生长素与钼配施对烤烟上部叶生理代谢及品质的影响

为探究生长素与钼配施对烤烟生理代谢及品质的影响,以‘云烟87’为材料,通过田间试验研究生长素和钼肥对烤烟光合作用、碳氮代谢、物理特性和化学成分的影响。结果表明,与对照相比,打顶后喷施生长素并追施钼肥不同程度地提高了叶片光合色素(叶绿素、类胡萝卜素)含量、气体交换参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)值和碳氮代谢酶(淀粉酶、转化酶、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶)活性;提高了烤后烟叶的叶长、叶宽、单叶重、填充值和抗张力,烟叶钾、总糖、还原糖含量显著增加,总氮、烟碱含量显著降低。生长素和钼肥对烤烟光合色素总变异的贡献率分别为68.85%、13.23%,对气体交换参数总变异的贡献率分别为50.66%、42.63%,对碳氮代谢酶总变异的贡献率分别为40.74%、34.02%,对物理特性总变异的贡献率分别为46.72%、49.55%,对化学成分总变异的贡献率分别为54.94%、36.22%。总的来看,生长素为主要效应因子,喷施生长素20 mg·kg^(-1)并追施钼肥4 mg·株^(-1)的处理在促进生理代谢和提高烟叶品质方面效果最佳。以上研究结果为激素和微量元素在烤烟生产中的合理应用提供了理论基础。

烤烟新品种川烟101的选育及特征特性

烤烟新品种川烟101(原编号A601)是以(红花大金元×RG11)F_(1)为母本、(云烟85×K346)F_(1)为父本杂交,以提高品种黑胫病抗性、烟叶易烤性为主要目标,经系谱法选育而成的烤烟纯系新品种。该品种田间长势强,植株塔形,叶片开片较好,适应性广,成熟特性好,易烘烤,中抗黑胫病和赤星病。综合经济性状显著优于主对照品种K326和副对照品种云烟87;综合感官质量、物理特性优于主对照品种K326和副对照品种云烟87,香型风格凸显程度较强;综合质量与主对照K326相当,优于副对照云烟87。川烟101是一个抗性、产量和品质都较好的优良烤烟纯系新品种,适合在西南烟区、东南烟区推广种植。

烤烟新品种川烟102的选育及特征特性

烤烟新品种川烟102是以(K326×云烟85)F_(1)为母本、(NC86×Coker176)F_(1)为父本杂交,以抗TMV和黑胫病为育种目标,经系谱法选育而成的烤烟纯系。该品种田间生长整齐,长势较强,植株为筒形,叶色绿,叶形长椭圆,农艺性状较好;该品种对TMV免疫,中抗黑胫病和赤星病,田间落黄好,较易烘烤,综合经济性状显著优于主对照品种K326,优于副对照品种云烟87;烤后原烟外观质量优于主对照品种K326,与副对照品种云烟87相当;感官质量优于主对照K326和副对照云烟87,综合质量与主对照K326、副对照云烟87相当。川烟102是一个经济性状优、品质好、适应广的烤烟纯系新品种,适宜在安徽等东南烟区、四川等西南烟区种植。

山东烤烟感官质量与化学成分关系及质量预测模型建立

为明确山东烤烟化学成分与感官质量之间的关系,探明影响山东烟叶质量提升的关键化学成分指标,对山东省6个地区代表性烟叶样品开展感官质量评价和常规成分、有机酸、生物碱、单双糖、多酚等5类23种化学指标测定,结合简单相关、方差分析、主成分分析和回归分析等统计方法进行数据分析。筛选出总糖、氯、绿原酸、降烟碱、柠檬酸/烟碱、油酸6个影响山东烟叶品质的关键化学指标,基于6个指标构建山东烟叶感官质量预测模型,验证样本预测值与真实值绝对差值0.43~3.88分,相对误差-5.66%~6.32%,平均误差3.18%。基于关键化学成分构建的感官质量预测模型可为山东烟叶质量的客观评价提供一定的技术支撑。

烤烟黑胫病抗性评价及生理响应特性分析

本研究旨在揭示不同烤烟品种对烟草黑胫病的抗性机理。通过对抗病性的鉴定,从24个烤烟品种(系)中鉴定出4个高抗品种、8个中抗品种、8个中感品种和4个高感品种。对这些品种在烟草疫霉(Phytophthora parasitica var.nicotianae)侵染后,从中选取2个高抗品种和2个高感品种测定其抗氧化酶系活性、水杨酸含量以及抗病相关基因的表达情况。结果表明,在受到病原菌侵染时,高抗品种的抗氧化酶活性显著高于高感品种,暗示着更强的氧化应激防御能力。此外,高抗品种中的内源水杨酸合成以及抗病相关基因的诱导表达均显著高于高感品种,表明这些品种能够更有效地激活其防御系统以应对烟草黑胫病菌的侵染。本研究结果为理解烤烟对黑胫病的抗性机制提供了重要信息,并为烟草抗病育种提供了理论依据。

施用不同有益菌剂对长期连作烤烟根际土壤微生态的影响

【目的】探究不同有益菌剂对长期连作烤烟根际土壤微生态环境的影响,为连作土壤改良及连作障碍消减提供参考依据。【方法】采用盆栽试验和高通量测序技术,分析长期连作烤烟后添加有益菌哈茨木霉菌剂T-22(T1处理)、枯草芽孢杆菌剂(T2处理)、哈茨木霉菌剂T-22+枯草芽孢杆菌剂(T3处理)的烤烟根际土壤理化性质、酶活性及微生物群落结构和功能。【结果】相较于不施有益菌(对照,CK),施用有益菌剂可提高长期连作烤烟根际土壤的速效养分含量和酶活性,其中,在10个环境因子中,速效磷(AP)含量对烤烟根际土壤细菌群落分布的贡献度(4.97%)最高,碱解氮(AN)含量对烤烟根际土壤真菌群落分布的贡献度(6.91%)最高,蔗糖酶(SC)活性对烤烟根际土壤真菌群落分布的贡献度(6.75%)次之;施用有益菌剂可提高长期连作烤烟根际土壤微生物群落丰度、多样性指数和细菌特有OTUs数;施用有益菌剂可改变长期连作烤烟根际土壤的指示物种丰度,其中,细菌假单胞菌属(Pseudomonas)为T1处理的指示物种,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和被孢霉属(Mortierella)为T1处理的优势菌属,丰度分别为12.2%和25.0%,Minimedusa属为T3处理的指示物种。单施细菌有益菌剂可降低长期连作烤烟根际土壤细菌群落主要代谢途径的丰度,单施真菌有益菌剂则相反;单施真菌、细菌与真菌有益菌剂混施可提高烤烟根际土壤真菌代谢途径的丰度。【结论】施用有益菌剂对长期连作烤烟根际土壤微生态环境具有一定的改良效应,其中,哈茨木霉T-22的施用效果较好,可用于烤烟连作障碍防控。

火土灰施用对植烟土壤微生物群落结构及烤烟产质量的影响

为明确火土灰对植烟土壤微生物群落结构及烤烟产质量的影响,采用连续2年的田间定位试验,共设置不施火土灰(CK)、半量火土灰(T1,3000 kg/hm^(2))、常量火土灰(T2,6000 kg/hm^(2))、倍量火土灰(T3,12000 kg/hm^(2))4个处理,研究3种梯度用量的火土灰对土壤细菌群落组成、优势菌群相对丰度及烟叶长势、经济性状和烤后烟化学成分的影响。结果表明:(1)连续2年施用火土灰的处理土壤中绿弯菌门、放线菌门相对丰度呈增加趋势,增幅最大的是T3处理,分别为15.35%和6.16%,同时T3处理的细菌OTU数量较CK增加了15.40%;(2)连续2年施用火土灰对烟株叶片生物量的提升作用显著,随着火土灰施用量的增加,2021、2022年T3处理叶片生物量的增幅分别为35.78%、51.12%,同时T3处理的产量和产值也是增幅最大的;(3)第1年还原糖和总氮含量因施用火土灰出现显著降低;第2年各堆肥处理的烤后烟叶化学成分趋于稳定,化学指标配比趋于平衡。倍量施用火土灰在优化土壤微生物群落结构、提高烤烟产质量等方面均具有优势,今后考虑在烟田生产上连续多年施用以强化效果。

烤烟新品种豫浓香201的选育及特征特性

为提高烤烟品种中烟100对根部病害的抗性和烟叶品质,以中烟100为供体,经EMS诱变、腺毛密度类型检测、黑胫病病圃鉴定等手段培育出烤烟新品种豫浓香201,于2023年4月通过全国烟草品种审定委员会审定。该品种遗传性状稳定,群体整齐一致,田间生长势较强,易烘烤。抗黑胫病(1号小种)和镰刀菌根腐病,中抗赤星病,中感黑胫病(0号小种)、根结线虫病和PVY,感青枯病、TMV和CMV。综合抗病力与对照品种NC89相当,根茎类病害抗性优于中烟100。产量、产值较高,主要经济性状和感官评吸质量优于对照品种NC89和中烟100。烤后原烟外观质量较好,化学成分协调,感官评吸甜感突出,符合目前卷烟原料的质量需要;烟叶成熟集中,适宜粮烟融合和机械化采收。豫浓香201适合在我国黄淮烟区有灌溉条件的烟区种植。

烤烟抗TMV改良株系YT01的创制和分析

为定向提高烤烟品种豫浓香201对TMV的抗性,以豫浓香201为改良材料,TMV免疫品种Va770为供体亲本,通过杂交、回交,利用分子标记结合表型筛选得到TMV免疫的纯合株系YT01,YT01农艺性状和大田生育期与豫浓香201基本保持一致。结果表明,YT01对TMV的抗性表现为免疫,TMV处理后活性氧积累低于豫浓香201,叶片中TMV正调控基因NtRAR1、NtNTF4、NtPR1a、NtHAK1、NtSGT1相对表达量均显著高于豫浓香201,负调控基因TMV CP相对表达量显著低于豫浓香201;主要化学成分与豫浓香201基本一致;外观质量、感官质量略优于豫浓香201。研究表明,豫浓香201定向改良品系YT01对TMV免疫,其他性状基本保持一致,质量有所提高,为豫浓香201病毒病抗性定向改良提供了材料基础。

滴灌施肥频率对烤烟生长、氮肥利用及烟叶产质量的影响

为探明滴灌施肥频率对烤烟生长、氮肥利用及烟叶产质量的影响,2018-2019年通过田间试验,以不施肥空白(CK)和当地常规处理(CF,即肥料干施+滴灌)为对照,研究低频滴灌施肥(DF1,即养分管理期1次滴灌施肥)、中频滴灌施肥(DF2,即养分管理期连续2天每天1次滴灌施肥)和高频滴灌施肥(DF3,即养分管理期连续3天每天1次滴灌施肥)对烤烟农艺性状、根系发育形态、氮肥累积量和利用效率及烟叶产质量的影响。结果表明,与CF相比,各滴灌施肥处理烟叶产量无显著差异(P<0.05),氮肥利用率有不同程度提高,烟株发育状况则因滴灌施肥频率而异。与DF1和DF2相比,DF3烟株旺长期叶面积系数分别增加了7.3%~33.3%和1.6%~28.7%,根系体积分别增加了3.9%~46.6%和21.2%~40.5%,氮素利用率分别提高了39.0%~95.0%和21.5%~34.3%,烟叶烟碱含量分别增加了17.5%~28.5%和12.5%~20.0%。与中频滴灌施肥和低频滴灌施肥相比,高频滴灌施肥有利于促进烟株生长和根系形态发育,提高氮肥利用效率和烟叶品质质量,是有效协同氮肥高效利用和烟叶产质量的滴灌施肥措施。

有机肥对云南曲靖烟区烤烟根黑腐病及产质量的影响

为研究云南曲靖烟区有机肥替代部分化肥对土壤性状和烤烟产质量的影响,采用田间调查统计和常规数据分析的方法,研究施用不同有机肥替代部分化肥对烤烟农艺性状、病害发生情况、烤烟外观质量和经济性状的影响。结果表明,有机肥替代部分常规化肥与单一施用常规化肥比较能显著提高烤烟农艺性状、降低病害发生、提高烤烟产量和产值,施用有机肥处理显著提高烤烟株高5.4%~11.1%,茎围3.5%~10.6%,最大叶面积4.6%~13.8%,分别降低黑胫病和根腐病发病率16.7%~33.4%和21.9%~42.1%,提高产量9.2%~22.0%,产值16.32%~30.54%,上等烟比例3.9%~6.3%。总之,在云南曲靖烟区,有机肥替代部分化肥能增加烤烟田间长势、降低病害发生和增加烤烟产量产值。该研究为有机肥在烤烟生产中的合理应用提供科学依据。

不同产地烤烟细菌群落组成与结构研究

为研究不同产地C2F等级烤烟表面细菌微生物的组成和结构,利用高通量测序技术测试了6个不同产地的C2F等级烤烟在醇化初期烟叶表面可培养细菌的组成和结构。结果表明:6个不同产地的烟叶样品表面分别检测到55、39、33、26、24和15个OTU,其中6个烟叶样品共同的OTU为6个。在属分类水平上,大部分烟叶表面可培养的优势细菌微生物是芽孢杆菌属(Bacillus),部分烟叶表面活跃着肠杆菌属(Enterobacter),伯克霍尔德菌属(Burkholderia)和罗尔斯通菌属(Ralstonia)。不同品种和产地的烤烟表面细菌结构具有明显差异,同一品种不同产地的烤烟表面细菌结构也存在明显差异。研究结果为利用细菌微生物醇化不同产区烟叶,提高烟叶品质、优化烟叶醇化流程提供理论依据。

基于气候适宜度的吉林省烤烟产量评估

烤烟是吉林省的经济作物之一,也是农民增收的重要作物之一,掌握其产量变化对保障烟农增收十分必要。气候条件是对烤烟产量影响最大的因素,目前预测评估气象因子对吉林省烤烟产量影响方面的研究较少。因此,本文利用指数平滑法分离出1981—2018年吉林省烤烟趋势产量和气象产量,利用隶属函数法确定了旺长期(6月)降水和大田生长期可用时间是影响吉林省烤烟产量的重要气象因子,计算出每个县各个影响因子的适宜度,再通过信息熵值法计算出烤烟产量气候影响因子的权重,并计算出每个地市的综合气候适宜度,最后建立烤烟气象产量与地市综合气候适宜度的多元线性回归模型。结果表明,烟叶旺长期降水和大田生长期可用时间是吉林省烤烟产量的气象限制因素,其中烤烟旺长期降水影响权重占0.81,大田生长期可用时间影响权重占0.19。通过该方法建立的产量预报模型准确率在80%以上,该方法可以用于烤烟产量评估。

降氮增施有机肥对烤烟生长发育和产量的影响

为了提高烤烟质量和经济效益,以龙江986为供试品种进行随机区组试验,设置5个处理,对不同处理烤烟农艺性状、干物质积累、叶绿素含量及经济性状进行测定,以此分析不同施肥配比条件下烟株生长发育及经济性状的变化情况。结果表明,施用肥料的处理其各项农艺性状指标均优于未施肥的对照处理,其中F3(硝酸钾+精制有机肥)和F5(硝酸钾+烟秆有机肥)处理效果最好。增施有机肥及仅施硝酸钾均能够促进烟株的生长,但仅施硝酸钾的效果没有配合施用有机肥的效果好。有机肥与硝酸钾配合施用有利于增加烟株根、茎、叶的干物质积累,与F2(只施硝酸钾)处理相比,团棵期效果最好的为F4(硝酸钾+蚯蚓有机肥)处理,根增加0.40 g,茎增加0.86 g,增加叶重2.25 g;始采期效果最好的为F3处理,茎增加6.64 g,叶增加3.67 g。有机肥与硝酸钾配合施用能够提高烟株叶绿素含量,与F2处理相比,F3处理SPAD值增加1.0,F4处理增加1.6,F5处理增加0.9。此外,有机肥与硝酸钾配合施用能够提升烟株的产量及品质,与F2处理相比,F4处理的单叶质量最大,为5.71 g;产量最高,为1 465.95 kg·hm^(-2),对提高烟株的单叶质量及增产作用效果较好;F5处理的上等烟率最高,为7.05%,可明显改善烟株的品质。综合来看,降氮增施有机肥对烤烟生长发育和产量存在正向促进的作用。F3处理有利于改善烟株农艺性状,F4处理在干物质积累、提高叶绿素含量、单叶质量和产量方面存在一定优势,F5处理有利于提高上等烟率。在生产过程中可以结合具体需求筛选合适的处理或者搭配使用。

基于代谢组学分析光照时间对烤烟生长发育的影响

光照时间对烤烟的产质量具有重要影响。通过盆栽试验对烤烟进行长日照(16 h光照/8 h黑暗)和短日照(8 h光照/16 h黑暗)培养,对各处理的烟叶进行化学成分和代谢组学分析,从代谢组学水平上探讨不同光照时间对烤烟生长和品质的影响。结果表明,长日照处理的烟叶褪黄较多,生长较快;短日照烟株的氮代谢延迟,成熟缓慢。长日照处理上、中部烟叶还原糖含量较短日照处理分别提升30.56%、33.82%,总氮含量分别降低11.50%、20.46%,化学成分协调性变好。代谢组学分析显示,长日照和短日照烟株中共有92种差异代谢产物(短日照烟株相对长日照烟株4种上调和88种下调),包括氨基酸、有机酸、糖类和嘧啶;功能分析表明,这些产物在14条KEGG途径中显著富集,涉及代谢通路、嘧啶代谢、苯丙氨酸代谢和苯丙素类生物合成。因此,光照时间可能通过调节烤烟的代谢通路、苯丙素类生物合成、嘧啶代谢、氨基酸相关途径和烟酸衍生生物碱合成,从而影响烤烟生长发育和品质。

2个烤烟品种代谢物差异及其与品质关系的研究

为探究云烟87与云烟116品种烟叶的常规化学成分、代谢物和感官质量的差异及三者间的关系,在云南省红河州6个试验地同时开展试验,取烤后C3F等级烟叶进行常规化学成分测定、GC-MS分析和感官质量评价。结果表明,云烟87烟叶的总糖、还原糖和生物碱含量显著高于云烟116,淀粉含量和两糖比则与之相反;云烟87烟叶整体感官质量要优于云烟116,具体表现为香气质较好、香气量更足、刺激性较小、余味更舒适、清甜香型风格更突出;通过多元统计分析方法共筛选出31种差异代谢物,主要是酯类、烷类和醛类化合物,这类物质是辨别2个品种烟叶的关键生物标记物;和弦图表明多数差异代谢物与香气质、香气量、刺激性、余味、清甜香型风格彰显度得分呈正相关,多数酯类及2-庚醇、苯甲醛和壬酸等烤烟致香物质在云烟87烟叶中的高表达量是造成该品种烟叶感官质量优于云烟116的重要原因;通过代谢通路富集分析发现,差异代谢物主要富集于碳水化合物代谢、氨基酸代谢和能量代谢等代谢通路中,其中,碳水化合物代谢是2个品种烟叶差异最显著的代谢途径。较低的酯类等香气物质含量是导致云烟116烟叶吃香味逊色于云烟87的重要原因,因此后续可通过适当的栽培、调制等措施提升此类物质含量,从而提升云烟116烟叶的品质。

灌溉起垄对烤烟上部叶片生长发育及品质的影响

本研究旨在探讨提高山东烟区烤烟上部叶可用性的水分管理策略及其生理响应机制。通过田间试验,以‘中烟100’为试验材料,分析了灌溉配合起垄处理对烤烟上部叶物质积累、光合特性、氮磷钾含量以及积累量、叶片组织结构和烟叶化学成分的影响。结果表明,与对照处理相比,全生育期内的灌溉处理显著增加了根、茎、叶的干物质积累量和烘烤后叶片的厚度,同时提高了光合作用特性;促进了氮含量由根、茎向叶片的转运,并增加了生长后期叶片的氮含量和氮素积累量;降低了还原糖、总糖含量,烟碱和总氮含量也有显著提高,糖碱比和氮碱比的值均在适宜范围。综上,灌溉起垄能够有效促进烤烟上部叶的生长发育以及提升其品质,为提升山东烟区烤烟上部叶的可用性提供了参考。

基于数字化描述的烤烟中部叶外观质量评价方法研究

为阐明不同典型生态区烟叶外观质量特征及区域间差异,跟踪了2019—2021年11个典型生态区46个县的230个试验点的烟叶样品,通过构建“刻度尺”模式外观质量数字化描述评价方法,对不同生态区中部烟叶样品进行评价。结果表明,烤烟外观质量指标间存在极显著相关关系,不同区域间外观质量差异较明显,其中武夷山区和皖南山区单项指标和综合评价分值较高,其次是云贵高原、南岭山区、秦巴山区、东北产区、中原产区;黔中山、武陵山区、鲁中山区、雪峰山区整体品质偏低。年际间比较,2019年与2020、2021年单项指标和综合评价差异较明显,2020年与2021年际间无明显差异,样品质量较稳定。

有机肥+生物炭+微生物菌剂配施对烤烟多酚和化学成分的影响

以云烟87为研究对象,采用三因素三水平正交试验设计,设置3个生物炭(900、1800、2700 kg/hm^(2))、3个微生物菌剂(30、60、90 kg/hm^(2))和3种有机肥(羊粪肥、芝麻饼肥、菜籽饼肥)组合成9个处理,并以无机肥为对照处理,研究了上述因素对烤后烟叶多酚类和常规化学成分的影响。结果表明:生物炭施用量是影响烤烟的多酚和化学成分含量的主效因素,随着生物炭施用量的增加,烟叶的总糖、还原糖及各种多酚类物质含量均有所增加,施用2700 kg/hm^(2)生物炭的整体表现较优。微生物菌剂也是重要的影响因素,随着微生物菌剂施用量的增加,烟叶的总糖、还原糖、多酚类、绿原酸含量均有所增加,施用60 kg/hm^(2)微生物菌剂的整体表现较优。施用有机肥的影响则较小,其中,羊粪肥的表现相对较好。综上,最佳组合方式为2700 kg/hm^(2)生物炭+60 kg/hm^(2)微生物菌剂+羊粪肥,并且将其可应用于凉山产区烤烟的施肥管理中。

基于化学成分可用性的韶关烟区特色烤烟品种筛选及其评价方法探索

为明确韶关烟区不同特色烤烟品种的烟叶化学成分可用性,以及探索评价烟叶化学成分可用性的最佳方法,以韶关地区的主栽烤烟品种粤烟97为CK,采用化学成分可用性指数和局部惩罚型变权模型对红花大金元、翠碧一号、中烟特香301等3个特色烤烟品种在3个试验点的烟叶化学成分特征及其可用性进行了评价。结果表明:3个特色烤烟品种在韶关烟区不同试验点的化学成分差异较大,化学成分可用性指数分析结果表明,中烟特香301的CCUI值与CK最接近,翠碧一号的居中,红花大金元的最低;局部惩罚型变权模型分析结果表明,中烟特香301的F值(变权)略低于粤烟97的,但高于红花大金元、翠碧一号的。综上,中烟特香301在韶关烟区的化学成分可用性相对较高,可进一步试种研究。