烤烟不同生育期的钾素营养对烟叶产量和含钾量的影响

采用砂培法模拟烤烟不同生育期的钾素营养对其产量和质量的影响。结果表明,烟叶产量与烤烟生育前、中期供钾量呈极显著正相关;烟叶含钾量与烤烟生育中、后期供钾量是极显著正相关,并建立了逐步回归模型;通径分析发现,烤烟生育中期供钾强烈影响烟叶产量和含钾量,生育前期供钾主要对烟叶产量有一定作用,而对烟叶含钾量影响较小;生育后期供钾主要影响烟叶含钾量,而对烟叶产量作用较小。本文首次提出生育后期充足供钾对提高烟叶含钾量作用极大,提倡钾肥分次施用,为钾肥的经济有效施用提供了理论依据。      

提高烟叶含钾量技术途径的探讨

综述了近１０ 年国内烟叶含钾量方面的主要研究进展,在此基础上提出进一步提高广东南雄烟区烟叶含钾量的技术途径。     

钾对烤烟叶片解剖结构的效应及其品种差异

本研究通过对不施钾（N：P2O5:K2O=1:2:0),标准施钾（N：P2O5：K2O＝1：2：3）和高施钾（N：P2O5：K2O＝1：2：5）3个施钾水平对4个烤烟品种（NC27NF,G－28,净叶黄和TI112）的烟叶组织结构的影响进行研究。结果表明,随着施钾量的增加,4个品种烟叶含钾量也增加的同时,其中的厚度,海绵组织厚度和栅栏组织的胞间隙均呈减小趋势,它们与施钾量构成显著的负线性关系。而组织比和栅栏组织厚度则呈现逐渐增加的趋势,构成显著的正线性关系。钾元素能显著地改善烟叶的解剖结构,提高其内在品质。施钾后烟叶海绵组织的变化明显大于其它组织部分。研究还表明,钾对不同品种的叶片内部的不同部位组织的影响强度表现出明显的不一致性。     

施钾量对不同生态区烤烟生长和钾肥利用率的影响

为研究不同生态区施钾量与烤烟生长和钾肥利用率的关系,以不施钾（CK）为对照,分别在气候和土壤差异明显的山东即墨和云南罗平开展了3个钾水平（即墨,T1 123.75 kg/hm²、T2 247.50 kg/hm²、T3 371.25 kg/hm²;罗平,T1 67.50 kg/hm²、T2 135.00 kg/hm²、T3 202.50 kg/hm²）的田间试验。结果表明：（1）施钾肥显著提高即墨烤烟茎、叶的生物量和总生物量,仅显著提高罗平烤烟烟叶生物量;T1、T2和T3显著提高烟叶生物量,即墨分别为7.62%、29.4%和31.5%,罗平分别为12.4%、19.5%和13.1%。（2）施钾肥显著提高即墨烟叶钾积累量和钾总积累量,T3效果最显著;显著提高罗平烤烟钾总积累量,T2效果最显著。（3）即墨施钾量与烤烟烟叶产量、烟叶钾含量和钾总积累量之间呈极显著正相关,而罗平则符合一元二次方程曲线;罗平T2对应施钾量下,烟叶产量、烟叶钾含量和钾总积累量与最大值（6579 kg/hm²、2.19%、230 kg/hm²）接近。（4）T2处理,即墨烟叶含钾量>3%,钾肥表观利用率（RE）和钾肥农学效率（AE）最高,分别为27.8%和2.50 kg/kg,钾肥偏生产力（PEP）降低,土壤钾素盈余显著;罗平RE高达45.3%,AE和PEP较高,分别为8.05 kg/kg和49.3 kg/kg,土壤钾素亏缺显著。综上,T2处理在提高即墨和罗平烟叶产质量和钾肥利用率以及平衡土壤钾素方面效果显著,可推荐为两地烤烟生产的适宜施钾量。     

改型颗粒钾肥对烤烟烟叶含钾量及品质的影响

室内实验证明,添加吸附材料可使改型钾肥释放钾离子的速度明显慢于普通三元复合肥.盆栽和田间试验结果显示,硫酸钾经过添加吸附材料改型后施用,可提高烟叶钾含量;2002年下部叶钾含量增加0.52个百分点,2003年中部叶钾含量增加0.2个百分点.施用改型钾肥能改善香气质、提高香气量,突出表现为烟叶余味更加舒适,刺激性减轻.     

根部温度和氮素形态互作对烤烟生长和钾素积累的影响

采用盆栽试验,研究了根部不同温度和不同氮素形态的互作对于烤烟生长和钾素积累的影响。结果表明:提高根部温度和供应NO₃-N 比例,能够显著促进烟株的生长,根系活力和钾素积累增加。根部温度为10℃和18℃时,供应的NH₄-N 烟株根系对钾素的吸收能力较弱;当根部温度为35℃时,供应100%NO₃-N 的烟株生长旺盛,但供应NH₄-N 的烟株生长受到强烈抑制,根部生物量下降,并有大量的钾素外泌。通过分析可知,氮素形态对烟株生长和钾素积累的影响大于根部温度。提高根部温度和供应硝态氮有利于烟株的生长和钾素的吸收;当根部温度较高时,氨态氮不利于烟株的生长。      

不同氮素形态和用量对烤烟硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响

研究了不同氮素形态和用量对烤烟硝态氮含量的影响.结果表明:鲜烟叶硝酸盐含量随硝态氮比例和施氮量的增加而呈现出上升的趋势,其含量相应低于烤后烟叶,并与烤后烟叶的硝酸盐和亚硝酸盐含量之间均存在着极显著的正相关关系;烤后烟叶硝态氮含量与硝态氮比例和施氮量之间均呈显著或极显著正相关,硝酸盐和亚硝酸盐含量的变化规律在不同部位的烟叶间表现一致,二者之间的相关也达到极显著水平,但中部叶的硝态氮含量明显高于上部叶.此外,烤后烟叶烟碱和总氮含量与施氮量均呈极显著正相关,与硝态氮比例的相关则未达显著水平.     

基于NIR和化学指标的国产烤烟烟叶产地、部位模式识别

分别以NIR光谱和总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯检测数据为基础,采用基于马氏距离的判别法对2003、2004年1129个国产烤烟烟叶样品的产地和部位进行了模式识别.结果表明:采用NIR光谱与这6个主要化学成分指标对烟叶产地的识别准确率分剐为88%～94.5%和62%～78%.对不同产地烟叶部位的识别准确率分别为71%～75%与63%～67%,对同一产地烟叶部位的识别准确率分别为82%～87%与80%～93%,对上、下部烟叶模式识别的识别准确率分别为92%～98%与89%～98%.NIR光谱可用于烟叶产地、部位的识剐,这6个主要化学成分指标仅适合于烟叶部位的识别.     

低肥力土壤施氮对烤烟干物质积累、氮素吸收及产质量的影响

在低肥力地块上,通过田间试验研究了不同氮肥用量对烤烟干物质积累、氮素吸收及产质量的影响.结果表明,增加施氮量可提高烟株干物质积累量、氮素积累量和根、茎、叶的氮素含量;土壤中无机氮含量变化可分为前期增加、中期降低和后期相对稳定3个阶段,增施化学氮肥可以短期内明显增加植烟土壤中无机氮含量.在0～105 kg/hm2施氮范围内,随施氮量增加,烟叶产量、均价、产值增加,烟叶化学成分趋于协调.施氮对烤烟生物产量、氮素吸收积累和烟叶产质量有明显的影响.     

生物钾肥对烤烟含钾量和经济性状的影响

试验研究了生物钾肥对烤烟含钾量和经济性状的影响.结果表明,与对照相比,施用生物钾肥能够显著提高烤烟中、上部叶,上、中、下茎部和叶脉中的含钾量;增大上、中、下部茎以及叶脉、叶片之间的钾浓度梯度,使烤烟钾素的分布更集中于烟株的地上部,为提高中、上部烟叶的含钾量提供钾源,增加钾素的积累.同时提高产量、单叶重、上等烟比例和均价,显著提高产值.     

不同叶片结构烤烟化学成分的差异

为明确不同叶片结构烤烟化学成分的差异,以云烟85为材料,利用近红外光谱法测定了不同叶片结构样品的常规化学成分、多酚物质、有机酸及21种氨基酸的质量分数。结果表明,随叶片结构由紧密到疏松：(1)总植物碱和总氮的质量分数呈降低趋势,还原糖和总糖的质量分数及总糖/总植物碱比值、总氮/总植物碱比值呈升高趋势;(2)绿原酸质量分数在尚疏松至疏松的变化过程中显著降低;芸香苷质量分数、多酚总量呈先升高后降低趋势;(3)丙二酸、十四酸、亚油酸、二十酸的质量分数在尚疏松至疏松的变化过程中显著降低;乙酰丙酸的质量分数在尚疏松至疏松的变化过程中显著升高;(4)脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丙氨酸、丝氨酸、谷氨酸、4-氨基丁酸、色氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、赖氨酸、甘氨酸和亮氨酸的质量分数及氨基酸总量逐渐下降。     

云南曲靖不同海拔烟区土壤和烟叶硼含量的分布状况及相关性

通过对云南曲靖烟区不同海拔植烟土壤有效硼和对应的烤烟硼含量的分析研究,得出该区土壤和烟叶中硼素分布的基本状况,在此基础上研究了土壤有效硼对烟叶硼含量的影响,并对不同海拔烟区的土壤有效硼含量和烟叶硼含量的分布特点进行了研究。结果表明:(1)曲靖植烟土壤有效硼平均含量基本处于适宜范围,平均为(0.46±0.25) mg/kg,但变幅较大(0.01～3.31 mg/kg);其中37.19%的土壤样本存在不同程度的缺硼(≤0.40 mg/kg)或硼含量偏高(＞1.0 mg/kg),该地区能够满足优质烟叶正常生长发育所需的土壤有效硼含量土壤占62.81％,其余土壤需对硼素进行适当调整;(2)曲靖烟区烟叶的硼含量平均为(24.06±11.09) mg/kg,变幅为3.22～66.44 mg/kg,有81.42％的烟叶样本硼含量在10.00～40.00 mg/kg范围内;(3)研究表明烟叶的硼含量与土壤有效硼含量间呈极显著正相关关系;(4)在曲靖地区土壤有效硼和烟叶硼含量均表现出随海拔高度降低而逐渐降低的变化趋势,特别是在1300～1500 m的海拔范围内表现得尤为明显。      

不同焦油量烤烟化学成分差异

对湖南烟区上、中、下3个部位烤烟样本按高、低焦油释放量进行分组,分析了不同烤烟焦油释放量组别的烟叶化学成分差异.结果表明:高焦油组烟叶烟碱含量显著高于低焦油组;高焦油组烟叶钾含量显著低于低焦油组;高焦油组烟叶糖碱比值、氮碱比值、钾氯比值的平均值比低焦油组高,但差异不显著;高低焦油组烟叶总糖、还原糖、总氮、氯含量及两糖比值的差值规律不明显.     

不同品种烤烟衰老期碳氮代谢及相关基因表达的差异分析

  目的  研究不同品种烤烟叶片衰老期碳氮代谢及相关基因表达的差异及关系。  方法  以田间成熟落黄表现不同的4个烤烟品种中部叶为材料,分析叶片成熟衰老过程中质体色素、碳氮代谢中间产物含量的变化,检测了相关基因的表达量。  结果  ① 豫烟10号叶片叶绿素和类胡萝卜素的含量较低,并随着叶龄的增加降低的幅度最大,CCD表达量较高,NC89的降低的幅度较小,含量较高,CCD表达量较低。②叶片淀粉含量在叶龄50~60 d时达到峰值后开始下降,从峰值到叶龄70 d,降幅较大的豫烟10号（38.65%）,淀粉合成相关基因GBSS1和SBE的表达量相应较低,总糖和还原糖含量从峰值至叶龄70 d也表现较大的降幅。③ NC89的淀粉、总糖、还原糖和总碳含量均相对较高,云烟87和K326的碳代谢指标则居豫烟10号和NC89之间。④豫烟10号叶片成熟衰老过程中总氮、碳氮比、烟碱含量显著低于NC89,这与豫烟10号氮素转移相关的GS1-3基因表达量在叶龄40 d之后显著高于NC89,参与氮同化相关的GS2、GDH1和NR基因表达量相对较低的特征一致。  结论  叶片衰老速度快的品种具有淀粉合成代谢弱,淀粉含量较低,氮素同化代谢较弱而再利用和再转移代谢能力较强,总氮、碳氮比较低的碳氮代谢特征。      

不同氮素水平对烤烟生长发育的影响

研究了不同氮素水平下烤烟的大田生长发育规律。结果表明：除严重缺氮（未施氮）外，不同氮素水平对出叶速度和总出叶数没有影响；随着氮素水平提高，田间叶面积系数、烟株最大叶面积和地上部干物质量不断增加，氮素过量造成的烤烟过度生长主要是从旺长后期开始的；适宜氮素用量（本试验为６ｋｇ氮／亩）烤烟旺长前、旺长期和成熟期的干物质积累比例分别为１５％、６０％和２５％，经济系数约为７５％。     

烤烟叶绿素含量遗传分析

应用主基因+多基因6个世代联合分析方法对烤烟丸叶×Coker319组合的总叶绿素含量性状进行了分析。结果表明:丸叶×Coker319组合的总叶绿素含量受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,主基因加性效应为-5.89,主基因显性效应为-3.47;B1、B2和F2世代总叶绿素含量的主基因遗传率分别为3.61%、46.11%和48.94%;多基因遗传率分别为52.04%、8.25%和0.00%,说明F2世代总叶绿素含量表现出较高的主基因遗传率,并受环境影响。对烤烟总叶绿素含量的改良要以主基因为主,同时注意环境的影响。     

不同烤烟品种(系、组合)叶面分泌物和石油醚提取物变化动态

研究了高香气烤烟新品系8306和其他8个烤烟品种(系、组合)叶面分泌物和石油醚提取物的变化动态,结果表明:(1)在旺长期、成熟期和调制后,不同烤烟品种(系、组合)叶面分泌物和石油醚提取物均存在显著或极显著差异;与其他烤烟品种(系、组合)相比,8306具有较高的叶面分泌物和石油醚提取物含量;(2)烟草从旺长到成熟期,叶面分泌物含量持续增加,但调制后,极显著降低。石油醚提取物含量在上述3个时期内表现出逐步增加的趋势;(3)调制后烟叶石油醚提取物含量与旺长期和成熟期的石油醚提取物含量呈显著正相关关系,而叶面分泌物却无此规律;(4)调制后烟叶叶面分泌物和石油醚提取物含量达到极显著正相关关系,相关系数为0.82。     

几个烤烟品种与施氮量等栽培因素对烟叶可用性的综合效用评价

以提高烟叶的内在品质和工业可用性为主攻方向,通过不同烤烟品种与施氮量、打顶时间和种植密度的正交试验,研究分析了试验因素对主要农艺性状、烟叶品质和经济性状的影响效用.结果表明,从降碱降焦、改善烟叶香气质和余味、增进香气量、提高烟叶的工业可用性考虑,烤烟品种的选择是关键,合理控制施氮量是重要保证,因地制宜地调控种植密度和确定打顶时间也有一定作用.3个供试品种中,以中烟98的烟叶质量综合评价最好.适当控制氮肥,平衡和改善烟株的氮营养状况,仍是今后提高基地烟叶质量和可用性的主要栽培调控措施.合理的种植密度和适宜的打顶时间,也是重要的农业配套技术.综合分析认为,本试验最优组合为中烟98施氮量97.5 kg/hm2,行距110cm,株距55 cm,种植密度16530株/hm2,50%中心花开放期打顶.     

烤烟叶片色素含量的高光谱预测模型研究

研究烤烟叶片的高光谱曲线特征,探索建立烤烟色素含量的高光谱预测模型,以促进高光谱技术在现代烟草农业中的发展。采用大田试验,分析了不同光质条件下,烤烟叶片光谱的特征。利用相关分析方法,确定了21个光谱参数与色素含量的相关性,并建立了叶片色素含量的高光谱线性与非线性模拟方程。不同光质处理下,烟叶叶片光谱曲线相似,在可见光与近红外短波区域差异比较明显,而在近红外长波区域基本没有差异。光谱参数G_NDVI和TCARI分别与叶绿素、类胡萝卜素含量之间有较好的相关性,并建立了预测模型。经精度检验的结果显示,模型能较好的预测烤烟色素含量。光谱参数G_NDVI和TCARI能有效检测烤烟色素含量,为高光谱技术在不同生态区域的应用提供理论依据。