有機酸對煙草生長發育的作用范文

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《植物醫生雜志》2014年第六期

1有機酸對煙草生長發育的影響

1.1有機酸對烤煙根際微生態及根系特性的影響有機酸具有修復重金屬污染土壤的作用，劉義新等研究表明，蘋果酸結晶有機肥能夠有效改良土壤微生態環境，使土壤細菌數量比復合肥處理多數十倍，持續1個多月。此外，有機酸可以提高植物養分的有效性，有機酸通過提供酸解礦物質，與礦物中金屬離子形成金屬有機復合物或與某些變價金屬（如Fe、Mn等）發生還原反應，參與土壤礦物風化和形成，增加礦物表面比和表面電荷，使礦物表面化學性質發生改變[12]。有機酸不但能起酸溶或絡合溶解作用，還能通過其陰離子的代換和競爭，吸附減少土壤對磷的吸附固定或將其解吸而影響土壤對磷的吸附與解吸，或通過促進解磷微生物增殖而活化磷，從而提高其對植物的有效性。武雪萍等[13]研究結果表明，蘋果酸處理和乳酸處理還可以顯著提高根系活力和根系ATPase活性，促進根系的發育，增加根系干重。劉世亮等[14]采用水培的方法研究了不同有機酸對烤煙生長發育和生理生化特性的影響，結果表明，有機酸處理的根系，在根體積、根干物質和根系活力都較對照有不同程度的提高，其中以檸檬酸、蘋果酸、腐殖酸的效果最為明顯。包姣等進行了低分子量有機酸強化煙草修復鎘污染土壤的適用性研究，結果表明，3種低分子量的有機酸均可顯著降低土壤pH值，提高鎘的有效含量，酒石酸和草酸對鎘在煙草中的轉運有抑制作用，檸檬酸在酸性土壤中可促進鎘在煙草中的轉運，在中性土壤中則起抑制作用。

1.2有機酸對煙草抗逆性和體內酶活性的影響植物在逆境條件下的膜脂氧化反應，超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）等保護酶活性的變化和抗壞血酸、還原性谷胱甘肽等抗氧化物質含量的變化已廣泛用于植物對逆境機理的研究。目前，有機酸與烤煙抗逆性的研究多集中于有機酸對一些保護酶活性的影響方面[16-17]。胡皓月等[1]研究表明，施用有機酸可提高抗氧化物質抗壞血酸（ASA）和還原性谷胱甘肽（GSH）的含量，減少超氧陰離子自由基（O2-）的積累，有利于維持烤煙葉片非酶促活性氧代謝的平衡。總體來看，單施處理中，以腐殖酸和油酸處理的效果最好，氧陰離子自由基產生速率分別較對照平均降低了35.33%和37.08%，ASA含量分別增加了28.64%和36.03%，GSH含量分別增加了19.75%和15.24%。武雪萍等[13]研究施用有機酸對煙草生理特性和煙葉化學成分影響的結果表明，用有機酸灌根處理，明顯提高了煙葉蔗糖轉化酶活性和谷氨酸合成酶活性，促進了煙葉的碳氮代謝過程。劉世亮等[14]研究表明，通過對烤煙旺長中期的硝酸還原酶活性、轉化酶和淀粉酶活性等生理生化指標的結果分析表明，經有機酸處理，以上幾種酶活性都較對照不同程度地提高，其中蘋果酸效果最為明顯，檸檬酸次之，可能是營養液中的蘋果酸、檸檬酸可直接被作物吸收利用，參加三羧酸循環（TCA），而使煙草體內代謝旺盛。另外，通過分析煙葉中丙二醛（MDA）的含量表明，有機酸可降低煙葉中的丙二醛。化黨領等[18]研究了施用有機酸對不同成熟度烤煙生理代謝和營養代謝的影響結果表明，適熟時，蘋果酸、油酸和腐殖酸均能明顯降低煙葉中細胞膜脂過氧化程度，提高烤煙抗衰老能力和抗逆性，有利于烤煙的生長。

1.3有機酸對烤煙生物學性狀的影響胡皓月等[1]研究表明，使用有機酸可有效提高烤煙株高、最大葉長、最大葉寬和莖葉干重，促進烤煙的生長，其中以油酸、蘋果酸、蘋果酸+油酸配施、蘋果酸+油酸+腐殖酸配施處理的效果較好。劉世亮等[14]采用水培的方法研究了不同有機酸對烤煙生長發育和生理生化特性的影響，結果表明，在煙草水培試驗的營養液中添加少量的有機酸，對煙草的株高、莖圍、葉面積等農藝性狀指標有很大的影響，蘋果酸、檸檬酸、乳酸、腐殖酸對煙草的莖圍和株高較對照都有很大提高；蘋果酸可明顯增加烤煙的葉面積。

2有機酸對煙葉化學成分的影響

2.1對煙葉礦物元素含量的影響劉世亮等[14]研究了不同有機酸對烤煙各部位氮、磷、鉀含量和積累量的影響，結果表明，蘋果酸、檸檬酸、乳酸能增加烤煙葉片的氮、磷、鉀含量，顯著促進煙株的生長，從而提高煙葉產量的品質。化黨領等[19]研究表明，有機酸能不同程度地提高煙葉總糖、還原糖和煙堿含量，其中，蘋果酸還能明顯提高煙株中部和下部葉片的鉀素含量；過熟時，油酸處理煙葉的抗逆性明顯增強；同時，蘋果酸和腐殖酸能明顯提高煙株上部煙葉鉀素的含量，蘋果酸和油酸可提高總糖和還原糖的含量，而油酸則能明顯降低淀粉和煙堿的含量。

2.2對煙葉有機酸含量的影響武雪萍等[13]采用有機酸灌根的方法研究了施用有機酸對烤后煙葉中有機酸含量的影響，結果表明，用有機酸灌根，對烤后煙葉中主要有機酸含量有顯著的影響。其中，經有機酸處理可使煙葉中的草酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸含量明顯增加，而蘋果酸含量低于對照，蘋果酸處理和酒石酸處理要比其他2個處理煙葉中的蘋果酸含量高，比對照略低。在4種有機酸處理中，6種有機酸總量都比對照提高，其中酒石酸處理，煙葉中有機酸的總量最高。趙鑫等[20]研究了蘋果酸對烤煙非揮發性有機酸含量的影響，結果表明，移栽20d施用蘋果酸，可增加上部葉中非揮發性有機酸的含量；而移栽40d施用，則降低了其含量，主要是降低了高級脂肪酸的含量和比例，并通過降低高級脂肪酸的絕對含量和提高蘋果酸與檸檬酸的絕對含量來實現。

3展望

近年來，有機酸的研究多集中在對土壤養分轉化、作物生長發育和生理代謝的影響上，而關于有機酸在煙草大田上的施用、對烤煙品質的影響研究較少，同時有機酸對烤煙抗逆性的影響也只停留在細胞水平上，在分子水平上有機酸對烤煙抗逆性的影響研究較少。因此，可從宏觀和微觀兩個方面入手，宏觀上，研究有機酸在大田施用后對煙草生長發育及烤后煙葉內在化學成分、產值產量的影響。微觀上，從分子水平解釋有機酸對烤煙抗逆性的機理，進而建立一套新型的生態、營養調控技術體系。

作者：何孝兵揚亮丁偉沈崢王樹林單位：西南大學植物保護學院川渝中煙工業有限責任公司重慶市煙草公司武隆分公司