烟叶稳定碳同位素组成受控因素分析

毛佳琦，郑允允，张二强，王 培，付玉洁，王 瑶

（1.浙江大学中原研究院，河南 郑州 450001；2.陕西中烟工业有限责任公司技术中心，陕西 宝鸡 721013）

【研究意义】碳的两种稳定性同位素12C 和13C 因原子质量不同而使其在分解速率、化学键能强度、气相中传导速率等物理化学性质上具有差异性，从而导致植物体生物化学反应前后碳同位素组成（δ13C）的改变，即同位素分馏［1］。C3 植物的δ13C 值分布在-22‰～-35‰，该值与植物生理特征、遗传特性、生长环境、光合作用类型等多种因素密切相关［2］。烟叶属C3 植物，是一种对生态环境较为敏感的经济作物，在烤烟种植过程中生态环境的差异会对叶片的光合速率、水分利用效率和气孔开闭等各种生理状态产生影响，导致不同生态种植区烟叶δ13C 值存在差异。【前人研究进展】烟叶13C 值受非生物因素如水分、温度、光强和光质、土壤盐分、CO2浓度、海拔高度、经度、纬度等和生物因素如烟叶部位、叶片成熟期、叶片结构等多种因素影响，因此，烟叶δ13C 值是烟叶种植产地气候环境信息和其内部复杂生理生态过程的综合表征［2-4］。不同生态种植区的烟叶由于气候环境条件影响，导致不同种植区烟叶δ13C 值存在差异。自20 世纪50 年代发现不同植物间稳定碳同位素组成存在差异以来［5-6］，随着质谱测定技术发展，稳定碳同位素技术在植物水分利用效率、光合作用途径、植物群落水平、树木年轮、土壤-植物碳循环、植物对气候变化响应和适应、农产品产地溯源等方面得到广泛应用［7-12］，在生理生态学领域主要用于研究稳定碳同位素组成的小范围变化与作物品种差异的关系及环境因子对植物稳定碳同位素组成的影响［13-14］。……