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作物栽培学烟草tobacco聂荣邦副教授主讲•第一节概述•一、烟草生产的重要意义•烟草是我国主要经济作物之一。调制后的烟叶可以制成卷烟、旱烟、水烟、斗烟、鼻烟、嚼烟、雪茄烟等多种制品。烟制品虽非生活必需品，但因烟叶中的烟碱（C10H14N2）有兴奋中枢神经的作用而成为许多人嗜好的特殊消费品。由于吸烟有害健康，各国均采取了“寓禁于征”的政策，于是烟草成为高税利商品作物。在我国，目前烟草行业上缴的税利居各行业之首，在国民经济建设中起着财政支柱的重要作用。过去，烟草作为一种适宜的研究材料，在植物科学进展的许多方面都起了重要作用。今后，因为烟叶中富含蛋白质、烟株含有一些有用的化学成分，烟草将在食品、药品、生物技术等许多领域有着广泛用途。•二、烟草生产概况•（一）世界烟草生产概况•烟草分布几乎遍及世界各农业区域，自60ºN至45ºS之间各大洲都有烟草种植。现有120多个国家（地区）生产烟草。种植面积和产量以亚洲最多，其他各洲依次为北美洲、南美洲、非洲、欧洲和大洋洲。世界上各主产国家按照产量排名的顺序为：中国、印度、美国、巴西、印度尼西亚、土耳其、津巴布韦、德国、意大利、阿根廷、巴基斯坦、马拉维、日本、加拿大等。从不同烟草类型生产情况看，总产量以烤烟为最多，再依次为深色晾晒烟、香料烟、白肋烟、浅色晾晒烟。•（二）我国烟草生产概况•1．我国烟草生产的发展我国晒、晾烟栽培始于16世纪中叶。16世纪末，我国东南沿海一带，烟草种植已很盛行。18世纪以后，烟草制品渐多，分布范围也渐广泛。我国烤烟栽培的历史则较晚。1900年首先在台湾试种。1910～1917年先后在山东、河南、安徽试种成功，逐渐发展成为我国大陆种植烤烟最早的烟区。抗日战争时期，我国原有烤烟产区的生产遭到严重破坏，四川、贵州、云南等省在1937～1940年间相继试种并推广种植烤烟，我国西南自此逐渐发展成为一大烟区。•解放后，我国烟草生产有了迅速的发展，种植面积逐渐扩大，单位面积产量和总产量都有较大的增长。特别是烤烟生产发展更快，现已分布于全国23个省（市、区）的907个县（市），种植6.67×104hm2以上的主产省有云南、贵州、河南、四川、湖南、陕西、山东等省。1976年全国烤烟种植面积61×104hm2，总产100×104t，面积和产量跃居世界第一位。2000年面积达98×104hm2，总产160×104t。同时，烟叶产量和生产效益不断提高，税收稳步增长，1995年641×108元，2001年达1150×108元。•2.南方烟区的特点我国土地辽阔，资源丰富，烟草生产遍及全国。根据烟草种植区划，全国分为7个一级区，即北部西部烟区，东北部烟区，黄淮海烟区，长江上中游烟区，长江中下游烟区，西南部烟区，南部烟区，以及27个二级烟区。其中优质烤烟基地有三大片、三小块，即滇中滇东高原片；黔北高原片；闽西南、湘南、赣南、粤东南岭山区片；以及川西南、滇西高原、豫中豫西山地丘陵等三小块。•可见南方烟区多为优质烤烟产区。此外，南方烟区晒、晾烟种植历史悠久，资源丰富，如四川什邡毛烟、湖南凤凰晒红烟、广东南雄晒黄烟、贵州册亨打宾烟、江西广丰紫老烟、浙江桐乡晒红烟等名晒、晾烟，在国内外都享有盛誉。•三、烟草栽培科学研究现状与展望•20世纪是科学技术突飞猛进的世纪。烟草栽培学科同其他学科一样，这些年来，也取得了长足的发展。不但在烟草生长发育规律和产量、质量形成规律及其与环境条件的关系等基础理论、应用基础理论方面，出了许多研究成果，而且在优质、适产、高效的栽培技术方面，也出了许多高新技术。主要表现在以下几个方面：•1．在栽培品种更新换代方面，上世纪70年代前后，烤烟生产主要采用多叶型品种，烤后烟叶叶片小，颜色淡，身份薄，香吃味差。80年代末，逐步引进K326、G80、NC89等少叶型品种更新换代，烟叶产量、质量大幅提高。近年，我国自己选育的云烟85、云烟87等新品种，正在迅速推广。•2．在培育壮苗方面，上世纪80年代，我国南北烟区普遍推广了营养钵假植育苗技术。近年，大棚托盘育苗、漂浮育苗等育苗新技术的研究开发已经兴起，有的烟区已进入推广普及阶段。•3．在肥料运筹方面，近些年有了更深入的研究，不少省区都研制了适合本地生态条件的烟草专用肥。近年，有的省区还研制开发了烟草专用苗肥、基肥和追肥，使烟草生产逐步实现择土施肥，平衡施肥，高效施肥。•4．在烟叶成熟采收方面，近20年来，世界优质烟生产国之间展开了以成熟度为中心的质量竞争，我国烟草科技工作者在烟叶成熟生理、成熟特征、成熟采收等方面进行了深入研究，使烤后烟叶成熟好，组织结构疏松，颜色橘黄，香吃味好。•5．在烘烤设备方面，20世纪80年代以来，首先大规模地修建标准烤房，或以标准烤房为准，对老烤房进行了改造，然后又逐步推广了立式火炉烤房、蜂窝煤炉烤房、部分热风循环烤房等新型烤房。近年微电热密集烤房、燃煤式密集烤房、步进式连续化烤房等新式烤房的研制已有新的突破。•6．在烟叶调制方面，近些年不仅对调制原理研究的更透彻，而且对调制工艺作了较大的调整，在总结传统的多段式烘烤工艺的基础上，逐步采用了五段式、三段式烘烤新工艺。•7．在标准化方面，为了实现烟叶优质优价，优质优用，节约资源，与国际接轨，我国先后制定了烤烟、白肋烟、香料烟等国家分级标准。特别是烤烟，上世纪80年代制定了15级制国家分级标准，不久，90年代又制定了现行的42级国家分级标准。•8．在安全性方面，随着吸烟与健康的呼声在全球日益高涨，为了实现卷烟高香气、低焦油、混合型的发展目标，近些年来，烟草栽培学科还在白肋烟、香料烟以及一些地方性名晾晒烟的研究开发上有了许多长足的进步。•从发展的角度看，烟草有广阔的应用前景。从烟草中提取烟碱、蛋白质、氨基酸、泛醌10、胡萝卜素、柠檬酸等物质，作为工业原料；利用生物技术进行基因改造，从中提取胰岛素、抗癌疫苗、血液蛋白质活化剂等，将极大地推动烟草栽培学科和烟草生产的发展。在烟草生产产业化、自动化、智能化方面的研究与实践，正在方兴未艾地进行。•第二节烟草栽培的生物学基础•一、烟草起源、传播与分类•（一）烟草起源与传播•1．烟草的起源烟草属于茄科（Solanaceae）烟属（Nicotiana），已发现烟属有66个种。目前主要栽培种是红花烟草（NicotianatabacumL.）和黄花烟草（NicotianarusticaL.）。红花烟草又称普通烟草，在全世界普遍栽培，黄花烟草在亚洲部分地区有少量栽培。人类使用烟草的最早证据，是墨西哥贾帕思（Chiapas）州倍伦克（Palengue）一座神殿里的浮雕。该浮雕展现了玛雅人在举行祭祀典礼时以管吹烟和头人吸烟的场景，这座神庙建成于公元432年。另一证据是考古学家在美国亚利桑那州北部印第安人居住过的洞穴中，发现遗留的烟草和烟斗中吸剩的烟丝。这些遗物的年代约为公元650年左右。1492年哥伦布到达美洲以前，烟草已是美洲的一种土产，并为印第安人广泛利用。因此，烟草原产美洲为多数史料和烟草专著所公认。2．烟草的传播随着航海与交通的发达，烟草逐渐传入世界各地。1558年，航海去美洲的水手将烟草种子带回葡萄牙，第二年传入西班牙。1560年，法国驻葡萄牙使者将烟草种子带回法国。1585年英国人从美洲带回烟草和烟斗，于是斗烟从英国传布到欧洲大陆。随后，吸烟风气开始盛行西欧各国。17世纪初，烟草传入俄国、土耳其、波斯、非洲东南沿海、菲律宾、日本和中国。1612年烟草在美国的詹姆斯墩（Jamestown）开始商业性栽培。目前烟草分布几乎遍及世界各地，自60ºN至45ºS地区都有烟草栽培。（二）烟草的类型烟草在长期栽培过程中形成了多种多样的类型。这里所指的类型，主要是根据烟叶的品质特点划分的。而烟叶的品质特点是在品种、生态环境、栽培条件和调制方法等各种因素的综合作用下形成的。不同的品种、生态环境、栽培条件和调制方法所生产的烟叶，其外观质量、内在质量、化学成分、物理特性等，都有明显的差别，从而形成了烟草的不同类型。因此，烟草类型的划分与植物学分类和烟草制品的种类关系较小。我国烟草一般分为烤烟、晒烟、晾烟、白肋烟、香料烟和黄花烟6个类型。烤烟主要是用火管传导热力来调制烟叶，所以又称为火管烤烟。它是我国也是世界上栽培面积最大、产量最多的烟草类型，是卷烟工业的主要原料。烤烟2．晒烟晒烟的烟叶主要利用阳光调制。我国晒烟类别很多，因晒制工具不同而分为索晒烟、折晒烟和架晒烟，因晒后烟叶颜色不同而分为晒黄烟和晒红烟。3．晾烟在阴凉通风场所晾制而成的烟叶通称为晾烟。我国除将白肋烟单独作为一个烟草类型外，其余的雪茄包叶烟、马里兰烟和其他传统晾烟均属于晾烟类型。4.白肋烟起源于美国俄亥俄州，由马里兰阔叶烟突变而来。现为低焦油、混合型卷烟的重要原料之一。产量以美国最多，质量以美国、韩国最好,。我国主产区为鄂西恩施、宜昌地区和重庆市的万县、达县地区，质量以湖北建始县的比较有代表性主产区在地中海东部沿海地带，所以又称东方型烟或土耳其型烟。这一类型烟草的特点是株型和叶片小，芳香，吃味好，易燃烧，填充力强。5．香料烟6．黄花烟黄花烟与上述几种类型的区别是在植物分类学上属于不同的种，生物学性状差异很大，生育期较短，耐寒，多被种植在高纬度、高海拔的无霜期短的地区。我国黄花烟主要产区在新疆、甘肃和黑龙江二、烟草的形态特征（一）根烟草的根通常由主根、侧根和不定根三部分组成。烟草本属直根系植物，但由于育苗移栽时主根常受损伤，生长一段时间后停止生长，所以成长的烟株主根不明显，侧根和不定根很发达，成为根系的主要部分。烟草的发根能力很强，能在许多部位产生不定根，特别是茎的基部，在培土后保持湿润和通气的情况下，不定根可达总根量的1/3左右。根不但是吸收器官，而且是烟草生长所需要的一些重要物质的合成器官。影响烟叶品质的重要化学成分烟碱，就主要是在根内合成而后输送到茎和叶中去的。培育强大的根系，是烟草获得适宜产量和优良品质的重要措施。（二）茎烟草具有强大的圆柱形直立主茎。茎一般为鲜绿色，老时呈黄绿色。茎皮层的薄壁细胞含有叶绿体，有一定的光合作用能力。茎的节上着生叶片，两节之间称为节间。同一烟株上，一般下部节间较密，上部节间较稀。烟草的茎在整个生长期间的生长速度很不一致，大体上是初期慢、中期快、后期又慢，直至停止生长。烟草的每个叶腋都可长出腋芽（俗称烟杈、烟荪），所有腋芽都可萌发成为分枝。在开花之前，每个叶腋只有一个芽，称为正芽。随着现蕾开花或打顶，在正芽基部的外侧，即靠近叶片的一边，又产生数目不定的副芽。通常在顶芽正常生长时，顶芽产生的生长素能抑制腋芽的生长。（三）叶烟草的叶是没有托叶的不完全叶。多数烟草品种没有叶柄，黄花烟和少数晒烟品种具有明显叶柄。无柄叶基部同茎秆连接处呈耳状的部分叫做侧翼，俗称叶耳。叶片中央的主脉又称烟筋或烟梗。主脉两侧一般有支脉9～12对。烟草叶片的形状差异很大，我国已搜集到的烟草类型和品种，归纳起来可以分为宽椭圆形、椭圆形、长椭圆形、宽卵圆形、卵圆形、长卵圆形、披针形、心脏形等8种。同一烟株的不同部位叶形也有变化，一般下部叶片较宽圆，上部叶片较窄长。各部位叶片大小不同，可构成3种不同株形。通常将下部叶显著大于中、上部叶的植株称为塔形；自下而上各部位叶片大小均匀一致的称为筒形；中部叶明显大于上、下部叶的称为橄榄形或腰鼓形。优质烤烟的株形以筒形或腰鼓形为好。烟草单株生物学总叶数因类型、品种不同而不同。烤烟多叶型品种叶片可达70片以上。国内外优质烤烟生产，这些年多选用少叶型品种，生物学总叶数40片左右，可留有效叶20片左右，叶片大小适中，烤后烟叶质量好。烟草叶片的解剖结构包括表皮、叶肉和维管束三部分。表皮有气孔和表皮毛（保护毛和腺毛）。上表皮气孔较少，下表皮气孔较多。腺毛能分泌香精油、树脂和蜡质。叶肉主要是含叶绿体的同化组织，明显地分为栅栏组织和海绵组织两部分。维管束是水分、矿质元素和同化产物的主要通道。种植烟草的目的是收获烟叶。烟叶的商品价值由许多品质要素构成。与鲜烟叶有关的主要品质要素是：①叶的着生部位。不同叶位烟叶的品质差异很大。烤烟一般是中部叶质量最好，而香料烟是上