CN102657011A - 一种降低卷烟危害性的烟草栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种降低卷烟危害性的烟草栽培方法，属作物栽培技术领域。该方法包括在栽培过程中施饼肥和硫酸钾镁肥，该硫酸钾镁肥是从盐湖卤水或固体钾镁盐矿中仅经物理方法提取或直接除去杂质制成的一种含镁、硫中量元素的肥料，饼肥总用量以N的质量含量计为60～90公斤/公顷,硫酸钾镁肥的总用量以K₂O的质量含量计为150～225公斤/公顷，分别在整地起垄时、烤烟移栽成活后至团棵期施饼肥和硫酸钾镁肥；揭膜后结合中耕培土施饼肥；打底脚叶后喷施硫酸钾镁肥、还包括有害生物控制。本发明方法生产的烟叶为原料制成的卷烟的焦油含量能降低16.9%，卷烟危害性评价指数降低21%，烤烟品质达到优质烟指标。

Description

一种降低卷烟危害性的烟草栽培方法

技术领域

本发明属作物栽培技术领域，具体涉及降低卷烟危害性的烟草栽培方法。 

背景技术

烟草是中国重要的经济作物，尽管禁烟运动风起云涌，但全球对烟草制品的需求及销售额依然是保持稳中略升。在吸烟与健康问题受到全社会的普遍关注的情况下，卷烟原料的质量安全和卷烟危害性也日益受到重视。烟叶的质量安全主要指烟叶中的有毒有害物质对人体健康影响的公共卫生问题，其有毒有害物质包括内源与外源两方面。内源有害物质如焦油、一氧化碳（烟叶燃烧产生而被人吸入）、苯酚、巴豆醛、亚硝胺、苯并[a]芘、氢氰酸等，外源有害物质主要指农药残留、烟叶中重金属、汞及砷等物质。

卷烟危害性主要是指烟草本身所含有的有害物质如焦油、苯酚、巴豆醛、亚硝胺、苯并[a]芘、氢氰酸等物质，以及燃烧产生的一氧化碳，被人体吸收而产生的危害性。检测表明，不同质量的烟叶在燃烧时产生的一氧化碳的量是不同的。我国卷烟的危害性主要是以卷烟中焦油含量和卷烟危害性评价指数（H）来评判。卷烟危害性评价指数是以所检测卷烟的烟气一氧化碳(CO)、氢氰酸(HCN)、亚硝胺(NNK)、氨(NH₃)、苯并[α]芘(B[a]p)、苯酚、巴豆醛7项参数，通过相关公式计算得到。

原料是卷烟质量安全的基础，以烟叶生产为核心的低危害卷烟研发是低危害卷烟生产的前题和保障。目前以降低焦油为主的低危害卷烟生产已有了较为成功的研究，如配方中加入膨胀烟丝、梗丝和薄片、高透气度盘纸、滤嘴通风及加香料等，这些措施主要是从卷烟工艺方面来开展降焦减害的。

国内外的相关研究表明，通过栽培技术中选用低焦油含量烟草品种、栽培管理等技术也可以减低卷烟烟气中焦油的含量。但现有技术中还没有通过施肥等技术同时降低焦油和卷烟危害性的烟草栽培措施或方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有烟草栽培中大量使用化肥及其应用措施导致烟叶中有害物质含量较高的风险，提供一种既保证烟叶质量又能降低卷烟危害性的烟草栽培方法，以达到提高烟叶原料的质量安全性、降低卷烟危害性的目的。

为解决上述技术问题，本发明所提供的一种降低卷烟危害性的烟草栽培方法，包括以下步骤：

（1）施肥措施

    在烟草的栽培过程中施饼肥和硫酸钾镁肥，所述的硫酸钾镁肥是从盐湖卤水或固体钾镁盐矿中仅经物理方法提取或直接除去杂质制成的一种含镁、硫中量元素的肥料，饼肥的总用量以N 的质量含量计为60～90公斤/公顷,硫酸钾镁肥的总用量以K₂O的质量含量计为150 ～225公斤/公顷，按如下施用方式和时期施肥：

①   整地起垄时施基肥，将用量为所述饼肥总用量的70～80%的饼肥和用量为所述硫酸钾镁肥总用量的20～30%的硫酸钾镁肥混合作为基肥整地起垄时施入土壤；

②  烤烟移栽成活后至团棵期施肥，将用量为所述饼肥总用量的10～20%的饼肥和用量为所述硫酸钾镁肥总用量的60～70%的硫酸钾镁肥混合兑水分4～5次浇施；

③ 揭膜后结合中耕培土施肥，将用量为所述饼肥总用量的10%的饼肥施于烟草根际周围；

④ 叶面喷施追肥，打底脚叶后开始进行叶面喷雾追肥，将用量为所述硫酸钾镁肥总用量的10%的硫酸钾镁肥兑水作为叶面液肥分2-3次喷施于烟草叶面上；

（2）有害生物控制

① 草害控制是采用人工除杂草；

② 病害防治是：

A、将浓度为100 ppm 的2%农抗120于烟苗移栽后15～45d喷施2次，每次间隔10d；

B、在烟苗移栽后25～35d，将市售的牛奶兑水配成牛奶的质量分数为 1%和3%的溶液，叶面喷施各1次，每次间隔7d；

C、    在底角叶开始采收时，施链霉素，施用浓度为0.2 ppm，施2次，每次间隔7d；

D、    在烟叶生长中后期底角叶采收后，叶面喷施1次浓度为100 ppm的2%农抗120，间隔7天后叶面喷施锌铜波尔多液1000倍液1次，锌铜波尔多液中各成分的质量配比为：硫酸锌：硫酸铜：生石灰：水=1：1：2：200；

③         虫害防治是：于揭膜培土后，在烟草种植地放置黄板和放置装有斜纹夜蛾性诱剂的捕捉装置；

各步骤所述的百分数为质量分数。

步骤（1）施肥措施所述的②烤烟移栽成活后至团棵期施肥，优选的是于烤烟移栽成活后第7天开始浇施，间隔10天施1次，共施4次，每次浇施的肥料用量相等；所述的④叶面喷施追肥，优选的是将硫酸钾镁肥溶解于水中配成K₂O的质量分数为1%～3%的溶液分2次喷施于烟草叶面上，每次喷施间隔10天，每次喷施用量相等。

    步骤（2）有害生物控制③虫害防治所述的放置黄板为每公顷放置55～60个黄板，放置装有斜纹夜蛾性诱剂的捕捉装置为每公顷放置10～15个该捕捉装置。

饼肥是指油菜、大豆或花生等油料作物以压榨式方式获得油料的残渣。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明方法采用饼肥替代无机氮肥、选用适宜的硫酸钾镁肥类型、施用量、施用方式、合理的病虫草害防治措施，大幅度降低了烟叶中有害物质的含量，采用本发明方法栽培的烟叶为原料生产的卷烟，其焦油含量降低了16.9%，卷烟危害性评价指数（H）降低了21.21%，表明本发明方法具有特别显著的“减害降焦”作用，实现了以栽培技术措施生产出能降低卷烟危害性的烟草原料的目的，对生产质量安全的烟草原料具有重要的指导意义；本发明方法还提高了烤烟内在品质，能够达到优质烟的指标，增强了烟草的抗病能力，使肥料的施用量减少，降低了田间叶部病害的发生，减少了农药施用，其病害发生程度不随施肥量的增加而增加，是一种环境友好型的栽培方法。 

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明。

实施例1 

一、本发明栽培方法

试验地点：云南省大理州宾川县拉乌乡碧鸡小村。

试验材料与方法：

烤烟品种为NC297，种植密度16500株/公顷。

肥料：油菜饼肥和硫酸钾镁肥，该硫酸钾镁肥是从盐湖卤水或固体钾镁盐矿中仅经物理方法提取或直接除去杂质制成的一种含镁、硫等中量元素的肥料，即是符合中华人民共和国国家标准GB/T20937-2007《硫酸钾镁肥》的肥料，生产单位为青海中信国安科技发展有限公司，该硫酸钾镁肥属中华人民共和国国家标准GB/T20937-2007《硫酸钾镁肥》的合格品等级，其中氧化钾（K₂O）的质量分数为22%。所述的硫酸钾镁肥和饼肥、油菜饼肥均为市售产品，只要以N 的质量含量计算饼肥的施用量，以该硫酸钾镁肥中K₂O的质量含量计算硫酸钾镁肥的施用量即可实现本发明目的。

中华人民共和国国家标准GB/T20937-2007《硫酸钾镁肥》中对硫酸钾镁肥的规定如下：

1 范围

本标准适用于从盐湖卤水或固体钾镁盐矿中仅经物理方法提取或直接除去杂质制成的含镁、硫等中量元素的硫酸钾镁肥产品，不适用于用硫酸钾和镁化合物掺混而成的产品。

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

硫酸钾镁肥

从盐湖卤水或固体钾镁盐矿中仅经物理方法提取或直接除去杂质制成的一种含镁、硫等中量元素的化合态钾肥，分子式为：K₂SO₄·(MgSO₄)m· nH₂O,其中m=1～2,n=0～6。

该标准规定的硫酸钾镁肥有优等品、一等品和合格品三个等级的产品，其中合格品中氧化钾（K₂O）的质量分数/%≥21.0，一等品中氧化钾（K₂O）的质量分数/%≥24.0，优等品中氧化钾（K₂O）的质量分数/%≥30.0。

本发明施用该国家标准GB/T20937-2007《硫酸钾镁肥》中合格产品、一等品、优等品，以K₂O的质量含量计算该硫酸钾镁肥的施用量均可实现本发明目的。

本实施例作3个处理。

处理1：

（1）施肥措施

在烟草的栽培过程中施饼肥和硫酸钾镁肥，饼肥的总用量为以N 的质量含量计为60公斤/公顷, 硫酸钾镁肥的总用量为以K₂O的质量含量计为150公斤/公顷，按如下施用方式和时期施肥：

① 整地起垄时施基肥，基肥由饼肥和硫酸钾镁肥组成，将两种肥料混合均匀，于整地起垄时施入土壤，饼肥用量为饼肥总用量的70%即以N的质量含量计为42 kg/公顷(60公斤/公顷×70%=42 kg/公顷)，硫酸钾镁肥用量为硫酸钾镁肥总用量的20%即以K₂O的质量含量计为30 kg/公顷（150公斤/公顷×20%=30 kg/公顷）；

②烤烟移栽成活后至团棵期施肥，于烤烟移栽成活后第7天开始，将饼肥和硫酸钾镁肥混合均兑水浇施，间隔10天施1次，共4次，4次饼肥的用量供为饼肥的总用量的20%即以N的质量含量计为12 kg/公顷，每次饼肥的用量为3 kg/公顷，4次硫酸钾镁肥的用量供为硫酸钾镁肥总用量的70%即以K₂O的质量含量计为105 kg/公顷, 每次硫酸钾镁肥的用量为26.25 kg/公顷；

    ③揭膜后结合中耕培土施肥，将饼肥施于烟草根际周围，饼肥的用量为饼肥总用量的10%即以N的质量含量计为6 kg/公顷；

④ 打底脚叶后2-3天进行叶面喷施追肥，将用量为硫酸钾镁肥总用量的10%的硫酸钾镁肥即以K₂O的质量含量计为15 kg/公顷作为叶面肥，将硫酸钾镁肥用水溶解配成K₂O的质量分数为1%的溶液分2次喷施于烟草叶面上，每次间隔10天，每次用量相等；

（2）有害生物控制

①草害控制是采用人工除杂草；

②病害防治是：

A、         将2%农抗120兑水配成100 ppm （农抗120又名抗霉菌素120，有效成分为嘧啶核苷类抗菌素，2%是指有效成分的质量分数），于移栽后第15d喷施1次，间隔10d再喷施1次，以控制黑胫病、黑腐病和青枯病等早期真菌、细菌性病害；

B、         防治病毒病，在烟苗移栽后第25d，将市售的牛奶兑水配成牛奶的质量分数为 1%溶液1次，间隔7d再叶面喷施牛奶质量分数为3%浓度的溶液1次；

       C、在底角叶开始采收时，采用链霉素防治角斑病(Pseudomonas angulata)、野火病(P. tabaci)等细菌性病害，使用浓度为0.2 ppm，使用2次，每次间隔7d；

       D、在烟叶生长中后期底角叶采收后，叶面喷施1次浓度为100 ppm的2%农抗120，间隔7天后叶面喷施锌铜波尔多液1000倍液1次，防治烟草白粉病、炭疽病和赤星病等烟草中后期病害，锌铜波尔多液中各成分的质量配比为：硫酸锌:硫酸铜:生石灰:水=1:1:2:200；

③虫害防治是：于揭膜培土后，每公顷放置黄板50个以防治蚜虫；每公顷放置装有斜纹夜蛾性诱剂的捕捉装置10个以防治地老虎、斜纹夜蛾、棉铃虫和烟青虫等虫害。

以上各步骤所述的百分数为质量分数。

处理2和处理3：见表1，除表中所列措施不同外，其余措施与处理1相同，不再重述。

 

注：表1中饼肥用量均是以N的质量含量计算，硫酸钾镁肥的用量均是以K₂O的质量含量计算。

烤烟打顶后测量不同处理烟株株高、茎围、留叶数以及不同部位单叶重，与常规生产进行比较分析，结果见表2；烟叶采烤后，取不同处理中部和下同等级烟叶进行常规化学成分分析，结果见表3和表4；调查烤烟生长中后期叶部病害发生情况进行有害生物为害性的评价，结果见表5，病害调查采用行业标准烟草病害分级及调查方法（YC/T 39-1996）的调查方法和分级标准进行。以发病率和病情指数进行病情统计，计算方法如下：

发病率（%）=100×（发病株率/调查总株数）。

病情指数=100×Σ（各级病株或叶数×该病级值）/调查总株或叶数×最高级值。

在烟草的栽培过程中除上述栽培措施外，还包括现有技术的烟苗的移栽和薄膜覆盖、烟叶采收等栽培措施。

注：表2中施肥量N+K₂O中表示以N的质量含量计算饼肥的施用量加上以K₂O的质量含量计算硫酸钾镁肥的施用量。b2f代表上部烟桔色2级，x2f代表下部烟桔色2级；c2f代表中部烟桔色2级。

常规生产（对照）肥料采用烟草专用复合肥， 其中N 含量为12%，P₂O₅ 为12%，K₂O为24%，使用量为：以N 计，N 90公斤/公顷，相应该肥料中K₂O 为180公斤/公顷。

 

从表2看，本发明施肥的各处理对株高、茎围的影响不明显，60+150、75+185和常规生产施肥量的留叶数差异不大，90+225施肥量的留叶数较多；75+185、90+225和常规生产施肥量下部和中部烟叶的单叶重差异不显著，本发明所生产的烟叶与对照相比，上部烟叶的单叶重较低，下部和中部烟叶的单叶重差异不大，表明本发明的施肥措施生产的烟叶产量、产值与常规生产基本相当。

上述试验不同施肥各处理同等级上部、中部烟叶，采用自动连续流动分析仪进行分析测定。烟叶化学成分包括: 总糖、还原糖、总氮、氯离子含量、钾离子含量分析，结果见表3和表4。结果表明：实施例各处理的上部烟叶能够达到优质烟的常规化学成分指标要求，中部烟叶大部分能达到优质烟的常规化学成分指标要求，表明本发明所用的肥料类型和施肥措施有助于烟叶品质的提高。

在烟草常规施肥方法中，随施肥量的增加病害发生程度也会增加，而从表5看，本发明试验不同施肥处理间三种叶部病害的病情指数及发病率没有随施肥量的增加而增加，病害发生与施肥量的相关性不显著，三种叶部病害的发病率均低于10%，在考虑综合效益和环保的情况下，可以不再使用化学农药控制病害。表明本发明方法有助于减少化学农药的应用，是一种环境友好型的栽培方法。

二、本发明所生产烟叶的单料烟评吸

将上述不同处理的烟叶用切丝机分别将3个等级的烟样切成0.8mm宽的烟丝，按照试验要求卷制成单料烟作为评吸样品。卷制好的样品需存放在温度22℃、相对湿度60%的恒温恒湿箱中平衡水分48小时后进行评吸。每一个处理3个等级的烟叶参加评吸。评吸样品由云南省内评吸专家按感官质量评吸打分。评吸指标包括：香气质、香气量、香韵、协调性、劲头、杂气、浓度、干净度、刺激性、回味和湿润10项指标，各项指标满分为10分，评吸总分为100分。感官质量分档及工业可用性评价按表6进行。

评吸前从所有待评样品中随即抽取一组样品，评吸专家按上述评吸指标进行打分，专家对各指标的得分进行讨论，给出该样品的各项得分，并将各项得分综合评定得出该样品的评吸得分，将此评吸得分作为标样的评吸得分，然后再对该9组样品按评吸指标评吸打分，打分结果与标样的评吸得分比较。本发明方法各处理单体烟评吸结果见表7。

各处理与标样烟的得分相比较，除试验处理90+225 kg/ hm² 的下部烟叶评吸得分较低为57.92外,其余处理的单体烟评吸均在62以上，与标样得分较接近，感官质量等级均为中等，因此，本发明所生产烟叶感官品质差异不明显，烟叶的品质均匀性较好。

实施例2  工业验证品卷烟的卷烟危害性评价及其焦油的检测

以红塔山1956作为对照，以实施例1的烟叶作为原料，按红塔山1956的配方加工卷制成工业验证品卷烟，分别分析检测2个卷烟烟气中焦油、一氧化碳、苯酚、巴豆醛、HCN、苯并[a]芘、亚硝胺、氨共8项。检测分析方法按照国家标准或行业标准进行：GB/T19609-2004（卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油）测定焦油含量、YC/T 30-1996（卷烟烟气气相中一氧化碳的测定非散射红外法）测定一氧化碳含量、GB/T 21130-2007（卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测定方法）测定苯并[a]芘含量，YC/T 255-2008（卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定高效液相色谱法）检测酚类化合物的含量，YC/T 254-2008（卷烟主流烟气中主要羰基化合物的测定高效液相色谱法）测定巴豆醛含量，YC/T 253-2008（卷烟主流烟气中氰化氢的测定连续流动法）测定氰化氢（HCN）的含量，GB/T23228-2008（卷烟主流烟气总粒相物中烟草特有N-亚硝胺的测定气相色谱-热能分析联用法）测定亚硝胺（NNK）的含量，YC/T 377-2010（卷烟主流烟气中氨的测定离子色谱法）测定氨的含量。

卷烟危害性是以卷烟危害性评价指数进行量化评价的，通过如下公式计算：

式中：H为卷烟危害性评价指数；

Xco为卷烟主流烟气中一氧化碳(CO)释放量实测值，单位为mg/支；

X_HCN为卷烟主流烟气中氢氰酸(HCN)释放量实测值，单位为μg/支；

X_NNK为卷烟主流烟气中亚硝胺(NNK)释放量实测值，单位为ng/支；

X _B[a]p为卷烟主流烟气中苯并[α]芘(B[a]p)释放量实测值，单位为ng/支；

为卷烟主流烟气中苯酚释放量实测值，单位为μg/支；

为卷烟主流烟气中巴豆醛释放量实测值，单位为μg/支。 

分析检测结果详见表8，与对照红塔山1956相比，采用本发明方法栽培的烟叶为原料卷制的工业验证品卷烟的焦油含量降低16.9%，综合评价卷烟的卷烟危害性评价指数（H）降低21.21%，焦油含量和卷烟危害性评价指数两项指标降低幅度特别显著。7项参数中一氧化碳降低27.5%、苯酚降低32.29%、巴豆醛降低2.79%、氢氰酸降低32.89%、亚硝胺降低78.3%、氨降低6%，苯并［а ]芘(B[a]p)含量增加7.7%，7项参数中6项均降低，有些参数大幅度降低，虽然苯并［а ]芘含量增加，但综合评价的卷烟危害性评价指数（H）降低幅度特别显著。

按我国卷烟危害性主要是以卷烟中焦油含量和卷烟危害性评价指数（H）来评判，本发明方法所生产的卷烟原料具有同时降低卷烟焦油含量和卷烟危害性评价指数（H）的作用，因此本发明方法能生产出降低卷烟危害性的烟草原料，具有特别显著的“减害降焦”作用。

Claims (3)

1.一种降低卷烟危害性的烟草栽培方法，包括以下步骤：

（1）施肥措施

    在烟草的栽培过程中施饼肥和和硫酸钾镁肥，所述的硫酸钾镁肥是从盐湖卤水或固体钾镁盐矿中仅经物理方法提取或直接除去杂质制成的一种含镁、硫中量元素的肥料，饼肥的总用量以N 的质量含量计为60～90公斤 /公顷,硫酸钾镁肥的总用量以K₂O的质量含量计为150 ～225公斤/公顷，按如下施用方式和时期施肥：

①整地起垄时施基肥，将用量为所述饼肥总用量的70～80%的饼肥和用量为所述硫酸钾镁肥总用量的20～30%的硫酸钾镁肥混合作为基肥整地起垄时施入土壤；

 ②烤烟移栽成活后至团棵期施肥，将用量为所述饼肥总用量的10～20%的饼肥和用量为所述硫酸钾镁肥总用量的60～70%的硫酸钾镁肥混合兑水分4～5次浇施；

③揭膜后结合中耕培土施肥，将用量为所述饼肥总用量的10%的饼肥施于烟草根际周围；

④叶面喷施追肥：打底脚叶后开始进行叶面喷雾追肥，将用量为所述硫酸钾镁肥总用量的10%的硫酸钾镁肥兑水作为叶面液肥分2-3次喷施于烟草叶面上；

（2）有害生物控制

①草害控制是采用人工除杂草；

②病害防治是：

A、将浓度为100 ppm 的2%农抗120于烟苗移栽后15～45d喷施2次，每次间隔10d；

B、在烟苗移栽后25～35d，将市售的牛奶兑水配成牛奶的质量分数为 1%和3%的溶液叶面喷施各1次，每次间隔7d；

C、在底角叶开始采收时，施用链霉素，使用浓度为0.2 ppm，使用2次，每次间隔7d；

D、在烟叶生长中后期底角叶采收后，叶面喷施1次浓度为100 ppm的2%农抗120，间隔7天后叶面喷施锌铜波尔多液1000倍液1次，锌铜波尔多液中各成分的质量配比为：硫酸锌:硫酸铜:生石灰:水=1:1:2:200；

③虫害防治是：于揭膜培土后，在烟草种植地放置黄板和放置装有斜纹夜蛾性诱剂的捕捉装置；

各步骤所述的百分数为质量分数。

2.根据权利要求1所述的降低卷烟危害性的烟草栽培方法，其特征在于：步骤（1）施肥措施所述的②烤烟移栽成活后至团棵期施肥是于烤烟移栽成活后第7天开始浇施，间隔10天施1次，共施4次，每次浇施的肥料用量相等；步骤（1）施肥措施所述的④叶面喷施追肥是将硫酸钾镁肥溶解于水中配成K₂O的质量分数为1%～3%的溶液分2次喷施于烟草叶面上，每次喷施间隔10天，每次喷施用量相等。

3.根据权利要求1或2所述的降低卷烟危害性的烟草栽培方法，其特征在于：步骤（2）有害生物控制③虫害防治所述的放置黄板为每公顷放置55～60个黄板；放置装有斜纹夜蛾性诱剂的捕捉装置为每公顷放置10～15个该捕捉装置。