第二章 烟草栽培的生物学基础

第二章烟草栽培的生物学基础第一节烟草的植物学特性烟草属于茄科（Solanaceae），烟草属(Nicotiana)。烟草属分三个亚属，黄花烟草，普通烟草和碧冬烟草。到目前为止，发现烟草属共66个种，其中多数是野生种，人工栽培利用的只有2个种，即全世界普遍栽培的普通烟草（又称红花烟草NicotianaTobaccumL.）和黄花烟草（NicotianaRusticaL.）。植物界(kingdom)有胚植物亚界微管植物门(division)羽叶亚门被子植物纲(class)双子叶亚纲茄目(order)茄科(family)烟草属(genus)红花烟草种(species)烟草的分类学地位第二节烟草的形态结构和生理功能根茎叶花果实和种子一、根烟草属于直根系植物，根系呈圆锥形，由于剪叶、剪根、移栽时主根被切断，发生大量的侧根。烟草的根有主根、侧根和不定根三部分。据测定，烟草根系密集深度约为16-50cm，密集宽度为25-28cm，约有70-80%的根系分布在密集范围内。吸收作用：水分和养料；合成作用：有机物（植物激素）和氨基酸，尤其是烟碱；支持作用。根的生理作用烟草的茎圆柱形，直立，一般为鲜绿色，年老时呈黄绿色。幼茎内充满了发达的髓体，可以储存养料，可以进行光合作用。茎的节上着生叶片，节与节之间的距离称为节距。茎的构造：表皮、皮层和中柱（中柱鞘、韧皮部、形成层、木质部、环髓带和髓）。茎的生理作用：1）输导作用；2）支撑作用。二、茎烟草的叶片是不完全叶，没有托叶。烟叶的叶面积指数常为0.6345。叶片实际面积=叶长×叶宽×叶面积指数；叶面积系数=∑叶面积/土地面积，是衡量田间群体长势长相的指标。成熟时一般为3-3.5。烟叶厚度一般为0.2-0.5mm。三、叶叶片形状的确定：叶长：叶宽，基本上属于椭圆形。构造：表皮（气孔器、茸毛——保护毛、腺毛）、叶肉和维管束（叶脉）。腺毛：香气前体物质，抗性等。生理功能：1）光合作用；2)蒸腾作用；3）吸收作用。花的形态：烟草的花为两性完全花，辐射对称，管状，花基数5，雄蕊5枚，雌蕊2心皮2心室，子房上位，多数胚珠。一般烤烟从移栽到现蕾要50-60天，开花期共28-33天。一般栽培的烟草花为红色。（DL1的花为白色）四、花果实为蒴果，卵圆形，稍尖。成熟时沿愈合线裂开，子房2室，一般含2000-3000多粒种子。从开花到果实成熟需1个月左右。五、果实烤烟种子一般为黄褐色，形态不一，由圆形到椭圆形。一般种子长650-800微米，宽450-500微米。1克种子大约10000-15000粒，千粒重60-100毫克。现生产上用包衣种，扩大200倍左右。六、种子七、根、茎、叶生长的相关性1、根深度与宽度移栽初期根系水平方向的增长速度大于垂直方向，以后垂直方向的速度渐渐大于水平方向的速度。2、茎高与茎围烟草茎围的增长速度与株高相比小得多，在初期生长相对较快，后期较慢，而株高则相反。3、叶数与叶面积团棵以后叶数与叶面积都比团棵以前增长快，单叶面积大于叶数。4、地下部与地上部根部性状株高单株叶数单株叶面积单株叶干重茎干重根长0.8981**0.9168**0.8510**0.69910.7814*根干重0.9043**0.64700.51960.9982**0.9929**根条数0.9971**0.8930**0.7671*0.9067**0.9566**根部性状与地上性状的相关性烟草的一生包括营养生长和生殖生长两个阶段，前者是量的增加，后者是质的飞跃。但从生产过程来讲，从播种到收获分为苗床期和大田期两个栽培过程，根据烟株的生长发育和对环境条件要求的不同又分为8个生育期。第三节烟草的生育过程从播种到成苗移栽到大田前这段时间，因各地的环境条件，育苗方式和管理技术不同，苗床期的长短相差较大。攀枝花大约是60－70天，凉山州、川南地区大约是90天左右。根据幼苗的形态特征及地上，地下部分的动态变化，可大致划分为四个生育时期（出苗期、十字期、猫耳期和成苗期）。一、苗床期1、出苗期指从播种到两片子叶展开称出苗，10%达到此标准时称出苗初期，50%达到此标准时称出苗期。温度：出苗最适温度25-28℃，最低温度10-12℃，﹤10℃时萌动很缓慢，﹤2℃时遭受冻害；最高温度为35℃，﹥35℃时遭受灼伤。25-28℃间萌发快，但出苗不整齐。影响出苗的因素主要有温度、水分、氧气、（光照）。水分和氧气：应保持田间最大持水量的80%，苗床2寸以下的土壤保持湿润而不是潮湿。漂浮育苗时应注意基质装盘松紧适度。光照：不是烟草种子出苗的必要条件，但有一定的促进作用，特别是萌发初期。从第一片真叶出现，到第五片真叶出生，称“十字期”。当第一、二两片真叶出现并与两片子叶交叉形成十字形时，称为“小十字期”。第三、四片真叶与第一、二片真叶交叉形成较大的十字形称为“大十字期”。2、十字期特点：生根，叶脉不明显，输导组织未完善，光合能力弱，对外界环境条件敏感。农业生产技术措施：及时供给适量的磷钾肥，促进根系发育；进行间苗；防治病虫害。3、猫耳期从第五片真叶出现到第七片真叶生出，第三和第四片真叶（最大叶）略向上，像猫耳朵，称猫耳期。特点：合成能力提高；输导组织完善；根系发育很快。农业生产技术措施：供给适当的水分；视苗色合理追肥；防治病虫害；剪叶（漂浮育苗），进行营养袋假植排苗的最佳时期（常规育苗）。从第八片真叶出现到烟苗有一定苗型，可以移栽时，称为成苗期。4、成苗期苗龄60-65天，叶色浅绿，根系发达，茎秆柔韧不易折断，苗高15-20cm，茎高10-12cm，茎围1.8-2.5cm（茎直径≥0.5cm），根干重≥0.05g，茎干重≥0.2g。烟草漂浮育苗壮苗的外观标准特点：生长中心移到地上部分。农业生产技术措施：促进与控制相结合的方法来加速成苗和炼苗。从移栽到采烤结束称为大田期，一般约需100－120天。大田期又分为还苗期、团棵期、旺长期和成熟期4个生育时期。二、大田期从烟苗移栽到成活这段时间称还苗期。一般需要7天左右。1、还苗期特点：移栽时，根系受到损伤，影响吸收机能，但蒸腾作用照常进行，引起烟株体内水分亏缺。农业生产技术措施：选择壮苗移栽，浇足定根水，加速生根，保证成活。从成活到团棵称为团棵期，从移栽到团棵，一般需要25-30天。新叶与老叶相互搭着，叶片呈莲座式平铺地面，称为摆盘。高度约30cm左右，叶片有13片左右，叶片略向上舒张，株形近似球形，称为团棵，此时2片心叶竖起来，靠拢，一长一短，像“老鸭嘴”。2、团棵期3旺长期特点：现蕾以后，烤烟由营养生长转入生殖生长，叶片自下而上逐渐成熟。农业生产技术措施：控制生殖生长和腋芽的发生，注意及时封顶打杈，改进光照条件，促进烟叶的分层落黄成熟。4、成熟期第四节烟草生长发育的适宜环境条件环境条件包括气候条件和土壤条件，生产优质烟叶需要较高的温度，适当的水分，充足的光照和良好的土壤。温度水分光照风、冰雹、霜一、气候条件（一）温度1、适宜温度种子发芽及幼苗生长的最适温度是25－28℃，最低是11－12℃，最高是35℃；低于10℃则幼苗生长停滞，2℃以下就会引起冻害或死苗。根系生长的温度范围是7－43℃，最适温度是31℃。大田生长最适温度是25－28℃，最高温度是35℃，最低是10－13℃，高于35℃，生长不会完全停止，但将会受到抑制。生产优质烟叶，要求前期温度稍低，但需≥13℃，否则出现早花；中期渐高；后期较高。大田生长期＞20℃的天数持续70天以上，24-25℃的天数持续30天，成熟期最适温度达20-27.6℃（温度越高品质越好），＜17℃时品质极差。成熟期平均气温（℃）与烤烟质量（唐远驹等，贵州省烟草区划报告）成熟平均气温烟叶物理性状烟叶化学成分（%）烟叶内在质量颜色（10）光泽（10）油润（10）总糖还原糖尼古丁蛋白质香气（20）吃味（20）杂气（20）16.686436.2631.50.614.88128720.548441.2832.41.295.58148722.677425.3319.81.345.25149724.998424.4820.51.547.69159827.288418.6816.72.918.12171082、低温一般对日照反应比较敏感的品种，对低温反应也比较敏感，所以在生长的前、中期，如果遇到较长时期低温，则容易发生早花现象，但是，如果适宜的用在育种措施上会争取时间。3、昼夜温差昼夜温差大，有利于加强同化物质向根、茎运输，对烤烟的生长有利。但烟叶成熟阶段，昼夜温差小，可增加光合产物在叶片内的积累，对提高品质有利。4、积温烟草一生除需一定的温度外，为了完成自己的生命周期，还需一定的积温。原苏联的材料指出：烟草整个生育期昼夜平均温度的总和为2200－2800℃。美国材料报导，整个大田期昼夜平均温度总和是2495－3180℃。贵州烟科所指出：烟草苗床期＞10℃的活动积温为950－1100℃，有效积温为350－450℃，从移栽到成熟＞10℃的活动积温为2000－2800℃，＞8℃的有效积温为1200－2000℃，＞10℃的有效积温为1000—1800℃，可以生产出优质烟叶。（二）水分1、水分要求烟草虽然是旱地作物，但一生中需水较多。据研究表明生产1kg干烟叶，大约需要750kg水，未成熟的烟叶，含水量在80%以上，在生长期中，若叶片含水量减少6-8%，叶片就会萎蔫。2、水分胁迫水分供应不足：烟株生长缓慢，叶片窄长不开张，叶厚，较难烘烤；组织粗糙，弹性差；烟叶中蛋白质和烟碱等含N化合物量相对增加，碳水化合物减少，香气少，吃味辛辣；严重缺水时出现“旱烘”；影响根的生长发育和吸收能力，烟叶徒长软弱；成熟期间雨水多，烟叶不易烘烤；组织疏松，叶片薄，油分少，弹性差；干物质积累少，不利于芳香物质的形成，烤后烟叶味淡，缺乏香气；易发生病害。降水过多：3、适宜的降水量一般认为，年降雨量800－1000mm，大田期的降水量400－500mm，月降水量在100－150mm，成熟期月降雨量少于70mm，能生产出优质烟叶。4、烟草的需水规律移栽期间需水较多，一般月降雨量100mm左右有利于还苗成活；成活后，烟株尚小，耗水量少；团棵后耗水量大，充足的水分，有利于烟株旺盛生长，获得较好的产量，月降雨量150－200mm为宜；烟株进入成熟阶段后，月降雨量以100mm为佳。5、适宜的相对湿度烟草生长不仅需要适量的水分，还需要较大的空气湿度，一般相对湿度为70－80%，有利于生产优质烟叶。（三）光照1、光照的影响细胞分裂慢，纵向伸长间隙加大，烟株向上长，机械组织发育差，细软纤弱；成熟延长；干物质积累少，叶片薄，单叶重低；油分少，香气差，品质下降。光照不足：栅栏组织细胞增多，大而长，细胞壁增厚，机械组织发达；主脉突出，叶肉加厚，组织粗糙，形成“粗筋暴脉”。光照过强：2、日照长短生产优质烟叶大田生长期要求日照时数达到500-700小时，日照百分率40%以上，采烤期达到200-300小时，日照百分率30%以上（充足和煦）。3、需光量苗期光饱和点在1-2万Lux，大田期在3-5万Lux，成熟期在10万Lux，生产优质烟叶的自然光照一般在10-14万Lux。光饱和点由下部叶向上部叶逐渐增加。（四）风、冰雹、霜1、风烤烟大田生长期，平均风速一般为2-3m/s，这种风能降低田间空气湿度，改善田间小气候，减轻病害发生。在烤烟旺长期和叶片成熟期，5级以上或10m/s左右的风速就能造成危害，轻则叶片摩擦受伤，重则烟株倒伏，降低产量品质。2、冰雹烟草植株高大，叶片大而柔嫩，叶片细胞组织脆弱，冰雹对烟草的危害比对其他作物的都大。无论苗期或大田期，冰雹都可以带来严重的损失，因此经常遭受冰雹的地区不宜种植烤烟。3、霜烤烟种植区，无霜期必须大于120天，否者不适宜种植烤烟。霜冻主要是对烤烟苗期和成熟后期造成严重的危害。受霜冻的烟叶从叶尖开始，初呈水渍状，以后变为褐色，品质大受影响。在无霜期较短的地区，应适时早栽（膜下移栽），使烤烟在合适温度条件下完成整个生长发育，采收烘烤。二、土壤适宜的土壤类型优质