烟草原料概论2

烟草原料概论Ⅱ烟草生物学根底朱列书

一、烟草的进化烟草属于茄科〔Solanceae〕烟草属〔Nictotiana〕,现已查明有66种以上，绝大多数原产于热带或亚热带的美洲，少数产于大洋洲。烟草属多数是草本，少数为乔木或灌木，有一年生也有多年生的，多数属于野生，栽培种只有普通烟草〔又称红花烟草〕、黄花烟草和碧冬烟草三种。目前世界各国栽培的烤烟、晒烟和晾烟都属于普通烟草，只有黄花烟草属于黄花种。异香烟草、美花烟草、香花烟草中花色美丽的是作为欣赏植物而栽培。烟草进化经历三个阶段第一阶段是在进化的古代，由它们的共同祖先即同一古老植物类群，称之为古夜香树〔Pre－cestrum〕、古烟草〔Pre－nicotiana〕和古碧冬茄〔〔Per－petunia〕进化为类夜香树〔Cestroid〕和类碧冬茄〔Petunioid〕两个类群，2n=6Ⅱ。

第二阶段是类夜香树进化为2n=12Ⅱ的“古普通烟草〔Pre－tabacum〕〞和“古黄花烟草〔Pre－rustica〕〞；类碧冬茄进化成为2n=12Ⅱ的“古碧冬烟草〔Pre－petunioides〕〞。这个进化过程主要是通过染色体自然加倍，使两个不同基组合并成2n=6Ⅱ1+6Ⅱ2=12Ⅱ的双二倍体

第三阶段是从2n=12Ⅱ的古普通烟草、古黄花烟草和古碧冬烟草开始出现以下变化：〔1〕基因突变或染色体畸变，但仍保存2n=12Ⅱ染色体数，形成一些2n=24Ⅱ的现代种。〔2〕染色体自然倍，形成2n=24Ⅱ的双倍表达代种。〔3〕个加或某些染色体丧失，由2n=12Ⅱ或2n=24Ⅱ的整倍体演变成2n=9Ⅱ、10Ⅱ或2n=16Ⅱ、18Ⅱ、19Ⅱ、20Ⅱ、21Ⅱ和22Ⅱ的非整倍表达代种。

从烟草属的进化过程可以看出，普通烟亚属和黄花烟亚属来源于一个共同的祖先——类夜香树，二者亲缘关系较近。而碧冬烟亚属那么单独来源于类碧冬茄，同其它两个亚属的亲缘关系比较远。

人们栽培利用的商品烟草只有两个种：一个是普通烟草又叫红花烟草〔N.tabacumL.〕，2n=48Ⅱ；另一个是黄花烟草〔N.rusticaL.〕，2n=48Ⅱ。两者都起源于南美洲的安第斯山区。N.sylvestris×Tomentosae组的某的个种〔2n=12Ⅱs=ss〕〔2n=12Ⅱt=tt〕F1〔2n=12s+12t=st〕加倍N.tabacum普通烟草〔2n=12Ⅱs+12Ⅱt=sstt〕普通烟草进化异源四倍体N.paniculata×N.undulata〔2n=12Ⅱp=pp〕〔2n=12Ⅱu=uu〕F1〔2n=12p+12u=pu〕加倍N.rusticaL黄花烟草〔2n=12Ⅱp+12Ⅱu=ppuu〕黄花烟草异源四倍体二、烟草的植物学特征种子根茎叶花与果实㈠烟草种子

种子纵切面

种皮:1.胶质透明层;2.木质厚壁细胞层;3.薄壁细胞层;4.糊粉层胚乳:5.胚乳薄壁细胞胚:6.子叶;7.胚芽生长点;8.胚轴;9胚根;10.中柱原;11.皮层原;12.根被皮;13.胚根生长点;14.根冠;15.连接种脐的管胞;16.种脐烟草的种子非常小，外表都具有不规那么的凹凸不平的波状花纹，这些波纹是由种脐处发出多条隆起的种脉弯曲而成。烟草种子约长600-800微米，宽450-600微米，多数为椭圆形。每个蒴果中有种子2000-4000粒，每株可结种子约150000粒，每克种子大约有10000-13000粒。种子不同成熟时期的颜色和形态1白熟期种子；2绿熟期；3黄熟期；4褐熟期；5完熟期；6过熟期种子成熟期间重量及水分的变化

烟草种子的休眠特点通常烟草种子成熟后需要经过一定的后熟过程才能正常发芽，这种现象叫种子休眠。据测定，果实长到定型的2/3以前完全没有发芽能力，当果皮变青时刚具有一定的发芽力，果皮由青变黄时种子有很高的发芽率。种子采收后立即播下，发芽率可达90%以上。种子一经枯燥贮藏，加深了休眠，发芽率降低。烟草种子休眠期一般为半年至一年，一般生产上多用存放半年至一年的种子。烟草种子贮藏时间烟草种子随着存放时间的延长，其发芽率和发芽势都会大降低。试验证明，烟草种子在低温〔1℃以下〕枯燥密封容器中存放25年种子仍能发芽；在纸袋和布袋中常温下存放发芽率降低很快，但在冷藏条件下存放15年以上仍能保持一定的发芽力。生产上一般存放6～7年的种子就不能用于生产用种子。烟草种子的萌发种子发芽力〔germinationpower〕

指种子在适宜的条件下发芽并长出正常幼苗的能力。是种子播种品质的最重要指标之一，通常用发芽势和发芽率来表示。

发芽势〔%〕=[7天内发芽种子粒数÷受检种子数]×100发芽率〔%〕=[14天内发芽种子粒数÷受检种子数]×100种子萌发的外界条件温度:烟草是喜温作物，种子萌发需要的温度较高。据测定，最适宜温度是25℃-28℃，最低临界温度是11℃-12℃，最高临界温度为35℃，温度低于11℃种子萌发过程停止，温度超过35℃会使已萌动的种子渐渐失去发芽力恒温和变温试验结果说明，始终保持恒定温度，种子发芽虽早，但不整齐，而在变温条件下，种子发芽比较整齐，特别是种子发芽较慢的多叶型品种，变温效果更为明显；据试验每天给予18小时20℃的低温和6小时30℃的高温，种子发芽快而整齐。种子萌发的外界条件光照烟草是好温喜光作物，种子萌发给予一定的光照是必要的。有些品种在无光条件几乎不能发芽，国内外有不少报到。有试验证明，烟草绝大多数品种种子发芽时需要光照，但不同品种对光的反响不同不同品种在不同光照条件下发芽率比较〔27℃恒温〕品种处理G-140G-28中烟14中烟15全日照94789068每日8小时光照91768468无光照（暗处理）24133．01．0种子萌发的外界条件水分水分是种子萌发的必备条件。种子萌发时首先要吸收水分，使种皮变软，透性增强，进行物质分解、转化、合成的生理变化。种子吸水到达干重的70%-80%时，种子开始萌动。没有水种子不能发芽，水分缺乏萌发缓慢，水分过多，阻碍氧气的进入，导致烂芽。目前生产上根本上都使用丸化包衣种子，因此苗床要浇足底水，使丸化包衣种子裂解溶化，保证种子萌发。种子萌发的外界条件氧气烟草种子萌发时，内部进行着一系列生理变化，旺盛的呼吸作用，是物质转化中心，是结构物质与能量的来源。据测定，种子刚萌发时的呼吸强度为0.2㎎CO2/g/h，萌发第三天时呼吸强度为0.97㎎CO2/g/h，比刚吸水时高10倍以上。烟草种子中含有大量的脂肪，脂肪的分解和氧化需要有大量的氧气供给，否那么种子不能萌发。种子萌发及幼苗形成根的形态烟草的根由主根、侧根和不定根三局部组成。烟草本属直根系，但于移栽时主根受损伤，因此长成烟株主根不明显，侧根和不定根兴旺，成为根系的主要局部。根的初生构造：根冠生长点伸长区根毛区根横切面1外皮层2皮层3次生韧皮部4形成层5射线6次生木质部烟草根系的生理机能吸收水分和养分贮存运输物质支撑地上部合成烟碱和氨基酸等茎的形态：烟草具有强大的圆柱形直立主茎，由顶芽不断生长而成，一般为绿色，老时呈黄绿色。幼茎的中央充满兴旺的髓，所以是实心。髓细胞可以贮存养料。老的茎髓破损，只留下一些剩余，髓部变成空心。茎的构造：节间构造：烟草茎的横切面上可以明显地分为表皮、皮层和中柱三局部。茎节的构造：与叶片维管束对接处有差异。烟草茎横切面表皮毛表皮维管形成层韧皮部木质部环髓韧皮部髓茎的生长与腋芽的发生茎的生长：包括延长和加粗两个方面。延长生长主要是靠茎生长点的顶端分生组织的细胞不断分裂、延长和分化而进行的；加粗生长主要是茎内维管束形成层细胞活动的结果。腋芽的发生：烟草茎上的每一片叶的腋部都有腋芽发生，所有的腋芽都可以成为分枝。茎的生理机能茎是连接根系，支持枝、叶、花、果实和种子主要功能是输送水分和养料进行光合作用叶片的结构叶片是由表皮、叶肉和维管束三局部组成。表皮是由单层细胞构成，其外壁有极薄的角质层，无细胞间隙。叶肉是叶子的主要局部，由栅栏组织和海绵组织两局部组成。维管束通称为叶脉。它是水分、矿物元素和同化产物的主要通道。叶片横切面Ⅰ叶片中部Ⅱ叶片边缘1.下表皮,2.气孔,3.海绵组织,4.韧皮部,5.木质部,6.栅栏组织,7.水孔叶片的形态叶片形状是鉴别烟草品种的重要依据。通常以长宽比例来划分，共分为8种类型。a.宽椭圆形，长宽比为1.6-1.9:1b.椭圆形，长宽比为2.0-2.2:1c.长椭圆形，长宽比为2.3-3.0:1以上三种叶形的最宽处都在叶片的中部。叶片的形态d.宽卵圆形，长宽比为1.2-1.6:1e.卵圆形，长宽比为1.7-2.0:1f.长卵圆形，长宽比为2.1-3.0:1以上三种叶形的最宽处都在叶片的基部。g.披针形，长宽比＞3，最宽处大多在叶的基部。h.心脏形，长宽比为1-1.5:1，最宽处在叶的基部，叶基近主脉处呈凹陷状。叶片的形态叶片大小通常用叶面积表示：叶面积=叶长×叶宽×叶面积系数一般烤烟品种叶面积系数为0.6345。叶片厚度一般为0.2～0.5mm。叶片的生理机能

进行光合作用，制造有机物蒸腾作用吸收功能叶片的品质要素种植烟草的目的是收获叶片，叶片的商品价值由许多品质要素构成。叶的着生部位：不同叶位叶片大小变化不同，叶面积变化的总趋势是中部叶片叶面积最大，下部和上部叶片叶面积小，最底部的叶片最宽，最顶部叶片最窄。烤烟和晒烟的中部和下部叶片薄，上部叶片厚，白肋烟是中部和下部叶片厚而上部叶片薄。叶片的品质要素叶脉与叶片：叶脉在烟叶中所占的比例影响到产品的经济价值。在高档卷烟生产中往往把中脉去掉。中脉的重量一般占烟叶重量的35～40%。中脉占的比重越大，烟叶的使用价值就越小。叶片厚度与密度：叶片的厚薄与密度是烟叶品质要素中重要的一个性质。不同品种、不同叶位的厚度不同，同时与栽培措施有很大关系，打顶较早叶片厚度增加。一般都是顶部叶片最厚，下部叶片较薄。叶片的品质要素叶重：单位叶面积重也是烟叶品质要素重要指标。据测定，以腰叶为代表，平均单叶重达8～10g的烤烟品质较好，过重过轻品质较差。叶外表的腺毛与胶质：田间烟叶接近成熟时，它们的外表有一层粘性胶质，主要成分是腺毛分泌的挥发油和树脂。这种分泌物在调制和发酵过程中逐渐变化并丧失其粘性。胶质含量的积累可因土质粘重、水分供给减少和烟叶的成熟而增多。烟叶的胶质含量较多的烟叶的香气、品质一般都较好。不同品种，烟叶外表的腺毛密度不同，而腺毛密度的大小往往表达品种的品质优劣。(实物图)(模式图)烟株的花序及开花顺序花与果开花顺序花冠花药花粉柱头花丝花萼子房胎座烤烟花器官的横切面雌蕊烟花的雌蕊与雄蕊雄蕊雌蕊退化的雄蕊烟草雄性不育花的形态三、烟草的生长发育烟草的一生，从种子萌发到种子收获，从生理上可分为营养生长和生殖生长两个阶段。由营养生长向生殖生长的转变以茎顶