全 文 ：中国生态农业学报 2011年 3月 第 19卷 第 2期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, March 2011, 19(2): 276279


* 河南省烟草专卖局科技攻关项目(HYKJ200718, HYKJ200804)资助
** 通讯作者: 许自成(1964~), 男, 博士, 教授, 研究方向为烟草品质生态、烟草营养与烟叶质量评价。E-mail: zcxu@sohu.com
马松(1986~), 男, 在读硕士, 主要从事烟草营养与烟叶质量评价。E-mail: masong5890@163.com
收稿日期: 2010-07-26 接受日期: 2010-10-29
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.00276
施用控释复合肥对烤烟叶片抗氧化系统的影响*
马 松 1 许自成 1** 苏永士 2 陈彦春 2 汪孝国 2 李志刚 1 张 楠 1
(1. 河南农业大学烟草学院 郑州 450002; 2. 河南省烟草公司三门峡市公司 三门峡 472000)
摘 要 采用盆栽试验研究了控释复合肥对烤烟叶片抗氧化系统的影响, 结果表明: 与不施肥对照相比, 施
用普通复合肥和控释复合肥均能显著提高烤烟叶片的叶绿素、类胡萝卜素(50~65 d)、抗坏血酸(AsA)含量和超
氧化物歧化酶(SOD)活性(35~65 d), 降低类胡萝卜素(80 d)、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基( 2O  )产生
速率; 同时也一定程度提高过氧化物酶(POD)活性和还原型谷胱甘肽(GSH)含量; 控释复合肥与普通复合肥相
比, 对烤烟叶片生理特性的影响效果更明显。
关键词 控释复合肥 烤烟叶片 抗氧化系统
中图分类号: S572 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2011)02-0276-04
Impact of controlled-release compound fertilizer on flue-cured
tobacco leaf antioxidant system
MA Song1, XU Zi-Cheng1, SU Yong-Shi2, CHEN Yan-Chun2, WANG Xiao-Guo2, LI Zhi-Gang1, ZHANG Nan1
(1. College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;
2. Company of Sanmenxia City, Henan Provincial Tobacco Company, Sanmenxia 472000, China)
Abstract Pot experiments were conducted to study the effects of controlled-release compound fertilizer on antioxidant system of
flue-cured tobacco leaves. Comparing with no fertilizer application, results indicated that ordinary compound fertilizer and con-
trolled-release compound fertilizer greatly improved the contents of chlorophyll, carotenoids (50~65 days after transplant) and asor-
bic acid (AsA), as well as superoxide dismutase (SOD) activity (35~65 days after transplant). This significantly reduced the contents
of carotenoids (80 days after transplant) and malondialdehyde (MDA), as well as the production rate of superoxide ( 2O
 ) anion free
radicals. Meanwhile, peroxidase (POD) activity and glutathione (GSH) content improved to some extent. Controlled-release com-
pound fertilizer had greater influence on the physiological properties of flue-cured tobacco leaves than ordinary compound fertilizer.
Key words Controlled-release compound fertilizer, Flue-cured tobacco leaf, Antioxidative system
(Received July 26, 2010; accepted Oct. 29, 2010)
由于受外在包膜限制, 控释肥的养分释放速率
较慢, 明显低于普通化肥的养分释放速率, 而且其
持续供肥能力更强。专用控释肥的养分释放速率能够
与作物需肥规律同步, 促进作物对营养物质的吸收,
提高肥料的利用率[14]。而且, 养分释放结束后残留在
土壤中的包膜能降低土壤容重, 增加孔隙度, 从而使
土壤疏松, 增加通气透水性, 土壤结构得到改善[5]。因
此, 控释肥在促进植物正常生长、改善土壤理化性质,
提高作物的产量和品质方面具有显著的效果。目前,
控释肥应用于烟草的研究已有相关报道, 研究表明控
释肥既能适时满足烤烟对养分的需要, 又可以使成熟
期烟田近根区土壤速效钾出现富集, 从而促进烟株对
钾元素的吸收; 与普通钾肥处理相比, 控释肥处理的
烟叶钾含量得到显著提高, 烟叶产量提高[67]。
多数研究主要集中在控释肥可使烟叶增产、增
钾、节肥等方面, 而有关控释复合肥对烟叶生理特
性的研究却鲜见报道。本研究根据监测施用控释复
合肥后烤烟叶片光合色素和抗氧化能力的变化, 分
析控释复合肥对烤烟叶片抗氧化系统的影响, 以期
为控释肥的合理施用提供理论依据。
第 2期 马 松等: 施用控释复合肥对烤烟叶片抗氧化系统的影响 277


1 材料与方法
1.1 试验地点
试验地点为河南省洛阳市河南科技大学实验
园。土壤类型为褐土, 土壤有机质为 20.2 g·kg1, 碱
解氮为 64.3 mg·kg1, 速效磷为 17.5 mg·kg1, 速
效钾为 159.5 mg·kg1, pH 为 7.21, 阳离子交换量
(CEC)为 18.4 cmol·kg1。
1.2 供试材料
供试烤烟品种为“K326”。试验采用内径 40 cm、
高 35 cm的塑料盆, 每盆装土 20.0 kg。供试控释肥为瑞
士金霖公司生产的有机包膜控释复合肥(N︰P2O5︰
K2O = 2︰ 8 ︰20), 控释期为 90 d; 普通复合肥为烟草专
用复合肥(N ︰ P2O5 ︰ K2O =15︰ 15︰15); 磷、钾肥分
别为重过磷酸钙(P2O5≥43%)和硫酸钾(K2O≥50%)。
1.3 试验处理与实施
试验共设 3个处理, 每个处理 20盆, 共 60盆。
各处理分别为: T1, 不施肥; T2, 每盆施普通复合肥
(N︰P2O5︰ K2O=5 ︰5︰ 15) 33.3 g, 含 5 g纯氮, 所
缺钾肥用硫酸钾补充; T3, 每盆施控释复合肥(N ︰
P2O5︰ K2O =5︰ 5 ︰ 15)41.7 g, 含 5 g纯氮, 所缺
磷、钾肥分别用重过磷酸钙和硫酸钾补充。肥料与
土拌匀后一次性施入。烟苗取自洛阳市农业科学研
究院育苗大棚中长势健壮一致的幼苗, 并于 2009年
5月 4日移栽入试验盆。
1.4 项目测定及数据分析
于烤烟移栽后 35 d、50 d、65 d、80 d上午 9:00
取各处理健壮烟株的第 6 片叶片, 每处理各取 3 片
叶 , 在田间将鲜样置于冰盒中 , 及时带到实验室 ,
用冰水洗净, 再用已冷却的蒸馏水漂洗干净, 吸水
纸擦干, 立即进行生理指标测定, 3次重复。
叶绿体色素含量采用 95%乙醇萃取法测定; 丙
二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法测定 [8]; 超氧
化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑还原法测定 [9];
过氧化物酶(POD)活性采用愈创木酚法测定 [8]; 超
氧阴离子自由基( 2O  )产生速率采用李合生等[10]的方
法; 抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量参
照张宗申等[11]的方法测定。
各处理间的差异显著性检验采用 SPSS 17.0 统
计软件进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对烤烟色素含量的影响
研究结果表明(表 1), 各处理叶绿素含量呈“降
升降”的变化趋势, 造成这种现象的原因可能是: 移栽
后 50 d, 烤烟进入生长旺盛期, 叶片干物质合成速率大
于叶绿素生成速率, 造成稀释效应而引起叶绿素含量
下降; 65 d时, 叶片干物质合成速率低于叶绿素合成速
率, 叶绿素含量有所上升; 至 80 d时, 烤烟进入衰老期,
叶绿素合成减少, 叶绿素含量再次降低。不同施肥处理
对烤烟叶片叶绿素含量影响显著, 普通复合肥处理(T2)
与控释复合肥处理(T3)的叶绿素含量均高于不施肥处
理(T1), 且在 50~80 d 差异达显著水平；T3 的叶绿素
含量均高于 T2, 且在 35~50 d 差异达显著水平。说明
35~50 d 时控释肥养分释放速率加快, 达到养分释放高
峰, 与普通复合肥相比, 控释复合肥更能够满足烟株生
长中后期对养分的大量需求, 从而形成叶绿素的大量
合成。这表明烤烟叶绿素合成与肥料的养分供应能力有
关, 这与赵平等[12]、王军等[13]的研究结果相一致。

表 1 不同施肥处理对烤烟叶片叶绿素和类胡萝卜素含量的影响
Tab.1 Effects of different fertilization treatments on contents of chlorophyll and carotenoid in flue-cured tobacco leaves
mg·g1(FW)
移栽后天数 Days after transplanting (d) 施肥处理
Fertilization treatment
指标
Index 35 50 65 80
叶绿素 Chlorophyll 0.92 ± 0.04b 0.38 ± 0.02c 1.80 ± 0.08b 1.08 ± 0.02b 不施肥
No fertilizert (T1) 类胡萝卜素 Carotenoid 0.25 ± 0.02ab 0.17 ± 0.01b 0.26 ± 0.01b 0.43 ± 0.01a
叶绿素 Chlorophyll 0.97 ± 0.12b 0.57 ± 0.11b 1.94 ± 0.05a 1.46 ± 0.10a 施普通复合肥
Ordinary compound fertilizer (T2) 类胡萝卜素 Carotenoid 0.22 ± 0.02b 0.18 ± 0.05b 0.36 ± 0.03a 0.41 ± 0.01ab
叶绿素 Chlorophyll 1.20 ± 0.13a 0.72 ± 0.04a 1.98 ± 0.01a 1.58 ± 0.15a 控释复合肥
Controlled-release compound fertilizer (T3) 类胡萝卜素 Carotenoid 0.29 ± 0.03a 0.28 ± 0.01a 0.35 ± 0.02a 0.39 ± 0.02b
同列相同指标的不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05) Different small letters of the same index in the same column indicate signifi-
cant difference among different treatments (P<0.05).

在烟叶整个生育期内, 类胡萝卜素含量于移栽后
50 d时有所降低, 之后呈升高趋势。T3在 35~65 d时
的类胡萝卜素含量均高于T1, 并在 50 d和 65 d时差异
达显著水平; T2在 50~65 d时的类胡萝卜素含量高于
T1, 并在 65 d时差异显著; 但 80 d时, T1的类胡萝卜
素含量高于 T2、T3, 且与 T3 之间存在显著性差异。
与 T2相比, T3能显著提高烤烟 35~50 d时的类胡萝卜
素含量。80 d时, T2和 T3的类胡萝卜素含量低于 T1,
表明合理施肥能提高烤烟的耐熟性。因此, 与普通复
合肥相比, 控释复合肥能显著提高烤烟 35~50 d 时的
类胡萝卜素含量, 且成熟期的耐熟性更强。
2.2 不同施肥处理对烤烟叶片细胞膜质过氧化作
用的影响
2.2.1 超氧阴离子自由基( 2O  )产生速率
从图 1A 可知, 2O  产生速率在烤烟整个生育期
内一直持续增长。移栽后 80 d, 随着烤烟的成熟和
278 中国生态农业学报 2011 第 19卷




处理天数 Treatment days (d)
图 1 不同施肥处理对烤烟叶片 .2O 产生速率(A)和 MDA(B)、GSH(E)、AsA(F)含量及 SOD(C)、POD(D)活性的影响
Fig. 1 Effects of different fertilization treatments on production rate of 2O
 (A), contents of MDA (B), GSH (E), AsA (F) and
activities of SOD (C) and POD (D) in flue-cured tobacco leaves
同时间不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05) Different small letters in the same time indicate significant difference among treatments (P<0.05).

衰老, 2O  急剧增长, 与 65 d相比, T1、T2、T3处理
分别增加 2.53倍、1.52倍和 0.75倍。整个生育期内,
施肥处理(T2、T3)的 2O  产生速率均明显低于不施肥
处理(T1)。其中, T3与 T1间差异在整个生育期均达
到显著水平, T2在 35 d和 80 d时与 T1差异显著。T3
处理整个生育期的 2O  产生速率显著低于 T2处理。
2.2.2 丙二醛(MDA)含量
由图 1B可知, 烤烟叶片的 MDA含量在移栽后
50 d有所下降, 而后呈不断上升趋势, 且以 65~80 d
上升最为明显, 可能与烟草细胞逐渐进入成熟和衰
老后对逆境抵抗力逐渐下降有关。整个生育期内 ,
施肥处理(T2、T3)的 MDA含量均明显低于不施肥处
理(T1), 其中, T3 与 T1 在整个生育期差异显著, T2
在 35~50 d时与 T1间差异显著。
2.3 不同施肥处理对烤烟活性氧清除系统的影响
2.3.1 超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)
活性
图 1C表明, 随着生育期的延长, 各处理烤烟叶
片的 SOD活性逐渐增加。35~65 d时, 施肥处理(T2、
T3)的 SOD活性均明显高于不施肥处理(T1), 但 80 d
时, T1的 SOD活性却显著高于 T2和 T3。T3在 50~65
d时的 SOD活性均显著高于 T2, 但 T3在 80 d时的
SOD活性显著低于T2。与 65 d的 SOD活性相比, T1、
T2、T3处理在 80 d时的 SOD活性分别增加 48.67%、
39.91%和 13.07%，原因可能是随烟叶逐渐成熟和衰
老, 叶片 2O  增加[14], 且 80 d 时 2O  产生速率达到高
峰, 此时烟叶细胞中自由基的生成能力超出 SOD清
除自由基的能力, 进而诱导叶片中 SOD 活性升高,
以抵御 2O  大量积累造成的氧胁迫。因此 , 此时的
SOD 活性越高, 代表其所受氧胁迫也较强。T3 的
SOD活性在 35~65 d显著高于 T2, 但在 80 d又显著
低于 T2。表明施肥能提高烤烟 35~65 d的 SOD活性,
降低烤烟叶片成熟 期所受到的氧胁迫, 延迟叶片衰
老, 而且控释复合肥的效果显著优于普通复合肥。
图 1D 表明, 在整个生育期内, 各施肥处理的
POD活性呈先升后降的趋势, 50 d达高峰。在 35 d时,
施肥处理(T2、T3)的 POD 活性显著低于不施肥处理
(T1); 50~80 d, 施肥处理(T2、T3)的 POD活性显著高
第 2期 马 松等: 施用控释复合肥对烤烟叶片抗氧化系统的影响 279


于不施肥处理(T1)。T3在 50 d和 80 d的 POD活性分
别比 T2高 11.05%和 20.39%, 而在 35 d和 65 d, 处理
之间相差不大。表明施肥能提高 50~80 d的 POD活性,
但在 35 d时 POD活性较低; 与普通复合肥相比, 控释
复合肥能显著提高烤烟叶片 80 d的 POD活性。
2.3.2 谷胱甘肽 GSH与抗坏血酸 AsA含量
研究结果表明(图 1E), 烤烟叶片 GSH 含量在
50~65 d有所降低, 之后有所升高。在 35~65 d, 施肥
处理(T2、T3)的GSH含量稍高于不施肥处理(T1), 各
处理间差异不显著; 80 d时, T1显著高于 T2、T3。
整个生育期内, GSH含量在T3与T2之间差异不显著。
由图 1F可知, AsA含量在烤烟整个生育期内呈
持续升高趋势, 其中以 50 d时最为明显; T1、T2、
T3在 50 d时的AsA含量比 35 d时分别增加 0.67倍、
1.78倍和 6.43倍; 且 T3增加幅度最大, T2次之, T1
最小。移栽后 35 d, T1的 AsA含量显著高于 T2和
T3; 50~80 d, T2、T3的 AsA含量却明显高于 T1。T3
在 35 d时的 AsA含量显著低于 T2, 但 50~80 d时明
显高于 T2, 且在 50 d和 65 d时差异显著。
3 结论与讨论
光合色素是影响植株叶片光合作用的内在因素
之一, 其含量变化直接影响植株的生长过程。本研
究表明, 烤烟施肥后, 移栽 50~80 d时的叶片叶绿素
含量和 50~65 d 时的类胡萝卜素含量均显著增加,
成熟期的类胡萝卜素含量显著降低, 两种肥料相比,
控释复合肥的效果显著优于普通复合肥。
植物体内 MDA 大量积累, 会造成膜透性增加,
细胞内物质外渗 , 电导率增大 , 细胞失去活力 , 迅
速衰老, 但由于细胞内存在一系列的抗氧化系统而
使这些活性氧得以清除[1516]。正常情况下, SOD、
POD、AsA-GSH 协同作用, 维持植物体内活性氧的
平衡, 限制潜在的氧伤害[17]。林植芳等[14]研究表明,
随着烤烟的成熟与衰老, 叶片中的 2O  会逐渐增加。
本试验研究结果与此一致, 烤烟叶片在自然衰老过
程中, 2O  的产生速率持续上升, 并在移栽后 65~80
d 上升幅度较大, MDA 含量也呈相似变化趋势。整
个生育期内, 不施肥处理的 2O  产生速率和 MDA 含
量明显高于施肥处理, 且与控释复合肥处理之间存
在显著性差异, 普通复合肥处理也明显高于控释复
合肥处理, 且在 50~80 d均达到显著水平。这表明烤
烟进入成熟期后, 膜质过氧化作用明显加强, 叶片
衰老加剧, 而施用肥料能显著降低烤烟叶片的 2O  产
生速率和MDA含量, 延迟衰老, 且控释肥的效果显
著优于普通复合肥。原因可能是施肥能显著提高烤
烟叶片的 SOD 活性(35~65 d)和 AsA 含量, 同时,
POD活性和 GSH含量也得到一定程度的提高。与普
通复合肥处理相比, 控释复合肥处理的 SOD 活性
(35~65 d)和AsA含量显著增加, 且 POD活性和GSH
含量也有一定提高。但普通复合肥处理 80 d时的 SOD
活性显著高于控释复合肥处理, 可能是因为此时普通
复合肥处理的 2O  产生速率高, 诱导叶片中 SOD 活性
升高, 以此来抵御 2O  大量积累造成的氧胁迫。
综上所述 , 控释复合肥能增加生育期叶片叶绿
素含量、提高清除活性氧的能力、延缓烤烟叶片衰
老、增加耐熟性; 同时, 也能明显提高成熟期叶片叶
绿素含量和降低类胡萝卜素含量, 这可能造成烤烟
难以正常成熟落黄, 基于此点仍需要进一步改进控
释肥的释放时期, 研究合适的控释复合肥用量。
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