密集烤房碳纤维增强水泥基复合材料供热设备的设计与试验

为优化密集烤房供热设备的结构和性能,采用碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)和回流区分级着火燃烧技术,设计了适用于密集烤房的一次性加煤隧道式炉体新材料火炉和由12根直径190mm散热管4-4-4三层横列构成的新材料散热器。检测结果表明,新材料火炉和散热器的导热系数分别是普通耐火材料的1.5倍和3.2倍,整体热效率比普通耐火材料高4.5%,散热管的耐腐蚀性能是金属材料(NS钢)的5.3倍,显著增强了密集烤房的供热性能,延长了供热设备的使用寿命。烟叶烘烤试验结果表明,新材料供热设备密集烤房的升温性能好,稳温性能强,烤后烟叶上等烟比例分别比普通耐火材料和金属材料供热设备密集烤房增加2.6%和2.3%,烟叶烘烤耗煤量分别减少8.5%和13.2%,节能降耗效果显著。     

渗透胁迫下烟草叶片基因的差异表达研究

为了解干旱胁迫下烟草的抗旱机制,采用拟南芥基因芯片检测了PEG渗透胁迫（－1.2 MPa）48 h后烟草叶片中基因表达的变化。在31 182个基因微矩阵点中,有效差异表达（ratio值≥2或≤0.5）的基因为135个,上调50个,下调85个。其中包括一些具有防御功能的上调表达基因如两个普遍胁迫蛋白（USP）和与渗透调节物质海藻糖合成有关的基因ATTPS11及多个参与复制、转录和翻译等过程的基因MAPKK、bZIP、锌指蛋白、组蛋白His1-3、脱水响应DREB转录因子、WRKY转录因子家族、分子伴侣等,MAPKK具最大上调幅度,为3.94倍（序列号为At1g51660）。而参与光合作用的6个PSⅠ的光捕获复合体中lhca3和PSⅡ的光捕获复合体中核编码基因的lcb1、lcb2、lcb5、lcb6、lcb4.2的基因表达下调。还检测到38个未知基因,它们的差异表达可能跟渗透胁迫诱导有关,是我们下一步研究的重点。通过分析这些特异表达基因,揭示出一些潜在的生物学规律,为研究烟草逆境生理学提供了有价值的信息。     

Effects of Coupling Water with N Fertilizers on Spatio-temporal Distributing of Soil Moisture and Water Using Efficiency in Tobacco Fields

采用两因素裂区试验设计,研究了水氮耦合对烟田土壤水分动态变化的影响。结果表明,在灌水量一定的条件下随氮肥用量增加,烟田土壤含水量、土壤贮水量和水分产值率增大,当氮用量达到67.5kg/hm2时开始下降;灌水与氮用量之间存在显著的互作效应,灌水量在225~450m3/hm2范围内,施氮22.5~45.0kg/hm2既可满足烤烟生长的需要又可增强其对土壤水分的利用。     

烤烟生长前期对干旱胁迫的生理生化响应研究

在干旱胁迫下烤烟叶片相对含水量、自由水含量、水势、蒸腾强度、叶绿素含量、叶绿体希尔反应活力、净光合速率、硝酸还原酶和过氧化氢酶活性下降,束缚水含量、气孔阻力、脯氨酸和丙二醛含量、细胞膜透性和过氧化物酶活性增大,而呼吸速率和超氧物歧化酶活性在轻度干旱胁迫下增强,在严重干旱胁迫下减弱。表明上述指标对干旱胁迫的反应都很敏感,而且,干旱对烟株的伤害可能与其体内活性氧代谢失调有关。     

淹水胁迫对烤烟生理生化特性的影响

以烤烟品种ＮＣ８９为材料，在盆栽条件下研究了淹水胁迫对烤烟叶片生理生化特性的影响。结果表明，在淹水胁迫下烤烟叶片相对含水量、水势，蒸腾强度，叶绿素含量，净光合速率，超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性下降，而叶片气孔阻力、丙二醛含量，细胞膜相对透性和过氧化物酶活性上升。     

灌水与氮用量互作对烤烟叶片养分含量、产量、品质及氮素利用效率的影响

采用大田试验研究了灌水与氮用量互作对烤烟(NicotianatabacumL.)叶片营养元素含量、烟叶产量品质和氮素利用效率的影响.结果表明,随氮用量增加,烤后烟叶中N,P,K,Mn含量上升,Mg,Fe含量下降;在相同氮用量条件下灌水可以提高叶片中P,K,Ca,Mg含量,降低N,Fe,Mn,Cu,Zn含量;灌水和氮用量互作对提高烟叶产量、品质和烤烟氮素利用效率具有明显促进作用,氮用量达45kg·hm-2结合灌溉,烟叶产量和质量性状最好,烤烟对氮素的利用效率最高.     

渗透胁迫对不同供钾水平烤烟叶片多胺含量的影响

采用水培试验研究了渗透胁迫对不同供钾水平(0、5、10 mmol·L-1)烤烟叶片腐胺、亚精胺和精胺含量的影响.结果表明,渗透胁迫下各供钾水平处理烤烟叶片中3种多胺含量均显著增加,其中腐胺、亚精胺含量在胁迫处理24 h达到高峰,而精胺含量在18 h达到高峰;-0.2 MPa和-0.4 MPa胁迫处理3种多胺含量的变化趋势基本一致.相同供钾水平下随胁迫强度增大,3种多胺含量增加,相同胁迫强度下随供钾水平提高,多胺含量降低.在重度渗透胁迫和缺钾条件下烤烟叶片中多胺大量积累,这可能是烟草对缺钾和渗透胁迫的一种适应性反应.     

土壤栽培条件下根系生长非扰动观测根箱及其应用

原位观察土壤中根系的生长情况是一个难题。该文提出了一种土壤栽培条件下根系生长非扰动观测根箱,并以栽种烟草为例说明其应用。该装置由生长室、水肥供应系统、图像捕获与分析系统构成。烟草根系在生长室中生长,水肥供应系统独立调节各分室的水肥供应。利用数码相机定期捕获观察面的根系图像,再用ImageJ软件分析数据,即可实现根系的定量观测。结果表明,烟草根系伸长速率在移栽后第35天和第46天出现2个增长高峰,其峰值分别为54.58和185.69cm/d。根系深度与宽度的比值随生长时间呈现"V"形曲线。根系的快速生长区域具有下移的趋势。比较生长室观察面所得数据和挖掘根箱获得的数据,结果表明,>20～40cm土层根系最多,2种方法所得到的根长在各土层的分布趋势基本一致、相关性显著,表明本装置可应用于土壤栽培条件下根系生长的非扰动观测。     

灌水与钾用量及其互作对烤烟产量和品质的影响

采用大田试验研究了灌水和钾肥用量及其互作对烤烟产量和品质的影响。结果表明,随钾肥用量增加,烟叶产量、产值和上等烟比例都有增大的趋势,灌水和增大钾肥用量都可以不同程度提高烟叶产量、产值和上等烟比例,以施钾的效应较为明显,灌水和施钾对提高烟叶上等烟比例有明显的互作效应。回归分析结果,烤烟产量、产值和上等烟比例的钾肥效应模型均为呈二次曲线,说明在钾肥用量较高时,肥料的增产增质效应趋于降低。从不同钾用量处理烟叶经济性状、化学成分和评吸质量综合分析,湘西烤烟适宜的钾肥用量为240kg/hm2。     

仿红茶调制工艺烟叶的评吸质量及差异化合物研究

以云烟87中部叶为原料,进行萎凋(烤房萎凋和覆膜萎凋)、揉捻(20 min)、发酵(6 h)、干燥(85~105 ℃两段式)仿红茶调制工艺试制烤烟。与对照三段式烤烟相比,仿红茶调制工艺烟叶香气细腻柔和,浓度中等,有甜香、干草香、焦香、烘烤香等特点;运用GC–MS和LC–MS检测烟叶化学成分,仿红茶调制工艺烟叶与对照样本中共鉴定到2380种差异化合物,占化合物总量的43.26%;主成分分析(PCA)与层聚类分析(HCA)表明,仿红茶调制工艺烟叶样本与对照样本中化合物含量存在显著差异,萎凋方式对仿红茶调制烟叶的评吸结果影响最大;覆膜萎凋评吸结果整体优于烤房萎凋的,干燥方式对特征香气的形成具有重要作用;相关性分析表明,2595种化合物含量与萎凋方式相关;通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS–DA)差异检验方法鉴定到2708种标志性化合物,通过整合,2种萎凋方式共鉴定到关键差异化合物757种。