特色烟叶主要致香物质形成的生理、生态与生长发育规律研究实施方案.doc

黔西南州特色烟叶主要致香物质形成的生理、生态与生长发育规律研究实施方案一、项目实施年限与地点（一）实施年限：2011年1月至2014年12月。（二）实施地点：黔西南州烟草公司兴义市分公司、普安县分公司。二、项目承担单位、协作单位及参试人员（一）项目承担单位：贵州大学。（二）项目协作单位：黔西南州烟草公司及相关县（市）分公司。（三）项目参加人员：姓 名年龄性别职称学位专业分 工高焕晔37男副教授硕士农学栽培与生理研究冯跃华41男副教授博士作栽栽培生理与模型建立曹国璠45男教授博士生态生长发育研究吴雷24男硕士生生态田间试验王彦飞24男硕士生生态田间试验赵凯23男硕士生生态室内分析纪洪亭23男硕士生生理田间试验范乐乐24男硕士生作栽田间试验潘剑24男硕士生作栽室内分析烟草专业本科学生35人（待定）烟草田间试验相关县公司生产副经理、生产股长、烟叶站站长协助田间试验、资料收集、样品取样三、研究内容与预期（一）研究内容1.烟株生长发育动态规律及特征研究根据黔西南州特色烟叶典型产区烤烟全生育期对气候生态资源的利用总量及各生育时段的资源分配，对应研究烟株个体生长发育动态、干物质积累与分配、叶组织显微结构动态、群体结构动态变化以及各部位烟叶重要生理生化指标（蛋白质、总糖、还原糖、烟碱、石油醚提取物、净光合速率、激素水平等）的动态变化，力求对黔西南典型生态烟区的气候生态资源特点及其有效利用下的烟株个体生长发育、干物质积累与分配、群体结构动态变化、影响烟叶品质的主要化学物质的形成、积累与分配规律进行深入研究，揭示黔西南优质特色烟叶品质形成的生理、生态与生长发育机理。2.特色烟叶形成的主要生长发育机理及调控技术研究根据烟株生长发育动态规律及特征研究研究结果，确定黔西南州特色烟叶形成的主要生长发育特征，研究生态环境、烟苗素质、土壤质量、肥料运筹等对烟株生长发育动态规律及特征的影响。（二）预期研究结果1.弄清特色烟叶烟株群体、个体生长发育动态规律，建立黔西南州特色烟生长模拟模型。2.明确特色烟叶主要致香物质种类和数量与生理、生态及生长发育特征之间的关系，提出主要致香物质形成的生理、生态及生长发育规律。3.提出黔西南州特色烟叶主要致香物质的生理、生态及生长发育调控措施。四、实施方案根据项目总体研究内容，综合考虑各研究内容的重要性及研究内容之间的关联性，按照便于分块实施、便于数据搜集的原则，把总体研究内容进行合理分割到不同年度间进行实施。2011年度实施方案2011年度工作内容主要是项目合同签订、校地合作调研选点，并开展下列试验研究。（一）典型烟区烤烟生长发育全过程气候生态资源调查1、观测地点：兴义市、普安县2、观测内容：在兴义市、普安县选取不同海拔典型烟区，调查和实测从播种育苗到顶叶采烤完毕的气候生态资源。3、观测项目与方法育苗阶段：（1）气温：大棚内外的气温（2）育苗基质温度（3）营养液温度大田阶段：（1）海拔高度、经纬度。（2）气温：年均温、日均温、有效积温、活动积温、日最高温度、日最低温度。（3）土壤温度：0-5cm、5-10cm、10-15cm土层的土温。（4）日照时数、日照百分率。（5）年降水量、月降水量、旬降水量。（6）田间相对湿度。海拔高度、经纬度用gps仪校正后测定。育苗阶段基质温度、营养液温度、大棚内外气温及不同土层温度及烟田空气温度数据用河北邯郸创仪电子仪器公司生产的cy-tw型四路土壤温度监测记录仪进行实地长期监测。降水量与日照数据通过当地气象部门搜集或试验烟田所处的现代烟草农业基地单元相关气象设施观测。（二）特色优质烟叶的烟株个体生长发育与群体结构动态研究1、试验地点：兴义市、普安县2、试验材料：云烟87、红花大金元、k326、兴烟一号3、样地选择：按照海拔高度、土壤质地、品种选择当地统一生产技术方案种植的长势长相基本一致的田块，开展烟株个体生长发育与群体结构动态研究。4、测定项目及方法：（1）个体生长发育形态指标：烟株移栽后的第15天开始，选取50株挂牌定株和标定叶位，每隔15天进行株高、茎高、茎围、节间距、各叶位出生、定型、成熟、采收的时间、各叶位叶片的长、宽、烟株开展度等测定，直至顶叶生长定型。成熟采收烘烤后的全部烟叶带回学校做主要化学成分与致香物质的分析测定。（2）生育时期（物候期）观察：播种期、出苗期、十字期、三叶一心、五叶一心、七叶一心期、移栽期、团棵期、现蕾期、中心花开放期、各炕次采收日期与采收叶片数。播种期、移栽期及各炕次采收日期直接记录，其他物候期以群体中80的个体达到相关物候标准的日期为准。（3）群体结构动态：叶面积指数、烟田封行交错度。根据单株各叶片的长宽计算单株叶面积，结合种植密度计算群体叶面积指数。根据烟株开展度计算烟田封行交错度。（4）干物质积累和分配及养分吸收量：根、茎、叶各器官的鲜干重及氮磷钾在各器官中的吸收动态。分别于移栽后15天、30天、45天、60天、75天从样地中选取代表性烟株5株（带根）。将烟株分为根、茎、叶三部分，称取鲜重后立即杀青（105，15分钟）、烘干（60，48小时），测干重，磨细后备用，测定各器官氮、磷、钾含量。全氮采用h2so4-h2o2消化-扩散法，全磷采用钼锑抗比色法，全钾采用火焰光度计法进行测定。2012年度实施方案本年度工作内容:重复2011年度研究内容，并开展下列试验研究。（一）特色优质烟叶烟株生长过程中重要品质生理生化指标的动态变化研究1、试验地点：兴义市、普安县2、试验材料：云烟87、红花大金元、k326、兴烟一号3、样地选择：按照海拔高度、土壤质地、品种选择当地统一生产技术方案种植的长势长相基本一致的田块，进行烟株生长过程中重要品质生理生化指标的动态变化研究。4、测定项目及方法烤烟移栽后30天（团棵期）定40株挂牌和取样，每隔15天取样一次，共取样4次。分别选取下部（第4、5叶）、中部（第10、11叶）、上部（第16、17叶）三个部位烟叶，于105将田间鲜叶样品进行杀青15 分钟，烘干（60，48小时），粉碎过60目筛，装入封口袋备用（每批采样到杀青的时间间隔应尽量控制一致）。测定蛋白质、总糖、还原糖、烟碱、钾、氯、石油醚提取物等主要化学成分。（二）特色优质烟叶烟株生长发育过程叶片组织超微结构研究1、试验地点：兴义市、普安县2、试验材料：云烟87、红花大金元、k326、兴烟一号3、样地选择：按照海拔高度、土壤质地、品种选择当地统一生产技术方案种植的长势长相基本一致的田块，进行烟株生长发育过程叶片组织超微结构研究。4、测定项目及方法烤烟移栽后30天（团棵期）定20株挂牌和取样，每隔15天取样一次，共取样4次。分别选取下部（第5叶）、中部（第11叶）、上部（第17叶）三个部位烟叶，进行超微组织结构的观察测定（观测部位为叶片由叶尖向叶基第68条侧脉间、主脉右侧12的叶片组织），将取好的叶片置于配好的4%戊二醛固定液中，经过一系列试验处理后，进行叶片透射、叶面扫描电子显微镜下观察并拍照。并采用光学显微镜观察叶片厚度、栅栏组织细胞宽度、海绵组织厚度、叶片孔隙度等烟叶组织指标。同时，在光学显微镜下观测叶面腺毛的类型和数量。2013年度实施方案重复2012年的试验研究，并开展下列试验研究（一）特色烟叶形成的主要生长发育调控技术研究1、试验地点：兴义市、普安县2、试验材料：云烟87、红花大金元、k326。3、试验设计：（1）烟苗素质对特色烟叶生长发育及生理特性的影响在移栽环节，选取大（8叶1心）、中（6叶1心）、小（4叶1心）三类烟苗，在田间按随机区组排列，设置3次重复，小区面积40m2。施肥、行株距和其他栽培管理措施按当地统一生产技术方案进行。（2）不同移栽期对特色烟叶生长发育及生理特性的影响以云烟87、k326为供试品种，采用分期播种，同龄移栽，移栽期设置4个水平：4月15日、4月25日、5月5日、5月15日，三次重复，随机区组排列。小区面积40m2。施肥、行株距和其他栽培管理措施按当地统一生产技术方案进行。4、测定项目与方法（1）个体生长发育形态指标：烟株移栽后的第15天开始，在每小区选取30株挂牌定株和标定叶位，每隔15天进行株高、茎高、茎围、节间距、各叶位出生、定型、成熟、采收的时间、各叶位叶片的长、宽、烟株开展度等测定，直至顶叶生长定型。成熟采收烘烤后的全部烟叶带回学校做主要化学成分与致香物质的分析测定。（2）生育时期（物候期）观察：观察记载各处理播种期、出苗期、十字期、三叶一心、五叶一心、七叶一心期、移栽期、团棵期、现蕾期、中心花开放期、各炕次采收日期与采收叶片数。播种期、移栽期及各炕次采收日期直接记录，其他物候期以群体中80的个体达到相关物候标准的日期为准。（3）群体结构动态：叶面积指数、烟田封行交错度。根据单株各叶片的长宽计算单株叶面积，结合种植密度计算群体叶面积指数。根据烟株开展度计算烟田封行交错度。（4）干物质积累和分配及养分吸收量：根、茎、叶各器官的鲜干重及氮磷钾在各器官中的吸收动态。分别于移栽后15天、30天、45天、60天、75天从各处理小区中选取代表性烟株5株（带根）。将烟株分为根、茎、叶三部分，称取鲜重后立即杀青（105，15分钟）、烘干（60，48小时），测干重，磨细后备用，测定各器官氮、磷、钾含量。全氮采用h2so4-h2o2消化-扩散法，全磷采用钼锑抗比色法，全钾采用火焰光度计法进行测定。（二）特色优质烟叶烟株生长发育模拟模型建立将前期研究获取相关数据进行汇总、整理、分析，并结合当地烤烟生产的历史资料，初步建立黔西南州特色优质烟叶烟株生长发育模拟模型。工作内容包括：历史资料的收集（主要收集当地烟草育苗、