烤烟品种对镉吸收累积敏感性差异研究

为分析烟草全生育期对镉（Cd）吸收、累积及分配的品种间差异,筛选低Cd吸收品种,通过盆栽土培法并外源添加cd,研究了不同Cd水平对10个烤烟品种生长和cd分布的影响。结果表明,Cd对烤烟生长的影响存在显著的品种差异,NC89、龙江851和翠碧1号的根系对Cd毒害反应较敏感,云烟85和豫烟3号的根系对Cd耐性较强,低、高Cd对烤烟叶片生长都有促进作用,且烤烟根系比叶片对Cd毒害的反应更敏感。烤烟不同器官中对Cd含量和积累量都存在显著的品种间差异,其中叶片Cd含量中烟100、翠碧1号、云烟87和豫烟3号较低;不同烤烟品种对土壤cd变化的敏感响应程度不同,中烟100、红花大金元和NC89对Cd敏感性较低。     

土壤重金属处理对烟草中As、Cd、Hg和Pb的累积与分布的影响

为了解不同重金属处理烟草中重金属的累积及分布特征,进行了高、中、低浓度的砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)及其复合处理盆栽试验。结果表明:烟叶中As、Cd和Pb元素含量随时间变化规律为:初期收获期、中期,Hg为中期收获期初期。重金属污染胁迫下,烟草中重金属累积分布特征为:As和Pb为根茎叶,Cd为茎根叶,Hg为根叶茎(对照:叶根茎)。烟草中重金属(除Hg)含量总体随外源添加浓度的增大而显著增大(p0.05)。复合处理烟叶中重金属含量低于单元素处理。烟叶中重金属增幅顺序为AsCdPbHg,As和Cd处理间烟草(根、茎和叶)中As和Cd含量均差异显著。可见,烟草对土壤As和Cd污染最为敏感,烟草种植时应尽量选择土壤As和Cd含量较低的区域以避免其过度累积。     

土壤重金属处理对烤烟烟叶中Pb,Cr,Cu,As,Cd和Hg的分布与累积的影响

为了解不同浓度重金属处理的烤烟烟叶中重金属的分布及累积特征,进行了高、中、低浓度的铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、砷(As)、镉(Cd)和汞(Hg)处理土壤烤烟盆栽试验,并采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定了所得烤烟烟叶样品中这6种重金属元素的含量。结果表明:①不同部位有代表性烟叶中Pb,Cr,Cu和As的残留量大小顺序为:下部叶>中部叶>上部叶;Cd为:上部叶>中部叶>下部叶;Hg残留量在部位间的差异不显著。②在5%显著水平下,不同浓度重金属处理的各部位烟叶中Cu,Cr和Hg的残留量为:高浓度处理>中浓度处理>低浓度处理;Pb和As的残留量均为中、高浓度处理高于低浓度处理;Cd残留量在3个浓度处理间差异不显著。烟叶中重金属累积量随重金属加入量的增大而增加。     

改良剂对土壤重金属（Cd、Pb）的固定以及对烤烟生长影响

为了从源头减少烟草重金属对人类健康的潜在危害,通过盆栽试验,研究不同改良剂(凹凸棒土、活性炭、有机肥)对植烟土壤重金属(Cd、Pb)的原位固定以及其对烤烟重金属(Cd、Pb)吸收量和生长的影响.分析数据表明:与对照相比,改良剂使得土壤中二乙烯三胺五乙酸(DTPA)提取态Cd与Pb含量有着不同程度的减少,同时,改良剂抑制了烤烟对Cd和Pb的吸收,降低了叶片中Cd、Pb的含量;同时,烤烟南根向叶中转移Cd的能力大于Pb;土壤中DTPA提取态Cd与Pb的含量与烟叶中Cd、Pb的含量呈正相关,表明烟叶中Cd、Pb含量的降低是由于土壤中重会属的有效性下降所致;改良剂处理的土壤上烟叶叶绿素仪测定(SPAD)值与对照相比呈上升趋势,植株根系、高度、叶面积以及叶干重的增加,表现为改良剂降低了重金属对烤烟的毒害,促进了烤烟的生长.此外,随着改良剂剂量的增加,表现出的正面效益越明显.简而言之,3种改良剂增加了烟叶产量并且提高了健康质量.     

国内10省区烟叶中重金属含量的差异与聚类分析

为了解国内主产区烤烟烟叶中的重金属含量及分布,对国内10个省100个地区100个烤烟烟叶样品中的Cr,Ni,Cu,As,Cd,Tl和Pb含量进行了差异比较和聚类分析.结果表明:①大部分烟叶样本的Pb,Cr,Ni,As指标符合“无公害”烟叶标准,52％样本的Cd含量超出了“无公害”烟叶标准;②湖北、云南、贵州、四川和福建烟叶样品中7种重金属含量的变化趋势一致,陕西和辽宁的变化趋势一致,河南、黑龙江、湖南的则各不相同;③7种重金属中Cu含量最高,Cr和As含量相对较低,Tl含量最低;④湖南、湖北、云南、贵州、四川和福建烟叶样品中的Cd含量高于陕西、河南、辽宁和黑龙江;⑤按重金属含量将100个地区烟叶样本聚类为4个类别:贵州、四川2省,云南、湖北、福建、陕西、黑龙江5省的大部分地区和湖南、河南2省的部分地区为第1类,辽宁、黑龙江、湖北、陕西、云南5省的部分地区为第2类,湖南、河南和福建3省的部分地区为第3类,福建武平为第4类.     

不同打顶方式对烤烟吸收重金属的影响

为探讨烤烟重金属的调控措施,采用大田试验方法,研究了在土壤重金属复合污染的条件下,不同打顶方式对烤烟吸收重金属的影响.结果表明,处理B初花打顶正常留叶对叶部Cd、Pb、Cr(下部叶和中部叶)调控效果较好.在重金属复合污染条件下,烟株体内重金属Cd、Pb和Hg含量随叶位的升高而增加,Cr含量随叶位的升高而降低,根部含量最...     

覆膜栽培对烤烟重金属含量的影响

为探讨烤烟重金属的调控措施,采用大田试验,在重金属Cd,Pb,Hg和Cr复合污染土壤的条件下,研究了覆膜与不覆膜处理对土壤和烤烟中重金属含量的影响。结果表明:覆膜土壤的过氧化物酶、脱氢酶、酸性磷酸酶和脲酶的活性均低于不覆膜;不覆膜处理对下部叶和中部叶重金属治理效果较好;覆膜处理对上部叶重金属的治理效果较好;覆膜处理的烟根干重显著高于不覆膜处理;覆膜后烟根对Cd的吸收能力增强,Hg向腋芽中的迁移量与烟根对Hg的吸收能力均降低,Cr向烟茎中的迁移量与烟根吸收Cr的能力降低;覆膜和不覆膜处理重金属Cd,Pb和Hg在腋芽中积累均较多。因此,可通过调控腋芽量来减少重金属在烟叶中的积累量。     

改良剂施用量对Cd污染土壤修复及烤烟Cd积累的影响

为了研究改良剂施用量对重金属Cd污染植烟土壤的修复效果,在湖北恩施“清江源”科技园区采取盆栽方法,人工模拟Cd污染,试验研究了不同改良剂用量对土壤中总Cd、交换态Cd及烤烟叶片中Cd含量的影响。结果表明,施用改良剂使植烟土壤pH值升高,阳离子交换量显著增加,交换性Cd含量显著降低。施用改良剂显著降低了烤烟中部叶Cd积累量,最大降幅达51.59%     

重金属复合污染对茶叶重金属、主要生化成分含量及冲泡茶汤浸出率的影响研究

通过土壤盆栽实验,研究四种重金属As、Pb、Cr、Cd复合污染对茶叶重金属含量及主要生化成分含量的影响,同时研究了不同冲泡次数下茶汤中四种重金属的浸出率。结果表明:复合污染条件下,茶叶中重金属积累量显著高于对照,其高低顺序为PbCrCdAs,其中,Cd在盆栽土壤中的添加量低于As,但在茶叶中的积累量高于Cd,表明Cd在茶树体内的迁移率高于As。复合污染茶叶中的氨基酸和咖啡碱含量均低于对照,酚氨比值高于对照,从而降低了茶叶品质。四种重金属元素在茶汤中的浸出量均随着冲泡次数的增加而减少,Cd、Cr、Pb和As的总浸出率分别为:18.0%~35.7%、14.8%~26.8%、15.4%~31.9%和13.7%~22.1%,Pb和Cd的浸出率大于Cr和As;四种重金属元素之间的络合作用,会影响重金属在茶叶中的累积量和茶汤中的浸出量。     

临沂植烟土壤重金属空间分布特征与生态健康风险评价

土壤重金属空间分布与风险评价对土壤重金属污染防治具有重要的指导意义。以传统适宜烤烟种植区山东省临沂市为研究对象,通过布点采样和地理信息系统制图,分析了土壤重金属的空间分布以及地区、土类间的差异,采用地积累指数、污染指数分析了土壤重金属富集污染水平,并对土壤重金属潜在生态风险和人体健康风险进行了评价。结果表明,临沂植烟耕层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn平均含量分别为3.85、0.09、47.56、14.45、0.07、18.04、17.82和29.21 mg/kg;空间分布上,北部、中部和西南地区土壤重金属含量相对较高;8种重金属中仅Cd和Hg在部分土壤中表现出富集和污染;土壤重金属潜在生态风险大小顺序为Hg > Cd > As > Ni > Pb > Cu > Cr > Zn,其中部分土壤Cd和Hg对当地环境具有显著潜在生态风险;而土壤中所有重金属均没有显著的人体健康风险。因此,临沂植烟土壤存在一定程度的Cd和Hg污染风险,应采取措施进行控制。     

生物炭对弱碱性土壤烤烟Cd吸收及转运富集特征的影响

[目的] 通过研究施用生物炭后烤烟对Cd的吸收效应及分配富集特征,来阐明生物炭对Cd污染植烟土壤的修复及对烤烟Cd含量的降低效果。 [方法] 于2015年采用盆栽试验（每盆装土25 kg）,选取豫中地区弱碱性土壤,外源添加Cd 0 mg/kg（G0）、50 mg/kg（G1）、100 mg/kg（G2）,分别添加生物炭0 g/盆（T0）、300 g/盆（T1）、600 g/盆（T2）,采用二因素试验共计9个处理,分别为:G0T0、G0T1、G0T2、G1T0、G1T1、G1T2、G2T0、G2T1、G2T2。测定各处理的土壤pH值、土壤有效态Cd含量,并分析烟株采收时不同部位Cd含量和烟株对Cd的转运及富集系数。 [结果] （1）土壤pH值随生物炭施用量的增加而升高,处理G2T2的土壤pH值最大,为7.81;土壤有效态Cd含量随生物炭施用量的增加呈现降低的趋势。（2）土壤Cd含量与烟株叶片中的Cd含量呈极显著正相关关系,且在同一污染水平下,施加生物炭后,烟株各部位叶对Cd的吸收呈显著降低的趋势。（3）施用生物炭的处理,烟株整体对Cd的转运系数降低,烟株根系对Cd的富集系数升高,叶片对Cd的富集系数降低。 [结论] 在Cd污染土壤种植烤烟时适量施用生物炭可以降低土壤有效态Cd含量,从而降低烟叶Cd含量。      

镉浓度对烤烟幼苗镉含量及生长和生理指标的影响

为了探索重金属镉对烟草的危害机理,采用水培试验,调查了不同镉浓度处理在烟草幼苗各部位不同提取态的镉含量以及烟草幼苗干物质积累量、根系活力、叶绿素含量、硝酸还原酶活力和丙二醛含量等生理指标的变化。结果表明,烟草根系镉（Cd）以去离子水提取态为主,其次为醋酸提取态,叶片中Cd主要以醋酸结合态存在。随着镉浓度的提高,Cd存在由活性弱的化学形态向活性强的形态转化的趋势,干物质量的积累先升高后降低;不同Cd浓度处理时,烟草幼苗Cd含量表现为：茎>根>叶,随着Cd处理浓度的提高,烟草幼苗中的Cd更多的富集在烟苗的根部和茎部。根系活力和叶绿素含量逐渐降低;硝酸还原酶活性呈先升高后降低,丙二醛含量则反之。因此,与对照相比,低浓度Cd处理在一定程度上刺激烟草幼苗的某些生理活性,使其呈现更高的生物活性,但高浓度Cd处理则极显著抑制烟草幼苗的生长,使其各项生理活动降低,最终影响其正常的生长。     

中国烟叶铅、镉、砷的含量及分布特征

研究了我国烟叶主产区2004年生产的497份烤烟样品和17份白肋烟样品中铅、镉、砷的含量及分布特征。结果表明:我国大部分产区烤烟烟叶铅和镉含量低于4mg/kg,砷含量低于0.5mg/kg,铅和镉可能是目前我国烟叶中的主要重金属元素;白肋烟的铅和镉含量高于烤烟,砷含量则是烤烟高于白肋烟;在当前烤烟生产中,品种对烟叶铅、镉和砷积累的影响远小于生态环境条件和土壤元素背景值,因此,可以忽略品种的影响;不同产区烤烟的铅、镉和砷含量存在显著差异,铅和镉含量的差异大于砷,烤烟中这3种元素的含量均存在一定的地域分布,铅和镉的地域分布相对明显,砷则相对较弱。     

不同有机肥与无机肥配施对烤烟生长及铅、镉含量的影响

为降低烟叶中的重金属含量,提高烟草及其制品的安全性,采用盆栽试验的方法,研究了不同种类的有机肥与无机肥配施对烤烟生长发育及重金属含量的影响。结果表明,在施氮量相同条件下,有机肥与无机肥配施的处理在后期促进烤烟的生长发育,提高烟叶生物量;商品有机肥与无机肥配施显著降低烟株铅含量,烟叶铅含量比 CK 减少了43.83%;农家肥与无机肥配施显著降低烟株镉含量,烟叶镉含量比 CK 减少了33.29%;各处理烤烟不同器官对铅、镉吸收与分配分别为根＞叶＞茎与叶＞茎＞根,根系铅分配率达46.48%～60.91%,烟叶镉分配率为78.03%～81.39%。     

嫁接对烤烟烟碱和钾含量的影响

为研究嫁接对烤烟烟碱和钾含量的影响,选用烟碱和钾积累效率不同的基因型进行嫁接,并对烤后烟叶的烟碱和钾含量进行测定。试验结果表明,不同烤烟基因型烟碱和钾积累效率差异显著;自身嫁接对烟碱和钾积累的影响不显著;采用烟碱和钾积累效率不同的烤烟基因型进行嫁接,以烟碱和钾积累效率高的基因型为砧木可以提高烟碱和钾积累效率低的接穗烟叶的烟碱和钾含量,使用烟碱和钾积累效率低的基因型为砧木可以降低烟碱和钾积累效率高的接穗烟叶的烟碱和钾含量;多数嫁接组合烤后烟叶的烟碱和钾含量处于砧木和接穗之间,呈现趋中性,部分嫁接组合表现出超亲性状。嫁接技术可以用于调节烤烟叶片中烟碱和钾的含量。      

长沙烟区烟叶重金属含量与土壤重金属含量及其性质的相关性分析

为了解长沙烟区烟叶重金属含量与土壤重金属含量及土壤性质的关联规律，采用盆栽试验研究了该区域不同性质土壤烟叶中镉（Cd）、铅（Pb）、汞（Hg）、砷（As）及铬（Cr）的含量，并对烟叶中的重金属含量与对应的土壤中重金属含量及土壤理化性质进行了相关性分析。结果表明:烟叶中重金属富集系数Cd & gt; Hg & gt; Pb & gt; Cr & gt; As，表明烟叶是易富集Cd的作物；烟叶中Cd含量与土壤pH值和有机质含量呈显著负相关性，与速效磷呈显著正相关性；烟叶中Pb含量与土壤有机质含量呈极显著负相关性，与土壤CEC呈显著负相关性；烟叶中Cr含量与土壤有机质含量呈极显著负相关性；烟叶中As含量与土壤中速效磷呈极显著负相关性；烟叶中Cr、Cd和Pb含量分别与土壤中Cr、Cd和Pb存在显著正相关性。      

不同品种烤烟成熟期糖代谢酶活性及基因的表达分析

为了探究不同品种烤烟成熟期糖代谢的变化规律,明确烟叶品质形成的分子作用机理。以烤烟品种秦烟96、豫烟6号和K326为试验材料,测定分析了烤烟成熟期水溶性糖组分（葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、还原糖和可溶性总糖）含量、糖代谢关键酶活性及基因表达的变化。结果表明,3个品种烤烟水溶性糖组份含量变化趋势基本一致,各水溶性糖（蔗糖除外）含量呈先升高后降低的变化趋势,烟叶成熟时其含量达到峰值;蔗糖含量呈双峰波动,烟叶成熟时蔗糖含量较低。烟叶打顶至适熟阶段,SPS和AI酶活性对烟叶中水溶性糖的积累贡献最大,NtINV对烟叶糖代谢起主要调控作用;当烟叶由适熟至过熟时,AI酶活性主要参与烟叶糖代谢活动,而SS和SPS则对蔗糖积累起重要作用,NtSS和NtSPS对烟叶糖代谢起主要调控作用。同一生态环境和栽培条件下,豫烟6号内含物质充实,具有较高的水溶性糖分含量,SPS和AI酶活性的差异可能是造成烟叶糖组分及含量不同的重要原因。     

白肋烟烟叶氮同化能力及其对硝酸盐积累的影响

为明确白肋烟烟叶硝酸盐积累的主要原因,以烤烟为对照,研究白肋烟硝酸盐同化作用及其对硝酸盐积累的影响。结果表明:增施5倍氮素后,白肋烟较烤烟干物质积累量与烤烟相近;在相同供氮条件下,白肋烟烟叶硝酸盐含量较烤烟高103.36%,但氮素积累量,硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性,色素和总糖及还原糖含量,NH₄-N和可溶性蛋白质含量,基因GDHA_1、GS1、NIA1和NIA2表达水平均较烤烟低,氮还原同化能力弱。由相关性分析得出,烟叶硝酸盐含量与氮还原同化酶活性和两糖含量均呈现负相关,相关系数达极显著水平;可溶性蛋白质含量与氮还原同化酶活性和两糖含量均呈现正相关,相关系数达极显著水平。氮还原同化能力弱和能量物质供应不足是引起白肋烟硝酸盐积累的主要原因。      

烤烟成熟过程中部分酶活性及碳水化合物变化规律研究

通过对烤烟成熟过程中转化酶和淀粉酶活性,以及碳水化物的变化规律进行研究,为优质烤烟的生产中烟叶采收成熟度以及采收时间的把握提供依据。结果表明,在成熟过程中,中上部烟叶转化酶活性呈现先升高再降低的趋势,淀粉酶活性表现为双峰曲线,在上部叶中表现更为明显,碳水化合物含量整体表现为先升高再降低的趋势,但上部叶中糖含量在移栽100 d后又略有回升。在叶片达到生理成熟之前,碳水化合物含量的增加主要来自烟株体内光合产物的积累,淀粉的积累大于降解,达到生理成熟时碳水化合物的积累和降解达到动态平衡状态,淀粉含量最高,之后进入工艺成熟,淀粉含量开始降低,糖含量略有回升。中上部烟叶分别在移栽后85 d和110 d,达到生理成熟,之后分别在移栽后90 d和115 d达到工艺成熟。