煙草原料概論2

煙草原料概論Ⅱ煙草生物學根底朱列書

一、煙草的進化煙草屬于茄科〔Solanceae〕煙草屬〔Nictotiana〕,現(xiàn)已查明有66種以上，絕大多數(shù)原產(chǎn)于熱帶或亞熱帶的美洲，少數(shù)產(chǎn)于大洋洲。煙草屬多數(shù)是草本，少數(shù)為喬木或灌木，有一年生也有多年生的，多數(shù)屬于野生，栽培種只有普通煙草〔又稱紅花煙草〕、黃花煙草和碧冬煙草三種。目前世界各國栽培的烤煙、曬煙和晾煙都屬于普通煙草，只有黃花煙草屬于黃花種。異香煙草、美花煙草、香花煙草中花色美麗的是作為欣賞植物而栽培。煙草進化經(jīng)歷三個階段第一階段是在進化的古代，由它們的共同祖先即同一古老植物類群，稱之為古夜香樹〔Pre－cestrum〕、古煙草〔Pre－nicotiana〕和古碧冬茄〔〔Per－petunia〕進化為類夜香樹〔Cestroid〕和類碧冬茄〔Petunioid〕兩個類群，2n=6Ⅱ。

第二階段是類夜香樹進化為2n=12Ⅱ的“古普通煙草〔Pre－tabacum〕〞和“古黃花煙草〔Pre－rustica〕〞；類碧冬茄進化成為2n=12Ⅱ的“古碧冬煙草〔Pre－petunioides〕〞。這個進化過程主要是通過染色體自然加倍，使兩個不同基組合并成2n=6Ⅱ1+6Ⅱ2=12Ⅱ的雙二倍體

第三階段是從2n=12Ⅱ的古普通煙草、古黃花煙草和古碧冬煙草開始出現(xiàn)以下變化：〔1〕基因突變或染色體畸變，但仍保存2n=12Ⅱ染色體數(shù)，形成一些2n=24Ⅱ的現(xiàn)代種。〔2〕染色體自然倍，形成2n=24Ⅱ的雙倍表達代種?！?〕個加或某些染色體喪失，由2n=12Ⅱ或2n=24Ⅱ的整倍體演變成2n=9Ⅱ、10Ⅱ或2n=16Ⅱ、18Ⅱ、19Ⅱ、20Ⅱ、21Ⅱ和22Ⅱ的非整倍表達代種。

從煙草屬的進化過程可以看出，普通煙亞屬和黃花煙亞屬來源于一個共同的祖先——類夜香樹，二者親緣關系較近。而碧冬煙亞屬那么單獨來源于類碧冬茄，同其它兩個亞屬的親緣關系比較遠。

人們栽培利用的商品煙草只有兩個種：一個是普通煙草又叫紅花煙草〔N.tabacumL.〕，2n=48Ⅱ；另一個是黃花煙草〔N.rusticaL.〕，2n=48Ⅱ。兩者都起源于南美洲的安第斯山區(qū)。N.sylvestris×Tomentosae組的某的個種〔2n=12Ⅱs=ss〕〔2n=12Ⅱt=tt〕F1〔2n=12s+12t=st〕加倍N.tabacum普通煙草〔2n=12Ⅱs+12Ⅱt=sstt〕普通煙草進化異源四倍體N.paniculata×N.undulata〔2n=12Ⅱp=pp〕〔2n=12Ⅱu=uu〕F1〔2n=12p+12u=pu〕加倍N.rusticaL黃花煙草〔2n=12Ⅱp+12Ⅱu=ppuu〕黃花煙草異源四倍體二、煙草的植物學特征種子根莖葉花與果實㈠煙草種子

種子縱切面

種皮:1.膠質(zhì)透明層;2.木質(zhì)厚壁細胞層;3.薄壁細胞層;4.糊粉層胚乳:5.胚乳薄壁細胞胚:6.子葉;7.胚芽生長點;8.胚軸;9胚根;10.中柱原;11.皮層原;12.根被皮;13.胚根生長點;14.根冠;15.連接種臍的管胞;16.種臍煙草的種子非常小，外表都具有不規(guī)那么的凹凸不平的波狀花紋，這些波紋是由種臍處發(fā)出多條隆起的種脈彎曲而成。煙草種子約長600-800微米，寬450-600微米，多數(shù)為橢圓形。每個蒴果中有種子2000-4000粒，每株可結(jié)種子約150000粒，每克種子大約有10000-13000粒。種子不同成熟時期的顏色和形態(tài)1白熟期種子；2綠熟期；3黃熟期；4褐熟期；5完熟期；6過熟期種子成熟期間重量及水分的變化

煙草種子的休眠特點通常煙草種子成熟后需要經(jīng)過一定的后熟過程才能正常發(fā)芽，這種現(xiàn)象叫種子休眠。據(jù)測定，果實長到定型的2/3以前完全沒有發(fā)芽能力，當果皮變青時剛具有一定的發(fā)芽力，果皮由青變黃時種子有很高的發(fā)芽率。種子采收后立即播下，發(fā)芽率可達90%以上。種子一經(jīng)枯燥貯藏，加深了休眠，發(fā)芽率降低。煙草種子休眠期一般為半年至一年，一般生產(chǎn)上多用存放半年至一年的種子。煙草種子貯藏時間煙草種子隨著存放時間的延長，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢都會大降低。試驗證明，煙草種子在低溫〔1℃以下〕枯燥密封容器中存放25年種子仍能發(fā)芽；在紙袋和布袋中常溫下存放發(fā)芽率降低很快，但在冷藏條件下存放15年以上仍能保持一定的發(fā)芽力。生產(chǎn)上一般存放6～7年的種子就不能用于生產(chǎn)用種子。煙草種子的萌發(fā)種子發(fā)芽力〔germinationpower〕

指種子在適宜的條件下發(fā)芽并長出正常幼苗的能力。是種子播種品質(zhì)的最重要指標之一，通常用發(fā)芽勢和發(fā)芽率來表示。

發(fā)芽勢〔%〕=[7天內(nèi)發(fā)芽種子粒數(shù)÷受檢種子數(shù)]×100發(fā)芽率〔%〕=[14天內(nèi)發(fā)芽種子粒數(shù)÷受檢種子數(shù)]×100種子萌發(fā)的外界條件溫度:煙草是喜溫作物，種子萌發(fā)需要的溫度較高。據(jù)測定，最適宜溫度是25℃-28℃，最低臨界溫度是11℃-12℃，最高臨界溫度為35℃，溫度低于11℃種子萌發(fā)過程停止，溫度超過35℃會使已萌動的種子漸漸失去發(fā)芽力恒溫和變溫試驗結(jié)果說明，始終保持恒定溫度，種子發(fā)芽雖早，但不整齊，而在變溫條件下，種子發(fā)芽比較整齊，特別是種子發(fā)芽較慢的多葉型品種，變溫效果更為明顯；據(jù)試驗每天給予18小時20℃的低溫和6小時30℃的高溫，種子發(fā)芽快而整齊。種子萌發(fā)的外界條件光照煙草是好溫喜光作物，種子萌發(fā)給予一定的光照是必要的。有些品種在無光條件幾乎不能發(fā)芽，國內(nèi)外有不少報到。有試驗證明，煙草絕大多數(shù)品種種子發(fā)芽時需要光照，但不同品種對光的反響不同不同品種在不同光照條件下發(fā)芽率比較〔27℃恒溫〕品種處理G-140G-28中煙14中煙15全日照94789068每日8小時光照91768468無光照（暗處理）24133．01．0種子萌發(fā)的外界條件水分水分是種子萌發(fā)的必備條件。種子萌發(fā)時首先要吸收水分，使種皮變軟，透性增強，進行物質(zhì)分解、轉(zhuǎn)化、合成的生理變化。種子吸水到達干重的70%-80%時，種子開始萌動。沒有水種子不能發(fā)芽，水分缺乏萌發(fā)緩慢，水分過多，阻礙氧氣的進入，導致爛芽。目前生產(chǎn)上根本上都使用丸化包衣種子，因此苗床要澆足底水，使丸化包衣種子裂解溶化，保證種子萌發(fā)。種子萌發(fā)的外界條件氧氣煙草種子萌發(fā)時，內(nèi)部進行著一系列生理變化，旺盛的呼吸作用，是物質(zhì)轉(zhuǎn)化中心，是結(jié)構(gòu)物質(zhì)與能量的來源。據(jù)測定，種子剛萌發(fā)時的呼吸強度為0.2㎎CO2/g/h，萌發(fā)第三天時呼吸強度為0.97㎎CO2/g/h，比剛吸水時高10倍以上。煙草種子中含有大量的脂肪，脂肪的分解和氧化需要有大量的氧氣供給，否那么種子不能萌發(fā)。種子萌發(fā)及幼苗形成根的形態(tài)煙草的根由主根、側(cè)根和不定根三局部組成。煙草本屬直根系，但于移栽時主根受損傷，因此長成煙株主根不明顯，側(cè)根和不定根興旺，成為根系的主要局部。根的初生構(gòu)造：根冠生長點伸長區(qū)根毛區(qū)根橫切面1外皮層2皮層3次生韌皮部4形成層5射線6次生木質(zhì)部煙草根系的生理機能吸收水分和養(yǎng)分貯存運輸物質(zhì)支撐地上部合成煙堿和氨基酸等莖的形態(tài)：煙草具有強大的圓柱形直立主莖，由頂芽不斷生長而成，一般為綠色，老時呈黃綠色。幼莖的中央充滿興旺的髓，所以是實心。髓細胞可以貯存養(yǎng)料。老的莖髓破損，只留下一些剩余，髓部變成空心。莖的構(gòu)造：節(jié)間構(gòu)造：煙草莖的橫切面上可以明顯地分為表皮、皮層和中柱三局部。莖節(jié)的構(gòu)造：與葉片維管束對接處有差異。煙草莖橫切面表皮毛表皮維管形成層韌皮部木質(zhì)部環(huán)髓韌皮部髓莖的生長與腋芽的發(fā)生莖的生長：包括延長和加粗兩個方面。延長生長主要是靠莖生長點的頂端分生組織的細胞不斷分裂、延長和分化而進行的；加粗生長主要是莖內(nèi)維管束形成層細胞活動的結(jié)果。腋芽的發(fā)生：煙草莖上的每一片葉的腋部都有腋芽發(fā)生，所有的腋芽都可以成為分枝。莖的生理機能莖是連接根系，支持枝、葉、花、果實和種子主要功能是輸送水分和養(yǎng)料進行光合作用葉片的結(jié)構(gòu)葉片是由表皮、葉肉和維管束三局部組成。表皮是由單層細胞構(gòu)成，其外壁有極薄的角質(zhì)層，無細胞間隙。葉肉是葉子的主要局部，由柵欄組織和海綿組織兩局部組成。維管束通稱為葉脈。它是水分、礦物元素和同化產(chǎn)物的主要通道。葉片橫切面Ⅰ葉片中部Ⅱ葉片邊緣1.下表皮,2.氣孔,3.海綿組織,4.韌皮部,5.木質(zhì)部,6.柵欄組織,7.水孔葉片的形態(tài)葉片形狀是鑒別煙草品種的重要依據(jù)。通常以長寬比例來劃分，共分為8種類型。a.寬橢圓形，長寬比為1.6-1.9:1b.橢圓形，長寬比為2.0-2.2:1c.長橢圓形，長寬比為2.3-3.0:1以上三種葉形的最寬處都在葉片的中部。葉片的形態(tài)d.寬卵圓形，長寬比為1.2-1.6:1e.卵圓形，長寬比為1.7-2.0:1f.長卵圓形，長寬比為2.1-3.0:1以上三種葉形的最寬處都在葉片的基部。g.披針形，長寬比＞3，最寬處大多在葉的基部。h.心臟形，長寬比為1-1.5:1，最寬處在葉的基部，葉基近主脈處呈凹陷狀。葉片的形態(tài)葉片大小通常用葉面積表示：葉面積=葉長×葉寬×葉面積系數(shù)一般烤煙品種葉面積系數(shù)為0.6345。葉片厚度一般為0.2～0.5mm。葉片的生理機能

進行光合作用，制造有機物蒸騰作用吸收功能葉片的品質(zhì)要素種植煙草的目的是收獲葉片，葉片的商品價值由許多品質(zhì)要素構(gòu)成。葉的著生部位：不同葉位葉片大小變化不同，葉面積變化的總趨勢是中部葉片葉面積最大，下部和上部葉片葉面積小，最底部的葉片最寬，最頂部葉片最窄?？緹熀蜁駸煹闹胁亢拖虏咳~片薄，上部葉片厚，白肋煙是中部和下部葉片厚而上部葉片薄。葉片的品質(zhì)要素葉脈與葉片：葉脈在煙葉中所占的比例影響到產(chǎn)品的經(jīng)濟價值。在高檔卷煙生產(chǎn)中往往把中脈去掉。中脈的重量一般占煙葉重量的35～40%。中脈占的比重越大，煙葉的使用價值就越小。葉片厚度與密度：葉片的厚薄與密度是煙葉品質(zhì)要素中重要的一個性質(zhì)。不同品種、不同葉位的厚度不同，同時與栽培措施有很大關系，打頂較早葉片厚度增加。一般都是頂部葉片最厚，下部葉片較薄。葉片的品質(zhì)要素葉重：單位葉面積重也是煙葉品質(zhì)要素重要指標。據(jù)測定，以腰葉為代表，平均單葉重達8～10g的烤煙品質(zhì)較好，過重過輕品質(zhì)較差。葉外表的腺毛與膠質(zhì)：田間煙葉接近成熟時，它們的外表有一層粘性膠質(zhì)，主要成分是腺毛分泌的揮發(fā)油和樹脂。這種分泌物在調(diào)制和發(fā)酵過程中逐漸變化并喪失其粘性。膠質(zhì)含量的積累可因土質(zhì)粘重、水分供給減少和煙葉的成熟而增多。煙葉的膠質(zhì)含量較多的煙葉的香氣、品質(zhì)一般都較好。不同品種，煙葉外表的腺毛密度不同，而腺毛密度的大小往往表達品種的品質(zhì)優(yōu)劣。(實物圖)(模式圖)煙株的花序及開花順序花與果開花順序花冠花藥花粉柱頭花絲花萼子房胎座烤煙花器官的橫切面雌蕊煙花的雌蕊與雄蕊雄蕊雌蕊退化的雄蕊煙草雄性不育花的形態(tài)三、煙草的生長發(fā)育煙草的一生，從種子萌發(fā)到種子收獲，從生理上可分為營養(yǎng)生長和生殖生長兩個階段。由營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)變以莖頂