外源抗坏血酸与谷胱甘肽对打顶后烟草氧化 还原平衡及烟碱的影响

烟碱含量偏高是我国烤烟的现状。如何有效降低烟叶烟碱含量,提高烤烟工业可用性是烟叶生产中的一个难题。根据烟草打顶导致烟碱含量急剧上升和机械损伤造成细胞氧化迸发的的现象,本试验从打顶创伤引起的一系列生理变化入手,采取打顶后在伤口涂抹抗氧化剂抗坏血酸+谷胱甘肽(As A+GSH)和抗坏血酸(As A)两种方法来抑制活性氧含量的上升,探究茉莉酸刺激烟碱含量上升和活性氧含量之间的关系,并比较两种方法在抑制活性氧及烟碱上升的效果。结果发现,涂抹As A+GSH和As A处理对烟草叶片超氧阴离子、过氧化氢、丙二醛的上升有抑制效果,过氧化氢降解速度慢于超氧阴离子,在烟草内有积累现象。涂抹As A+GSH和As A处理在打顶6 h时茉莉酸含量低于常规打顶,对茉莉酸的产生有抑制效果。其中处理96 h后,打顶后涂抹As A+GSH的处理叶片烟碱含量比常规打顶低21.5%,打顶后涂抹As A的处理叶片烟碱含量比常规打顶低17.5%。且各检测指标之间存在显著或极显著的相关性。另外,打顶后24 h,各处理的活性氧含量回到对照(不打顶)的水平。试验表明,抗氧化型物质(As A+GSH)涂抹打顶后烟草的伤口能有效抑制活性氧、茉莉酸和烟碱含量的上升,且活性氧、茉莉酸、烟碱之间存在着密切联系。As A+GSH比As A有更强的抗氧化性,能更好地抑制打顶后烟碱的上升。     

机械损伤对烤烟植株氮素吸收及体内烟碱含量的影响

采用砂培和营养液培养方法,研究了在营养生长阶段切除顶芽和叶片损伤对烟株生长、体内烟碱浓度、氮浓度及吸氮量的影响。结果表明,切除顶芽导致烟株体内烟碱浓度和含量显著增加。叶片损伤也能增加体内的烟碱浓度,且损伤二次比损伤一次的效果更为明显,说明叶面损伤对烟株体内烟碱合成的影响具有累积效应。但叶面损伤对烟株体内烟碱合成的影响小于打顶处理。切除顶芽和叶面损伤对烟株体内的氮浓度及吸氮量均无显著影响,但显著提高了烟株体内单位氮素产生烟碱的能力。试验结果还表明,机械损伤刺激烟株体内烟碱的合成,烟碱增加与氮素吸收无直接关系。     

RPW2表达载体构建及对烟草的遗传转化

将RPW2基因插入表达载体pBI121的表达盒中,构建了RPW2组成型表达载体。通过农杆菌叶盘转化法转化烟草叶片,经卡那霉素筛选、PCR扩增和Southern杂交鉴定证明,RPW2基因已成功转入烟草细胞中,获得6个转基因株系。RT-PCR半定量分析表明,转基因烟草株系的叶片中有RPW2基因的表达。不同转基因株系表达量不同,转基因株系T-R2和T-R4表达量较高。转基因植株叶片上人工接种烟草赤星病菌液检测转基因植株的抗病性,结果表明,与对照植株相比转RPW2基因植株对烟草赤星病抗性显著增强,说明RPW2基因在烟草中也具有抗病能力。另外,转基因株系间RPW2基因表达量虽有差异,但抗病性没有显著差异。     

不同用量葡萄糖对土壤氮素转化的影响

通过利用不同用量葡萄糖和硫酸铵进行土壤样品室内培养并定期测定土壤中无机氮素含量和微生物量氮变化,研究了可利用碳源数量对土壤氮素转化的影响。结果表明,添加葡萄糖使土壤微生物活性明显提高,无机氮含量明显降低。土壤微生物对无机氮素固持作用显著增强,硝化作用则受到明显抑制。在整个培养期间,增加葡萄糖用量更有利于无机氮素的固持,可显著提高无机氮向有机氮的转化速率,说明可利用碳源的存在是促进土壤氮素转化与截获的关键因素。     

不同施肥方式对水稻产量、吸氮特性和土壤氮转化的影响

采用15N示踪研究了盆栽条件下,不同施肥方式对水稻产量、吸氮特性和土壤氮转化的影响。结果表明,等氮磷钾量条件下,有机无机肥料一次性基施,有利于氮素向稻谷转移,其增产效果高于单施化肥,且具有氮利用率高、损失少、土壤残留多和省时省工等特点,是兼顾高产和地力保持的施肥方法。     

不同饼肥配比对烟田土壤生物学特性及氮素转化的影响

施用芝麻饼肥是河南烟叶提质增效的一大特色,纯芝麻饼肥因量少价高在生产上的使用受到限制,而菜籽饼肥资源丰富且价格低廉,本研究拟通过比较不同菜籽和芝麻饼肥配比对土壤微生物区系、微生物生物量、酶活性及氮素转化的影响,明确能培肥烟田土壤及提升烟叶质量的合理饼肥配比,实现菜籽和芝麻饼肥资源的优化配置。结果表明:较其他处理,芝麻饼肥配比高的T5(化肥+30%菜籽饼肥+70%芝麻饼肥)和T6(化肥+100%芝麻饼肥)处理在烤烟团棵期、旺长期和现蕾期土壤有较好的微生物增殖,但菜籽饼肥配比高的T2(化肥+100%菜籽饼肥)和T3(化肥+70%菜籽饼肥+30%芝麻饼肥)处理在烤烟成熟期土壤微生物数量多于其他处理。各处理微生物生物量碳均在烤烟现蕾期出现峰值,微生物生物量氮和磷在团棵期有峰值。除过氧化氢酶外,脲酶、蛋白酶、磷酸酶及蔗糖酶活性在烤烟旺长期有峰值且T5和T6处理高于其他处理。腐熟芝麻饼配比高的T5和T6处理更符合优质烤烟生产的氮素营养特性,且两者间无显著差异。菜籽饼肥配比高的T2和T3处理氮素矿化速度慢,不利于烟叶后期的品质建成。因此,推荐以30%菜籽饼肥+70%芝麻饼肥来替代100%芝麻饼肥处理,这样既可节约成本,又能有效改善烟田土壤生物学特性,平衡烤烟氮素营养,提升烟叶品质。     

氮肥用量与留叶数对烤烟氮吸收及烟碱含量的影响研究

利用15N示踪技术,试验研究了N肥不同用量和留叶数对烤烟烟叶N吸收、分布及烟碱含量的影响。结果表明,不同施N量及留叶数对烤烟生长发育、干物质累积、N素吸收利用分布及烟碱含量均有明显影响,N素吸收分布很大程度影响烟碱含量,烤烟吸收的肥料N约1/2分布于烟叶部分,且上部叶含量最高,烤烟N素营养对上部叶烟碱的形成及含量有很大影响,控制施N量及留叶数可一定程度降低上部叶N含量,进而影响烟碱含量。     

不同氮肥对潮土中磷肥转化的动态影响

利用室内土培试验研究了不同氮肥对潮土中磷肥转化的动态影响。结果表明，除硝酸铵，不同氮肥均显著降低土壤有效磷含量，其中以硝酸钙和尿素处理作用最显著；不同氮肥均显著降低土壤水溶性磷含量，但硝酸铵的作用显著小于其他氮肥；各氮肥处理在培养15d时，土壤水溶性磷含量差异最显著，硝酸钙和尿素处理的土壤水溶性磷含量有小于氯化铵和硫酸铵处理的趋势，但随着时间延长，除硝酸铵外，各氮肥处理间差异不大。     

不同种植方式对烟田氮素径流损失的影响

氮素流失引起的肥料氮利用率低问题长期困扰着广东等南方多雨烟区烤烟种植业的可持续发展。通过在广东南雄烟区的大田小区试验,探讨了不同种植方式对植烟土壤氮素径流损失的影响。结果表明:(1)地膜覆盖处理(T2)平均单次径流量和产流系数分别为44.11mm和48.90%,分别相当于裸地种植处理的109.6%和113%,覆膜明显提高了烟田径流量和产流系数;(2)烤烟生长期间,与不施氮的裸地种植处理比(T0),施氮的裸地种植处理(T1)极显著地提高了烟田氮素流失量(P0.01),供氮起到了加剧烟田氮素流失的明显作用。相同施氮量条件下,覆膜处理(T2)硝态氮径流损失量(28.14kg/hm2)比裸地种植处理低40%(P0.05),显著减少了烟田氮素的径流损失;(3)烤烟集中供基、追氮的中前期,烟田径流硝态氮浓度波动较大,径流硝态氮损失累计量呈近线性上升变化,覆膜处理有显著降低硝态氮径流损失的明显作用(P0.01);烤烟后期径流硝态氮呈持续下降的变化趋势,盖膜处理对降低烟田氮素流失的作用明显减弱。(4)与相同施氮量的裸地种植处理比较,盖膜处理对减少烟田氮素径流损失的作用,起到促进土壤硝态氮积累、提高烤烟氮肥表观利用率的作用效果(P0.05)。     

不同DMPP添加水平对土壤有机氮素转化的影响

研究单施有机肥模式下,3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)对土壤有机氮素转化的影响,为土壤氮素高效利用和减少损失提供科学依据。采用土壤恒温培养试验,研究单施有机肥条件下不同DMPP添加水平对土壤中有机氮素转化及硝化抑制效应的影响。结果表明,单施有机肥条件下,DMPP可明显抑制土壤硝化反应的进程。培养期间DMPP最佳硝化抑制效果出现在14d,与不添加DMPP的处理相比,添加DMPP的处理铵态氮含量增加2～3倍,硝态氮含量减少2～3倍。14d后DMPP硝化抑制效果逐渐减弱。DMPP对硝化反应的抑制效果及有效抑制时间随着DMPP用量的增加而不断增强,但是当用量增加到2%以上水平时,硝化抑制剂效果不再明显增强。综合用量水平和抑制效果,施用有机肥模式下DMPP添加量以氮素含量的1%～2%较为适宜。     

白肋烟生育过程中矿质元素和烟碱含量动态变化

以四川白肋烟"达白1号"为材料, 对不同海拔高度(700 m和1 200 m)烟株生长期间矿质元素和烟碱含量的变化动态进行分析.结果表明: 烟株打顶前随生育进程的推进叶片含N量逐渐增加, 打顶后显著下降;P含量在整个生育期比较稳定;K含量随生育期的延长逐渐降低且打顶后显著降低.叶片中微量元素含量依次为Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>B>Cu, 其中Ca、Mg、Mn、Zn含量随生育进程一般表现先增高再下降趋势, Fe和Cu含量表现持续下降, B含量比较稳定.高海拔烟叶N、Ca、Mg含量低于低海拔, P、K、Fe、Mn含量高于低海拔, 其他元素无明显趋势.各海拔烟株Ca、Mg、B含量偏低, 微量元素Cu、Fe丰富.低海拔烟株烟碱含量高于高海拔且每烟株上部叶烟碱含量高于中部叶, 打顶后各部位烟碱含量上升速度明显加快.     

恩施烟区土壤氮素和烤烟烟碱含量的分布特点及关系分析

以恩施烟区有代表性的宣恩县和咸丰县为试验地点, 采用野外调查与室内分析相结合的方法, 分析了土壤氮素和烤烟烟碱含量的分布状况及其相互关系, 结果表明: 恩施烟区土壤全氮含量适宜, 速效氮含量明显偏高, 依据土壤氮素含量, 可把129个供试土壤样品聚成高、中、低3类, 其中低氮类样本所占比例(60.47%)最大.烤烟烟碱含量变幅为8.18～42.25 g·kg-1, 平均为22.80 g·kg-1, 变异系数为36.42%; 烟碱含量在15～35 g·kg-1的样本占总样本数的66.94%; 烟碱含量在不同品种间、等级间和海拔高度间均存在显著变异, 品种间烟碱含量表现为"K326">"云烟85">"云烟87", 不同等级间表现为B2F>C3F>X2F, 不同海拔间表现为低海拔>中海拔>高海拔.建立了土壤速效氮含量对烤烟烟碱含量的回归方程, 经F测验未达到显著水平.     

不同生态区烤烟烟碱含量的变异分析

根据纬度差异和地理方位,将我国主产烟区的7省12县分为7个生态区,采用统一栽培模式,分析了不同区域烤烟烟碱含量的变异.结果显示:不同生态区的烤烟烟碱含量存在着广泛变异,变异特征各不相同.辽宁烟区的烟碱含量年际间变异最大,河南和福建烟区年际间变异最小;包括贵州、四川、福建、云南烟区的南方烟区烟叶烟碱含量年际间稳定性优于包括辽宁、山东、河南烟区的北方烟区.贵州和四川烟区的烟碱含量部位间变异程度最大,辽宁烟区部位间变异最小;南方烟区烟碱含量的部位特征较明显,北方烟区烟碱含量的部位特征相对不显著.河南烟叶烟碱含量部位内变异较小,福建烟区变异较大.中部叶烟碱含量变异较大,下部烟叶变异较小,上部叶较稳定.北方烟区烟叶烟碱含量在部位内和等级内的稳定性均好于南方烟区.各烟区橘黄烟叶烟碱含量均高于柠檬黄烟叶,不同生态区烤烟烟碱含量的变异主要来源于橘黄烟叶烟碱含量的变异.烟碱含量在不同生态区域间差异极显著,河南烟区的烟碱含量最高,辽宁烟区最低.北方烟区烟碱含量高于南方烟区,但辽宁烟区的烟碱含量倾向南方,云南烟区的烟碱含量靠近北方.     

不同晾房晾制期间温湿度差异及对白肋烟品质的影响

采用5种晾房(黑膜晾房、红瓦晾房、美式晾房、涂泥晾房、钢架晾房)于四川省达州市研究了白肋烟晾制期间的温湿度差异及对晾制后烟叶品质的影响。结果表明, 不同晾房对温度和相对湿度的调节能力有显著差异。晾房内平均温度表现为美式晾房>钢架晾房>红瓦晾房>黑膜晾房>涂泥晾房, 平均昼夜温差表现为钢架晾房>黑膜晾房>涂泥晾房>美式晾房>红瓦晾房, 各晾房的温度控制能力表现为涂泥晾房<黑膜晾房<钢架晾房<美式晾房<红瓦晾房, 从温度方面分析, 钢架晾房和红瓦晾房较好, 黑膜晾房和涂泥晾房较差。晾房内平均相对湿度排序为黑膜晾房>涂泥晾房>美式晾房>红瓦晾房>钢架晾房, 与室外湿差表现为黑膜晾房>涂泥晾房>美式晾房>钢架晾房>红瓦晾房, 从相对湿度方面分析, 钢架晾房和红瓦晾房的排湿效果佳, 黑膜晾房和涂泥晾房的效果较差。不同晾房晾制对晾制后烟叶外观影响不大, 各晾房晾制的烟叶外观品质符合优质白肋烟的要求。不同晾房晾制对烟叶的化学成分有不同程度的影响, 除涂泥晾房糖含量偏高外, 各晾房处理的烟叶化学成分含量基本符合优质白肋烟的品质要求。从不同晾房的建造成本、实用性、保温排湿效果和对化学成分的影响综合分析, 钢架晾房最适合当地调制优质白肋烟的要求。     

生态环境对白肋烟上部叶的品质和中性香气成分的影响

为了探索生态环境对白肋烟晾制品质的影响,将云南省宾川县和云龙县生产的白肋烟异地互换晾制。调查了白肋烟调制期间的温、湿度,并采用高效液相色谱、气质联用仪测定调制结束后烟叶中的质体色素和中性香气成分的含量。结果表明,两地生态条件存在差异,湿度差异明显,温度差异较小,整个白肋烟晾制期间,云龙县空气相对湿度较宾川县高4.42%~16.54%。宾川县晾房烟叶晾制时间比云龙县晾制的烟叶少9 d。两个生态环境下,烟叶的物理外观和内在品质差异显著。宾川县晾制的云龙县生产的烟叶β-类胡萝卜素的残留量比宾川县生产的烟叶高6.44%,而云龙县晾制的宾川县生产烟叶比云龙县生产烟叶高14.45%。在云龙县晾制的烟叶中性香气成分含量比在宾川县晾制的高,宾川县生产烟叶和云龙县生产烟叶相应高出47.31%和20.37%。同一产地烟叶,烟碱和总糖含量表现为在宾川县晾制的烟叶极显著高于在云龙县晾制的烟叶;而总氮含量均表现为在云龙县晾制的烟叶极显著高于宾川县晾制的烟叶。生态环境与烟叶中的质体色素、中性香气成分、化学成分含量密切相关。因此,在白肋烟生产中,应因地制宜,科学调制白肋烟,提高烟叶质量,增加烟叶香气。     

烤烟烟碱含量与土壤有机质、氮素含量的关系分析

分析了湖南烟区222个烤烟样品烟碱含量与土壤有机质、全氮和碱解氮之间的关系。结果表明：（1）烤烟烟碱含量在不同等级间存在较大的变异，总体呈现出B2F〉G3F〉X2F的趋势，平均烟碱含量为2．84％，变幅为0．58％～5．95％，变异系数为34．07％；（2）不同等级烟碱含量分别与土壤有机质、全氮和碱解氮的相关系数均达到1％的极显著水平；（3）采用聚类分析方法把同一等级烟叶样品的烟碱含量分为高、中、低3类，不同类别相比较，有机质含量越高的土壤，其土壤全氮、碱解氮以及相应的烟叶烟碱含量也越高，表明土壤有机质含量的高低，直接影响了土壤氮素的供应状况，进而影响了烟碱含量的积累。     

打顶后烤烟叶片酶活性、钾及烟碱含量的调控技术研究

研究了不打顶(T1)、打顶(T2)、打顶+追施K2SO4(T3)、打顶+涂抹生长素1次(T4)、打顶+追施K2SO4+涂抹生长素1次(T5)、打顶+追施K2SO4+涂抹生长素2次(T6)6种调控措施对烤烟叶片硝酸还原酶(NR)活性、过氧化物酶(POD)活性、钾含量及烟碱含量的影响。结果表明,T6在成熟期的NR与POD活性最强,T1最弱。在打顶后随生育时期的延长,各处理烟叶中钾含量逐渐下降,以T1和T6下降幅度最小,T2下降幅度最大,而T3,T4和T5下降幅度居中,成熟期钾含量(%)依次为:T1(3.59)T6(2.77)T5(2.47)T3(2.11)T4(2.10)T2(1.88)。与此相反,各处理烟叶在打顶后烟碱含量逐渐上升,成熟期烟碱含量(%)依次为:T2(3.48)T3(3.03)T4(2.92)T5(2.70)T6(2.45)T1(1.14)。大田期叶片钾含量与烟碱含量呈极显著的负相关关系(-0.938**),与NR及POD活性均呈极显著的正相关关系,相关系数分别为0.838**和0.859**。烤后烟叶以T6的化学成分最为协调,其烟碱含量适中,淀粉含量较低,钾和总糖含量较高。打顶后在茎断面涂抹生长素(IAA),同时根部追施K2SO4,具有较好的提钾控碱的效果。     

栽培措施对白肋烟TSNAs及质量的影响

为探究不同栽培措施耦合对降低白肋烟中烟草特有亚硝胺(TSNAs)含量和提升烟草质量的作用,采用正交试验研究了品种(鄂烟1号LC、TN90和鄂烟3号LC)、施氮量(210、270和330 kg·hm~(-2))和BSM剂量(0.10、0.30μmol·L~(-1)和清水涂抹)3因素耦合对白肋烟中部叶常规化学成分、硝态氮、生物碱、TSNAs、外观质量和感官质量的影响。结果表明,品种是影响N-亚硝基降烟碱(NNN)、降烟碱、烟碱和总生物碱含量的主要因素,种植鄂烟3号LC品种TSNAs含量较低;施氮量是白肋烟中N-亚硝基新烟草碱(NAT)、N-亚硝基假木贼碱(NAB)、TSNAs和硝态氮含量的主要影响因素,TSNAs含量随着施氮量的增加而增加;不同BSM剂量处理的烟叶中TSNAs含量存在差异,打顶后涂抹0.30μmol·L~(-1)BSM烟叶TSNAs含量较低。综上可知,在我国恩施地区利用鄂烟3号LC+施氮量210 kg·hm~(-2)+0.30μmol·L~(-1)BSM可有效降低白肋烟中部叶TSNAs含量,且烟叶常规化学成份协调,外观质量和感官质量较好。本研究结果为优质白肋烟的生产提供了技术参考。