烟草在线专稿 烤烟的经济效益取决于烟叶的品质、产量和生产成本,尤其是品质。烟叶钾含量和烟碱含量是其重要的品质元素,对烟叶燃烧性和吸烟者健康有重要影响。我国是世界上最大的烟草生产国,烟叶生产发展总体稳定,烟叶的质量也在逐步提高,基本满足卷烟工业生产需要和出口需求。但是,与世界优质烟草生产国家,如美国、巴西、津巴布韦等美洲国家相比,依然存在较大的差距,尤其是烟叶钾素含量偏低、烟碱含量高,香气不足等问题。美国和津巴布韦的烟叶含钾量多在4%-6%,烟碱含量适宜,而我国烟叶的含钾量多在1%-2%,很少超过2%,烟碱多在3-4%之间,这不仅制约优质卷烟的生产,而且影响烟叶外销,更不利于人类身体健康。因此,增加烤烟含钾量,降低烟碱含量,提高吸食品质,具有相当重要的意义。本文从土壤条件、农艺措施、养分和激素调节四个方面对烤烟增钾降碱的影响进行总结归纳并提出未来研究方向。
1、土壤条件
土壤条件显著影响烟草钾吸收和烟碱合成。土壤中有机质含量高的疏松砂质土壤,生产烟叶的烟碱含量比较低。有研究表明,采收期叶片烟碱含量在不同土壤类型上的表现为:褐土>砂姜黑土>潮土。肥沃、粘重、色暗土壤生产的烟叶烟碱含量较高,疏松的砂质土壤生产烟叶的烟碱含量低一些。在土壤pH值为6.5-7.5时,种植的烤烟烟碱含量较低。当土壤含水率为70-80%时,烟碱含量低,烟草旺长期和成熟期,随着土壤相对含水量增加和灌水次数适量增加,烟碱含量呈下降趋势。烟株对钾的吸收积累规律为中、前期吸收积累速率高、量大,到成熟期钾吸收积累减缓甚至下降,因此,增加中、后期钾吸收对提高烟叶钾含量相当重要,尤其加强钾从根、茎向叶片,特别是向中、上部叶片运输的技术措施是提高烟叶含钾量的关键。并且,中后期有大量钾从叶片回流或从地上部外撤到地下部甚至分泌到土壤中,量与土壤供钾量成正比。因此,通过阻隔钾从地上部向根系的运输过程,可增加烟叶钾吸收。
2、农艺措施
打顶是对烟碱含量影响最大的农业栽培措施。打顶诱导大量根系产生大量的不定根,促进了烟碱的合成,早打顶的烟株烟碱含量高于晚打顶的烟株,烟碱在烟株的纤维根中合成并转移到旺盛生长的叶片中,在烟叶中的积累,适当地推迟打顶时间,增加留叶数,有助于降低烟碱含量。有研究发现,地膜覆盖有利于烟株生长中前期叶片中钾的积累,打顶后揭膜能明显提高烟株生长后期叶片的钾含量;打顶时在距茎20cm处,断根有利于烟叶含钾量的提高,而断根太多会造成烟株含钾量的下降。在适当断根的同时补施钾肥,有利于叶片钾含量进一步提高。另外,不同烤烟品种富钾能力存在显著差异,富钾型烤烟品种在低钾时能积累较多的钾,而在高钾时,与其它品种差异减少。
3、养分调节
当土壤钾含量低时,增施钾肥能显著提高烟叶含钾量,但土壤钾含量较高时,增施钾肥并不能提高烟叶钾含钾量。烟叶含钾量不仅取决于土壤供钾水平和钾肥施用量,还与土壤中其它相关离子存在显著的交互作用,在土壤供钾水平并非为烤烟含钾量限制因子的条件下,烤烟含钾量的高低取决与烤烟体内钾与其它离子之间的协同与拮抗关系,烟株对钾、锌的吸收有协同效应;另有研究表明,钾浓度高于300 mg/L时,钾吸收与钙、镁、铜呈现负相关,在钾低于300 mg/L时,氮、磷、钙、锰随钾浓度增加而增加。硝态氮提高钾吸收,氨态氮加速生物碱的合成和积累,因此,在生产中应注重硝态氮肥的使用。
磷是烟草重要的生命元素,磷不直接参与生物碱合成,但磷与硝态氮配合施用,能减少烟碱合成。硝酸根和磷酸二氢根能促进烟株钾吸收,施用磷酸二氢钾和硝酸钾对改善烟叶品质效果最明显;不同钾肥品种明显影响烤烟的钾吸收的顺序为:柠檬酸钾>硝酸钾>草酸钾>硫酸钾,而且经柠檬酸钾处理的烟叶化学成分比较协调。施磷还可缩短植株成熟时间,减少打顶至成熟时间,减少烟碱积累。中、微量元素虽然含量较少,但其对烟碱的产生有不可替代的作用,硼直接参与烟碱合成,缺硼时,根系强烈分枝,纤维根增加,烟碱合成增加;同时,烟株顶端坏死较早,烟株叶片较少,烟叶烟碱含量增加。
缺镁对烟碱含量仅有轻微影响,镁轻度缺乏,烟碱略有减少;增施钙使中、下部烟叶的烟碱含量显著降低。在烟叶内,钾与烟碱存在相互作用,有研究表明,随着施钾量的增加和烟叶中钾含量的提高,烟叶中的烟碱含量逐渐下降,其原因是由于施钾量提高,烟草氮吸收量减少,一方面施钾增加了烟草生物量,由于稀释效应使氮含量降低;另一方面,由于钾与氨态氮竞争吸收位点,降低了氨态氮吸收。
4、激素调节
生长调节剂在烤烟整个生长发育过程中发挥着重要作用。使用外源激素以维持烟体内激素平衡,不仅有利于烤烟的生长发育,也有利于提高烟叶含钾量,改善烟叶品质。打顶后IAA含量的下降作为第一信号,沿木质部向下运输到根,引起根的第二信使ABA的增加和GA含量的降低,促进了烟碱的合成。打顶后喷施IAA和GA3大大降低烟碱含量,特别是IAA。封顶期施用生长素(IAA)和局部内吸收性抑芽剂(Butralin FC),能明显增加成熟烟叶含钾量,施用吲哚丁酸(IBA)还可以增强根系活力,提高烤烟钾吸收能力和向地上部运输的能力。烟叶叶面喷施2,4-D和丙二酸有降低烟叶烟碱含量的作用,因为2,4-D和丙二酸可抑制其为硝酸还原酶提供所需要的NADH、抑制硝酸还原酶活性,抑制烟碱合成。2,4-D提高烟叶钾含量的机理是,2,4-D能够激活根系的内向型钾离子通道活性,抑制外向型钾离子通道活性。
5、未来可研究的方向
如何调节根系烟碱合成,特别是打顶后烟碱合成过程很值得研究。
探索烤烟烟叶成熟期阻碍钾素运输至烟叶的原因和钾从根、茎向叶片,特别是向中、上部叶片运输的技术措施。
当然,任何措施都必须是综合技术措施,必须根据品种、土壤条件、气候条件等实际情况进行。
新意盎然——安徽中烟在新质生产力实践中的探索与成果