农艺措施对植烟土壤条件及烟叶生产影响的研究进展

良好的土壤条件是烟叶产量和品质形成以及土地利用可持续性发展的提前。综述了近年来国内烤烟生产的种植方式、施肥运筹和土壤保育改良对土壤条件及烟叶生产影响的研究进展,系统探讨了农艺措施对土壤物理、化学和微生物等方面表现的调控效应,并对植烟土壤条件的改良与土壤保育提出了建议,以期为指导烤烟大田生产调控提供参考。

不同施氮水平对山东褐土烟田供氮状况及烤烟质量的影响

通过田间试验,在临沂烟区褐土烟田中,设置了不施氮肥(N0)、施氮82.5kg/hm2(N1)和施氮105kg/hm2(N2)3个处理,研究不同施氮水平对植烟土壤供氮状况及烤烟质量的影响。结果表明,随着施氮水平的增加,土壤中的硝态氮和铵态氮相应升高,烟株的干物质积累量相应增加。在烟株的整个生育期内,烟株的含氮量呈下降趋势,随施氮水平的增加,下降趋势渐缓。上部叶烟碱随施氮水平增加而增加,中部叶和下部叶中的烟碱则下降。

高低土壤肥力条件下烤烟对氮素吸收、分配和利用的研究

在费县褐土烟田,运用15N示踪技术研究了高低土壤肥力条件下烤烟对不同来源氮素的吸收、分配及利用。结果表明,在高低土壤肥力条件下,烤烟吸收的土壤氮量多于吸收的肥料氮量,烤烟吸收的氮素18.67%～29.32%来自于肥料,70.68%～81.33%来自于土壤。随生育进程,肥料氮占总氮的比例呈降低趋势,土壤氮比例呈增加趋势。在生育前期,低肥力土壤烟株吸收的肥料氮和土壤氮量高于高肥力土壤;在生育中后期,趋势相反。烤烟成熟过程中,茎的氮素积累量和分配比例增加,叶片的氮素积累量和分配比例降低,高肥力条件下茎的氮素分配比例增加幅度和叶片的氮素分配比例降低幅度均高于低肥力的。低肥力土壤烟株的氮肥利用率为8.81%～11.20%,高肥力土壤烟株的氮肥利用率为3.00%～16.76%。

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0～105kg/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。

叶面和根部施用沼液对烟叶产质量的影响

【目的】研究叶面和根部施用沼液对陕西延安烟叶产量与质量的影响,明确沼液在延安烟叶生产上的应用效果、施用水平及施用方法,为充分利用沼液资源、提高植烟效益提供依据。【方法】以延安烟区主栽烤烟品种延安1号为材料,研究沼液不同施用水平(原液稀释至30%,25%,20%,15%)和施用方式(叶面喷施、根部穴施)对烟叶经济性状、病害发生、外观质量、化学成分和感官质量的影响。【结果】施用沼液能够提高烟叶产量和产值,抑制病毒病和气候斑点病的发生,但叶面喷施方式会导致上等烟比例下降,且提高了赤星病和角斑病的发病率。随着沼液施用水平的提高,烟叶外观质量和感官质量均呈下降趋势,施用15%~20%水平沼液对外观质量和感官质量均无明显影响。施用沼液对烤后烟叶总糖、还原糖、总氮和蛋白质含量无明显影响,但可在一定程度上提高总植物碱和钾含量。【结论】在延安烟区,在常规施肥基础上,烟叶移栽时宜进行根部穴施20%水平(15000 kg/hm^(2))沼液,既不影响烤后烟叶外观质量和感官质量,还能提高烟叶产量和产值,降低病毒病的发病率。

典型香型间和地区间烟叶中性致香物质组成与含量差异

【目的】为明确典型浓香型、中间香型和清香型3种香型间和不同香型产区的烟叶中性致香成分组成和含量特点及差异性。【方法】在河南省4市9县、贵州省4市8县和云南省5市13县采集了379份C3F烟样,采用GC-MS法对其中性致香物质的组成和含量进行了分析测定,运用多重比较和系统聚类分析了致香成分含量的特点和差异性。【结果】浓香型烟叶的类胡萝卜素降解产物和苯丙氨酸类降解产物显著高于清香型和中间香型烟叶;清香型烟叶的类西柏烷类降解产物极显著高于浓香型和中间香型;中间香和清香型烟叶的棕色化反应产物和新植二烯含量极显著高于浓香型。同一香型下不同产区间的总致香物质含量以浓香型的叶县、中间香型的平坝和清香型的文山极显著高于其他产烟县。3种香型的烟叶苯丙氨酸类降解产物和类西柏烷类降解产物变异系数较大。【结论】总结了不同香型和不同产区烟叶的致香物质组成和含量特点及差异性,为工业进行烟叶调拨和卷烟产品配方设计提供依据。

不同育苗措施对烟苗素质的影响

研究了烤烟阳光板大棚育苗的播种期与增温措施组合对烟苗素质的影响,结果表明,3月20日为富锦烟区最适宜的播芽种期,并于4月11日(小十字期)假植,采用离地床、地上铺砖坑作保温层(20 cm)、上垫5 cm表土的育苗措施。移栽前烟苗素质表现为苗床期60 d,茎高10.5 cm,茎粗0.61 cm,真叶数9.2,单株鲜重7.78 g,单株干重0.38 g。

施肥方法对红河烟区绿色烟叶生长及产质量的影响

2008年在弥勒县西三镇和红河卷烟厂烤烟试验基地两个试验点,探讨不同施肥方法对红河烟区绿色烟叶生长及产质量的影响。试验设11个施肥处理,调查各处理烟叶的农艺性状、外观质量、内在化学成分和烤后产质量。结果表明,处理4(施用自配化肥,不含硝态氮,由磷酸二铵、碳酸铵、硫酸钾混配而成,不施有机肥)和处理7(50%N的自配化肥+50%N的成品有机肥)的总体表现较好,可以初步作为红河烟区绿色烟叶生产的施肥方法。

基于多源信息的烤烟香型分类

为我国烤烟典型香型的分类提供参考,以2014年全国浓香型、中间香型、清香型烟叶代表性产区18个州(市)45个县(区)的520个C3F初烤烟叶样品为研究对象,通过对常规化学成分、外观质量、物理特性进行测定,基于多源信息应用随机森林算法进行分类模型构建。结果表明:利用随机森林算法基于多源信息构建的烤烟香型分类模型较好,分类正确率为91.54%,AUC(ROC曲线下的面积)为0.972 6。其中,对浓香型烤烟分类效果最好,没有误判,中间香型误判率为7.57%,清香型烤烟误判率为18.87%;影响烤烟香型分类的重要变量为氯离子、总糖、宽度、厚度和钾离子,影响浓香型和中间香型烤烟分类最重要的变量为氯离子,影响清香型烤烟分类最重要的变量为总糖。基于烤烟多源信息利用随机森林算法进行香型分类,在浓香型和中间香型分类效果较好,清香型分类效果稍差。

组合框栏对打叶机组时空出料量的调控与优化应用

对常规框栏、常规钝化框栏、喷涂硬质合金框栏进行试验效果分析,并围绕调控各级打叶器的撕叶效率及出叶比例,进而优化叶片结构的思路,设计了一个组合框栏的应用方法。结果表明:组合框栏应用中,二打、三打的撕叶率分别比设计值高2.74和3.23百分点,二打出叶比例比常规框栏提高了2.58百分点,三打、四打的出叶比例分别降低了1.79和1.86百分点。这说明组合框栏主要提升了二打、三打的撕叶率,使二打的出叶比例显著提升,并在一定程度上降低了三打、四打的出叶比例。在叶片结构方面,组合框栏能保持较好的大中片率、碎片率、烟末率、叶含梗率及梗含叶率,长梗率比常规框栏提高了2.71百分点,说明组合框栏能得到较好的叶片结构,特别在长梗率方面具有优化作用。由此可见,组合框栏应用能合理调控各级打叶器的撕叶率和出叶比例,得到良好的叶片结构。

外加纤维对再造烟叶物理与常规烟气指标的影响

通过对造纸法再造烟叶中加入不同种类纤维,测定了4种样品的物理指标与常规烟气指标,分析了不同纤维对造纸法再造烟叶片基和产品物理与烟气指标。结果表明,外加纤维为漂白针叶木浆时,再造烟叶片基和产品都具有较高的耐破强度、平衡含水率,但是填充值较低;外加纤维为未漂白亚麻浆时,填充值较高,松厚度较好,但是抗张强度、耐破强度和平衡含水率都较低;未漂白阔叶木浆相对漂白阔叶木浆具有较高的填充值、耐破强度、松厚度和平衡含水率,而抗张强度较低;未漂白阔叶木浆相对于漂白阔叶木浆具有较高的总粒相物,焦油和CO释放量。综合各烟气指标,多数指标均较低的是未漂白亚麻浆和漂白阔叶木浆。在保证再造烟叶综合质量的前提下,建议采用多种外加纤相搭配的方式添加,根据产品需要取长补短,试验为企业从外加纤维的角度来满足造纸法再造烟叶不同的物理特性与烟气指标需求提供了技术支撑。

造纸法再造烟叶柔性制浆技术的应用研究

为了解决再造烟叶企业生产的浆料较差、分丝帚化率低、过度切断纤维、浆料稳定性差、浆料得率低和产品物理指标波动大等问题,试验结合原料特点和制浆技术,对原有的磨浆机磨片进行改进,并改进原有的制浆工艺,提出了一种适用于再造烟叶生产的柔性制浆技术。通过对比,分析了柔性制浆技术前后的制浆工艺及该技术应用前后的浆料纤维形态,分析了柔性制浆技术的特点,此工艺提高了浆料品质,在保证产品松厚度和抗张强度等物理指标稳定的条件下,为生产运行车速从现在的平均80 m/min提高到平均165 m/min以上提供了技术支撑,实现了原料的精细化加工及加工过程的可控可调。

施氮对烤烟氮素积累、分配及土壤氮素矿化的影响

在田间试验条件下,通过设置不同的施氮量处理研究了施氮对烤烟氮素累积、分配及棕壤氮素矿化的影响。结果表明,随施氮量增加,烟株氮素累积量增加;不施氮处理的氮素快速累积期在移栽后9—11周,之后烟株氮素累积量降低;而施氮处理烤烟的氮素快速累积期提前至移栽后7—9周,之后烟株氮素累积量继续增加。氮素在不同器官中的分配比例为叶片>茎>根系,随生育进程,中部叶及下部叶的氮素分配比例降低,烟茎氮素分配比例增加,根系氮素分配比例变化较小;施氮推迟了上部叶最大氮素分配比例出现的时间,不施氮、施纯氮82.5、105.0 kg/hm2处理分别出现在移栽后11周、13周和15周。随施氮量增加,土壤无机氮含量及氮素表观矿化量增加;施氮推迟了土壤无机氮含量高峰值及阶段氮素表观矿化量高峰值的出现时间。在植烟条件下,移栽后5周内各处理的氮素表观矿化量均为正值,6周后均为负值,与施氮量无关。

“压榨+组合干燥机”片基成形干燥工艺在造纸法再造烟叶中的应用研究

为解决制约再造烟叶企业生产的高车速问题,项目组研发了具有自主知识产权的往复式叠层隧道干燥成套设备,并在线研究了"压榨+组合干燥机"片基成形干燥工艺,分析了车速与网部、压榨部车速的关系;车速与一段烘箱、小缸速度的关系;车速对片基厚度、松厚度、灰分和抗张强度的影响;车速对烘箱出口片基水分的影响;车速对小缸组的表面温度、烘缸压力的影响;烘箱对片基、再造烟叶干度的影响;片基干燥系统对纸机各关键工序工艺指标的影响;片基成形干燥系统运行情况。结果表明该干燥方式有利于提高片基、产品的物理指标,适应了高车速的运转;确定了往复式叠层隧道干燥成套设备的工艺参数,并优于设备升级前的工艺。

云南曲靖烟区典型植烟土壤氮素矿化规律研究

以云南曲靖烟区的主要植烟土壤为研究对象,采用Warning淹水培养方法,研究了不同类型土壤的氮素矿化过程。结果表明,淹水培养0-14 d宣威水稻土、罗平黄壤、罗平红壤、宣威红壤和宣威紫色土土壤铵态氮含量迅速增加,此期间的氮累积矿化量约占最高氮矿化量的83.7%。14 d后,宣威水稻土、罗平黄壤、宣威红壤和罗平红壤土壤铵态氮含量缓慢增加,表现为氮素的持续矿化;罗平红壤培养28 d土壤铵态氮含量达到最高值,其他3个土壤在42 d达到最高值;而宣威紫色土在14 d后土壤铵态氮含量持续减少,表现为氮素的固定。培养过程中(除42 d外),土壤铵态氮含量均表现为罗平黄壤、宣威水稻土>宣威红壤>罗平红壤>宣威紫色土。土壤氮累积矿化速率随培养时间逐渐降低且符合对数函数,罗平黄壤最高,宣威紫色土最低。罗平黄壤、宣威水稻土、罗平红壤土壤氮矿化率随培养时间逐渐增加,罗平黄壤的土壤氮矿化率最高,宣威紫色土最低。说明罗平黄壤和宣威水稻土的供氮能力较强,生产中应适当降低氮肥用量;宣威紫色土的供氮能力较弱,生产中适当补充氮肥,促进烟苗生长。

典型植烟土壤氮素矿化研究

以湖南、湖北和山东烟区的主要植烟土壤为研究对象,采用Warning淹水培养方法,研究了不同类型土壤的氮素矿化过程。结果表明,淹水培养0~14 d为土壤铵态氮含量快速增长期,培养14 d的土壤铵态氮含量显著高于培养始期,土壤氮素矿化速率为正值,表现为氮的矿化。15~28 d土壤铵态氮含量变化较小。28 d后土壤铵态氮含量逐渐降低,各阶段的土壤氮素矿化速率为负值,表现为氮的固定。在氮素矿化阶段,土壤铵态氮含量表现为水稻土〉黄棕壤（南漳）〉黄壤〉黄棕壤（利川）〉红壤、褐土。在整个培养过程中,水稻土的铵态氮含量最高,棕壤和褐土的铵态氮含量最低,说明水稻土的氮素供应能力较高,棕壤和褐土的氮素供应能力较低。回归分析表明,培养7、14、21和28 d的氮累积矿化量与土壤有机质含量和全氮含量呈极显著或显著正相关关系,说明有机质和全氮含量是评价土壤供氮能力的有效指标。

造纸法再造烟叶平滑度及两面差测定方法的研究及应用

造纸法再造烟叶平滑度指在一定真空度下,使一定容积的空气量在一定压力下通过试样表面和玻璃面之间的间隙所需的时间,根据这一原理,对造纸法再造烟叶试样进行了平滑度及两面差试验条件的对比分析试验,探索出了一种适合造纸法再造烟叶平滑度及两面差的测定方法。此方法可行、合理,且测试出的结果平行性和稳定性都较好,为今后开展相关方面的工作奠定了一定的基础。

造纸法再造烟叶品质智能调控-烘润干燥系统工艺研究

为了解决再造烟叶企业高生产车速下产品涂布率低、稳定性较差、涂布后半成品水分含量高、致香成分易挥发等问题,项目组研发了新型辊式涂布与浸渍涂布相结合的智能化涂布系统及"低温烘烤+调态处理"的复合烘烤系统。通过对涂布系统设备关键工序参数及系统控制试验、烘润干燥工艺试验的研究,确定了"智能调控-烘润干燥系统工艺"的参数,最后通过品质智能调控系统、烘润干燥系统运行情况分析,进一步验证了本系统及工艺的合理性。为解决高车速下提高涂布率、提高调控能力、质量稳定性、改善产品后续加工特性等方面提供了基础性的技术保障。

造纸法再造烟叶生产线智能型网前成形工艺

为解决原有流送成形工艺存在的纤维分散性差,浆流脉冲大,浆料浓度波动大,自动化控制程度低等问题,保证纸机车速190 m·min^(?1)稳定运行,试验研究了智能型网前成形工艺,分析了车速与上网浆量关系以及智能型网前成形系统对片基、产品绝干定量波动的影响,结果显示:上网浆量随纸机车速增加而增加,车速较高时,需提高上网浆量以保证产品定量的均一稳定。智能型网前成形系统使用后再造烟叶纵向绝干定量波动性比使用前小,再造烟叶纵向绝干定量更稳定。因此,智能型网前成形系统实现了在线调控和稳定片基纵横向定量,提高了产品质量和生产效率。