基本信息
- 项目名称：
- 烤烟增香外源制剂的研制和应用效果研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 根据烤烟生长发育和叶片致香物质形成规律，自主研制了一批烤烟增香外源制剂；在大田生产条件下，研究不同外源制剂对烤烟叶片生长和经济性状的影响，筛选出了有利于叶面积扩展和经济性状优良的最佳外源制剂；在此基础上，进一步研究了最佳外源制剂对烟叶致香物质含量和评吸质量的影响，结果表明该制剂浓度稀释500倍时喷施叶面，明显提高了烤烟致香物质含量，且感官评吸品质最优。研究成果对提高烟叶的工业可用性具有十分显著的经济效益和社会效益。
- 详细介绍：
- 本研究以植物营养学、烟草栽培学和烟草香味学为基础，根据烤烟生长发育和叶片致香物质形成规律，历经多年试验研究和探索，自主研制了多种烤烟外源制剂；通过大田生产比较试验，比较了不同外源制剂对烤烟叶片扩展、产量及经济性状的影响，结果表明：不同外源制剂均能促进烟株叶片扩展和烤烟经济性状的提高，其中处理四为最优外源制剂。在此基础上，对筛选出的最佳外源制剂进一步研究了不同调控措施对烟叶增香效果的影响，研究发现：以该制剂不同浓度喷施顶部叶或喷施全株叶片，均能提高大多数致香成分含量，其中稀释250倍、全株喷施可显著提高烤烟类胡萝卜素类、新植二烯含量和致香成分总量；稀释500倍、全株喷施可提高其苯丙氨酸类和类西柏烷类致香成分含量，进而增加了新植二烯以外致香成分含量。稀释250倍和稀释500倍的两个处理均具有优良的感官评吸品质，两者相比较，以稀释500倍、全株喷施对烟叶质量的改良效果最佳。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 烤烟是叶用经济作物，打顶打破了烟株营养原有的源库关系，上部叶充当了源和库两方面的作用，导致上部叶叶片扩展不佳，干物质积累较多，组织结构不够疏松，烟碱含量偏高，化学成分欠协调，感官评吸刺激性较大，杂气较重，香气质较差。本试验自主研制了多种烤烟增香外源制剂，通过其对烤烟叶面积和经济性状的影响进行比较，筛选出最佳外源制剂，在此基础上，进一步研究其对烟叶香气质量的改善效果，最终达到增产增质的目的。
科学性、先进性及独特之处
- 该作品通过自主研制的外源制剂筛选和应用研究，选题准确，试验设计正确，技术路线清晰，研究思路新颖，结论明确，具有科学性和先进性，在烤烟增香外源制剂的研制与应用效果研究方面具有明显创新和突破，填补了烟草学同类研究领域空白，达到国内领先水平。
应用价值和现实意义
- 由于打顶时上部叶处在细胞伸长期，喷施该制剂有利于促进上部叶片扩展，并使全株叶面积增大，从而促进烟叶适时落黄，改善烘烤特性，上等烟比例增大，致香物质含量提高，香气质量得到明显改善。该制剂从根本上调控了烟株的生长发育和生理生化代谢过程，是一般农业技术措施无可比拟的，应用简单易行，生产成本低廉，产出和投入比较高，具有十分显著的经济效益和社会效益，增香效果显著，并且使用方便，具有广阔的市场前景。
学术论文摘要
- 通过大田试验，研究了不同自制外源制剂对烤烟叶片扩展、产量形成及经济性状的影响，筛选出烤烟最佳增香外源制剂，在此基础上，进一步研究了不同调控措施对烤烟香气质量的影响。结果表明，不同外源制剂均能促进烟株叶片扩展和烤烟经济性状的提高，其中处理七为最优外源制剂处理；以该制剂不同浓度喷施全株叶，均能提高大多数致香成分含量，其中稀释250倍全株喷施可显著提高烤烟类胡萝卜素类、新植二烯含量和致香成分总量；稀释500倍全株喷施可提高其苯丙氨酸类和类西柏烷类致香成分含量，同时增加了新植二烯以外致香成分含量。感官评吸质量也以上述两个处理较好，尤以稀释500倍、全株喷施的改良效果最佳。
获奖情况
- 本作品具有扎实的理论基础和很大的使用价值。烟株在大田试验示范中表现出叶面积明显增大的特点，特别是烤烟上部叶面积增大更为突出，全株烟叶能够适当提早落黄，易于烘烤，得到了当地烟草公司和广大烟农的一致好评，尤其是烟农怕不易得到该外源制剂，反复向当地烟草公司领导表达了急于得到该产品、并应用于生产的迫切心情和强烈愿望。本作品在2009年第七届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛中荣获一等奖。
鉴定结果
- 该作品对自主研制的多种烤烟增香外源制剂进行比较筛选，选题准确，设计独特，技术路线清晰，研究思路新颖，在烤烟增香外源制剂的研制与应用方面具有明显创新和突破，并具有自主知识产权，整体研究达到国内领先水平。
参考文献
- 和丽忠, 张晓林, 陈锦玉, 等. 生长调节物质对烤烟增钾控氮的作用及其对烟叶品质的影响[J].中国农学通报, 2001, 17(4):10-14. 郭丽琢. 萘乙酸对烟草生长及钾钙吸收的影响[J]. 甘肃农业科技, 2003, (7):40-42. 简永兴, 杨磊, 董道竹. 生长调节剂2,4-D灌施对烤烟上部叶常规化学成分的影响[J].作物杂志, 2006, 6:20-23. 史宏志, 刘国顺. 烟草香味学[M].北京: 中国农业出版社, 1998. 史宏志, 韩锦峰, 王彦亭, 等. 不同氮量和氮源下烤烟精油成分含量与香吃味的关系[J].中国烟草科学, 1998(2): 1-5. Tabata M, Yamamoto H, Hiralka N, etal. Regulation of nicotine production in tobacco tissue culture by plant growth regulators[J]. Phytochemistry, 1971, 10:723-729. Takahashi M, Yamada Y. Regulation of nicotine production bauxins in tobacco cultured cells in vitro [J]. Agric Biol Chem1973, 27:1755-1757. PRABHU S R. Development of aroma-bearing compounds and their precucersors in flue-cured tobacco during curing and post-curing operations[J].TobRes, 1986, 12(2): 175-185. DAVIS D L.Waxes and lipids in leaf and the irrelation to smoking quality and aroma[J] .Rec Adv Tob Sci, 1976, 9(2):80-109
同类课题研究水平概述
- 我国是世界上烟草生产和消费大国，常年生产烤烟约4000万担，但由于上部烟叶不开片、烟碱过高，导致吸食品质较差，严重影响了优质烟叶原料的生产。因此，通过外源物质调控烟叶生长发育和品质形成是烟草学领域的热点和难点问题。 研究表明：外源活性物质的作用是通过影响植物的内源激素及激素间的平衡进而对植物的生长发育产生极大的影响，这种影响是因为植物地上部与地下部存在的相互协调的信息系统，这个系统一般是由 IAA 和 ABA 等完成的。GA 在植物体内自身不起直接作用，而是通过提高植物体内IAA 的含量水平对植物生长产生影响。烟碱属于次生代谢产物，CTK能够促进次生代谢从而有促进烟碱合成的作用，而生长素可以刺激细胞分裂素的降解。 国内关于外源制剂应用于烟草的研究取得了一定的进展。徐映明等认为外源物质可使烟苗后缓苗期缩短，成活率提高，植株迅速转入正常生长发育。韩锦峰等研究认为外源物质可显著提高叶片光合作用强度，促进碳氮代谢和根系发育，提高叶片烟碱含量和烤烟单株产量。陈明祥等研究了外源物质对烤烟生长发育和经济形状的影响，结果表明，外源物质可显著促进烤烟的生长发育，中上等烟比例、产量、均价和产值均比对照提高。郭丽琢对盆栽烟草打顶后涂抹 NAA与仅打顶的生物产量及各器官钾、钙含量的研究结果表明，打顶后用浓度为0.03mol/l的NAA涂抹主茎顶端切口可增加烟株及烟叶内钾的最终累积量，并可明显提高生育后期叶片的含钾量。简永兴等利用生长调节剂2，4-D对烤烟上部叶常规化学成分进行调控，结果表明，2，4-D 0—100ml／l灌施浓度与烤烟上部叶烟碱含量呈极显著的负相关，与上部叶的糖碱比值呈极显著的正相关，与其钾含量呈显著的正相关；2，4-D灌施可以显著降低烤烟上部叶的烟碱含量、提高上部叶糖碱比值及钾含量，协调烤烟上部叶常规化学成分，提高上部叶的可用性。 综上所述，外源物质在调控烤烟生长发育、烟叶品质及产量等诸多方面起着重要的作用，但以往的研究主要侧重外源物质对烟株生长发育和农艺性状的影响，对烤烟品质的影响研究较少，对烤烟香气质量的影响研究则国内外罕见报道。因此，深入研究外源物质与烟叶香气质量的关系具有十分重要的意义，在广大烟区的推广应用也具有十分广阔的市场前景。
