移栽期对烟株生长发育及碳氮代谢的影响

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黔西南州是贵州省烟叶生产的主要产区之一。为寻求黔西南州适宜的移栽期,本研究通过对黔西南州主栽品种云烟87开展田间试验,设置5个移栽期处理(T1:4月6日,T2:4月13日,T3:4月20日,T4:4月27日和T5:5月4日),分析移栽期和生态环境变量(气象数据和土壤养分)对烤烟生长发育和碳氮代谢关键酶和基因表达的影响,明确黔西南烟区适宜的移栽时期及其环境与物候条件。主要研究结果如下:(1)对不同移栽处理下的烟株农艺性状、干物质积累量及分配比例和经济性状进行比较分析,结果表明:在烤烟生长期间,T2、T3和T4处理的农艺性状较优,而T1和T5处理较差;生长前期,T3处理能有效促进烤烟根系、茎秆及烟叶的干物质积累,干物质分配比例为叶>茎>根,生长中后期,T4处理的根系、茎秆和烟叶的干物质积累效果最优,干物质分配比例为茎>叶>根;移栽期对烤烟经济性状有显著影响,烤烟产量、产值均以T4处理最高;均价以T3处理最高;T3处理上等烟比例最高;中等烟比例以T2处理表现最优。说明,黔西南烟区在4月中下旬移栽的烤烟生长发育较好。(2)采用酶联免疫法、SYBR GreenⅠ Real Time PCR法测定碳氮代谢关键酶及其相关基因,将所得数据导入SPSS22.0进行显著性分析和相关性分析,结果表明:烟株蔗糖转化酶(SS)活性以T2处理最高,在同一生育时期内,T2、T3处理的SS活性高于其他处理,T2的α-淀粉酶(α-Amylase)活性、T1的蔗糖合成酶(INV)活性明显高于其他处理,且T1、T2、T3处理的烟株硝酸还原酶(NR)活性表现为先增后减的趋势,较晚移栽的的烟株谷氨酸合成酶(GS)活性在40 d达到峰值,较早移栽的烟株GS活性在60 d达到峰值。移栽早的烟株在生长前期总糖含量较高,移栽较晚的烟株在生长后期总糖含量积累能力较强,还原糖含量呈先下降-后增加-再下降-后增加的趋势,烟碱随着移栽期的推迟含量逐渐增加,而总氮呈现先降低后升高的规律,蛋白质呈现出先降低后增加的趋势,T2和T3处理的烤后烟叶碳代谢产物较接近优质烟水平,T3处理烟株含氮化合物含量在优质烟叶范围内。说明黔西南烟区在4月中下旬移栽的烟株碳氮代谢能力较强。(3)对比5个移栽期处理下的气候因子、土壤养分的变化趋势,并分析两者与烤烟经济性状及碳氮代谢主要产物的相关性,找到影响烤烟生长发育的主要气候因子和土壤养分,结果表明:烤烟生育期内,日照时数在烤烟生长后期与烤烟产值有极显著的相关性,平均气温与下部叶的蛋白质含量有显著的相关性,降雨量、平均气温及5 cm和15 cm土壤平均温度与上部叶的烟碱含量、日照时数与中部叶的还原糖和总糖含量、5 cm土壤平均湿度与上部叶的总糖和下部叶的还原糖含量呈显著相关性。土壤碱解氮和有机质与烤烟均价、速效钾与中等烟率有显著的相关性,有机质与下部叶烟碱含量、速效钾与下部叶蛋白质含量、碱解氮与上部叶总糖和还原糖呈显著相关性,其余气候因子和土壤养分指标对烤烟经济性状和碳氮代谢产物的影响不大。综上所述,通过不同移栽期对烤烟生长发育及碳氮代谢的影响研究得出,黔西南烟区烤烟适宜的移栽期为4月中下旬。
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