6第六讲烟草营养与施肥

第五章烟草的营养与施肥（一）烟草生长必需的营养元素1.烟草生长必需元素的条件●缺乏某种元素时，烟草不能完成其生活史；●缺乏某种元素时，烟草会产生特定病症，而供给这种元素后，症状消失；●这种元素必须直接参与烟株体内代谢过程，而不是间接起作用。一、烟草的营养特性2.烟草生长必需的营养元素及其作用●必需元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl●作用细胞结构组分及其代谢活性化合物组分；维持细胞有序化，即正常代谢活性所必需；在烟株体内能量转移中发挥作用；在各种酶活动中不可缺少。二、矿质养分对烟草的营养作用1.氮素(Nitrogen)•生理作用：氮素是蛋白质、氨基酸、核酸、磷脂、激素、酶、叶绿素和烟碱的组成成分，是构成生命活动的物质基础，直接参与烟株的形态建成，是烟草最重要的营养元素。•对烟株生长发育的作用：氮素不足烟株生长缓慢，茎细叶小，叶色发黄。氮素过多，烟株生长过旺，成熟延迟。•对烟叶产量品质的作用：氮素不足烟叶产量低，烤后叶片小、淡、薄，含糖量高，烟碱含量低，少香无味。氮素过多，烟叶产量虽高，但烤后叶片大、深、厚，油分不足，糖低碱高，吃味辛辣，刺激性大。1.氮素的营养作用●生理作用：氮素是蛋白质、氨基酸、核酸、磷脂、激素、酶、叶绿素和烟碱的组成成分，是构成生命活动的物质基础，直接参与烟株的形态建成，是烟草最重要的营养元素。●对烟株生长发育的作用：氮素不足烟株生长缓慢，茎细叶小，叶色发黄。氮素过多，烟株生长过旺，成熟延迟。●对烟叶产量品质的作用：氮素不足烟叶产量低，烤后叶片小、淡、薄，含糖量高，烟碱含量低，少香无味。氮素过多，烟叶产量虽高，但烤后叶片大、深、厚，油分不足，糖低碱高，吃味辛辣，刺激性大。正常施肥成熟期氮肥过量长相氮肥不足长相脱肥烟田－缺氮2.磷素(Phosphorus)●生理作用：磷在有机化合物中以磷脂、核酸、植素的形态存在，参与烟株的碳水化合物、脂肪、蛋白质、核酸和能量代谢，促进细胞分裂，增强烟株抗逆性。●对烟株生长发育的作用：磷可以促进烟株发育，提早成熟。磷不足烟株发育迟缓，叶片变窄上竖，叶色浓绿，成熟推迟。磷过多，叶片增厚，组织粗糙，易破损。●对烟叶产量品质的作用：磷适量烟叶产量较高，色泽黄亮，油分充足，糖分较高，香气质量较好。缺磷烤后烟叶无光泽，烟叶品质变差。磷过量，烤后烟叶缺乏弹性和油分，品质不良。但也有人认为，磷过量对烟叶质量影响不大。3.钾素(Potassium)●生理作用：烟草是喜钾作物，钾是烟株体内多种酶的激活剂，促进烟株的碳水化合物代谢、氮代谢、脂肪代谢，调节气孔开放，维持细胞膨压，促进物质运输和机械组织发育，提高烟株抗逆性。●对烟株生长发育的作用：钾可以促进烟株发育，有利于烟叶落黄成熟。钾不足烟株生长缓慢，严重缺钾时，中、后期烟株中部叶片会发生焦尖焦边现象，氮素过量时缺钾，特别是NH+过量时，缺钾症状先从上部叶发生。钾过量对烟株生长发育没有不良影响。●对烟叶产量品质的作用：钾对产量影响不大，但能提高烟叶的燃烧性，改善烟叶颜色、油分，提高含糖量，增进香吃味。4.中量元素●钙(Calcium)：钙是细胞壁和质膜的组成成分，对稳定膜结构具有重要作用；参与细胞分裂和伸展，促进蛋白质合成；是淀粉酶、磷脂酶、ATP酶、脂肪水解酶等的活化剂。缺钙多发生在幼嫩组织上。烤烟叶片钙含量通常为1.5%—2%。我国北方烟区烟叶钙含量较高，多在2%以上。●镁(Magnesium)：镁是叶绿素的组成成分，是多种酶的激活剂，参与蛋白质和脂肪合成。缺镁影响叶绿素合成，下部叶先黄化。正常烟叶含镁0.4%—0.5%。●硫(Sulphur)：硫是蛋白质和酶的组成成分，参与烟株体内氧化还原反应。硫在烟株体内移动性不大，缺硫幼叶首先失绿黄化。烟叶的含硫量在0.2%—0.7%之间。5.微量元素的营养作用●铁(Iron)：参与烟株体内氧化还原过程，是多种酶的活化剂，参与光合作用、核酸和蛋白质合成。烟株体内铁不易再利用，缺铁幼叶首先失绿黄化。●锰（Manganese）：是许多氧化还原酶的成分，参与烟株体内氧化还原过程，对光合作用、蛋白质、碳水化合物和脂肪代谢都有影响。缺锰症状首先在幼嫩部位出现。●铜(Copper)：是多种氧化酶的辅基，参与氧化还原过程，提高呼吸速率，保持叶绿素稳定，对蛋白质与碳水化合物代谢有促进作用。缺铜上部叶首先失绿黄化。●锌(Zinc)：是许多酶的组成成分和激活剂，参与烟株体内氧化还原、光合作用、蛋白质和碳水化合物代谢过程。缺锌烟株矮小，节距缩短，叶片小而厚，顶叶簇生。●硼(Boron)：参与细胞分裂和伸长以及核酸、碳水化合物、蛋白质、酚类代谢，影响激素、细胞壁形成和花粉管萌发与生长。缺硼顶芽坏死，幼叶变形失绿。●钼(Molybdenum)：是硝酸还原酶和固氮酶的辅酶，参与烟株氮代谢过程。缺钼幼叶首先出现斑点，老叶失绿黄化。●氯(Chlorine)：参与光合作用和气孔调节，激活ATP酶，调节渗透压少量的氯可以提高烟叶产量，改善烟叶品质。但过量的氯影响烟叶燃烧性和吸湿性。缺氮和缺磷NitrogenandPhosphorusdeficiency前期症状缺磷叶部症状缺氮植株症状缺氮田间症状缺氮植株症状缺磷叶部症状缺磷叶部症状缺氮和缺磷NitrogenandPhosphorusdeficiency前期症状缺磷叶部症状缺氮植株症状缺氮田间症状缺氮植株症状缺磷叶部症状缺磷叶部症状缺氮植株缺磷植株缺磷植株缺磷植株缺磷叶片缺钾和缺钙PotassiumandCalciumdeficiency前期症状缺磷叶部症状缺氮植株症状缺氮田间症状缺磷叶部症状缺氮植株缺磷植株缺钙植株缺钙叶部症状缺钾田间症状缺钾植株缺钾叶部症状缺钙植株缺钾症状Potassiumdeficiency前期症状缺磷叶部症状缺氮植株症状缺氮田间症状缺磷叶部症状缺氮植株缺磷植株缺钾叶部症状缺钙植株缺钾田间症状缺钾植株缺钾植株缺钾叶部症状缺钾植株前期症状缺磷叶部症状缺氮植株症状缺磷叶部症状缺氮植株缺磷植株缺钙植株缺钾田间症状缺镁植株缺硫植株缺硫叶部症状缺镁田间症状缺镁叶部症状缺硫植株缺镁和缺硫MagnesiumandSulphurdeficiency前期症状缺磷叶部症状缺氮植株症状缺磷叶部症状缺磷植株缺钙植株缺镁田间症状缺镁叶部症状缺铁和缺硼FerrumandBorondeficiency缺铁叶部症状缺硼植株缺硼叶部症状缺铁植株症状缺硼植株缺铁植株症状前期症状缺铜和缺钼CopperandMolybdenumdeficiency缺钼叶部症状缺钼植株症状缺铜叶部症状缺铜植株症状前期症状缺锌和缺锰ZincandManganesedeficiency缺锰叶部症状缺锌叶部症状缺锌植株症状缺锰叶部症状前期症状硼中毒症Borontoxicity缺锰叶部症状缺锌叶部症状缺锌植株症状缺锰叶部症状（一）烤烟干物质积累规律◆反映了烟草生长发育状况。◆受当地、当时的气温、降雨量、光照等气象因素及土壤水分、空气、热量状况、土壤养分等因素的影响，因而其生长模式在地区间、年度间都会有所不同。二、矿质营养的吸收和积累规律烤烟大田期干物质在根、茎、叶中的分配◆是各器官生长快慢的反映。◆成株干物质在根、茎、叶中的分配率：根占15％，茎占24％，叶占61％左右。（二）烤烟对养分吸收规律１、烤烟对营养的吸收量试点NP2O5K2OCaOMgO美国3.51.374.823.851.83青州烟草所3.41.054.65河南农大3.51.194.616.380.80烤烟对矿质养分需要量（kg/100kg烟叶）２、烤烟对营养的吸收规律在烟草整个生长发育期间，烟株对养分的吸收呈“慢—快—慢”的规律，伸根期干物质及养分吸收量少，团棵期结束，吸收量大幅度增加，以旺长期至圆项期日积累量最多，圆顶后减慢。从时间上看，在移栽后35~65天，是烟株吸收积累养分的高峰期。不同生育期烤烟对矿质养分相对吸收量（%）栽后周数干物质NP2O5K2OCaOMgO31.13.31.31.91.82.046.521.112.513.812.110.0513.042.125.027.624.230.0741.182.450.065.548.560.0977.794.775.091.472.780.01192.089.587.597.481.190.013100100100100100100美国烤烟植株干物质累积速率和营养成分吸收速率关系北方烟区烟株养分吸收曲线南方烟区烟株养分吸收３、矿质营养在烟株器官中的分配无论叶或茎，同一无机养分随移栽天数的增多，养分浓度有逐渐减少趋势。其中，茎的氮、钾、磷、钙、镁的含量变化比较明显，生育后期，叶的氮、钙、镁含量反而增加。4、不同生育期烟草碳、氮代谢的变化在烟草整个生长发育期间，前期体内代谢以氮代谢为主，后期以碳代谢为主，二者的转化约在现蕾期。因此施肥上应重视基肥，早施追肥，现蕾以后促使代谢方向向碳代谢转变，防止烟叶贪青晚熟，提高烟叶质量。不同生育期烤烟碳氮代谢的变化生育期总糖（%）蛋白质（%）团棵期5.020.2旺长期3.611.7现蕾期8.210.3圆顶期12.811.2成熟期13.29.8（三）影响养分吸收的因素１、养分形态氮素形态●有机氮有机氮的释放速率和数量受当时的土温，水分等环境因子的影响，同时也受有机氮本身质量（含氮量及C／N比）的制约，因此较难预测，何时及有多少有机氮可供当季作物所利用。因此，国外优质烟生产国家都不主张用有机肥。酰胺态氮：尿素施入土壤后，很快转化成可吸收形态，容易导致烟叶对氮的过量吸收，造成叶片贪青、晚熟、降低品质。硝态氮：在土壤中不经过任何形式转化就能被烟株吸收，同时不受土温、水分和土壤微生物活动的影响，促进烟株前、中期生长，后期落黄成熟。烟草对硝态氮的吸收是一个主动吸收过程。介质pH显著影响烟株对NO3-的吸收，pH升高，NO3-的吸收减少。土壤溶液中其它阴离子如Cl-、SO42-等在一定程度上降低NO3-的吸收，但作用有限。●铵态氮：有人认为NH4+的吸收机理类似于K+，二者有共同的吸收载体，因而NH4+和K+的吸收表现为竞争效应。有人指出NH4+是通过与H+的交换而被吸收，因此以NH4+为氮源时介质会酸化。Mengel等认为在NH4+的吸收过程中，NH4+首先在质膜上发生去质子化作用，形成NH3而在质膜上运转，脱去的质子使介质酸化，因此，一价阳离子如K+对NH4+的吸收不产生明显竞争作用。介质pH影响NH4+的吸收，中性条件下NH4+的吸收快，pH降低，NH4+的吸收受抑制。烟草吸收氮素的形态（续）烟株吸收的NH4+绝大部分在根中同化为氨基酸，然后运往地上部；NO3-可以直接运到地上部，也可在根中同化为氨基酸后运输到地上部。●铵态氮与硝态氮比较不同氮源影响烟株体内离子平衡：以NO3-为氮源促进阳离子吸收，以NH4+为氮源有利于阴离子吸收。不同氮源影响碳水化合物代谢：以NO3-为氮源淀粉含量较高，以NH4+为氮源淀粉含量较低，葡萄糖和蔗糖显著积累。●铵态营养与硝态营养（续）不同氮源对烟株生长的影响：以NO3-为氮源烟株生长良好，以NH4+为氮源烟株生长下降，以NH4+为唯一氮源会引起氨中毒。不同氮源对烟叶产量和质量的影响：以NO3-为氮源烟株前期生长快，长势强，后期烟叶落黄迅速，容易烘烤，烤后颜色橘黄，油分足，叶内糖、有机酸、酚类物质含量较高，香气质量好。以NH4+为氮源烟叶产量降低，质量下降。氮素形态对烟草生长和烟叶产量的影响处理茎围(cm)中部叶面积(cm2)上等烟(%)产量(kg/hm2)100%硝态氮8.701472.013.3250550%硝态氮8.231352.912.62507100%铵态氮7.901289.19.32423氮素形态对烟叶产量和钙、钾含量的影响氮素形态（%）产量(kg/亩)铵态氮硝态氮1000152.06633159.63366162.60100167.5氮素形态对烟叶矿质养分含量的影响(mg/kg)氮素形态（%）PKCaMg铵态氮硝态氮10002.4517.7840.863