烤烟品种K326和云烟87对镉胁迫的生理响应及抗性差异

水培条件下,研究镉(Cd)胁迫后2个常用烤烟品种(K326和云烟87)对Cd的吸收及Cd在细胞中的分布,比较Cd处理前后烟株的生物质积累、叶绿素含量、根系活力、叶表及根尖微结构的变化.结果表明,外源Cd处理使K326的生物量比对照降低37.7%,云烟87生物量降低76.2%;K326的总叶绿素含量比对照降低64%,云烟87的降低53%;K326根的活跃吸收面积比对照降低33.3%,云烟87的降低13.9%.不加Cd时,2种烟草气孔大小均一,密度相近,Cd处理后,两者的气孔均减小,密度增大.在Cd的影响下,K326品种的细胞直径下降了35%,云烟87的下降不显著.Cd处理使完整饱满的根尖变得皱缩平秃.Cd处理使K326叶表腺毛腺头变小、腺毛变细,尤其腺基部变细更明显;Cd处理使云烟87叶表腺毛发育相对延迟.Cd主要存在于K326和云烟87的根部,分别占总量的82%和89.4%,在叶细胞的5个组分中,以可溶性组分中最高,且K326中Cd的含量高于云烟87.从生物质积累量来看,Cd处理对K326的影响小于对云烟87的影响,两个烟草品种耐受Cd的能力差异较大.     

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%     

云南不同品种和产区烤烟烟碱含量的差异

为了给卷烟生产企业提供云南烟叶烟碱含量的特征情况,对2004～2007年云南省12个烟区4个主栽品种[云烟85,K326,红花大金元(红大)和云烟87]的13912个烤烟烟叶样品的烟碱含量检测数据进行了差异统计分析。结果表明:①云南省烤烟上部烟叶烟碱平均含量为3.31%,中部烟叶为2.56%,下部烟叶为1.77%,部位间差异达显著水平,总体上云南烤烟烟碱含量水平基本适宜;②州(市)间烤烟相同部位的烟碱含量的差异达到显著水平;③云南4个主栽品种上部和下部烟叶烟碱含量的高低顺序均为:红大K326云烟85云烟87,且差异达显著水平,中部烟叶烟碱含量的高低顺序为:云烟85K326红大云烟87,云烟87的烟碱含量显著低于红大、K326与云烟85,K326、红大和云烟85差异不显著。     

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。      

不同土壤改良剂对烟草吸收镉的影响

采用盆栽试验,利用黄壤与红壤土研究了蛭石、草木灰、花生壳生物黑炭、秸秆生物黑炭、海泡石、腐植酸钠6种改良剂对降低烟叶中镉含量的效果.结果表明,与对照相比,除施用草木灰和腐植酸钠外,其他改良剂均不同程度降低了烟叶中镉含量,以海泡石处理的效果最好,可分别使黄壤和红壤土上栽培的烟叶镉含量降低32％～42％和86％,两种生物黑炭处理仅在红壤中效果较好,可降低烟叶镉含量31％～52％.不同改良剂处理的土壤有效态镉与烟叶中镉含量呈极显著正相关(r=0.95,P＜0.01),改良剂的作用是通过降低土壤中镉的有效性而达到降低烟叶镉含量的效果.土壤pH与土壤有效态镉含量呈负相关关系,但相关程度随土壤性质不同而有所差异,黄壤土的pH与土壤有效态镉含量呈极显著负相关(r=-0.93,P＜0.01),但红壤土中二者关系不显著.说明改良剂在不同类型土壤中的作用机制存在差异.     

不同品种初烤烟叶短期醇化过程中质体色素和化学成分的变化

为了进一步优化烤烟烟叶的醇化过程,对翠碧一号、K326、云烟87三个烤烟品种初烤烟叶（C3F）进行了醇化试验。结果发现：随着醇化的进行,所有品种烟叶的叶绿素含量先下降,然后趋于稳定。类胡萝卜素含量变化趋势与叶绿素相似,但变化幅度较平缓。醇化过程中主要化学成分变化品种间存在差异,翠碧一号总氮、烟碱含量均呈现较大幅度下降,总糖含量增加;而K326和云烟87的总氮和烟碱含量呈现小幅增加,总糖含量下降。所有品种烟叶的还原糖含量均随醇化时间延长而增加,但增幅有所不同,翠碧一号增幅最高,云烟87次之,K326增幅最少。烟叶pH值在醇化过程中均逐渐降低。翠碧一号烟叶醇化速度明显快于K326和云烟87。     

53海泡石改良Cd污染植烟土壤效果的研究

2012年在清江源科技园区温室大棚内,以宣恩县晓关乡酸性土壤为供试土壤,通过人工模拟污染,采用盆栽试验方法,研究了海泡石对Cd污染植烟土壤的改良效果。研究结果表明,植烟土壤添加海泡石比例达50%时,可有效提高土壤pH值,降低土壤Cd活性,抑制烟株对土壤Cd的吸收。同时,添加30%~50%海泡石可显著促进烟株的生长发育,增加上部烟叶的总糖含量。由此可见,土壤中添加海泡石可以达到改善土壤酸性环境,提高烟叶安全性和产量的三重功效。      

不同品种烤烟对土壤微量元素的响应

为了探明不同品种烤烟对土壤微量元素的响应能力,选用K326、云烟87和红花大金元(红大)3个品种,测定了烤烟根际土壤、根系及不同部位烟叶微量元素含量。结果表明:不同品种烤烟对土壤微量元素的响应能力表现为K326云烟87红大,不同微量元素在烤烟根系中的含量为FeMnZnCu。烟叶Cu含量表现为上部叶中部叶下部叶;Mn含量表现为下部叶中部叶上部叶;K326和红大烟叶Fe、Zn表现为下部叶中部叶上部叶,而云烟87则表现为中部叶下部叶上部叶。因此,对烤烟补充微肥时,应根据烤烟品种的特性合理进行,从而提升烟叶产量和品质。     

重金属污染农田土壤修复技术的工程应用分析

目前,针对农田重金属污染问题,人们已经提出了许多解决策略,以保证农田的安全耕作。土壤修复的目的是在重金属污染的农田中生产安全的粮食作物,而不是有目的地去除多余的金属。为深入探究重金属污染农田的修复技术,本研究基于土壤生态修复的相关原理,以贵州省毕节市农田土壤为研究对象,测量了121个农田采样点位土壤中的11种重金属元素含量,其中Pb、Zn、Cd这三种元素变异系数超过了100%;Ni、Co、Mn、Cr、V这几种元素与其他元素相比地质累积指数较低,因此对土壤的污染程度较低。本研究按照常规种植流程在农田种植农作物后,定期对田间种植活动进行管理,包括灌溉、施肥、杀虫、除草等,并应用了绿色土壤改良剂,通过绿色合成方法生产的纳米材料,可以以多种方式辅助土壤的绿色修复。经修复后,农田土壤中重金属Cd、Pb、Zn的有效态含量均降低了35%以上,整体修复效果达到了既定目标。     

不同钝化剂处理下镉和铅在土壤-杭白菊体系中富集迁移特性及菊花品质的变化

为综合评价生物质炭、调理剂和腐殖酸3种不同钝化剂对杭白菊镉（Cd）和铅（Pb）含量降解的影响,通过土壤盆栽实验研究了钝化剂处理下Cd和Pb在2种土壤-杭白菊体系中的富集迁移特性及菊花品质的变化。结果表明：在2种不同程度Cd和Pb污染土壤中添加3种钝化剂杭白菊整体对Cd富集系数均降低,其中添加生物质炭降幅最显著（54.70%、72.27%）;添加生物质炭相较于其它2种钝化剂对抑制Cd和Pb在茎-花间的迁移以及菊花茶茶渣中的残留量效果均最显著,茶渣中两者的残留在土壤1中分别下降48.91%、56.10%,土壤2中分别下降62.77%、86.00%。土壤1中添加生物质炭花中绿原酸、木犀草苷和异绿原酸A含量与对照相比增幅最显著,分别为154.93%、77.11%和99.09%;而土壤2中添加3种钝化剂,3种有效成分含量均极显著提高。综合分析,生物质炭对Cd和Pb在杭白菊植株中的降解,降低菊花茶中的残留以及提升菊花品质方面效果最佳,可作为杭白菊种植区土壤钝化修复首选材料。     

Lability of Cd,Cu, and Zn in polluted soils treated with lime,beringite, and red mud and identification of a non-labile colloidal fraction of metals using istopic techniques

The use of soil amendments has been proposed as a low input alternative for the remediation of metal polluted soils. However, little information is available concerning the stability, and therefore the longevity, of the remediation treatments when important soil parameters change. In this paper we investigate the effect of pH changes on the lability of heavy metals in soils treated with lime, beringite, and red mud using a modified isotopic dilution technique in combination with a stepwise acidification procedure. Significant amounts of nonlabile (fixed) Cu and Zn were found to be associated with colloids <0.2 microm in the solution phase. The results obtained indicated that the mobility of fixed colloidal metals is significant and increases with soil pH. This must be considered because most of the soil amendments are alkaline and increase soil pH. All the soil amendments significantly decreased the lability of Cd, Zn, and Cu in the soils as a whole. However, when the soils were re-acidified, the labile pool of metals increased sharply and in the case of lime and beringite, the lability of the metals was similar, at equal pH, to the untreated soil. In contrast the lability of metals in the red mud treated soils was always smaller than that in the untreated soils across the range of pH values tested. These results suggest that the mechanism of action of lime and beringite is similar and probably related to increased metal adsorption and precipitation of metal hydroxides and carbonates at high pH. In the case of red mud, a combination of pH dependent and independent mechanisms (possibly solid-phase diffusion or migration into micropores) may be responsible for the metal fixation observed.     

AM真菌和牛粪对铅污染土壤的修复效应

铅污染会对环境和人体健康产生较大风险,如何修复污染土壤、降低农产品中的铅残留值得深入研究。在温室盆栽条件下研究了接种丛枝菌根(AM)真菌、施加牛粪及复合处理对铅污染土壤的修复效应和机理。结果表明,在所有铅污染水平下,接种AM 真菌、施加牛粪和复合处理均显著促进烟草生长,改善烟草磷营养。复合处理在所有铅污染水平下均降低烟草铅残留量,而施加牛粪仅在轻度和中度铅污染水平下、接种AM 真菌仅在重度污染水平下作用显著。土壤pH 升高,铅有效性降低。可见,AM 真菌和有机肥对铅污染地区优质烟叶生产及铅污染土壤的植物修复具有一定的应用潜力。     

镉胁迫对不同植烟土壤硝化速率及N2O排放的影响

为明确镉(Cd)胁迫对不同植烟土壤的硝化速率及氧化亚氮(N₂O)排放的影响,采用外源镉添加试验,设置两个 Cd浓度梯度(10和100mg/kg),以探究Cd胁迫下中性(中性土1和2)和酸性(酸性土1和2)植烟土壤的净硝化速率以及N₂O排放特征。结果表明:1)随培养时间增加,植烟土壤铵态氮含量逐渐减少,而硝态氮含量逐渐增加,且低Cd胁迫和高Cd胁迫均未显著改变这一变化趋势;2)植烟土壤净硝化速率在培养前期(1~7 d)发生较大波动变化,Cd胁迫明显增加了酸性土1在第1天的净硝化速率;3)整体上各处理酸性土的N₂O排放速率和累积排放量高于中性土,高Cd胁迫增加了酸性土1的N₂O初始排放速率,培养结束后酸性土1的N₂O累积排放量达355.42μg/kg;4)各植烟土壤N₂O排放速率和累积排放量与土壤pH和全氮含量极显著负相关,而与有机质和铵态氮含量极显著正相关。本研究结果表明植烟土壤的N₂O排放受土壤酸碱性和氮底物的影响,酸性土的N₂O累积排放量高于中性土,且高Cd胁迫增加其N₂O排放量,后续可通过土壤酸化改良以达到N₂O减排目的。     

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。     

烟粉虱MED隐种对不同烟草品种的适合度比较

烟粉虱MED隐种是近年来烟草上的重要害虫,为明确不同烟草品种对烟粉虱的抗性水平,应用微虫笼研究了烟粉虱在6个烟草品种上的寿命、产卵量、卵-成虫存活率、发育历期等重要生物学参数,比较了烟粉虱对不同烟草品种的适合度差异。结果表明：除卵孵化率外,烟粉虱MED隐种在供试烟草品种上的寿命、产卵量、卵-成虫存活率、发育历期均存在显著差异。雌成虫寿命和产卵量均以在翠碧1号上最高（35.9 d,236.5粒）,在NC89上最低（9.6 d,27.8粒）;雄成虫寿命在K326上最长（7.2 d）,在云烟87上最短（1.8 d）;卵-成虫存活率在红花大金元上最高（91.6%）,在云烟87上最低（81.4%）;发育历期在红花大金元上最短（19.5 d）,在云烟99上最长（21.1 d）。烟粉虱MED隐种对不同烟草品种的适合度高低顺序为翠碧1号、K326 > 红花大金元 > 云烟99、云烟87 > NC89。     

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。     

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。     

烤烟新品种云烟97的选育及其特征特性

云烟97系用云烟85作母本、CV87为父本选育而成的烤烟新品种.该品种田间生长整齐一致,株式塔形,平均打顶株高115.3 cm,采收叶数19.8片,大田生育期120～127 d.叶形长椭圆,主脉粗细中等.各项经济性状指标优于对照K326.该品种抗黑胫病,中抗根结线虫病,对叶斑类病害的抗性优于对照K326和云烟85.烤后原烟外观质量较好,内在化学成分比例协调.该品种适宜我国南方主产烟区种植.     

种植海拔对烤烟石油醚提取物及常规化学成分的影响

为探讨种植海拔高度对烤烟烟叶品质的影响,测定了在相同的土壤基质、种植密度、施肥水平、施肥方案和农艺措施条件下于湘西北石门县与慈利县200~1200m海拔高度盆栽的烤烟品种新K326和云烟87初烤烟叶C3F的石油醚提取物总量、总烟碱、还原糖、总氮、氯和钾含量。结果表明:①海拔与烤烟石油醚提取物总量显著正相关(P<0.05);②海拔与烤烟总烟碱及总氮含量负相关,新K326和云烟87分别达显著(P<0.05)和极显著水平(P<0.01);③海拔与烤烟还原糖和糖碱比值均正相关,新K326和云烟87分别达极显著(P<0.01)和显著水平(P<0.05);④海拔对初烤烟叶钾含量和氯含量均无明显影响。结论:适当提高烤烟种植的海拔高度,有利于提高烟叶的香气量,并使烟叶主要化学成分的含量更加协调,从而提高烟叶的可用性。