烟草种植与生产
本研究旨在评估酸性土壤调理剂与叶面钾肥配合施用对烤烟（Nicotiana tabacum L.）农艺性状、产量和品质的影响。通过田间试验，分析了单独使用酸性土壤调理剂以及与不同类型钾肥（硫酸钾、磷酸二氢钾和硫酸钾镁）喷施相结合的效果。结果表明，酸性土壤调理剂能显著改善烟株的农艺性状并提升产量。在施用土壤调理剂的基础上，叶面喷施钾肥进一步促进了烟叶的早衰和落黄，提高了上中等烟叶的比例，其中以硫酸钾和磷酸二氢钾处理的效果最为明显。就烟叶品质而言，硫酸钾喷施显著改善了烟叶的外观质量；而磷酸二氢钾处理则在化学成分协调性方面表现更佳。此外，硫酸钾镁喷施显著增加了烟叶中的总糖和还原糖含量。钾含量分析显示，C3F等级烟叶的钾含量得到显著提升，而B2F等级的提升幅度较小。综上所述，酸性土壤调理剂与叶面钾肥的合理配合施用能够有效提高烟叶的产量和品质，为烤烟生产提供了重要的肥料管理策略。
为探讨PBP基因在异源烟草中的生物学功能，筛选出低砷(As)积累亲本烟草种质。以转PBP基因烟草T2代种子和野生型烟草(Nicotiana tabacum K326)种子为材料，利用Real-time PCR分析外源PBP的时空表达模式，测定As胁迫下转基因烟株抗氧化酶(AOEs)活性变化及分析转基因烟草株系中As积累差异。AOEs活性测定表明，As胁迫第5天时CK植株中SOD和POD酶活性达到极值，分别为80.25 U/g和152.02 U/g，显著高于转基因植株；在胁迫后期(3~5 d) CK植株中H2O2和MDA含量也显著高于转基因植株。另外，在第7天和14天时转基因植株中As含量比CK植株均显著降低。离子转运蛋白基因表达分析表明，As胁迫不仅诱导转基因植株PBP基因表达显著上调，而且也引起转基因和CK植株中HAK1和PHT4等通道蛋白基因的显著上调，且CK植株中HAK1和PHT4的平均表达水平为转基因植株的1.5倍和3.75倍。外源PBP基因导入可有效降低转基因烟草对As的积累。
明确烟草野火病菌多位点序列分型(MLST)情况，能为制订有效防治措施和选育品种提供强力技术支撑，并为病菌的生物学特性研究提供新视角。从湖南、重庆等5个产烟省（市）烟草生产区采集烟草野火病样，组织分离并鉴定，应用MLST分型，筛选管家基因，分析供试菌株遗传多样性。结果表明，从湖南等5个产烟省（市）分离获得烟草野火病菌144株，筛选得到Pgi、Pfk和Gap 3个管家基因，共获得92个ST型。以Pgi基因为标准，供试菌株可分出亚群5个，单一群4个，亚群1和亚群2菌株数量较多，亚群1菌株来自5个产烟省（市），此亚群的ST43属于中国主要种群。说明中国烟草野火病菌遗传多态性丰富，烟草品种与病菌组群间不存在关联性。
研究有机肥对烤烟产量和品质的影响，可为陕西渭北旱塬烤烟产区有机肥替代部分化肥应用提供理论依据。通过田间试验、室内化学分析及感官评价相结合的方法，研究有机肥部分替代化肥对烤烟生长发育、产量、化学成分、感官评吸质量及经济效益的影响。结果表明：有机肥替代20%~40%的化肥有利于烤烟提早成熟，在烤烟成熟期，可使烤烟倒四叶叶片的SPAD值降低5.63%~6.83%，有机肥替代20%~40%的化肥处理与常规施肥相比，中上等烟叶的占比率提升19.94%~29.76%，总产值和净产值分别提升4.70%~6.96%和8.12%~20.26%，其评吸综合分值显著高于常规施肥和有机肥替代10%的化肥处理。利用主成分分析对代表烤烟产质量的11项指标进行综合评价，有机肥替代30%的化肥处理综合得分最高，其次是有机肥替代20%的化肥处理，再次是有机肥替代40%的化肥处理。在陕西渭北旱塬烟区，有机肥替代20%~40%的化肥有利于烟叶化学成分内在的协调性，能显著促进烟叶成熟，增加烤烟中上等烟叶的占比率，提高烤烟的经济效益。
为了解析烟叶烘烤过程中影响烟叶调制特性和香气品质的多酚类代谢物的动态变化，以‘翠碧一号’上部叶为材料，采集烘烤过程中5个关键节点15份样品，采用超高液相色谱串联质谱检测分析代谢物，通过K均值进行差异代谢物聚类，利用KEGG数据库进行注释和代谢通路分析。从15份样品中共鉴定出1069种代谢物，主要为黄酮类、酚酸类，脂质、生物碱、氨基酸等物质，其中多酚类为374种，达总数的34.99%。差异代谢物及其K均值聚类分析显示多酚类代谢物含量变化主要发生在变黄期至定色初期，代谢物富集在酪氨酸代谢，苯丙氨酸代谢、苯丙烷类和类黄酮生物合成通路中，差异代谢物在烟叶风味和品质相关的氢醌、绿原酸、山奈酚和芥子酸等物质的生物合成途径中显著富集。基于代谢组学解析了烟叶烘烤过程中的多酚类代谢物变化规律，为揭示烟草品质形成的物质基础和调控棕色化反应奠定基础。
旨在有效防控邵阳市植烟田杂草，维护大田烟草健康生长，调查了植烟田的杂草种类并归纳分析，在前期优选除草剂混配（乙羧氟草醚+砜嘧磺隆）基础上，通过施药后30 d除草效果调查，验证自制助剂的增效作用。结果表明，邵阳市植烟田杂草共有42种，隶属于22科，广泛分布于各植烟田。自制助剂混配除草药剂有较好的除草效果，施药后30 d，砜嘧磺隆+乙羧氟草醚+助剂3000倍液总株防效95.44%，总鲜重防效达到97.19%，且对烟草安全。供试自制助剂+除草剂可以减施增效，可为烟草杂草的有效防控提供参考。
为探索昭阳烟区不同连作年限烟地施肥对烤烟生长发育和产质量的影响，通过小面积同田对比优化施肥调控试验，分别对连作3、6、9年及轮作烟田，处理采取移栽时30%复合肥+氯化钾穴施，70%复合肥环施，团棵追施硝酸钾、硫酸钾、硫酸镁的施肥方式；同田对照采取移栽时复合肥环施+团棵追施硝酸钾、硫酸钾的施肥方式。结果表明：优化施肥调控处理可以改善连作烟地烟株农艺性状，增强烤烟抗逆性，降低病害发生，提高烤烟产量、产值、均价和上等烟比例，改善初烤烟叶化学成分协调性。
探明昆明市植烟土壤有效锌含量时空变化规律，为优质烟区土壤锌污染阻控和耕地质量提升提供依据。2018—2020年用GPS定位采集昆明市8个县（区）烟田耕层(0~20 cm)土壤样品共3347个，分析土壤有效锌时空变化特征，并利用回归拟合及提升回归树模型探究影响土壤有效锌变化的主控驱动因素。结果表明：2020年昆明市植烟土壤有效锌平均值为2.53 mg/kg，变异系数89.55%，变异程度较高，且丰富和极丰富等级占比较大(75.83%)，属于偏高和丰富水平。2020年土壤有效锌含量与2019年相比相对稳定，但其均值较2018年下降0.85 mg/kg，变异增大，处于丰富和极丰富等级分布频率降低15.01%，而适宜水平的样点比例增加8.34%。2020年8个县土壤有效锌均值变幅1.84~4.19 mg/kg，变异系数55.22%~93.37%，富民变异最大，各烟区均值高低为：寻甸>安宁>嵩明>富民>禄劝、晋宁>宜良>石林。与2019年相比，2020年富民、禄劝、嵩明、寻甸土壤有效锌含量下降0.11~0.69 mg/kg，安宁、晋宁、宜良和石林土壤有效锌含量相对稳定；2020年土壤有效锌较2018年平均降低0.23~1.65 mg/kg，其中富民、嵩明、寻甸降幅最大。2020年各县土壤有效锌属于丰富、极丰富级别合计占比较2019年和2018年分别下降0.16%~15.03%、5.88%~23.20%，以宜良降幅最高，嵩明降幅最小。利用Pearson、回归拟合和提升回归树分析，发现造成土壤Zn空间尺度上差异的主导因子是年均降雨，其次是年均温、年蒸发量、土壤类型、土壤质地，以及土壤pH、水解性氮、有机质、速效钾、有效磷含量等指标；最后是氮、钾、磷肥投入。昆明植烟土壤有效锌含量总体偏高，但近2 a呈持续逐渐下降趋势。今后应继续减氮控磷钾，控制施用含锌有机肥和化肥，降低锌素投入；调节部分烟区土壤酸度或阻控土壤酸化，改善锌形态，进而降低土壤高浓度有效锌对烤烟、土壤潜在的污染风险。
为明确不同基因型烤烟对烟草镰刀菌根腐病的抗性，利用10个烟草品种（系），采用粗毒素幼芽接种、带菌菌谷接种、孢子悬浮液培养等方法进行抗性鉴定。结果表明，供试品种对尖孢镰刀菌抗性表现出显著差异；对尖孢镰刀菌表现出抗的品种（系）有4个，分别是‘Y2001’、‘Y2002’、‘长脖黄’、‘664-01’；对尖孢镰刀菌表现出感的品种（系）有6个，分别是‘7710’、‘7713’、‘Y2007’、‘Y2008’、‘中烟100’、‘小黄金1025’。3种接种方法鉴定结果基本一致，共筛选出4个抗性品种（系）。
为探究转光膜在南平烟区烟草育苗中的应用效果，以‘翠碧1号’为试验材料，设普通聚乙烯棚膜和转光棚膜2个试验处理，研究转光膜对育苗棚内光照、温度和烟苗生长、养分积累的影响。结果表明，转光膜可调节育苗棚内光照和温度，转光膜处理育苗棚内13:00和14:00的光合有效辐射强度和透光率低于普通膜，而15:00和16:00的光合有效辐射强度和透光率高于普通膜。通过分析育苗棚内温度日变化发现，转光膜处理育苗棚内白天(8:00—16:00)的温度低于普通膜处理，其他时间高于普通膜处理。转光膜促进烟株的生长，与普通膜相比，转光膜处理的根系总根长、根表面积、根系体积、分支数等指标和根系干重、总干重显著高于普通膜处理。转光膜显著影响了养分的吸收和积累，转光膜处理烟苗地上部氮含量、地下部钙含量、整株磷含量和铜含量显著高于普通膜处理，而地上部钙含量和镁含量低于普通膜处理；转光膜处理促进了烟苗氮磷钾的累积。转光膜通过调节育苗棚内的光强和温度，促进烟苗生长和养分吸收，提高烟苗干物质和养分积累量。
为应对云南楚雄烟区烤烟品种单一与适应性退化现象等问题，选定楚雄州永仁县猛虎乡为试验点，进行‘硃砂2号’和‘NC297’烤烟品种的适应性分析，以‘K326’为对照进行品种比较试验，调查分析不同烤烟品种的农艺性状、光合特性、病害发生情况、经济性状、化学成分等指标。结果表明，相比于‘K326’，‘NC297’的大田生育期延长2 d，‘硃砂2号’缩短3 d；农艺性状整体以‘硃砂2号’最优；‘硃砂2号’的光合指标较好，其净光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别比‘K326’提高7.25 μmol/(m2·s)、0.19 mol/(m2·s)、1.88 mmol/(m2·s)；病害方面，‘硃砂2号’和‘NC297’的田间自然发病率均低于‘K326’；‘硃砂2号’的原烟颜色表现为特有的“硃砂色”，与‘K326’相比，‘硃砂2号’的油分充足、产值提高2473.5元/hm2、中上等烟比例提高1.7%，整体表现出最佳的原烟外观质量和经济性状；‘硃砂2号’、‘NC297’的化学成分协调性均优于‘K326’，其中整体以‘硃砂2号’表现最优。本试验条件下，‘硃砂2号’的生态适应性最强，品质特性较好，具备在楚雄烟区推广种植的潜力。
为研究楚雄烟区烤烟新品种‘NC297’的配套栽培措施，确定楚雄烟区烤烟‘NC297’适宜的种植密度和留叶数，设计3个水平的种植密度和留叶数的正交试验。试验结果表明，密度13800株/hm2，留叶18片处理有最大的株高、叶长、叶宽。黑胫病、青枯病、气候斑、普通花叶病病情指数在中低密度处理下显著低于高密度的对照组。低密度处理净光合速率、CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率均处于较高水平。种植密度15100株/hm2、留叶数20片外观质量表现最佳，密度13800株/hm2、留叶18片处理次之。密度13800株/hm2、留叶18片/株的处理均价和中上等烟比例显著最高，产量较高，产值仅次于种植密度16600株/hm2、留叶18片/株的处理。密度13800株/hm2、留叶18片/株的处理烟叶化学成分最协调，总分最高。综合本试验结果来看，烤烟‘NC297’在楚雄烟区的适宜种植密度为13800株/hm2，适宜的打顶留叶数为18片/株。
为探明深旋耕配施有机物料改良烤烟根际土壤酸化特性和调控烤烟生长、产质量的效应。以烤烟品种‘NC102’为材料，在云南省石林县酸性红壤上，采用双因素裂区设计，研究耕作方式（垂直深旋耕和传统耕作）和施有机改土物料（不施改土物料、酸性有机肥、碱性有机肥和生物质炭）及其互作对烤烟根际土壤理化特性、烟株根系和植株生长形态及产质量的影响。结果表明：植烟土壤理化特性主要受耕作方式、有机改土物料及二者互作的影响，其中垂直深旋耕配施有机肥可显著降低土壤容重，提高土壤孔隙度及水解性氮、有效磷、速效钾、水溶性氯含量，尤其施碱性有机肥、生物质炭更有利于增加土壤速效钾含量，显著降低土壤交换性酸总量、土壤交换性氢(H+)和交换性铝(Al3+)，提升土壤硅铝率、阳离子交换量和盐基饱和度，增强酸性土壤调酸效果。烤烟根冠形态及烟叶产量、产值性状主要受深旋耕和碱性改土物料的影响。耕作方式、有机改土物料及其互作对烟叶化学成分可用性指数影响较大，其中施碱性有机肥、生物质炭主要影响总糖、还原糖、钾及水溶性氯；垂直深旋耕显著影响烟叶6项常规化学指标。因此，在云南酸性土壤山地烟区，采用垂直深旋耕结合施碱性有机肥、生物质炭，可较好地协同改良土壤酸度及提升土壤肥力，促进烤烟地上和地下部生长，形成良好根冠关系，提高烟叶产量和产值，改善烟叶化学成分协调性。
本研究利用高通量测序技术，从分子水平探究昭通8个种烟县（区）新烟区、土传病害发病严重的连作区以及典型的轮作区的土壤真菌多样性。结果表明：从群落组成来看，昭通核心烟区土壤真菌群落包括30个门、79个纲、202个目、443个科和976个属，其中子囊菌门为昭通核心烟区土壤真菌群落的绝对优势门，被孢霉属和青霉菌属为昭通核心烟区土壤真菌群落的优势属。群落指示物种分析表明，新烟区土壤真菌群落壳二胞菌属的相对丰度显著高于连作区和轮作区，连作区拟青霉菌属、假裸囊菌属和篮状菌属的相对丰度显著高于新烟区和轮作区烟，轮作区镶刀菌属的相对丰度显著高于新烟区、被孢霉属的相对丰度显著高于连作区。从生物多样性特征来看，新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高，物种丰富度显著高于连作区和轮作区；轮作区土壤真菌群落的物种丰富度显著高于连作区，物种均匀度显著低于连作区，真菌群落生物多样性略高于连作区。从真菌群落的功能来看，病理营养型、腐生营养型和腐生—共生营养型的真菌群落为主要组成，新烟区真菌群落占比前1至前3的营养型分别为腐生—共生营养型、腐生营养型和病理营养型，连作区分别为腐生营养型、病理营养型和腐生—共生营养型，轮作区分别为腐生—共生营养型、病理—腐生—共生营养型和腐生营养型。昭通植烟土壤真菌群落组成丰富，新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高，物种丰富度显著高于连作区和轮作区，不同类型土壤的真菌群落结构组成差异不显著，轮作有利于降低病理营养型的真菌群落，能减少真菌性病害发生的几率。
为明确大理州‘KRK26’植烟区域上部烟叶物理特性及其与土壤养分的关系，采用描述性统计、简单相关和典型相关分析方法，研究了该区域上部烟叶物理特性状况并分析了上部烟叶物理特性与土壤养分的相关性。结果表明：大理州‘KRK26’上部烟叶平均厚度0.20 mm、单叶重12.21 g、含梗率24.24%、叶面密度74.95 g/cm2、拉力1.38 N、平衡含水率13.35%，厚度略偏高、拉力偏低、其他指标与全国平均水平相当；4个植烟区的上部烟叶厚度、含梗率、叶面密度和拉力指标差异不显著，而单叶重以大理市显著高于永平和云龙、与漾濞差异不显著，平衡含水率以云龙显著最高；简单相关分析显示单叶重与土壤总氮、有效磷、交换性镁和有效锌显著正相关，与全钾、氯离子极显著负相关，叶面密度与速效钾显著负相关；同时简单相关和典型相关共同表明在一定范围内，随着土壤有机质、全磷和速效钾含量的降低，烟叶含水率降低；反之升高。
利用3种不同抗氧化剂的高、低2种浓度分别作用于片烟，探究富氮气调养护片烟在散气后的品质变化。以持续富氮气调养护28个月的云南文山C3F复烤片烟为试验材料，分析碘值、pH、色差值、多酚氧化酶活性的变化情况。不同处理组对减缓自然放置3个月的烟叶碘值增幅的效果为Ve-环糊精复合物处理>富氮气调处理> 0.75 g/L Ve> 0.75 g/L Vc> 0.075 g/L Vc/0.075 g/L Ve。自然放置6个月后高浓度的Ve和Vc处理效果最佳。Ve-环糊精复合物处理下样品的pH下降速度最慢，对样品的原pH维持效果最佳。低、高浓度的Ve和高浓度Vc、Ve-环糊精复合物的处理均可提升散气后自然放置6个月内的烟叶的色度。自然放置6个月后，高浓度的Ve处理下多酚氧化酶的活性最低。3种抗氧化剂均能有效延缓富氮气调储存烟叶散气后自然放置状态下的性质变化，且高浓度的Ve对烟叶感官评价结果的影响最小。
为明确烤烟上部烟叶一次性采收的适宜成熟度，以湖南桂阳烟区种植的‘云烟87’为材料，设计低成熟度(M1)、中成熟度(M2)、高成熟度(M3)3个处理，开展6片上部烟叶采烤成熟度试验，并采用模糊评价方法对烤后烟叶质量和经济性状进行综合评价。结果表明，随上部烟叶采收成熟度提高，鲜烟叶的SPAD值下降；烤后烟叶微带青比例下降，杂色烟叶比例增加；烟叶成熟度提高，结构变为疏松，油分增多；烟叶单叶质量、厚度、叶面积质量、平衡含水率降低；烟叶总糖、还原糖、钾、淀粉含量下降，烟碱含量增加，化学成分可用性提高；但烟叶产量和产值下降。M2处理的外观质量指数较M1、M3分别高6.18%、 -2.13%，物理性状指数较M1、M3分别高2.35%、5.30%，化学成分可用性指数分别高30.86%、4.55%，评吸总分分别高10.12%、0.50%，经济性状指数分别高8.96%、12.97%，烟叶质量指数分别高12.53%、1.16%，经济效果综合指数分别高10.11%、6.98%。综合来看，湖南桂阳烟区‘云烟87’上部6片烟叶一次性采收成熟度以M2较为适宜，即叶面变黄50%~80%，主脉变白50%~80%，支脉变白30%~50%，部分茸毛脱落，成熟斑较多；SPAD值在20.44~30.79可作为指导稻茬烤烟6片上部烟叶适宜采收成熟度的参考指标。
为探讨烟秆生物质炭基肥施用对烤烟产质量及病害发生的影响，以烤烟品种‘红花大金元’、‘K326’、‘云烟87’为研究对象，设置1个常规施肥处理(CK)和3个烟秆生物质炭基肥不同施用量处理（T1为400 g/株，T2为500 g/株，T3为600 g/株），测定不同品种及处理下的烤烟生育期、农艺性状、发病率、经济性状、化学成分。结果表明：（1）与对照处理相比，施入烟秆生物质炭基肥均能延长烤烟‘红花大金元’、‘K326’、‘云烟87’的各生育期，且能显著提高烤烟的株高、茎围、有效叶片数、最大叶长和叶宽，其中‘红花大金元’的施用量为600 g/株、‘K326’和‘云烟87’的施用量为500 g/株时对烟株生长发育促进效果最佳。（2）施用烟秆生物质炭基肥处理的烟草花叶病、野火病和气候性斑点病发病率显著低于对照处理，其中‘红花大金元’和‘K326’的施用量为600 g/株、‘云烟87’的施用量为500 g/株时烟株病害发生率最低。（3）施用烟秆生物质炭基肥处理的烟草产量、均价、中上等烟比例和产值显著高于对照处理，其中‘红花大金元’的施用量为600 g/株、‘K326’和‘云烟87’的施用量为500 g/株时对提高烟株产质量促进效果最佳。（4）施用烟秆生物质炭基肥处理后，‘红花大金元’能显著降低烟叶总糖、还原糖含量，并且使得烟叶总氮、氧化钾和水溶性氯含量更适宜，‘K326’和‘云烟87’能使烟叶总糖、还原糖、总氮、烟碱、氧化钾和水溶性氯含量显著趋于适宜范围，其中‘红花大金元’的施用量为600 g/株、‘K326’和‘云烟87’的施用量为500 g/株时烟株烟叶化学成分含量最适宜。综上，‘红花大金元’施用600 g/株、‘K326’和‘云烟87’施用500 g/株的烟杆生物质炭基肥对烟株生长效果最佳。
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。
为及时、准确监测烟草叶片的水分状况，连续2年开展不同基因型烤烟品种的水分胁迫试验，测定烟叶的光谱反射率和叶片等效水厚度(EWT)，系统分析350~2500 nm波段范围内任意2个波段组合而成的比值水分指数(SRWI)和归一化水分指数(NDWI)，并构建烟草EWT的光谱指数预测模型。结果表明：（1）不同基因型烟草的叶片等效水厚度均随灌水量的减少而降低。（2）不同水分处理的烟叶光谱反射率在可见光波段和近红外波段均发生了规律性变化。（3）筛选出的烟草叶片等效水厚度的光谱敏感波段主要集中在可见光区域的500~600 nm、近红外区域的700~900和1000~1250 nm、短波红外区域的1900~2000 nm，最佳水分光谱指数分别为NDWI(R1920，R1930)、SRWI(R1930，R1920)，核心波段为1920、1930 nm。（4）利用水分光谱指数构建的烟草叶片等效水厚度的线性和非线性预测模型，以极限学习机模型(ELM)的精准度和稳定性最佳(P-R2=0.853**，T-R2=0.855**，RMSE=0.004)。表明可利用水分光谱指数NDWI(R1920，R1930)、SRWI(R1930，R1920)结合机器学习模型实现烟草叶片含水量的精准监测。
烟草种植与生产
