1、煙草 在此要特別感謝SQM 和YARA 的同事以及以下機構為我們提供的大量翔實數據:北卡羅萊納州大學喬治亞州大學Yara(挪威目錄1作物營養與作物的生產的關系72作物描述82.1起源82.2植物學描述92.3煙草類型92.4栽培區域122.5土壤132.6氣候條件182.7灌溉202.8植物形態學252.9物候學282.10品質參數362.11主要病害473養分功能523.1N 523.2P 533.3K 533.4Ca 553.5Mg 563.6S 573.7微量元素584養分管理615缺素縱觀726專業植物營養和主要肥料特征797養分施用867.1施用時間867. 平衡施肥技術898研究結

2、果929大田試驗9810文獻 102、作物營養與作物的生產的關系這一部分描述了如何管理煙草，來提高產量和改善品質，以獲得最大的經濟效益。養分平衡意味著以適當比例和數量提供作物需要的必需養分，遵循作物生長曲線，發揮作物的最大生產潛力。作物所創造的收入與植物的品質和產量有關，健康是品質和產量的基礎保證，要保證作物的健壯生長就必須向作物各器官提供平衡的養分。養分供應不平衡過量或缺乏，將會導致產量和品質下降。養分經由作物收獲，土壤過濾滲透，水分流失等途徑而損失，因此必須進行養分補給。因此，養分狀況管理必須提供施用養分的準確時間和比例。一個理想的施肥方案必須考慮到養分平衡和時機，包括含量和施用時間。來自

3、試驗的結果可以用來指導施肥，進行養分平衡管理。試驗可以在特殊的時期利用具體的方法采集葉片樣品進行化驗。其它部分的生長發育和生長曲線也可以為養分平衡提供有價值的數據。土壤的性質和土壤養分狀況也非常有用。試驗通過長勢良好的作物來提供基準數據。肥料是進行土施還是葉施，應該根據養分平衡管理工具來判斷。對于維持養分平衡，肥料產品的功能差異很大。作物的經濟效益涉及到產量和品質。品質的好壞影響了購買者的喜好，決定了市場銷售。、作物概述2.1煙草起源煙草的傳播源于金雞納-厄瓜多爾-玻利維亞的高原(Espino,1988。盡管煙草起源于此, 但是主要在印度-美國生產和消費, 特別是Nicotiana tabac

4、um 品種, 在整個南美和安的列斯群島進行消費;Nicotiana rustica 品種也在墨西哥、美國和加拿大消費。在1492年11月，煙草被哥倫布帶到了歐洲。16世紀中葉煙草傳入中國。2.2植物學描述煙草(Nicotianatobacum為茄科煙草屬植物, 一年生或多年生, 單葉互生, 常有粘質柔毛。產于南美洲, 我國引種煙草很早, 產量頗大。煙草屬被分為60余個種，人工栽培利用的只有兩個種，即紅花煙草和黃花煙草。紅花煙草，煙草屬植物的主要栽培種之一。花冠除少數近白色外，多數為粉紅色至深紅色。黃花煙草，煙草屬植物的主要栽培種之一。花冠呈黃色或黃綠色。2.3煙草類型依據煙草葉片的使用方法，對

5、煙草進行了分類，每個品種都有其特性和生態學差異，及其化學和器官學特征。主要煙草品種的特性如下：維吉尼亞Virginia維吉尼亞品種，葉片大，60-70°C 烘干后呈褐色。香氣細膩，煙堿含量中等，糖份含量高。燃燒的氣味略帶酸甜味。用于生產含煙堿香煙和煙斗用香煙。成熟時需要一片片摘除。烘烤時葉片卷曲。伯雷BurleyBurley 品種植株高，葉片大，自然干燥或烘干呈漂亮的紅色。它們的特性是：燃燒性好，填充性好，以吸收香味。香味中等。可以整株收獲，空氣自然干燥。 明火烘烤處理Fire-cured該品種葉片形狀多樣化，干燥后呈黑色，香味濃。適合制造煙斗煙，鼻吸煙和過濾嘴煙。制作工藝主要是通過

6、在卷煙的煙葉配方上來區別的。配方：將不同的煙葉或者相同的煙葉不同的等級按照一定比例混合起來，形成具有一定口味或者感官特性的卷煙原材料。烤煙型：烤煙型卷煙起源于英國，又稱為英式卷煙，“三五”就是典型的烤煙。它的配方特點是全部或者絕大部分使用烤煙原料，煙絲為橙黃色，卷煙煙氣具有典型的烤煙香味。混合型：混合型起源于美國，又稱為美式煙。“駱駝”就是第一個美式混合型卷煙牌號。混合型卷煙配方由烤煙、曬煙、晾煙等煙葉混合組成，其特點是香氣濃郁、煙味醇厚，煙絲顏色呈棕紅色。曬煙型：又稱為法式卷煙，它以深顏色的晾煙和曬煙味主要原料。該類型卷煙的煙味濃醇、勁頭大，煙絲顏色味紅棕褐色。國內很少見。香料型：以曬煙中的

7、香料煙葉為原料制作的一種卷煙，卷煙煙氣中有突出的樹脂香味。其他型：其他還有薄荷型、丁香型、藥物型等不同種類型卷煙。DarkDark 植株高大，葉片大。在空氣中晾干或經過發酵過程以后，顏色有咖啡色變為暗褐色。通常香味濃烈，煙堿含量高，具有堿性反應。用于生產卷煙。 EasternFigure. 不同品種的煙草及其在全球所占的份額 Figure. 煙的各部分Filler=填料, wrapper=包裝材料，binder=粘合劑.植株矮小，葉片小，太陽下曬干成褐色。其獨特的香味適合生產卷煙和煙斗煙草。從圖1可以看出, 維吉尼亞煙草占60%，其次是Burley 煙草13%,Eastern占12%,Dark

8、6%。其他品種的占到了9%。2.4種植區域煙草種植范圍遍布全球120多個國家。五個大洲的總種植面積達到了390萬公頃，年平均產量1.64t/ha。其中農業種植面積居全球首位的20個國家的煙草總值面積占到了總種植面積量的87.7%以及總產量的87.6%。總的來說，中國、巴西和印度占全球種植面加的65%。煙草的種植區域在北緯45°南緯37°。2.6土壤談論煙草種植的土壤實際就是談論與煙草品質有關的土壤特性。事實上, 適合種植煙草的土壤都具有相似的特性。煙草的生長需要良好的土壤物理性狀，如適度的空氣、平衡的水分和良好的排水條件。這是因為煙草對土壤中的氧氣缺乏與否、水分豐缺程度極度

9、敏感。另外，煙草生長時，地下水位不能接近地表。適合的pH 范圍為中性到微酸。在酸性土壤中，鋁和錳害會降低葉片品質；土壤中含碳酸鹽會導致缺鉀，導致葉片可燃性降低。煙草生長的合適pH5.2-6.5。pH 值較高，大于7.5時, 磷、鐵、鋅、錳、銅、硼有效性降低。當pH 低于5, 養分有效性降低，特別是磷和鉬。另外，如果土壤酸度過低，那么將會產生鋁、錳及其他重金屬毒害。在酸性土壤經常發生錳中毒，造成植物生長緩慢，葉片黃化或者落葉。如果錳吸收過多的話，將會減少其他陽離子如鐵、鈣、鎂的吸收(Sims,Wells,1985。其次，肥料在土壤中通過酸堿反應會修正土壤pH ，可以通過酸-堿指數(AAI測定，可

10、以調整養分的吸收。 Figure. 土壤pH 對養分有效性的影響（引自:Yara ）如果肥料具有酸性反應，那么酸-堿指數(AAI呈現負值。如果肥料具有堿性反應，那么酸-堿指數(AAI呈現正值。不同類型的煙草可以劃分為兩大類：色淡的Virginia 、Eastern 和黑色系列air-cured 、fire-cured 。Figure. 陽離子交換量與土壤有機質的關系。Source:1999,蒙得維的亞, 烏拉圭 .Figure. 陽離子交換量與土壤pH 的關系。Source:1999,蒙得維的亞, 烏拉圭。色淡系列的煙草喜歡輕壤土，陽離子交換量低(CIC，養分利用率低。黑色系列喜歡重壤土，粘土

11、含量高，有機質含量高(OM，接近中性。無論在什么情況下，使用有機質對改善土壤結構、提高陽離子交換量、提高微生物活性、提高土壤持水量和避免養分滲漏都是非常重要的。同時，陽離子交換能力高，可以提高土壤pH ，提高某些植物的養分吸收利用率。另外，土壤鹽度在兩個方面影響作物：一是通過總鹽度，二是通過不同離子的特殊毒害（氯化物、硫酸鹽和碳酸鹽）。煙草對鹽分敏感度較高，鹽分含量過高會導致植物吸水困難，妨礙植株生長。葉片中鹽分含量（氯離子）的多少直接影響了煙草的收獲品質。因此，肥料的使用率是非常重要的。為了避免土壤鹽分過高，推薦使用低鹽分肥料。 煙草是一種熱帶作物，對低溫和嚴寒敏感。種植氣候范圍廣，需要90

12、-120天的無霜凍生長周期。苗床期所需溫度16，在大田中的實際生長所需溫度19-28（Burke,quoted by Comis,1996。溫度對作物影響很大，會影響煙草的葉面積。Figure 溫度對煙草葉面積的影響。資源: Raper et al and Agron J.,1971.更加準確地說，相對于低溫(14-18 ，作物在高溫(26-30 擁有較大的葉面積, 該現象通常出現在第8片葉（從下而上）以上的葉片。也就是說高溫煙草可以生長出更多的葉片。當日溫是34，夜間溫度30時，植株大約可以生長40片葉。 Figure. 溫度對植株葉片數量的影響。資源:Raperetal和 AgronJ.,

13、1971.Figure. 溫度對葉片重量的影響。Source:Raperetal，AgronJ.,1971.2.7灌溉煙草生長周期短，但對水分和養分需求量大。灌溉是提高煙草品質的重要措施。通常來說，煙草根系對浸水非常敏感，因此相對于干旱，煙草更易受到澇害比脅迫。盡管如此，干旱和澇害對煙草都是有害的。缺水會降低產量和燃燒性能，同時水分過量也會造成蛋白質含量下降和鈣鎂含量降低。灌溉可以提高葉片加工的物理和化學性能。灌溉可以提高葉片中的糖分含量，降低煙堿含量。JonesG .,1996報道, 干旱會增加葉片中的煙堿含量，但會增加煙葉的芳香。水分過多會減少煙堿含量，降低煙葉芳香。灌溉可以促進根系生長，

14、提高水分和養分的吸收利用率，產量可以提高15%。與僅依靠降雨相比，通過灌溉煙草會生長出更大的葉片。不同土壤的容量不同, 平均為30kPa, 變化范圍在5-40kPa 。為了更好的控制土壤十分，建議安裝張力計。 Figure. 土壤持水能力據1998年Moore 和Tyson 的報道, 灌溉有助于煙草提前開花和花序剪切后的二次萌芽。同時他們還指出，依據美國喬治亞州的條件，可以在煙草的不同生育階段進行灌溉。早期生長階段：從移植后到植株30cm （移植后2-4周），此時對水分的需求逐步增加，但是并未達到最大值。快速生長期：從植株30cm 到花苞出現（移栽后4-10周），此時需水量最大，要保證水分供應

15、以提高產量。在收獲階段：對水分的需求減少。第一次灌溉在移栽后進行，避免造成土壤板結。推薦灌溉濕潤深度為12.5mm 。此后，每周灌溉量推薦濕潤深度15-20 mm，隨之灌溉量每天為5-6.5mm 直到需水最大時期即移栽后6-10周。該時期的養分管理對煙草的質量和品質至關重要。在植株收獲前必須進行灌溉，雖然這個時期的需水量較前面的生長階段少，但是對于葉片的厚薄程度影響很大。 Figur. 煙草水分管理。資源：Harrison 和Whitty, 1971,Moore 和Tyson1998年引用。根據氣候條件、土壤特性、作物的承受能力，每公頃煙草的灌溉用水量為4000-6000m 3。 Figure

16、. 土壤水分蒸發蒸騰損失總量和煙草蒸發試驗資源:Maw,Standell和 Mullinix,1997煙草根系2.8植物形態學煙草的主根迅速分支，形成一個濃密的叢簇狀。生長良好的作物，根系長度和半徑可以達到1.5米。煙草具有濃密的叢簇狀根系。根系的發育很大程度上受到土壤特性、移植技術的影響。根系的重量受到煙草品種、土壤肥料、種植措施的影響。施肥，灌溉，稀釋倍數和地勢情況都是影響根重的重要因素。在正常情況下植株高度可以達到1-2m ，每株15-25片葉 (Martinez,2005。 煙草可以產生內生的葉腋花蕾, 可以開花。煙草的花序為終端圓錐花序。煙草的花冠距離花萼較遠，這是非常典型的特點，它

17、沒有花瓣，花冠類似拉長的圓柱體，在末梢的終端形成5個圓裂片。Nicotiana 煙草的花瓣顏色為粉紅色，通常為蒼白色或淡黃色。煙草的葉片是橢圓形的，并直接生長于主干上。葉片表面不光滑，具有大量的絨毛。煙草是多年生修剪后萌芽的雙子葉植物。葉片長毛狀，葉柄交互生長。花朵為兩性花，形狀規則。盡管煙草的大多數細根都分布在土壤 肥沃的表土層中，其根系的穿透力很強。 Figure 煙草地上部分Aereal part of Tobacco plant依據煙草的類型、生產目的，煙草每公頃的種植株樹為10000-25000株。如果煙草的種植密度過大的話，煙草小、葉片薄、鹽堿含量低；種植密度大，產生的效果正好相反

18、(JonesG.,1996 。由于葉片的不同高度和位置會帶來不同的產量，因此葉片的高度和生長位置也非常重要。葉片的生長角度為5°和18°時產量較高。 Figure 葉片位置對煙草產量的影響。資源:Brown和Terril,1972.2.9植物物候學煙草的生長發育從種子萌芽開始。煙草的種子很小，10000個種子才1g(Agenda del Salitre, 2001 。為保證發芽率超過90%，必須使用高品質的種子(Smith,Peedin, Yelverton,Saccer,1988。在發芽所需的7-10天里，溫度必須保持一致21°C-24°C 。當大多數

19、種子發芽后，夜間溫度可以保持在13°C-15°C ，日溫可以保持在27°C-29°C 。從種子萌芽大約需要6-8周的生長時間, 植株可以進行移栽。Figure 種子的生長階段。資源:北卡羅萊納州大學 Figure 秧苗生長發育系統利用溫室等系統來促進秧苗發育。煙草也可以通過苗床進行育苗。每公頃推薦設計200m 2的苗床，每m 2的種植密度為400棵，以方便移植。為防止可能發生的萌芽問題，必須保證育苗數量。在此時期，溫度、濕度和養分必須合適。育苗期必須供應充足的水分以防止脫水，所以必須使用培養基。在種植時必須保證培養基濕潤。煙草植株對鹽分含量很敏感。因此，

20、在灌溉前必須檢驗灌溉水的重碳酸鹽、氯離子或鈉離子是否超標，以防灼傷秧苗葉片。在此階段煙草形成其根系和地上部分。在此過程要加強管理，以保證移栽后植株和根系的快速生長。2000年Caruso,Pearce 和Bush 的研究顯示, 煙草在21°C-24°C 的溫室中萌芽后經過20-40天后，植株快速生長。根據最近的調查，萌芽后2周養分使用比例為N:P2O 5:K2O=3:1:3，4周后使用100-50ppmN ，隨后使用100ppmN 。生長時間達到一個周后要對植株進行修剪。 修剪可以提高植株移栽后的抵抗能力，主干的直徑和長度統一，這對于機械移植是非常重要的。 Figure 葉

21、片剪除Source:SQM第十屆煙草研討會在土壤條件不是很好的條件下，修剪可以延遲移栽。通過修剪可以增加可利用植株的數量，一般修剪次數為3-5次。但要防止修剪得次數太多，否則會減少主干長度和直徑，妨礙生長，延遲開花。推薦在植株5-7.5cm 時每隔3-5天修剪一次，每次修剪掉3.5cm 。 Figure ：秧苗的不同體系資源: Willani S.SQM第十屆煙草研討會一旦大田和秧苗都準備就緒，就可以準備移植。根據氣候條件和秧苗自身的情況，移植后植株大約需要15天的恢復時間。一旦過了恢復期，植株將迅速生長。Figure ：煙草的不同物候階段 Figure 煙草根系平均干重Source:試驗實行

22、者：Anton Scholtz,南非金葉, 南非根系在生命周期的前三個月后才開始生長，從第七周到第二十周，根系的物質的量呈五倍增長，暗示了此階段植株迅速生長（巴西）。芝加哥的試驗表明移栽后的第11周后根系開始生長（Maw W.,Stansell J. 和Mullinix G, 1997）。根系數量決定了下一階段植株的生長(Collins, 2001。移栽后2個周，根系開始生長以后，葉片也可以發育。在移栽后的第5周到第12周，葉片快速生長。在此階段，地上部分干物質開始形成（南非，烤煙）。 Figure. 煙草地上部分平均干物質重Source:實施人：Anton Scholtz, South Af

23、rican Golden Leaf,南非 Figure. 花期開始開花后，必須摘除花骨朵控制花量和控制新發芽。2周后開始收獲（Collins, 2001，維吉尼亞煙草）。摘除花骨朵可以促進植株的生長和養分在根系和植株體內的分布。同時摘除新芽（二次生長），可以促進葉片擴展和葉片的生長。完成以上過程后，煙草進入地上部分生長期，促進植株縱橫向的發展和葉片擴展。通常情況下，維多利亞煙草的生長期為90天，伯雷（Burley ）煙草的生長期為120天，此后可以進行收獲。依據氣候和生長情況，收獲通常持續5-7天。在一般情況下，煙草從下邊葉片往上開始成熟，大約每周可以收獲2-4片葉/株。換句話說，每周每公頃煙

24、草可以生產20000-100000片葉片。當煙草葉片重量、尺寸達到最大時，或當其外觀如“缺氮”黃化癥時，說明應該進行收獲了。 下部葉片（左邊）：從左向右，未成熟葉片、成熟葉片、過熟葉片上部葉片（右邊）：從左向右，未成熟葉片、成熟葉片、過熟葉片Figure. 葉片成熟表現2.10品質參數煙草品質，包括化學、物理、感官特性。煙草的加工過程包括晾干、加工、發酵。煙草的品質受到農業操作過程和措施的影響，如生態結構的選擇，煙草的品種、肥料使用、種植結構、灌溉措施等。不同類型的煙草品質差異很大，通常分為3個系列(Tso,1990:感官標準*葉片形狀*顏色*均一性*異質的存在*葉面損害*結構*主要部分*成熟

25、*氣味*香味*葉片水平物理標準*填充因素*抗逆機制*吸水性*產量*燃燒性化學標準*糖分含量*鹽堿 *石油醚提取液*灰燼水溶性提取液*總氮*蛋白質-氮*淀粉*非揮發性酸*總揮發物* (雪茄煙的 外包葉品質 Figure. 煙草葉片品質影響煙草葉片品質的因素很多。分級如下：最低部葉片稱為“Primings” (P，含煙堿1.5%-2%,含糖5%-10%。這些葉片的形狀和頂梢是圓的，顏色蒼白。成熟后葉片顏色類似缺氮癥狀。“Primings” (P往上的葉片稱為 “Lugs” (X含煙堿2.5%，含糖12%-20%。它們的葉片中等大小，頂梢較平，比“Primings”顏色深。“Lugs”在向上的葉片級

26、別為“Cuters” (C，含煙堿2.5%，含糖12%-22%。這些葉片生長在植株的中間部位或稍偏下。它們的長度大約為40cm ，圓稍、卷邊，氣味芳香。繼續向上為“Leaf” (B，含煙堿3%-3.5%，含糖15%。這些葉片位于植株的上半部分，較“Cuters”窄，尖梢、顏色更深、香氣濃、富含油。最后的部分是“Smoking Leaf” (H位于植株的最頂端，含煙堿3%，含糖12%-20%。這些葉片燃燒性好，香味濃郁。這些葉片較難獲得。值得注意的是不同田塊間各等級間的物質含量可能會有所不同。不同品種的煙草香味會有所差異，不同部位的葉片香味也不同，下部的要香味比上部的要差些。煙草本身的特性、生長

27、的土壤條件、氣候條件等對煙草的品質影響很大。盡管如此，煙草收獲的品質會因加工過程的不同而有所差異。根據Hawks1980年的報道, 加工的目的是雙重的。一方面，通過溫度和濕度的調節來獲得葉片中所需的花學和生物變化；另一方面，通過干燥，煙草可以維持其潛在的品質特征。維吉尼亞煙草加工煙熏(煙草 欲獲得良好統一的加工品質，需要選用形狀一致的成熟葉片。如果采摘時葉片未成熟，那么煙草的加工品質將會下降，如果煙草成熟延遲的話，其加工品質也將下降。在加工的初始過程中，葉片中水分占80%-90%，剩余部分中，糖分25%，色素75%、生物化學組分和有機成分等。精確的加工過程將會維持煙草在大田中的品質不變，但是如

28、果加工過度，將會導致品質下降。維吉利亞煙草的加工包括如下三個過程：1. 黃化階段2. 葉片干燥階段3. 莖桿干燥階段在黃化過程中，葉片不斷失去水分，經過多種生物過程，葉片逐漸變黃。變黃是因為葉片中的葉綠素被破壞。要保證充分的黃化，必須有充足的氧氣供應。氧氣主要是通過氣孔提供。氧氣的滲透加速了葉片中淀粉轉化為單糖的速度（葡萄糖、果糖和蔗糖）。一少部分糖用于葉片呼吸消耗，這個過程會產生熱量，出現副作用，導致煙草卷性降低，這也體現了通風的必要性。 Figure. 維吉尼亞加工過程中溫度和濕度曲線葉綠素消失的過程和單糖形成的過程是同時進行的，這就是為什么可以通過顏色改變來測定糖的形成。在此階段葉片水分

29、的損失很少，并且加工溫度不可超過35°C 。加工過程共需要36個小時。第二個階段葉片干燥階段，大約持續44-48小時，水分減少40%。干燥溫度在35°C-54°C 時，對葉片影響最大。葉片所損失的水分達到40%-50%時，可以提高葉片的熟化溫度，否則的話將會出現葉片燙傷。第三個階段莖桿干燥階段，所需溫度超過75°C ，經過推薦溫度低于71°C 。在此階段，葉片完全干燥，生物化學變化幾乎停止，目的是在不損害葉片薄層的前提下提取水分。此過程需48小時，也是水分提取的最困難階段。這就使干球溫度計和濕球溫度計的差異超過40°C 的原因，在此過

30、程水分減少40%-20%。在加工過程中，必須考慮到三個決定性的因素：空氣溫度、環境濕度和周圍的空氣。目前，相關儀器的使用如干濕溫度計，可以準確地測定生物堿的含量。 Figure. 加工過程中，必須控制好空氣溫度、周圍的濕度和空氣流通等環節Source:SQM IX煙草學院 .Figure. 干、濕球濕度計Source: SQM IX 煙草學院.此外, 濕球溫度計可以測定葉片的溫度。在葉片黃化的過程中，干球溫度計的溫度不可超過38°C; 而濕球溫度計的讀數要低1-2度。在干燥的過程中，溫度每個小時上升1°C ，干球溫度計的溫度不可超過54°C ，濕球溫度計的溫度保持

31、在40°C 左右。在莖桿干燥過程中，溫度每個小時上升1°C ，但是干球溫度計的溫度不可超過71°C ，濕球溫度計的溫度保持在43°C 左右。上面提供的數值僅是參考值，要根據具體情況而定。黑煙草加工在黑煙草加工開始的8-15天，葉片失去85%-90%的水分。代謝遭受破壞的階段是一個快速加工過程，在此階段綠色素并未完全消失，而黃色素的破壞過程也相當緩慢。在第二個階段，卡梅拉色進行固定。這些顏色是黑煙草的典型色彩，是多酚氧化為綠原酸的結果。在加工過程中，煙草葉片會發生一系列重要的化學變化，煙草因此獲得其香味。在此過程中蛋白質和碳水化合物含量急劇下降，同時生物堿

32、的含量也有所下降。煙草加工最終也會導致葉片中的干物質的損失。黑煙草的加工在“(煙草 熟化室”中進行，通過引入外界空氣控制熟化室的溫度和濕度。在過去的幾年里，引進了煙草加工控制設備。利用此設備黑煙草的加工過程較自然條件下加工速度提高了50%，同時提高了產量。亞硝胺是加工過程的化學成分，是很多糧食產品的副產品。盡管亞硝胺允許在全球使用，但是其對人體存在潛在的風險，屬于致癌物質。在食品中通過控制其使用量，來減少其潛在的風險。 Figure 煙草中亞硝胺形成假設如果加工不充分，將會產生亞硝胺。因此在操作過程中要充分加工，減少亞硝胺的產生量。亞硝胺是由葉片內的硝酸鹽轉化而來的。但是這并不意味著降低硝態氮

33、含量就可以減少亞硝胺的含量，相反地，其含量將會提高，這是因為土壤中的銨態氮轉化為硝態氮后被作物吸收利用。另一方面，如果直接提供硝態氮，植物可以快速吸收，而后有更多的時間轉化為有機態氮（蛋白質），這就是為什么收獲時葉片中硝態氮含量較少的原因。Figure. 次生堿基形成時，亞硝胺形成因此可以在植株生長的早期使用硝態氮可以減少加工過程中亞硝胺的產生。 如果產品直接與火接觸的話這在生產時經常發生，容易導致亞硝胺的產生，這就是葉片加工過程中為什么要避免與火直接接觸的原因。亞硝胺的出現導致了煙堿（生物堿）的轉化過程的發生。2.11主要病害“Pata Prieta” or “Pié Negro”

34、(煙草黑梗病 是一種在西班牙比較普遍的由土壤植物病原體真菌引起的病害。此病害主要影響根系和莖桿, 但是在有利的環境條件和較強的接種體壓力下, 整株作物都會受到影響。不同生育期的植株癥狀不同：幼苗更易受影響，根系出現枯萎，主莖黑褐色，還會破壞作物的維管束系統。在合適的條件下，病害會從莖部傳播到葉片。比較典型的葉片枯萎會在一天內影響所有的葉片，在中午達到高峰。在侵襲的過程中，葉片變逐漸變褐，莖桿枯萎。在最后的階段莖桿變黑的區域達到了30cm 或更大。有些黑梗病只在溫度超過20時發生，當溫度達到28-30時開始傳播。土壤濕度過高也會影響病害的發展。土壤特性如pH 、鈣、鋁含量也會影響真菌病害的傳播。

35、溫室和大田煙草黑梗病的控制方法通常是使用廣譜性殺真菌劑和消毒劑，但是最有效的方法是使用完整的病害控制系統，包括使用抗體，作物輪作以及其他措施來阻礙接種。溫室中由腐霉病引起的植物損失包括幼嫩植株莖結、根結和任何生長階段根系壞疽。溫室中由此病菌造成的損失相當嚴重，必須采用統一的措施進行防治。根據當地專家的推薦使用殺真菌劑是非常經濟有效的手段。19世紀末在美國和意大利進行了報道，黑霉病引起的黑根結是鞭狀匍匐枝，在世界煙草種植區內都有發生。病癥是根系黑腐，嚴重影響整個根系。病癥較輕或發病初期，植株地上部分無明顯癥狀。隨著病害的發展，植株生長失衡，嚴重時白天植株枯萎。利用抗體、作物輪 作和工業殺蟲劑的使

36、用可以控制黑根結的發生與傳播。在某些區域，如果此病害屬于地方病，要嚴禁在酸性土壤上撒用石灰，一旦pH 超過6將會刺激病原體的生長，從而影響煙草的生長。在大多數煙草種植區，特別是溫室中，由水稻紋枯病菌和其他菌種如鐮刀霉引起的病害經常可以觀察到。這些病菌主要發生在溫室中，可以通過檢疫監測、作物輪作等措施來對其進行控制。青霉病這些種類中對煙草影響最嚴重的是由煙草霜霉病菌“青霉病”。當出現附生現象時，青霉病會破壞大規模區域的煙草收獲。此病害的癥狀隨植株不同生育期而不同。在較小秧苗的直立干枯葉片上可以觀察到斑點。在較大的秧苗上可以看到黃色圓形斑點，在大多數情況下我們可以看到菌類由灰色變為藍色，正如其名“

37、青霉病”。大田中，較大的植株上會出現黃色斑點并逐漸發展為壞疽，葉片變形，碎裂。青霉病會造成植株部分后整株損害。病菌存在不同的傳播體類型，可以通過空氣傳播。空氣濕度大、陰天都有利于病菌的傳播。真菌具有變異性，對農藥的抵抗力增強，并可以通過免疫屏障，因此，控制藍霉病的發生，需要完整的病害控制體系。白粉病白粉病只發生在某些區域，很少影響黑煙草，但是其危害性卻是很大的。白粉病發生后的病癥為：葉片表面和莖桿上出現一層灰色的塵狀物。進一步發展，下位葉片出現褐色斑點。遭受病害的葉片不能再用于加工，特別是卷煙業。 褐斑病褐斑病是由鏈格孢引起的病害，是煙草葉片病害中最典型的病害。病菌首先影響煙草的下位葉片，在有

38、利的氣候環境下會沿莖桿向上部幼嫩葉片轉移。此病害發生的典型癥狀是葉片上出現褐色小斑點，在有利的環境下斑點數量增加，面積增大。溫暖、濕度大、有霧的氣候條件有利于病菌的發展。病菌毒素的不斷傳播，就會導致葉片褐斑。必須采用系統的防御措施來抵御病菌的發展和傳播。 眼斑病煙草的另一個典型病害是由煙草香素尾孢菌引起的“眼斑病”。此病害在溫室和大田中都會發生，典型癥狀是葉片上出現圓形褐斑或灰色損傷。目前主要使用化學方法來控制此病害的發生，但是使用無病原體種子進行栽培是控制此病害的基本方法。煙草野火病菌是假單胞菌引起的細菌性病害。其典型癥狀是葉片尖緣出現斑點。斑點先是水漬狀，后出現壞疽，接著變為褐色或黑色，最

39、后干枯。個別斑點較小，但是它們會出現重疊或逐漸變大。最后葉片出現破損并完全失去其商業價值。控制煙草野火病菌應采取以下措施：完整的隔離檢疫措施、利用抗體品種、化學控制措施。煙草受到多種病毒的影響，其中在自然條件下受到20多種病毒的影響，在實驗條件下受到100多種病毒的影響。這些病毒中只有為數不多的對煙草具有經濟價值。盡管如此，很難對病毒造成的經濟損失進行有效的評估。一般認為病毒造成的損失占到收獲的1%到10%。煙草鑲嵌病毒(TMV美國中部和北部的傳播的主要病害是煙草鑲嵌病毒(TMV。這種病毒對全球都有影響。種植易受感染的煙草品種會受到煙草鑲嵌病毒的感染。種植受到煙草鑲嵌病毒的感染后，其產量通常減

40、少15%，但是對黑煙草影響較大。受到煙草鑲嵌病毒感染后，葉片葉脈被損害、葉片萎黃、植株變形。控制煙草鑲嵌病毒必須采取的措施有：隔離檢疫措施、輪作和利用煙草抗性品種。黃瓜花葉病毒黃瓜花葉病毒也是影響煙草種植區的主要問題之一，盡管其產生的經濟影響很小，但對亞洲和西班牙的影響較大。黃瓜花葉病毒易跟煙草鑲嵌病毒癥狀有些類似。黃瓜花葉病毒主要通過蚜蟲進行傳播。控制病毒攜帶者和保持植株清潔是控制此病害的必要措施。卷葉鑲嵌病毒卷葉鑲嵌病毒也是全球性的病害，但是據目前的報道，此病毒只影響赤道煙草種植區。癥狀表現為葉片卷曲，植株矮小。卷葉鑲嵌病毒主要通過白粉虱（煙粉虱）進行傳播，控制卷葉鑲嵌病毒的基本措施是控制

41、其傳播者。馬鈴薯Y 病毒病煙草種植區也受到馬鈴薯Y 病毒病的影響，在某些區域還會造成加大的經濟影響。馬鈴薯Y 病毒病主要通過蚜蟲傳播，控制的主要措施就是控制蚜蟲的數量。3養分功能煙草生長快速，甚至是爆發性的，其對養分的吸收也呈現了相同的趨勢。因此，煙草生長的整個生育期特別是移栽后第一周，需要大量的有效養分。因此只要通過平衡的養分管理措施才能保證煙草的優良品質。煙草生長周期中需要大量的養分供應，其吸收數量因不同的品種而呈現差異性。黑煙草吸收的養分高于維吉利亞和東方品種，對氮的吸收存在更大的差異。煙草組織中的養分含量高于其他作物。黑煙草組織中的養分含量占其干物質的20%-26%，維吉利亞是15%

42、(Bennett et al,1954;Schmidt,1951。3.1氮氮是植株和葉片生長和發育的必需元素，主要參與光合作用和某些化合物的合成，成為生命元素。1980年Hawks 證實了氮是煙草生長的最重要元素。1996年，Jones 報道了煙堿是伯雷煙草、黑煙草和煙熏煙草重要品質因素之一，而氮是煙堿分子的組成成分，使用氮對植株中煙堿含量具有直接影響。對煙草進行養分平衡管理是非常重要的，因為養分失衡會對煙草的品質和產量產生不良影響。缺氮，植株纖弱、淺白色、葉小、葉莖間角度變小。即使不足氮后，葉片仍然保持淺白，葉片薄，結構差，干葉易碎。相反地，氮過量將會引起植株發暗，葉片暗綠，植株徒長，莖和葉

43、脈比例增加，莖桿韌性差，成熟遲緩，葉片中糖分含量少等。修復后的葉片仍然呈暗色，結構差，葉片少，煙堿含量過高，燃燒性差，氣味差等(Akehurst,1973。3.2磷光合作用、光合磷酸化及煙草其他所有重要的能量代謝都與磷有關。蛋白質代謝也依賴于磷。磷的主要功能是增加碳水化合物含量，促進成熟。磷可以加速煙草葉片成熟(Whitey et al,1966。缺磷，成熟期延遲、誘導氮和鎂缺乏(McEvoy,1951和葉片脫落(Leggett et al,1971 。磷可以促進維吉利亞煙草著色，增加糖分含量(Merker,1959。磷過量葉片呈現暗綠色，并出現萎縮，葉柄與莖桿間的角度變大。植株成熟期延遲，植

44、株矮小。修復后，葉片仍然缺乏光澤，上部葉片出現褐色斑點。3.3鉀鉀可以提高煙草抵抗真菌病害、干旱的能力，促進植株的良好生長(Akehurst,1973。通過圖30我們可以看出，鉀還參與氣孔的開合，也是保衛細胞中進行交換的主要陽離子。鉀還參與糖分和淀粉的合成和運輸。 Figure 保衛細胞中陽離子濃度資源:Langer et al,2004,植物學報,37:828-838.鉀是細胞中最活躍的離子，可以減少凍害帶來的損失，減少細胞溶液中冰點。鉀還可以促進蛋白質的合成。作為陽離子，鉀是硝態氮的伴隨離子，二者協同從根部向葉片運輸。此后鉀以蘋果酸鉀的形式返回根部(Marschner,1995。嚴重缺鉀時

45、，植株矮小、葉片黃化、葉片頂端和葉緣先變黃，并不斷向葉脈發展，葉片上出現壞疽斑點，葉片易碎裂。輕度缺鉀時，成熟前葉片表面出現黃色斑點，并逐漸向葉片頂端和葉緣發展。3.4鈣鈣存在于煙草植株中，主要以不溶性鹽的有機酸鹽形式存在于細胞壁中。事實上90%的鈣存在于細胞壁的薄層中，成為膠質和液泡的一部份。鈣在植物體內的移動性很差(Kasai and Konishi,1960。1980年，Hawks 指出，鈣，其次是鉀是植株體需求最多的中量和大量元素。也有人持不同意見，認為氮是煙草需求數量居第二位的元素。無論任何，不容置疑的是鉀、氮和鈣是煙草需求最多的元素。另外，鈣可以促進水分滲透，提高土壤中透氣性。嚴重

46、缺鈣時，上部葉片首先出現損害，新葉變形成心型，頂端缺失后葉片邊緣受損。植株生長后期缺鈣，葉片黃化，花期將會導致花冠壞疽和脫落。缺鈣后植株體內蛋白質合成受限，代謝活動被破壞，的自由氨基酸含量增加。鈣缺乏通常出現在植株旺長期，不同品種缺鈣發生的時期、癥狀和嚴重程度不同(Peedin，McCant,1977 。3.5鎂鎂是葉綠素的組成成分，因此對光合作用及碳水化合物代謝具有重要影響。煙草葉片中鎂含量增加2%，可以提高煙葉的燃燒性和煙灰的表觀（色澤和結構）。鎂可以提高煙葉的色澤度, 提高燃燒性是煙灰更疏松(Anderson et al,1929。葉面積的擴大和植株的快速生長都使得煙草對鎂缺乏很敏感。缺

47、鎂修復后，葉片呈暗綠色，缺乏光澤、葉片變褐、厚薄不均勻、無彈性、看起來像紙一樣(Hawks,1980。鎂供應充足，植株生長旺盛，而一旦缺鎂，植株的生長發育將受影響，葉片褪色，組織中淀粉含量減少，相應的種子、莖桿、根系和葉片的重量也相應降低。使用鎂肥可以提高種子中的脂肪含量(Matusiewicz,1964。鎂缺乏通常發生在輕壤中。缺鎂時，組織中的綠色和黃色色素減少，從而導致葉片黃化。缺鎂時先從葉片的頂點和邊緣開始變黃，并逐漸向葉片中心發展，但是主要組織仍保持綠色。另外缺鎂葉片不出現壞疽。缺鎂修復后，葉片暗淡無光澤。3.6硫硫是必要氨基酸如胱氨酸、蛋氨酸的組成成分。另一方面，硫含量過高，會影響煙

48、草的燃燒性，減少煙灰中的堿度指數(Oerti,1966。不同品種的煙草對缺硫的敏感程度不同。硫過量會影響煙草的香味。正常植株一般不會缺硫，一旦缺硫上部葉片首先出現枯黃。缺硫時，煙草葉片組織中有機物質的正常含量都會受到影響(Gilmore,1954。總結:如圖31所示，維吉利亞煙草的氮、鉀和鈣吸收量占礦質元素的79%，剩余的大中量元素（磷、鎂、硫）占21%。 Figure 維吉利亞煙草養分吸收利用率Source: Collins, W. and Hawks,Jr.1983.3.7微量元素硼使用硼可以提高產量、提高燃燒性、促進葉片著色、減少鹽堿含量。土壤有機質含量低、酸性土壤、砂質土壤或降雨量較大

49、的地區都易出現缺硼。干旱季節根系活力降低，植株的蒸騰作用減少，易導致缺硼。硼可以促進核酸代謝，缺硼會妨礙細胞生長和成熟。硼參與含氮化合物如尿嘧啶的合成。硼還參與生長素的代謝機制，缺硼會造成吲哚乙酸(IAA的累積，妨礙植株生長。酸性土壤中鋁含量過高會限制硼的吸收，導致硼缺乏，可以在生長期使用硼肥進行校正修復。這主要是因為作物與吸收硼的形式(H3BO 3 一樣，以鋁酸的形式吸收(Al(OH3 ，從而產生離子競爭。嚴重缺硼時，煙草終端花序死亡，植株矮小，節間變短，生長遲緩。同時我們可以觀察到煙草腋間有新芽發出。缺硼時，植株柔軟，葉片少、面積小，組織易碎，葉片不規則。缺硼的一個典型癥狀是葉脈間失綠先從

50、葉基部開始失綠逐漸向葉尖部發展。鋅鋅影響氮吸收和淀粉代謝。鋅還可以促進細胞分裂、細胞伸長和生長素合成。 缺鋅首先影響老葉，葉片組織出現失綠斑點，隨之產生壞疽，破壞葉片組織。 鐵鐵是植物必需微量元素，使細胞色素和蛋白質的組成部分，參與氧化物還原反應。在葉片中，大多數的鐵離子都參與葉綠體蛋白的形成。鐵還是呼吸作用酶的重要組成部分，例如過氧化物酶、過氧化氫酶、鐵氧化還原蛋白和細胞色素氧化酶。鐵缺乏主要發生在pH 超過7.5和酸性土壤中，通常并不是因為土壤總缺乏鐵，而是因為錳過量。銅1983年Llanos 認為, 銅在葉片中類似催化劑的作用可以提高煙草的燃燒性。在種植期間，銅可以促進根系生長和根系活力

51、，加快葉片成熟，色澤好。銅對感官特性的影響最為顯著，對于維吉利亞煙草銅可以減少氮含量，提高糖分含量。 錳適量的錳(酸性土壤通常會發生錳中毒 可以促進植株代謝、根系呼吸，減少葉片脈絡、提高表皮彈性，提高煙灰色澤和煙的品質。錳過量會降低煙草的燃燒性，出現葉斑，補充錳后可以修復。氯化物氯對煙草的影響要比在文字中描述的好的多，事實上，氯是煙草生長和發育必不可少的元素。氯過量(烤煙種含量多于1%嚴重影響了煙草的燃燒性，葉片邊緣卷曲，成熟期延遲。氯的含量較好也會影響煙草的色澤，質地和氣味。養分功能總結:氮(N蛋白質合成(生長、發育、產量 。磷(P細胞分裂、能量結果形成和促進成熟。鉀(K影響葉片的色澤、機構

52、、燃燒性。鈣(Ca提高抗性和支撐組織強度。硫(S硫是氨基酸、胱氨酸和蛋氨酸合成的必需元素。鎂(Mg更好的燃燒性和外觀。提高色澤度，空隙度和煙灰疏松度。鐵(Fe葉綠素合成。參與氧化還原反應。錳（Mn提高根系呼吸作用和新陳代謝。硼(B燃燒性和色澤更好。基本氮化和物的合成(脲嘧啶 。鋅(Zn激素合成，細胞分裂和伸長。銅(Cu延長煙草燃燒時間，促進成熟和改善葉片色澤。鉬(Mo消化還原酶和固定酶的組成成分。4養分信息管理 Figure 移植前根系生長（英尺資源:Caruso,Pearce，Bush,2000煙草對養分的需求量較大。早期施肥可以促進植株生長，因此作物種植前進行施肥是非常關鍵的。以根系為例，

53、種子萌芽后的24小時和32小時生長非常迅速(Caruso,Pearce和Bus,2000 。一旦植株移栽在大田里，就必須快速補充養分來保證煙草的迅速生長。植株生長正常以后，煙草的根系系統開始迅速發展。Figure 移植后根系生長率資源:Caruso,Pearce， Bush,2000.Figure 移植后根系重量主根快速形成濃密的簇狀根系，但是根系較淺。根系的快速生長大約持續幾周，移栽后60天到135天，煙草根系的重量增加了一倍。根系的發育和生態學收到土壤特性和移栽技術的影響，90%-100%的根系集中在土壤30cm 的深度。根系生長一個月后，在接下來6-8周，營養器官開始發育。值得注意的是，

54、種植后4-8周，地上部分迅速生長。盡管如此，通過在南非的試驗表明，種植后12周，地上部分所含大、中、微量元素數量最多，75%的干物質位于地上部分。 Root 根，stem 莖，leaves 葉片Figure 煙草中干物質分布資源:Test of Antón Schultz, South African Golden Leaf, 南非。從養分的觀點來看，需求量最大的是鉀、氮和鈣。通過圖36煙草中干物質，N,P,K,Ca 和Mg 累計量曲線我們可以看出，在植株生長前期對氮和鉀的需求量較大。大田中煙草的生命周期大約是13周，種植后的第8周，鉀和氮的吸收率分別占到了85%和90%。 Figu

55、re36. 煙草中干物質，N,P,K,Ca 和Mg 累計量資源:Raper，McCants,1966. Figure37. 鈣通過木質部進行運輸，通過水流進入葉片和果實中，但是老葉中的鈣不會移動至新葉、果實或其他器官中。另一方面，鈣在移栽后5-10周吸收的量最多，在第8周吸收量提高了80%。值得注意的是, 鈣不是通過韌皮部進行運輸的, 這就是鈣在植物體內移動性差的原因。也就是說在作物吸收鈣較多的階段，保證土壤溶液中鈣的供應是非常必要的。1980年，Hawks 指出移植后第4-7周作物吸收氮的速度非常快，因此在移植的3周前就要使用氮肥。在移植后進行使用的話，氮將會在植株生長的后期進行利用，導致成熟期延遲，對品質產生不良影響。在養分快速吸收期過后的幾周里（移栽后的6-10周），植株中的干物質進行快速積累。在此時期大約累積了75% 的干物質。Figure. 煙草中干物質,N,P,K,Ca 和Mg 周吸收率曲線資源:Raper,McCants,19