氮素對漂浮育苗煙苗蛋白質(zhì)組分含量、硝酸還原酶活性和干質(zhì)量積累的影響

氮素對漂浮育苗煙苗蛋白質(zhì)組分含量、硝酸還原酶活性和干質(zhì)量積累的影響

氮素與煙田的生長密切相關(guān)。只有在適當?shù)牡毓?yīng)條件下，煙株才能正常生長，高質(zhì)量的葉子才能生產(chǎn)出化學(xué)成分協(xié)調(diào)的優(yōu)質(zhì)卷煙。漂浮育苗是通過基質(zhì)的毛細血管作用吸收供給煙苗生長所需的生長、營養(yǎng)和成分,達到苗壯、苗齊、無病蟲等目的。因此,合理的施肥水平是培育壯苗的重要因素。無磷或前期缺磷會嚴重影響煙苗的生長發(fā)育,K2O為50~100mg/L對漂浮煙苗的生長發(fā)育最為有利。蛋白質(zhì)是氮素代謝的主要產(chǎn)物,蛋白質(zhì)分可溶性蛋白質(zhì)(僅由氨基酸組成)和復(fù)合蛋白質(zhì)兩大類,前者根據(jù)它們在不同溶劑——水、稀鹽、醇、稀酸或稀堿中的溶解性又分成不同的類別。分析不同蛋白質(zhì)組分可在生物化學(xué)水平上說明煙株生長發(fā)育的內(nèi)在規(guī)律。為此,研究了氮素供應(yīng)水平對漂浮煙苗生長發(fā)育過程中蛋白質(zhì)組分含量變化、硝酸還原酶活性和葉、根干質(zhì)量積累的影響進行了研究,旨在進一步探討采用漂浮育苗方式育苗時氮素對煙苗生長發(fā)育的影響,為尋求烤煙漂浮育苗最佳氮素營養(yǎng)水平提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1不同處理的珍珠巖浮盤與播種試驗選用烤煙K326包衣種進行漂浮育苗,于2006年3~5月在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)網(wǎng)室內(nèi)進行。浮盤、育苗肥料和育苗基質(zhì)均由葉縣漂浮育苗材料廠提供?；|(zhì)由草炭、蛭石、膨化珍珠巖混合而成。浮盤規(guī)格為68cm×34cm,采用聚氯乙烯無滴膜,苗池高度15cm,水深約10cm,底部鋪2層聚乙烯黑色塑料薄膜。試驗設(shè)3個處理:N0,N1和N2,3次重復(fù)。播種時N0,N1和N2氮濃度分別為0,100和200mg/L(以氮含量計算);播種后30d加1次營養(yǎng)液,氮濃度分別為100,100和200mg/L。磷、鉀濃度保持一致,分別為50mg/L(以P2O5計)和100mg/L(以K2O計)。N,P,K由NH4NO3,KH2PO4,K2SO4提供,所用試劑均為分析純。1.2蛋白組分的檢測分別于播種后35,42,49,56d8:30~9:30選生長均勻一致的健壯煙苗取其功能葉,去除主脈后測定蛋白組分,包括水溶蛋白、鹽溶蛋白、醇溶蛋白和堿溶蛋白的含量及硝酸還原酶活性;取均勻一致的煙苗若干株分出根系和葉片,烘干稱重,測定其干質(zhì)量。蛋白組分進行分步提取,采用考馬斯亮藍G250比色法測定;硝酸還原酶活性測定采用活體法。2結(jié)果與分析2.1溶蛋白和堿溶蛋白在蛋白組分中,水溶蛋白和鹽溶蛋白屬代謝蛋白,而醇溶蛋白和堿溶蛋白屬貯藏蛋白。播種后35~56d僅測出水溶蛋白、醇溶蛋白和堿溶蛋白,鹽溶蛋白未測出,可能是因為煙葉中不含鹽溶蛋白或者其含量較低。2.1.1個處理水溶蛋白的含量水溶蛋白又稱白蛋白,主要以參與代謝活動的酶類形式存在。由圖1看出,整個苗期,N1和N22個處理水溶蛋白含量變化趨勢一致,均在播種后42d出現(xiàn)一峰值,隨后蛋白含量有所下降,至播種后49d又開始緩慢上升。而N0處理水溶蛋白含量一直呈現(xiàn)緩慢上升趨勢。整個苗期,N1處理水溶蛋白含量除播種后42d左右外均高于N2處理,除播種后56d左右外均高于N0處理。2.1.2醇溶蛋白檢測由圖2可知,播種后35~56d,各處理醇溶蛋白含量變化趨勢一致,成單峰曲線,且峰值均出現(xiàn)在播種后49d。但是,整個苗期各處理間醇溶蛋白含量變化無一定的規(guī)律性。2.1.3堿溶蛋白檢測結(jié)果由圖3可知,播種后35d,N2處理堿溶蛋白可以測出但含量較低,而N0和N1處理堿溶蛋白未測出,可能是含量更低的緣故。播種42d后,N0和N1堿溶蛋白含量變化均呈上升趨勢。整個苗期,N2處理堿溶蛋白含量呈現(xiàn)出“先升后降”的變化趨勢,峰值出現(xiàn)在播種后49d。播種42~56d后,不同處理堿溶蛋白含量均表現(xiàn)為N2>N1>N0。2.1.4n0總可溶性蛋白含量由圖4可看出,播種后35~56d,各處理總可溶蛋白含量與水溶蛋白含量變化趨勢完全一致。而整個苗期,N0總可溶蛋白含量一直低于N1處理,這是與水溶蛋白含量變化不一致的地方。相關(guān)分析表明,水溶蛋白和總可溶蛋白含量極顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.915,但水溶蛋白含量僅占總可溶蛋白含量的55.6%~79.6%。2.2直氣溶劑對還原酶活性的影響硝酸還原酶是氮代謝過程中的關(guān)鍵酶,可以用硝酸還原酶活性作為衡量氮代謝強度的指標。由圖5可知,播種后35~56d,各處理硝酸還原酶活性均表現(xiàn)出先升后降的趨勢,于播種后49d達到最大值。整個苗期,N2處理硝酸還原酶活性均低于N1處理,說明氮素濃度過大反而降低烤煙葉片硝酸還原酶活性;而N0處理硝酸還原酶活性在前期(播種后42d以前)和成苗時均低于N1處理,表明在前期氮素脅迫下,盡管中期煙苗的硝酸還原酶活性較高,但前、后期煙苗的硝酸還原酶活性均較低,不利于煙苗的氮素代謝,進而影響煙苗的成苗素質(zhì)。2.3氮素對香煙苗干燥質(zhì)量的積累的影響煙苗干質(zhì)量的積累量反映了煙苗對養(yǎng)分的吸收狀況,而且干質(zhì)量的多少與煙苗健壯與否密切相關(guān)。2.3.1氮素對煙苗根系發(fā)育的影響由圖6可知,整個苗期,不同處理單株根系干質(zhì)量隨煙苗生長逐漸增加,且均表現(xiàn)為N1>N2>N0。表明前期氮素脅迫對煙苗根系發(fā)育有著極其重要的影響,而氮素濃度過大同樣不利于煙苗根系發(fā)育。播種后35~49d,根系干質(zhì)量積累較慢;播種后49~56d,根系干質(zhì)量積累較快,此期N1,N2和N0根系干質(zhì)量積累量分別為各自成苗時根系干質(zhì)量的62.57%,59.31%和60.14%。2.3.2不同氮素脅迫對煙苗生長的影響由圖7可知,整個苗期,不同處理單株葉片干質(zhì)量也隨煙苗生長逐漸增加。N0處理單株葉片干質(zhì)量一直維持在最低水平,說明前期氮素脅迫對整個苗床期煙苗的生長影響極大。播種后42~49d,N2處理葉片干質(zhì)量積累較N1處理快,而播種后35~42和49~56dN1處理葉片干質(zhì)量積累均較N2處理快。至成苗時,3個處理單株葉片干質(zhì)量大小順序為N1>N2>N0。成苗時,N2處理葉片干質(zhì)量小于N1,可能是氮素濃度過大影響煙苗根系發(fā)育進而影響煙苗對營養(yǎng)成分的吸收所致。3不同處理對煙苗根系發(fā)育的影響氮素與烤煙大田生長緊密相關(guān),只有在適宜的氮素供應(yīng)條件下,煙株生長發(fā)育才能正常進行,進而生產(chǎn)出化學(xué)成分協(xié)調(diào)的優(yōu)質(zhì)煙葉。氮素對煙苗也具有重要影響。本研究表明,氮素濃度過大或前期氮素脅迫均不利于煙苗的生長。以往苗床期的觀測結(jié)果表明,如果一直對煙苗進行氮素脅迫,煙苗將捱不過十字期。有研究表明,整個苗床期硝酸酶活性的變化隨生育期推進而逆增。而本研究表明播種后49~56d,該酸活性呈下降趨勢。這是苗床期追施氮肥次數(shù)不同所致?？緹煾蛋l(fā)育與煙葉生長、抗病性、主要經(jīng)濟性狀、煙葉化學(xué)成分和吸食品質(zhì)有密切的關(guān)系。隨著根質(zhì)量的增加,煙葉生長加快,對病毒病的抗性增強,同時煙葉化學(xué)成分趨于協(xié)調(diào),煙葉評吸品質(zhì)提高。本研究表明,氮素對煙苗根系發(fā)育影響也較大,氮素濃度過大或前期氮素脅迫均影響煙苗根系的發(fā)育,在本試驗條件下,各處理單株根系干質(zhì)量一直表現(xiàn)為N1>N2>N0。以往一般用水溶蛋白含量來代替總可溶蛋白含量。有研究表明,可溶性蛋白含量均隨著營養(yǎng)液濃度的增加逐漸上升,到125mg/L時達最大值,隨后又逐漸降低。本研究的結(jié)果是:N1處理水溶蛋白含量除播種后42d前后外均高于N2處理,表明氮素濃度過大反而降低水溶蛋白含量;N1處理水溶蛋白含量除播種后56d外均高于N0處理水溶蛋白含量,表明前期氮素脅迫會嚴重影響煙苗的蛋白質(zhì)合成。值得注意的是,盡管水溶蛋白含量與總可溶蛋白含量呈極顯著相關(guān)關(guān)系,但水溶蛋白含量僅占總可溶蛋白含量