有机酸对烟草生长发育的作用范文

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《植物医生杂志》2014年第六期

1有机酸对烟草生长发育的影响

1.1有机酸对烤烟根际微生态及根系特性的影响有机酸具有修复重金属污染土壤的作用，刘义新等研究表明，苹果酸结晶有机肥能够有效改良土壤微生态环境，使土壤细菌数量比复合肥处理多数十倍，持续1个多月。此外，有机酸可以提高植物养分的有效性，有机酸通过提供酸解矿物质，与矿物中金属离子形成金属有机复合物或与某些变价金属（如Fe、Mn等）发生还原反应，参与土壤矿物风化和形成，增加矿物表面比和表面电荷，使矿物表面化学性质发生改变[12]。有机酸不但能起酸溶或络合溶解作用，还能通过其阴离子的代换和竞争，吸附减少土壤对磷的吸附固定或将其解吸而影响土壤对磷的吸附与解吸，或通过促进解磷微生物增殖而活化磷，从而提高其对植物的有效性。武雪萍等[13]研究结果表明，苹果酸处理和乳酸处理还可以显著提高根系活力和根系ATPase活性，促进根系的发育，增加根系干重。刘世亮等[14]采用水培的方法研究了不同有机酸对烤烟生长发育和生理生化特性的影响，结果表明，有机酸处理的根系，在根体积、根干物质和根系活力都较对照有不同程度的提高，其中以柠檬酸、苹果酸、腐殖酸的效果最为明显。包姣等进行了低分子量有机酸强化烟草修复镉污染土壤的适用性研究，结果表明，3种低分子量的有机酸均可显著降低土壤pH值，提高镉的有效含量，酒石酸和草酸对镉在烟草中的转运有抑制作用，柠檬酸在酸性土壤中可促进镉在烟草中的转运，在中性土壤中则起抑制作用。

1.2有机酸对烟草抗逆性和体内酶活性的影响植物在逆境条件下的膜脂氧化反应，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等保护酶活性的变化和抗坏血酸、还原性谷胱甘肽等抗氧化物质含量的变化已广泛用于植物对逆境机理的研究。目前，有机酸与烤烟抗逆性的研究多集中于有机酸对一些保护酶活性的影响方面[16-17]。胡皓月等[1]研究表明，施用有机酸可提高抗氧化物质抗坏血酸（ASA）和还原性谷胱甘肽（GSH）的含量，减少超氧阴离子自由基（O2-）的积累，有利于维持烤烟叶片非酶促活性氧代谢的平衡。总体来看，单施处理中，以腐殖酸和油酸处理的效果最好，氧阴离子自由基产生速率分别较对照平均降低了35.33%和37.08%，ASA含量分别增加了28.64%和36.03%，GSH含量分别增加了19.75%和15.24%。武雪萍等[13]研究施用有机酸对烟草生理特性和烟叶化学成分影响的结果表明，用有机酸灌根处理，明显提高了烟叶蔗糖转化酶活性和谷氨酸合成酶活性，促进了烟叶的碳氮代谢过程。刘世亮等[14]研究表明，通过对烤烟旺长中期的硝酸还原酶活性、转化酶和淀粉酶活性等生理生化指标的结果分析表明，经有机酸处理，以上几种酶活性都较对照不同程度地提高，其中苹果酸效果最为明显，柠檬酸次之，可能是营养液中的苹果酸、柠檬酸可直接被作物吸收利用，参加三羧酸循环（TCA），而使烟草体内代谢旺盛。另外，通过分析烟叶中丙二醛（MDA）的含量表明，有机酸可降低烟叶中的丙二醛。化党领等[18]研究了施用有机酸对不同成熟度烤烟生理代谢和营养代谢的影响结果表明，适熟时，苹果酸、油酸和腐殖酸均能明显降低烟叶中细胞膜脂过氧化程度，提高烤烟抗衰老能力和抗逆性，有利于烤烟的生长。

1.3有机酸对烤烟生物学性状的影响胡皓月等[1]研究表明，使用有机酸可有效提高烤烟株高、最大叶长、最大叶宽和茎叶干重，促进烤烟的生长，其中以油酸、苹果酸、苹果酸+油酸配施、苹果酸+油酸+腐殖酸配施处理的效果较好。刘世亮等[14]采用水培的方法研究了不同有机酸对烤烟生长发育和生理生化特性的影响，结果表明，在烟草水培试验的营养液中添加少量的有机酸，对烟草的株高、茎围、叶面积等农艺性状指标有很大的影响，苹果酸、柠檬酸、乳酸、腐殖酸对烟草的茎围和株高较对照都有很大提高；苹果酸可明显增加烤烟的叶面积。

2有机酸对烟叶化学成分的影响

2.1对烟叶矿物元素含量的影响刘世亮等[14]研究了不同有机酸对烤烟各部位氮、磷、钾含量和积累量的影响，结果表明，苹果酸、柠檬酸、乳酸能增加烤烟叶片的氮、磷、钾含量，显著促进烟株的生长，从而提高烟叶产量的品质。化党领等[19]研究表明，有机酸能不同程度地提高烟叶总糖、还原糖和烟碱含量，其中，苹果酸还能明显提高烟株中部和下部叶片的钾素含量；过熟时，油酸处理烟叶的抗逆性明显增强；同时，苹果酸和腐殖酸能明显提高烟株上部烟叶钾素的含量，苹果酸和油酸可提高总糖和还原糖的含量，而油酸则能明显降低淀粉和烟碱的含量。

2.2对烟叶有机酸含量的影响武雪萍等[13]采用有机酸灌根的方法研究了施用有机酸对烤后烟叶中有机酸含量的影响，结果表明，用有机酸灌根，对烤后烟叶中主要有机酸含量有显著的影响。其中，经有机酸处理可使烟叶中的草酸、乳酸、柠檬酸、琥珀酸含量明显增加，而苹果酸含量低于对照，苹果酸处理和酒石酸处理要比其他2个处理烟叶中的苹果酸含量高，比对照略低。在4种有机酸处理中，6种有机酸总量都比对照提高，其中酒石酸处理，烟叶中有机酸的总量最高。赵鑫等[20]研究了苹果酸对烤烟非挥发性有机酸含量的影响，结果表明，移栽20d施用苹果酸，可增加上部叶中非挥发性有机酸的含量；而移栽40d施用，则降低了其含量，主要是降低了高级脂肪酸的含量和比例，并通过降低高级脂肪酸的绝对含量和提高苹果酸与柠檬酸的绝对含量来实现。

3展望

近年来，有机酸的研究多集中在对土壤养分转化、作物生长发育和生理代谢的影响上，而关于有机酸在烟草大田上的施用、对烤烟品质的影响研究较少，同时有机酸对烤烟抗逆性的影响也只停留在细胞水平上，在分子水平上有机酸对烤烟抗逆性的影响研究较少。因此，可从宏观和微观两个方面入手，宏观上，研究有机酸在大田施用后对烟草生长发育及烤后烟叶内在化学成分、产值产量的影响。微观上，从分子水平解释有机酸对烤烟抗逆性的机理，进而建立一套新型的生态、营养调控技术体系。

作者：何孝兵扬亮丁伟沈峥王树林单位：西南大学植物保护学院川渝中烟工业有限责任公司重庆市烟草公司武隆分公司