上述介绍的氯、硼和钼对烟叶的产质量有影响外,其它微量元素对烟叶品质的影响也是不可勿视的。
      
      烟草是高度需锰的作物,是除氯以外烟草微量元素中含量最多的元素,烟草含锰量为50-260mg。锰直接参与光合作用,参与体内很多代谢过程如呼吸作用等。有研究表明[23],每亩烟田施用0.68-1.13kg锰肥,可促进烟株生长,提高烟叶产量、上中等烟比例、均价和总塘含量。在烟株各器官中,叶片的含锰量最高,其中,下部叶含量高于上部叶,其次是茎,茎比根含锰量高2-3倍。
      
      烟草含锌较低,一般为3-6mg/kg。锌是很多酶的组成成分或活化剂。因此,锌对烟株的代谢有着较大的影响。研究表明[24],配施锌肥可促进烟株根茎叶协调生长;锌能增加叶片中SOD活性,减轻烟株受活性氧自由基的伤害,表现为MDA含量明显降低,同时也极显著地提高根干重,根/冠比值增加。烟草中锌的分布主要集中在根和顶端生长点及第一片叶,下部叶含锌较少。
       
      铜也是烟草需要的微量元素之一,它参与烟株体内氧化还原反应和呼吸作用。实验表明[25],烟株缺铜时,体内有游离氨基酸积累,特别是天门冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、精氨酸、脯氨酸显著增加,铜具有增强烟株抗性的作用。铜多分布于生长活跃的幼嫩组织,一般叶片含量多,约15-21mg/kg,其含铜量为茎的2-3倍。根的含量最低。
     
      2. 烟草中微量元素研究前景
      
      烤烟在整个大田生育期所需要的各种营养元素,主要是从土壤中吸取的。从我国各类生态条件烟区的土壤养分状况来看,无论是养分的数量,还是动态的供应过程,往往都不能满足烟株生长发育的要求,所以,必须通过施肥措施来补充和调节养分供应,保证烟株正常生长。
      
      烟草对氮、磷、钾等元素的需要量虽大,但对于微量元素的需要也是不可少的,必须大量元素和中、微量元素相结合,以达到营养的协调与均衡。上述综述内容主要研究了单一微量元素对烤烟产质量的影响,虽然对生产有一定的指导意义,但如能研究几种营养元素配合施用对烟叶的影响,将更有利于生产实际。在了解了各种元素对烤烟产质量影响的基础上,我们有必要对植烟土壤的理化性质有一个全面的了解,再针对各种元素的丰缺情况采取相应的平衡施肥措施。同时还应深入研究在烟草的哪个生长时期进行施肥更有利于烤烟的生长。
      
      在微量元素的使用上,应特别注意。微量元素的施用最好根据土壤或烟叶化验结果进行,因为一方面微量元素是一把双刃剑,一面是营养,一面是毒害。在一定的浓度范围内,它是营养元素,而超过一定的范围,它就会变成毒害元素,而且,有的微量元素从营养到毒害的范围很窄。同时,为了提高土壤施用微量元素的有效性,可以将微量元素肥料与充分腐熟的有机肥,例如饼肥或厩肥等混合后一起施用。


    编辑: 范天使 更新时间:2010-4-1 9:00:14

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