全 文 ：中国生态农业学报 2009年 7月 第 17卷 第 4期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, July 2009, 17(4): 686−689


* 四川省烟草公司科技项目“四川优质白肋烟生产理论与技术研究应用”资助
史宏志(1963~), 男, 博士, 教授, 主要从事烟草栽培生理研究。E-mail: shihongzhi88@163.com
收稿日期: 2008-06-07 接受日期: 2008-10-10
DOI: 10. 3724/SP.J.1011.2009.00686
白肋烟生育过程中矿质元素和烟碱含量动态变化*
史宏志 1 沈广材 1 谢子发 2 邸慧慧 1 尹宏博 1 杨兴有 2 刘国顺 1
(1. 河南农业大学国家烟草栽培生理生化研究基地 郑州 450002；2. 四川达州市烟草公司 达州 635000)
摘 要 以四川白肋烟“达白 1号”为材料, 对不同海拔高度(700 m和 1 200 m)烟株生长期间矿质元素和烟
碱含量的变化动态进行分析。结果表明: 烟株打顶前随生育进程的推进叶片含 N 量逐渐增加, 打顶后显著下
降；P 含量在整个生育期比较稳定；K 含量随生育期的延长逐渐降低且打顶后显著降低。叶片中微量元素含
量依次为 Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>B>Cu, 其中 Ca、Mg、Mn、Zn含量随生育进程一般表现先增高再下降趋势, Fe
和 Cu含量表现持续下降, B含量比较稳定。高海拔烟叶 N、Ca、Mg含量低于低海拔, P、K、Fe、Mn含量高
于低海拔, 其他元素无明显趋势。各海拔烟株 Ca、Mg、B 含量偏低, 微量元素 Cu、Fe 丰富。低海拔烟株烟
碱含量高于高海拔且每烟株上部叶烟碱含量高于中部叶, 打顶后各部位烟碱含量上升速度明显加快。
关键词 白肋烟 生长发育 海拔高度 矿质元素 烟碱 动态变化
中图分类号: S572 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2009)04-0686-04
Dynamic change in mineral elements and nicotine content of burley
tobacco during plant growth and development
SHI Hong-Zhi1, SHEN Guang-Cai1, XIE Zi-Fa2, DI Hui-Hui1, YIN Hong-Bo1,
YANG Xing-You2, LIU Guo-Shun1
(1. National Tobacco Cultivation & Physiology & Biochemical Research Center, Henan Agricultural University,
Zhengzhou 450002, China; 2. Dazhou Tobacco Company of Sichuan, Dazhou 635000, China)
Abstract Burley tobacco variety “Dabai 1” was used to investigate dynamic changes in mineral elements and nicotine content of
tobacco during growth and development at different altitudes. The results show that N content increases before topping, while it de-
creases after topping. P content remains stable during the whole growth period. K content decreases with growth, but rapidly de-
creases after topping. The content of micro-elements in tobacco is in the following order: Ca > Mg > Mn > Fe > Zn > B > Cu. Ca,
Mg, Mn and Zn increase at early growth stages, and then decrease. Fe and Cu steadily decrease, while B remains stable. N, Ca and
Mg are lower in tobacco cultivated in high altitudes than that in low altitude. P, K, Fe and Mn are higher in high altitude tobacco than
in low altitude tobacco. All the other elements remain unchanged. Ca, Mg and B are low irrespective of altitude, while Cu and Fe are
abundant. Nicotine is higher in low altitude tobacco than that in high altitude tobacco, higher in top leaves than in middle leaves, and
increases significantly after topping.
Key words Burley tobacco, Growth and development, Altitude, Mineral element, Nicotine, Dynamics
(Received June 7, 2008; accepted Oct. 10, 2008)
白肋烟是普通烟草(Nicotiana tabacum L.)的一
个类型, 是典型的晾烟。白肋烟烟叶产量和品质是
遗传因素、生态环境和栽培技术等多种因素共同作
用的结果, 其中生态环境对烟草品质的影响尤为重
要[1]。海拔高度是影响白肋烟品质的重要生态因子,
随着海拔高度的变化, 光、热、水等生态条件都有
所差异, 从而影响烟株的生长发育及其品质特征的
形成。四川省达州市是我国白肋烟主要产区之一 ,
主要种植在海拔 600 m到 1 300 m范围内, 不同海拔
下烟叶的生长发育动态存在显著差异, 随着海拔的
升高, 生育期推迟, 叶面积减小, 株高降低, 干物质
积累减慢[2]。
矿质元素在烟株生长发育过程中的作用及 N素
水平对白肋烟生长生育和晾制后烟叶品质的影响已
第 4期 史宏志等: 白肋烟生育过程中矿质元素和烟碱含量动态变化 687


有较多报道 [3], 关于烟叶生长发育过程中矿质元素
含量的变化及不同土壤类型烟叶矿质元素含量的差
异研究则主要以烤烟为材料[4,5]。目前来讲, 不同海
拔高度对白肋烟烟叶生育期间矿质元素, 特别是微
量元素动态变化的影响的研究比较缺乏。烟碱是白
肋烟的重要化学成分, 其含量高低和烟叶品质及可
用性关系十分密切[6,7]。在我国白肋烟主产区, 烟碱
含量尤其是上部叶烟碱含量偏高的问题十分突出 ,
降低白肋烟烟碱含量是一个重要而迫切的课题。国
内外已有许多关于烟碱在植株体内合成、代谢及其
影响因素的研究 [7−13], 但不同海拔下白肋烟烟碱含
量的动态变化研究较少[14]。本试验旨在研究不同海
拔高度下白肋烟生长发育过程中矿质元素和烟碱含
量的动态变化, 为烟株营养状况的科学诊断和制定
合理的施肥技术提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设置
试验于 2007 年在四川省达州市万源县井溪乡
进行, 品种选用四川白肋烟主栽品种“达白 1号”。
分别选择海拔 700 m、1 200 m两块烟田, 每块面积
0.1 hm2, 地力水平中等偏上。统一按照如下推荐施
肥量和施肥方法进行施肥, 即每公顷施氮量 195 kg,
包括发酵腐熟猪粪 4 500 kg、发酵腐熟菜籽枯 375
kg、草木灰 2 250 kg、烟草专用复合肥(10︰10︰28)
1 125 kg、硝铵 300 kg, ︰ ︰氮 磷 钾为 1︰1~1.5︰2。
5月 15日移栽, 密度 18 000株·hm−2。海拔 700 m
烟田移栽后 65 d打顶, 海拔 1 200 m烟田移栽后 75 d
打顶, 烟叶达到成熟标准时半整株砍收晾制。
1.2 烟叶取样及测定
分别在移栽后 24 d、42 d、54 d、68 d、78 d、
92 d、115 d进行 7次采取。每株取上部叶和中部叶
各 3片, 每次取 8株, 样品杀青后烘干磨碎, 用于烟
叶主要矿质元素和烟碱含量测定。其中矿质元素 P、
K、Ca、Mg、Zn、B、Cu、Fe、Mn 含量采用干灰
化法、ICP 分析仪测定, 总 N 含量采用半微量凯氏
定氮法测定, 烟碱含量采用无水乙醚萃取气相色谱
法测定, 具体操作和参数设定按照 Burton 等[15]的方
法进行。
2 结果与分析
2.1 白肋烟生长期间大量元素含量的动态变化
N、P、K 是白肋烟需求最多的营养元素, 其营
养状况对烟株的生长发育和质量形成有重要影响。
一般认为, 白肋烟烟叶适宜的总 N 含量范围为 20~
40 g·kg−1, 最适合含量为 30 g·kg−1；适宜的全 P
和全 K 含量范围分别为 2.5~5.0 g·kg−1 和 20~38
g·kg−1[1]。由表 1 可知, 在低海拔(700 m)条件下,
上部叶总 N含量普遍高于中部叶。在移栽后 56 d N
素含量达到高峰, 打顶后逐渐降低, 至移栽后 115 d,
上部叶总 N 降低 20.74 g·kg−1, 中部叶降低 20.02
g·kg−1；P 含量在整个生育期含量比较稳定, 且上
部叶与中部叶无显著差异；K 含量中部烟叶高于上
部叶, 随着生育期的延长 K 含量降低, 尤其在打顶
后 K含量下降显著。在高海拔(1 200 m)条件下, 烟
株移栽后 68 d N素含量达到高峰, 烟株打顶后 N、
K含量均表现降低, 其中上部叶 N含量从移栽后 68
d 到移栽后 115 d 降低 14.64 g·kg−1, 中部叶降低
14.96 g·kg−1；K含量上部叶降低 3.90 g·kg−1, 中
部叶降低 1.10 g·kg−1；P含量有降低趋势, 但变化
较小。海拔高度对烟叶各元素含量有不同的影响 ,
低海拔 N含量高于高海拔, P、K含量低于高海拔。
与优质烟叶要求相比, 700 m海拔高度下, 烟株
中、上部叶 N含量偏高, P含量偏低, K含量显著低
于适宜范围。在 1 200 m海拔高度下, 烟株中、上部
叶 N、P含量比较适宜, K含量较低。
2.2 白肋烟生长期间中微量元素含量的动态变化
优质白肋烟中微量元素含量的适宜指标范围分
别为 Ca 17~31 g·kg−1、Mg 5~9 g·kg−1、Zn 12.5~25
mg·kg−1、B 20~50 mg·kg−1、Cu 6.3~14.2 mg·kg−1、
Fe 90~120 mg·kg−1、Mn 100~200 mg·kg−1 [1]。由
表 2可知：低海拔上部叶 Ca、Mg、B普遍缺乏, Zn、
Mn含量丰富, Cu、Fe含量稍高；中部叶整个生育期
Mg缺乏严重, 最低为 4.3 g·kg−1, Ca后期缺乏, Zn
充足, Cu稍过量, Fe严重过量。在高海拔烟田, Mg
元素的缺乏尤为突出, Ca在生育后期较为缺乏, Cu、
Fe、Mn含量都过高。高海拔与低海拔微量元素丰缺
基本一致。高海拔 Ca 含量低于低海拔, Fe、Mn 含
量高于低海拔, 其他元素无明显趋势。在整个生育
期内 Ca、Mg、Mn、Zn含量随生育进程一般表现先
增高后下降趋势, Cu和上部叶 Fe含量表现持续下降,
B含量比较稳定。烟株中后期 Ca含量上部叶高于中
部叶, Mg、Fe、Mn含量上部叶低于中部叶。
2.3 白肋烟生长期间烟叶烟碱含量的动态变化
白肋烟适宜的烟碱含量范围中部叶为 30~40
g·kg−1, 上部叶为 35~50 g·kg−1, 含量过低, 则劲
头小、吃味平淡, 含量过高, 则刺激性大、味苦、烟
味辛辣[7]。由图 1 可知：各海拔高度不同部位烟叶
的烟碱含量在整个生育期均呈上升趋势, 打顶后各
部位烟碱含量上升速度加快。在低海拔条件下, 移
栽后 68 d 以前中部叶和上部叶烟碱含量基本相同,
移栽 68 d后上部叶烟碱含量明显高于中部叶；在高
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表 1 不同海拔高度烟叶生育期大量元素含量的变化
Tab.1 Dynamics of major element contents of tobacco during growth and development at different altitudes g·kg−1
移栽后天数 Days after transplanting (d) 海拔
Altitude (m)
叶部位
Leaf position
元素
Element 24 42 56 68 78 92 115
N — 34.47 51.98 43.68 37.61 32.45 31.24
P — 2.00 1.80 2.10 1.90 1.70 2.00
上部
Upper

K — 17.90 17.10 16.80 16.60 15.80 15.40
N 27.46 32.14 49.86 40.24 36.27 31.21 29.84
P 2.80 2.30 2.00 1.80 1.90 1.90 1.80
700








中部
Middle

K 20.10 19.80 18.90 18.50 17.80 17.50 17.20
N — 28.46 33.95 42.78 31.21 30.89 28.14
P — 3.40 3.10 3.50 3.20 2.90 2.50
上部
Upper

K — 18.80 18.60 18.60 17.20 16.10 14.70
N 12.78 24.64 32.74 41.17 30.78 28.89 26.21
P 3.90 4.10 3.80 3.50 3.70 3.40 3.20
1 200








中部
Middle

K 21.30 21.10 20.70 20.50 20.20 19.90 19.40

表 2 不同海拔高度烟叶生育期间中微量元素含量
Tab. 2 Dynamics of middle and micro element contents of tobacco during plant growth and development at different altitudes
移栽后天数 Days after transplanting (d) 海拔
Altitude
(m)
叶部位
Leaf position
中微量元素
Middle and
micro element 24 42 56 68 78 92 115
Ca (g·kg−1) — 16.91 20.72 27.14 39.17 27.19 23.42
Mg (g·kg−1) — 3.11 3.94 4.34 6.15 3.77 3.46
Zn (mg·kg−1) — 33.61 34.79 36.27 35.41 34.21 32.10
B (mg·kg−1) — 18.32 17.35 18.04 17.91 18.01 17.84
Cu (mg·kg−1) — 17.41 17.23 16.98 16.95 16.88 16.21
Fe (mg·kg−1) — 173.21 162.34 159.02 149.12 142.11 138.03
上部
Upper

Mn (mg·kg−1) — 189.81 198.24 221.41 264.16 241.37 203.25
Ca (g·kg−1) 17.42 18.22 19.27 23.38 34.80 24.78 22.43
Mg (g·kg−1) 4.34 4.72 5.29 6.18 5.91 5.47 5.25
Zn (mg·kg−1) 28.45 30.21 28.74 27.27 30.41 31.02 31.74
B (mg·kg−1) 15.98 16.87 16.21 16.45 15.82 17.42 16.92
Cu (mg·kg−1) 17.34 16.85 16.11 15.87 14.94 14.21 14.01
Fe (mg·kg−1) 185.65 197.27 217.91 168.87 161.81 152.29 141.37
700
中部
Middle

Mn (mg·kg−1) 219.54 228.27 244.21 261.64 297.29 257.53 229.27
Ca (g·kg−1) — 17.52 18.91 21.83 31.77 25.21 22.15
Mg (g·kg−1) — 3.35 3.74 5.15 6.92 3.86 3.29
Zn (mg·kg−1) — 36.21 36.98 39.24 34.17 33.28 33.15
B (mg·kg−1) — 18.17 17.34 18.21 18.09 16.87 17.24
Cu (mg·kg−1) — 17.38 17.37 16.21 14.74 13.21 13.20
Fe (mg·kg−1) — 192.34 181.34 179.21 172.74 160.37 144.37
上部
Upper

Mn (mg·kg−1) — 207.81 213.85 227.87 271.34 231.84 218.28
Ca (g·kg−1) 17.81 18.08 19.18 20.34 30.76 21.98 21.48
Mg (g·kg−1) 3.53 3.74 4.02 5.90 7.52 4.27 3.76
Zn (mg·kg−1) 33.54 34.27 33.98 33.39 34.41 34.84 34.98
B (mg·kg−1) 16.85 17.05 17.12 17.23 16.97 17.04 17.12
Cu (mg·kg−1) 17.35 16.84 16.75 16.57 15.54 15.38 14.75
Fe (mg·kg−1) 194.38 196.58 207.48 229.84 218.46 218.24 210.21
1 200
中部
Middle

Mn (mg·kg−1) 208.12 214.63 256.12 275.34 317.28 256.34 228.15
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图 1 不同海拔高度烟叶生育期间烟碱的动态变化
Fig. 1 Dynamics of nicotine content of tobacco during
plant growth and development at different altitudes

海拔条件下, 移栽后 56 d以前上部叶烟碱含量低于
中部叶, 移栽后 56~68 d 中部和上部烟叶烟碱含量
均显著增加, 68 d以后上部叶烟碱含量高于中部叶,
出现明显的增加高峰。
3 结论与讨论
在烟叶生长发育过程中, 不同营养元素含量变
化模式不尽相同, 大量元素 N及微量元素 Ca、Mg、
Mn、Zn含量一般表现先增加后降低的趋势, K、Cu
和上部叶 Fe 含量表现持续下降, 且打顶后显著降
低, P和 B含量整个生育期比较稳定；叶片中微量元
素含量高低依次为 Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>B>Cu。高海
拔下烟叶 N、Ca 含量低于低海拔, 而 P、K、Fe、
Mn含量高于低海拔, 其他元素无明显差异。在低海
拔条件下, 烟株总 N含量偏高, P含量偏低, K含量
中部叶高于上部叶但各部位均低于适宜值。微量元
素中 Ca、Mg、B普遍缺乏, Cu、Fe、Mn较为丰富。
高海拔烟区, 烟株 N、P含量都在适宜范围内, K含
量严重缺乏, 微量元素丰缺与低海拔烟叶相比基本
一致。四川烟区土壤一般呈弱酸性, 这可能是造成
Ca、Mg 吸收较少, 在烟叶中含量偏低的原因之一;
此外四川雨水偏多, 造成 B 素流失是烟叶缺 B 的可
能原因。
烟叶打顶前烟碱含量与烟叶含 N 量同步增长,
但打顶后烟叶含 N 量降低, 烟碱含量则大幅上升,
这是因为打顶刺激了烟碱合成, 大量 N 素用于烟碱
合成, 因此氮碱比降低。本试验中, 低海拔烟叶的烟
碱含量高于高海拔烟叶, 且各海拔上部叶烟碱含量
高于中部叶, 与前人研究结果相同[14]。
白肋烟的施肥效果不仅取决于所用肥料的种
类、施肥量、施肥时间和施肥方法, 还取决于 N、P、
K 的合理比例和因地制宜对微量元素的补充[16]。低
海拔施肥时应注意后期控 N, 降低上部叶烟碱含
量。针对低、高海拔 K 含量严重缺乏的状况, 应采
用基肥和分次追肥相结合的施 K 技术, 以提高烟叶
产量, 增加烟叶含 K量。合理施用 N、P、K肥料是
满足烟株各生长期对养分的需求, 协调生长期碳氮
比及化学成分, 提高烟叶产质量的重要措施。在微
量元素方面, 低海拔与高海拔施肥时均应增施 Ca、
Mg和 B肥, 控制微量元素 Cu、Fe、Mn的施用。可
根据白肋烟烟碱积累与品种、施肥、覆膜、打顶时
期、采收方式、成熟斩株时间等的关系, 通过调整
各项栽培措施调控白肋烟烟碱积累, 达到降低烟碱
含量的目的[17]。
参考文献
[1] 中国农业科学院青州烟草研究所. 中国烟草栽培学[M]. 上
海: 上海科学技术出版社, 2005
[2] 史宏志, 谢子发, 尹宏博, 等. 不同海拔高度对白肋烟茎叶
生长发育动态的影响[J]. 河南农业科学, 2008 (5): 38−41
[3] 左天觉. 烟草的生产、生理和生物化学[M]. 朱尊权译. 上
海: 远东出版社, 1994: 222−245
[4] 刘国顺 . 烟草栽培学 [M]. 北京 : 中国农业出版社 , 2003:
154−161
[5] 赵竟英 . 河南主要植烟土壤养分状况与施肥对策[J]. 土壤
通报, 2001 (6): 270−272
[6] 吴殿信, 王兵, 林平, 等. 当前制约我国混合型卷烟产品发
展的几个技术问题[J]. 烟草科技, 1999 (2): 31, 40
[7] 史宏志, 张建勋. 烟草生物碱[M]. 北京: 中国农业出版社,
2004: 8-11, 169−194
[8] 王毅, 林国平, 黄文昌, 等. 白肋烟烟碱、总氮含量及氮碱
比的配合力与遗传力分析[J]. 中国烟草学报, 2007, 13(6):
52−56
[9] 史宏志, 李进平, 李宗平, 等. 遗传改良降低白肋烟杂交种
烟碱转化率研究[J]. 中国农业科学, 2007, 40(1): 153−160
[10] 刘泓 , 熊德中 , 许茜 . 氮肥用量与留叶数对烤烟氮吸收及
烟碱含量的影响[J]. 中国生态农业学报, 2006, 14(2): 85−87
[11] 肖金香, 刘正和, 王燕, 等. 气候生态因素对烤烟产量与品
质的影响及植烟措施研究 [J].中国生态农业学报 , 2003,
11(4): 158−160
[12] 许自成, 张婷, 程昌新, 等. 不同覆盖措施对烤烟生理特性
及经济性状的影响 [J]. 中国生态农业学报 , 2007, 15(2):
69−72
[13] 易建华 , 贾志红 , 孙在军 . 不同根系土壤温度对烤烟生理
生态的影响[J]. 中国生态农业学报, 2008, 16(1): 62−66
[14] 李进平, 王昌军, 戴先凯, 等. 白肋烟烟碱的田间积累动态
及其与海拔高度的关系 [J]. 中国烟草学报 , 2001, 7(2):
36−39
[15] Burton H. R., Bush L. P., Djordjevic M. V. Influence of tem-
perature and humidity on accumulation of tobacco-specific
nitrosamines in stored burley tobacco[J]. Journal of Agricul-
ture and Food Chemistry, 1989, 37: 1372−1377
[16] 陈萍, 李天福, 冉邦定, 等. 施氮量与烟株营养元素的探讨
[J]. 云南大学学报: 自然科学版, 2001, 23(2): 133−136
[17] 李进平, 王昌军, 戴先凯, 等. 移栽和打顶时间对白肋烟烟
碱积累的影响[J]. 烟草科技, 2001 (6): 35−37