管窥美国烟草农业新探索
2016年09月01日来源:《东方烟草报》

  烟草在线摘自《东方烟草报》


在全球烟叶供大于求的情况下,高质量烟叶的竞争优势更加显著。烟叶质量的提升离不开持续不断的科学研究和技术创新。对烟叶品种、种植技术等方面的探索成为许多科研工作者和专业研究人员重点关注的内容。近期,美国烟草农业的一些最新研究成果和发展动态值得关注。

  近期,美国几所大学的科研人员接受了《烟草农场季刊》记者的采访。他们的研究成果涉及哪些方面?能为烟叶种植者和烟叶农场未来发展带来怎样的帮助?让我们一起了解——

  来自大学的三项研究成果

  1 新品种:增强抗黑胫病能力

  拉姆齐·刘易斯是美国北卡罗来纳州州立大学的农作物科学研究教授,他的工作是改良烟叶品种,以提高烟叶产量和抗病性能。同时,他也探索通过基因技术减少烟叶特有的亚硝胺(TSNA)物质。

  《烟草农场季刊》记者(以下简称“记者”):请问您的研究目标是什么?

  刘易斯:我的工作是用某种方式改良烟叶品种,改良后的品种既能保证产量的提升,也能提高烟叶的抗病性能,这对种植者和整个美国烟草农业的发展都有帮助。

  记者:你们现在取得了哪些成果?

  刘易斯:目前,我们按照产量对试验对象进行排名,其中NC938品种得分最高,而且该品种的抗黑胫病能力更强。

  记者:你们是如何培育出这个品种的?

  刘易斯:我们尝试将传统培育技术与DNA标记法相结合。DNA标记法可以帮助我们更迅速地找到有效的抗病基因。如果使用传统选择法,我们只能挑选出对土传病害具有抗病能力的品种,这是因为每年一块土地上只种植一次烟叶,这也就意味着我们每年只有一次选择机会。使用DNA标记法,我们能在几周或几个月里进行多次选择,并及时发现这些培育后烟株的某些基因是否发生了变化。如果有变化,我们会使用这些烟叶来做进一步的研究。我们迫不及待地想看看在土传病害严重的情况下,不同烟株的抗病性能如何。

  记者:这与基因工程一样吗?

  刘易斯:两者并不完全一样。我们使用的是自然发生遗传变异或者改良后的烟株,目的就是要把自然遗传变异的多种可能性整合到一个品种上。

  记者:烟叶种植者能从你们的研究成果中获得什么?

  刘易斯:那些受到烟叶病害困扰的种植者一直想购买抗病性能好的烟叶种子,但是从以往的实际情况来看,这些品种的烟叶尽管抗病性能提升了,但产量却不尽如人意。与过去具有同等抗病性能的烟叶品种相比,我们推出的烟叶品种会有更高的产量。NC938是我们的第一个研究成果,该品种不仅烟叶产量高,而且抵抗黑胫病的能力很强。困扰种植者的黑胫病能得到有效防治。

  2 抑芽剂:减少打顶抑芽人工作业量

  米切尔·里士满是肯塔基大学农作物与土壤研究方面的博士研究生,主要从事白肋烟抑芽剂应用方面的研究,探索采用化学试剂有效抑芽的方法。

  记者:您的研究方向是抑芽剂的科学使用,其研究意义何在?

  里士满:适时打顶抑芽可以控制和调节烟株各部位叶片大小,促使烟株内养分的重新分配。我们的目的是研制一种更有效的抑芽剂,在保证烟叶产量和质量不发生显著变化的前提下,有效减少人工作业量。

  记者:这种抑芽剂如何有效抑制腋芽生长?

  里士满:我们研究的药剂是在不抑制细胞增大的情况下,通过抑制细胞分裂阻碍腋芽生长。

  记者:抑芽剂抑芽与人工抑芽相比在成本方面有什么不同?

  里士满:我认为,使用抑芽剂每英亩烟田可节约6~10个工时,或是每英亩烟田可节约70~120美元的劳动成本。

  记者:你们已经做了哪些探索?

  里士满:我们做了两组大的对比试验。一组,我们采用人工方式,完全不采用药剂抑制腋芽;另一组,我们使用马来酰肼(MH,一种人工合成的植物生长调节剂)和仲丁灵(Butralin)混合物。随后我们将人工处理方法与六种化学处理方法进行比较。我们试验了几种不同比例的MH以及未经稀释的MH与仲丁灵混合试剂。我们还对不加MH的试剂进行试验,如仅使用仲丁灵外加10%的脂肪醇。

  记者:你们找到使用抑芽剂的最佳时间了吗?

  里士满:我们分三个不同阶段试验一种MH加仲丁灵的混合液的效果。我们发现,在腋芽形成早期使用似乎是最佳时机。据我们初步观察,对那些较早成熟的品种,如果错过了这个时机,烟叶质量会受到影响。

  记者:使用化学试剂有局限吗?

  里士满:当然有局限。使用MH等药剂只是起到抑制作用。另外,还要受到天气影响,如潮湿天气不适合喷洒操作;喷洒后短时间内下雨需要重新喷洒。

  记者:将来你们还要做哪些方面的研究?

  里士满:未来几年,我们计划继续进行化学试剂打顶抑芽研究。我们还要持续关注采用何种方式能够减少MH的残留。我们需要找到一个最佳平衡点,既能减少药剂残留,也能让抑芽剂发挥最大效能。我们也要看看,使用抑芽剂后,烟叶特有的亚硝胺物质含量是否会发生变化。

  记者:根据目前的试验结果,你们认为使用抑芽剂最大的优势在哪里?

  里士满:要改变的只是喷洒时机,却能帮助烟农省掉大量劳动力。如果明年的试验结果和今年一样,我们会负责任地说,对烟叶种植者,尤其是白肋烟种植者来说,这将是一个节约大量劳动力的有效方法。

  3 科学测量:提高钾肥有效利用率

  肯塔基大学的烟草专家鲍勃·皮尔斯和北卡罗来纳州州立大学的研究人员马修·范在钾肥的科学有效使用方面取得了一些研究成果。

  记者:钾肥对烟叶生产很重要,怎样才能提高钾肥利用率?

  皮尔斯:要提前测定土壤养分,并依据测定结果确定钾肥用量。据我们过去几年对土壤的测量数据显示,约有30%的土地根本不需要钾肥。额外的钾肥对烟叶生长并无助益,同时还增加了生产成本。

  记者:土地测量有时间要求吗?

  皮尔斯:如果有可能,应在秋季对土壤进行提前测定,看是否能使用较便宜的钾肥,如氯化钾。因为春季施钾肥应该选择硫酸钾。一般来讲,硫酸钾比其他钾肥,如氯化钾要贵一些,钾含量偏低。秋季用氯化钾,过量的氯经历了一个冬季后,会从土壤中过滤掉,而钾会保留在土壤里。如果在春季施氯化钾,很容易导致氯元素富集在烟叶上,造成烟梗粗大,在初烤时如定型不好容易导致烟叶腐烂。氯含量高还会降低烟叶燃烧速率等。

  记者:您和您的团队一直致力于探寻钾肥用量的最佳数值,这对烟叶生产有何意义?

  范:科学施肥是农业生产必须遵循的原则。如果土壤中的养分不足,必然会影响产品质量。同样,如果土壤中已经含有足够的养分,为什么我们还要盲目施肥呢?

  记者:您的研究项目包括哪些内容?

  范:我们的研究有两项内容:一是对钾肥用量进行分级,看哪个等级对烟叶生长所发挥的作用最好;二是研究钾含量固定的前提下,在不同时间节点、采用不同方式施肥对烟叶造成的影响,如在移栽前一个月普遍施肥、移栽前一周普遍施肥、移栽时定点施肥及移栽时和定苗后分两次定点施肥。

  记者:这一研究项目会给烟农带来哪些好处?

  范:我们试图找到最佳的施肥比例和方法,为烟农提供科学依据。这一成果会直接提供给烟农,这样会帮助他们节省开支,同时烟叶质量不会受到影响。

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