CN103304314A - 一种提高烟草上部烟叶产量与品质的生物复合制剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高烟草上部烟叶产量与品质的生物复合制剂，其主要包含以下组分,按重量份计，七水合硫酸锌：25-35份，七水合硫酸镁：15-25份，硼酸：5-10份，柠檬酸钾：10-20份，硝酸钾：5-10份。另外还包含有二氧化硒、腐植酸、十二烷基苯磺酸钠、表油菜素内酯等。本发明由于采用上述配方制备的生物复合制剂，通过在烟株打顶后及时叶面喷施该生物复合制剂，可显著促进上部叶面积的增大，特别是叶片宽度的增加，优化了上部叶的组织结构，促进烟叶烟碱含量降低，含钾量大幅度增加，从而使叶片变薄，易于烘烤，改善了烟叶品质和外观质量，提高了其工业的应用价值。

Description

一种提高烟草上部烟叶产量与品质的生物复合制剂

技术领域

本发明涉及一种提高烟草上部烟叶产量与品质的生物复合制剂。 

背景技术

烟碱和钾是烟叶重要的品质元素，是衡量烟叶质量高低的主要指标。近年来，我国烤烟栽培技术有了很大提高，烟叶质量有明显改善，部分烟区烟叶外观质量已经接近国际水平，但其内在化学成分协调性及其工业可用性与国际先进水平相比仍然存在着较大的差距。随着主产烟区土壤贫瘠化的逐步加剧和化肥施用量的持续增加，烟叶的内在质量特别是香气质量很难继续维持在较高水平上，烟叶均衡发育受阻，上部叶开片不好，已经成为主产烟区的共性难题。烤后烟烟碱含量偏高，尤其是中上部烟叶烟碱含量过高，极大地降低了烟叶的可用性，给工业使用带来很大的困难。

另一方面，我国烤烟含钾量一直低于国外。据资料研究表明，美国烤烟钾含量为4%～6%，巴西为3%～4%，而我国烟叶平均含钾量为1.8%左右。较低的烟叶含钾量也已经成为制约我国部分烟区烟叶质量继续提高的主要障碍。

因此，促进上部烟叶的开片降碱，提高烟叶钾含量，协调叶片钾氯比，已成为烟草科技界普遍关注的重大课题。 

发明内容

本发明的目的就在于提供一种能促进上部烟叶的开片降碱、提高烟叶钾含量、协调叶片钾氯比的烟叶生物复合制剂。

本发明的研制，是在深入地研究了烟草烟碱的合成与积累机制的基础上，通过充分掌握 “环境－烟草－农艺措施”农业生态系统互作与烟草新陈代谢的调控机制，结合了烟田管理的SOP(规范化操作规程)和GAP(良好农业生产实践)，运用高科技技术，采用先进的工艺，把烟草生长发育需要的高效生物钾素和增效钾（Compound Potassium Nitrophenolate）、植物生长活性因子、主要微量元素和有益元素等进行有机组成，解决了烟草生长发过程中代谢的协调和元素的拮抗等多项技术难题。

该发明含有K、Zn、B、Fe元素，此外还含有Mg、Mo和Se等多种中微量元素和有益元素。

本发明的目的可通过以下措施来实现：

一种提高烟草上部烟叶产量与品质的生物复合制剂，其特征在于其包含以下组分：按重量份计，七水合硫酸锌：25-35份，七水合硫酸镁：15-25份，硼酸：5-10份，柠檬酸钾：10-20份，硝酸钾：5-10份。

还包含有二氧化硒1-10份，表面活性剂十二烷基苯磺酸钠0.5-2份，植物生长激素表油菜素内酯0.02-0.04份。

还包含有腐质酸5-10份。

其使用方法为：（1）每15克，兑水13-15kg，充分摇匀后喷施，用量为以所述生物复合制剂计45g/亩﹒次（2）喷施时溶液需成雾状，将烟株上部4-5片叶的背面与表面喷施均匀。（3）正常生长的烟株，在打顶后0-3天内均匀喷施一次；间隔5-6天再喷一次（4）宜选择晴天下午4-6时喷施。若喷后当日遇到降雨补喷一次。

本发明的优点在于由于采用上述配方制备的生物复合制剂，通过在烟株打顶后及时叶面喷施该生物复合制剂，可显著促进上部叶面积的增大，特别是叶片宽度的增加，优化了上部叶的组织结构，促进烟叶烟碱含量降低，含钾量大幅度增加，从而使叶片变薄，易于烘烤，改善了烟叶品质和外观质量，提高了其工业的应用价值。具体讲具有如下优点：

1．调整“源”“库”关系，促进上部烟叶面积扩大，特别是叶片宽度的增大

2．喷施本发明使烟叶易于烘烤，可显著提高烟叶的感官品质，确保增产、增值，提高经济效益

3．促进对K^＋的吸收，改善烤烟的物理性状，提高烟叶的外观品质和化学品质

4．调整“一级代谢”与“次生代谢”的关系，降低上部叶烟碱的含量。

 5．本发明中含有植物生长激素表油菜素内酯，能有效促进烟叶的生长。

本发明的作用机理为

1)．调整“源”“库”关系，促进上部烟叶面积扩大，特别是叶片宽度的增大。

烟草植株生长发育是一个有机的整体，当有顶端存在或有花芽存在时，这些顶端或花芽便是生长中心，即所谓的“库”，是整株的物质运输和贮藏中心。此时的叶片便是所谓的“源”，即为物质生产和运出中心。库对源可以发出物质“调令”，以实现库对源的物质“征调”。距离库越近的源得到的调令就越强，运输的强度就越大，运出的物质就越多，这种现象在生理学上被称为“邻近效应”和“就近运输”。因此烟草的上部叶片由于和库相邻，受到了库的影响比较大，物质被过早、过多的“征调”，其本身的生长受到更加深刻地影响。即便是打顶以后，这种影响依然持续，难以在短时间内被消除，这就是上部叶细胞致密、生长受阻、未老先衰的原因之所在。本发明正是针对生产上这一问题而研制出的新产品。烟草打顶以后，及时使用该产品，可以使上部叶形成人为生长中心，以迅速解除因物质被过度运出而造成的生长抑制状态。同时本发明中的微量元素又可以刺激叶片中多种微量有机物质和酶的活性，如与光合有关的酶如核酮糖1，5－二磷酸羧化酶，促进叶片的光合作用与离子吸收有关的PM-ATP酶活性提高等。上述不同作用的交互结果，其宏观表征为：使用本发明后一般可使叶面积增大，宽度增加，产量得到提高，工业可用性得到明显提高。

 2)．调整“一级代谢”与“次生代谢”的关系，降低上部叶烟碱的含量

植物体内的物质代谢是一个非常复杂的过程，大体可以分为“一级代谢”和“次生代谢”两大类。所谓“一级代谢”是指维持生命所必需的物质的代谢，如糖、脂肪、蛋白质、核酸等，这些物质是大部分植物所共同拥有。“次生代谢”又称二级代谢，是指对维持生命无明显作用的物质的代谢。这些物质又称为次生物质，次生物质又可分为酚类化合物、萜烯类化合物、含氮有机物三大类。烟碱（生物碱）是典型的次生化合物。一级代谢和次生代谢的关系相当复杂，总体来讲二者是矛盾的，即一级代谢旺盛的时候，次级代谢就受到一定的抑制，相反，一级代谢受到抑制时，次级代谢就活跃起来。烟草打顶后使用本发明，降低上部叶片烟碱含量的主要机制，是促进了叶内的一级代谢，使叶片生长旺盛从而抑制了次生代谢的速度。

影响烟草生长发育和代谢的主要因子是植株体内的关键酶。NR（硝酸还原酶）是烟株体内硝酸盐同化过程的限速酶，在氮代谢过程中起关键作用。蔗糖转化酶与烟株的碳代谢密切相关，转化酶可催化细胞质中的蔗糖转化为葡萄糖和果糖，转化酶活性可作为评价碳代谢的重要指标。ATP酶是分解已合成的ATP，使能量释放出来供生命活动需要的酶类，是根系吸收物质和物质在烟株体内运输过程中能量代谢的关键酶，谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase，GS)是高等植物氮代谢中十分重要的酶，它和谷氨酸合成酶联合作用，催化氨的同化，使其转变成谷氨酰胺和谷氨酸，在高等植物体内含氮有机物的生物合成中作为N的供体。ODC(鸟氨酸脱羧酶)，PMT (腐胺-N甲基转移酶)、MPO(N-甲基腐胺氧化酶)是烟碱合成过程中的三个关键酶，这三种酶活性的大小与烟碱合成量呈高度正相关。

本发明对烟株多项生理特性有明显影响。本发明处理后烟叶中的硝酸还原酶活性下降，转化酶活性升高，谷氨酰胺合成酶活性下降，烟株根系活力升高，烟株根系ATP酶活性升高。硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶是烟株氮代谢的两个关键酶，其酶活性的高低能反应烟株氮代谢的水平。喷施本发明后，硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性下降，合成烟碱所需的氨基酸供给相应减少，抑制了烟碱的合成，从而降低烟叶烟碱含量。喷施本发明，能明显降低烟株根系三种烟碱合成关键酶活性。烟株根系内ODC、PMT和MPO三种酶活性与烟碱含量呈显著正相关关系。喷施本发明后，根中ODC、PMT和MPO三种酶活性都比对照降低，根中烟碱的合成减弱，导致烟叶中烟碱积累减少。可见，打顶引起烟碱合成急剧升高主要是根系三种烟碱合成关键酶活性提高，而打顶的同时喷施本发明，能抑制根系这三种酶活性提高，从而降低烟碱含量。

打顶、外施本发明对内源激素和烟碱含量均有影响。研究结果表明，打顶后激素含量发生了明显变化，与不打顶相比，四种内源激素有升有降，IAA（生长素）和GA（赤霉素）含量大幅度降低，ABA（脱落酸）含量较大幅度增加。不论是在叶中还是根中，这种变化的趋势是一致的。打顶后外施本发明，对打顶造成的内源激素的改变有一定的抑制作用，降低内源激素含量变化的幅度和内源激素的作用一样，打顶后烟碱含量明显提高，外施本发明可降低烟碱含量。说明打顶后烟碱含量的升高与打顶去除茎顶端IAA的合成部位造成内源IAA含量下降有极大的关系。打顶以后，IAA的合成减少，向下运输的IAA减少，IAA的迅速减少作为一个初始信号，沿木质部向下运输，引起第二信使－ABA、ZR(玉米素核苷)含量的增加，一方面产生较多侧根，促进烟碱的合成；另一方面IAA作为内源激素，也遵循高浓度抑制、低浓度促进的原则，当IAA减少到一定浓度时，促进烟碱的合成。打顶后使用本发明可以降低与烟碱合成有关的ODC（鸟氨酸脱羧酶）、PMO（N-甲基腐胺氧化酶）、PMT（腐胺N-甲基转移酶）等酶的活性和植株体内源激素的增加，减少烟碱的合成和积累，再加之因叶片生长加快和叶片总体积增加对烟碱含量的稀释作用，可降低上部叶烟碱的含量。

 3)．促进对K^＋的吸收，改善烤烟的物理性状，提高烟叶的外观品质和化学品质

烟株根系ATP酶活性，是根系主动吸收钾的标示物。根系ATP酶可促进质子向膜外运转，为了保持电荷平衡，K⁺则转入膜内。烟株根系ATP酶活性强，K⁺更易穿过细胞膜，进入烟株体内。喷施本发明后，根系活力和根系ATP酶活性升高，都反应了烟株根系对钾素吸收能力的提高，烟株吸收的钾增加，为提高烟叶钾含量打下了基础。

喷施本发明能使烟株髓中的钾向烟叶中转移。髓是烟株的重要贮藏器官，含有丰富的钾。打顶后喷施本发明，能促进烟株体内钾素的再分布，并使烟叶中的钾含量得到提高。

 4)．喷施本发明使烟叶易于烘烤，可显著提高烟叶的感官品质，确保增产、增值，提高经济效益

喷施本发明，在其内含的植物活性因子的作用下，促进并改变了烟草体内信号物质的活动，刺激叶片中许多酶的活性提高。一方面可以促进上部叶片的光合作用，调运物质使其重新成为供长中心；另一方面可以促进叶片对有益元素和离子的吸收，又可以泵出H⁺，导致细胞壁酸化，有利用于纤维素交链的断裂，促使细胞壁松弛以利于细胞的扩张，促使细胞体积的增大和上部叶片扩大，正是由于叶片细胞体积扩大，液泡体积加大，组成细胞壁的的松驰，使上部叶片能够充分成熟，易于烘烤，且烤后烟油分足、弹性好、组织更加疏松，显著提高了烤烟的外观质量和商品等级，一般每亩可增收5～10%。

 5)．本发明中含有一定量的表油菜素内酯，能有效促进烟叶的生长。表油菜素内酯是美国农业科学家Grove,Mandava首次从油菜花粉中分离、鉴定的一种能促进植物生长的甾族化合物。人们已从植物中分离出至少20余种与油菜素内酯有关的化合物，它们总称为油菜甾醇内酯类。这类化合物的生理活性功能，不同于五大类植物激素，被认为是第六大类植物激素。油菜素内酯是一种具有高生理活性植物生长调节剂。在极低的浓度(10ng/株)下，表现出极强的生理活性:促进植物细胞伸长、分裂、生长;提高农作物抗病性、耐寒性、抗盐性;提高农作物座果率、结实率、增加千粒重;增产效果稳定且显著。经过对几十种农作物试验证明，能使小麦、水稻、玉米增产15%~20%，蔬菜增产20%~45%，棉花及油料作物增产10%~26%。例如：Thompson等人用0.01ppm浓度的24-表油菜素内酯水溶液，对多种农作物进行叶面喷施，取得良好增产效果。菜豆和辣椒分别增产35%、32%，马铃薯增产20%左右。

 附图说明

图1不同时期本发明作用下烤烟上部叶叶宽度变化示意图

图2 不同时期本发明作用下烤烟上部叶叶面积变化示意图

份。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

按重量称取七水合硫酸锌：25份，七水合硫酸镁：15份，硼酸：5份，柠檬酸钾：10份，硝酸钾：10份，二氧化硒：1份，腐质酸：10份，十二烷基苯磺酸钠：2份，表油菜素内酯：0.04份。

实施例2

按重量称取七水合硫酸锌：27份，七水合硫酸镁：17份，硼酸：6份，柠檬酸钾：12份，硝酸钾：9份，二氧化硒：3份，腐质酸：9份，十二烷基苯磺酸钠：1.7份，表油菜素内酯：0.036份。

实施例3

按重量称取七水合硫酸锌：29份，七水合硫酸镁：19份，硼酸：7份，柠檬酸钾：13份，硝酸钾：8份，二氧化硒：5份，腐质酸：8份，十二烷基苯磺酸钠：1.4份，表油菜素内酯：0.032份。

实施例4

按重量称取七水合硫酸锌：31份，七水合硫酸镁：21份，硼酸：8份，柠檬酸钾：15份，硝酸钾：7份，二氧化硒：7份，腐质酸：7份，十二烷基苯磺酸钠：1.1份，表油菜素内酯：0.028份。

实施例5

按重量称取七水合硫酸锌：33份，七水合硫酸镁：23份，硼酸：9份，柠檬酸钾：17份，硝酸钾：6份，二氧化硒：9份，腐质酸：6份，十二烷基苯磺酸钠：0.7份，表油菜素内酯：0.024份。

实施例6

按重量称取七水合硫酸锌：35份，七水合硫酸镁：25份，硼酸：10份，柠檬酸钾：20份，硝酸钾：5份，二氧化硒：10份，腐质酸：5份，十二烷基苯磺酸钠：0.5份，表油菜素内酯：0.02份。

实施例7

取实施例3 按以下方法使用（1）每15克，兑水13-15kg，充分摇匀后喷施，用量为以所述生物复合制剂计45g/亩﹒次（2）喷施时溶液需成雾状，将烟株上部4-5片叶的背面与表面喷施均匀。（3）正常生长的烟株，在打顶后0-3天内均匀喷施一次；间隔5-6天再喷一次（4）宜选择晴天下午4-6时喷施。若喷后当日遇到降雨补喷一次。

本实验在大田中进行，以烤烟K326为实验材料。打顶时第一次测量农艺性状；从打顶开始，按照上述方法分别喷施水和本发明，10天后第二次测量农艺性状；20天后第三次测量农艺性状；30天后第四次测量农艺性状。

表1是在打顶时、打顶10天后、打顶20天后、打顶30天后这4个时期本发明作用下烤烟上部叶叶宽度的变化。本表列出了3次重复的情况。

图1是对表1中的数据求平均值并作方差分析，由图1可知，在打顶20天后与打顶30天后两个时期，喷施此生物复合制剂的倒四叶宽与对照相比，均有显著性提高。

表2是在打顶时、打顶10天后、打顶20天后、打顶30天后这4个时期本发明作用下烤烟上部叶叶宽、叶长、叶面积的变化，其中叶面积=0.6345×叶宽×叶长。本表列出了3次重复的情况。

图2是对表2中的叶面积数求平均值并作方差分析。由图2可知，在打顶20天后与打顶30天后两个时期，喷施此生物复合制剂的倒四叶叶面积与对照相比，均有显著性提高。

由表3可知，随着时间的推移，本发明对上部烟叶化学成分含量的影响越来越明显。打顶30天后这一时期，与对照相比，喷施本发明处理的烟叶，总碱含量下降了5.6%，钾含量上升了20.8%，淀粉含量上升了20.6%，差异均达到了极显著水平。总的来看，喷施本发明后，上部烟叶的内在化学成分更加协调，为生产优质烟叶奠定了良好的基础。

Claims (4)

1.一种提高烟草上部烟叶产量与品质的生物复合制剂，其特征在于其包含以下组分：按重量份计，七水合硫酸锌：25-35份，七水合硫酸镁：15-25份，硼酸：5-10份，柠檬酸钾：10-20份，硝酸钾：5-10份。

2.如权利要求1所述的生物复合制剂，其特征在于：按重量份计还包含有二氧化硒1-10份，表面活性剂十二烷基苯磺酸钠0.5-2份，植物生长激素表油菜素内酯0.02-0.04份。

3.如权利要求1或2所述的生物复合制剂，其特征在于：按重量份计还包含有腐质酸5-10份。

4.如权利要求1所述的生物复合制剂，其特征在于其使用方法为：（1）每15克，兑水13-15kg，充分摇匀后喷施，用量为以所述生物复合制剂计45g/亩﹒次（2）喷施时溶液需成雾状，将烟株上部4-5片叶的背面与表面喷施均匀；

（3）正常生长的烟株，在打顶后0-3天内均匀喷施一次；间隔5-6天再喷一次（4）选择晴天下午4-6时喷施；若喷后当日遇到降雨补喷一次。

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