农艺降焦综述

农业措施降低烟草焦油释放量研究综述王戈，杨焕文（云南农业大学烟草学院，云南昆明 650201）摘要：为进一步研究降低烟草焦油释放量的技术措施，通过分析烟草焦油释放量与烟叶理化特性的关系，综述了从农业角度降低烟草焦油释放量的技术措施：选育低焦油烟草品种、提高烟叶含钾量、把握打顶抹杈技术、提高烟叶成熟度及改善调制技术等。

以期找到一个既能保持烟草传统特性，又可降低其焦油释放量的技术路线。

关键词：烟草；焦油释放量；农业措施A Summary on Agricultural Measures on Reducing TarContent in TobaccoWANG ge , YANG huan-wen(College of Tobacco Science，Yunnan Agricultural University，Knuming 650201，China)Abstract: For studying out technical measures on reducing tar content in tobacco. According to analyzing the relations between tar content and physical and chemical characters of tobacco leaf, some agricultural measures of tobacco on reducing tar contents were summarized : cultivating low tar content of tobacco varieties ; increasing the potassium(K) content of tobacco ; seizing the techniques of topping and suckering . improving the maturity of tobacco leaf and techniques of curing . Expecting to find a technical route not only can keep the traditional characters of the tobacco , but also can reduce the contents of tobacco .Key words: tobacco；tar content；agricultural measures中国是全球最大的烟草生产国和消费国，有3亿多的烟民，占全球市场1／3左右。

近年来，随着世界“反吸烟运动”的高涨和烟民健康意识的提高，“吸烟与健康”已成为烟草行业在发展过程中面临的主要挑战之一。

烟草焦油中存在着微量可能导致和诱发癌症和其他疾病的有害物质已确认无疑，降焦减害已成为无法逆转的潮流。

世界各国都致力于降低烟草焦油量的研究并且制订了相应的政策法规高焦油量卷烟进入市场。

国家烟草专卖局规定，2004年7月1日以后生产的卷烟焦油量高于15毫克／支的，将被视为不合格产品，禁止销售。

这意味着降低烟草焦油含量、提高烟草安全性将成为我国烟草业今后不得不选择的方向。

多年来，有关专家、科技工作者在这一方面作了大量的工作，取得了一定的成效。

目前采用的降焦技术主要以工业措施为主，如采用高透气度的卷纸、选择适宜的滤咀单丝数、总数、带有吸附材料的复合滤咀、激光打孔、烟草薄片、膨胀烟丝等技术手段[1]。

利用这些技术可以任意调节烟草焦油的释放量，但是随着焦油释放量的降低其香气量、劲头也相应降低，难以满足吸烟者的需求。

据已公布文献，很少有从农业措施上进行降低焦油的报道。

左天觉先生[2]曾指出，随着烟草生产技术的发展，有可能通过农业技术降低烟叶焦油产生量。

目前从农业技术措施角度降低烟草焦油产生量的研究主要涉及杂交育种选育低焦油烟草品种、增施钾肥、把握打顶抹杈技术以及提高成熟度等。

由于农业措施缺乏相应的研究基础，加上见效远没有卷烟工艺的改进快，我国在农业措施降低焦油研究方面进展不太，大多数仍停留在实验室阶段。

但就目前烟叶质量制约工业降焦的形势下，采取农业技术降低烟叶焦油释放量，提高烟叶可用性显得更为迫切。

1 烟叶理化特性与焦油含量之间的关系焦油是烟草中的有机成分因不完全燃烧和干馏作用而形成的。

主要成份有稠环芳烃化合物、酚及芳香类化合物。

烟叶是卷烟焦油产生的物质基础，烟叶的物理和化学特性直接影响着卷烟的烟气特性和焦油释放量。

烟叶的物理特性主要包括烟叶的燃烧性、填充性、静燃速率、吸阻、抽吸指数等[3]。

据于建军等[4]对不同产地、不同等级的烤烟焦油与物理特性之间的相关分析，上部烟叶填充力大小对焦油含量影响较大，说明随着烟叶填充力的下降焦油含量增加。

物理特性中静燃速率对焦油含量影响最大，二者相关系数呈极显著负相关，抽吸口数与焦油正相关。

烟叶的化学成分是决定烟叶品质的内在因素，它与烟草类型、生态条件、栽培技术、调制方法等都有密切关系。

大量研究表明，烟草焦油含量与烟叶的化学成分及栽培措施密切相关。

据厉昌坤等[5]对烤烟烟叶焦油释放量与部分化学成分的关系研究，烤烟烟叶焦油量存在部位差异，以上部叶最高，中部叶次之，下部叶最低。

据董平等[6]对焦油和其它相关指标的相关系数的差异性假设检验，K/Cl、填充密度、吸阻、钾的差异达到极显著水平，还原糖达到显著水平，它们与焦油之间存在显著线性相关关系。

在这些指标中，与焦油正相关的有：还原糖、氯、烟支重量、净烟丝重量和填充密度；和焦油负相关的有钾、K/Cl 和吸阻。

据于建军等[4]对焦油量影响较大的几个变量之间的相关关系的综合分析检验，烟碱含量对燃烧性产生负面影响进而影响焦油量，K2O含量促进燃烧。

焦油量与有机钾和静燃速率则呈极显著负相关；Cl-和SO42-抑制烟草燃烧。

2 选育低焦油烟草品种不同类型烟草，烟叶化学成分差异很大，因而烟气中有害成分含量存在显著差异，相同烟草类型的不同品种烟叶的化学成分及烟气有害成分含量也存在明显差异，这为低焦油烟叶开发提供了理论基础。

早在50年代美国就开始着手降低焦油的育种研究，因为产生焦油的因素太复杂而进展缓慢。

我国多年来的烤烟品种选育工作，主要是以优质稳产、多抗为选育目标[1]。

低焦油育种研究起步较晚。

在烤烟育种过程中，虽然现在还很难做到既降低了焦油量又保持了原有的可用性，但国内外大多数研究者认为，选育低焦油品种应该是可能的。

从已公开发表的有关文献来看，国内外低焦油育种一般采取直接选育低焦油、低烟碱品种；选育高碱低糖、降低糖碱比、降低焦油／烟碱值品种；培育多酚含量低及富钾烟草品种等。

从育种效果来看，经过努力确实选育出了一批低焦油的品种。

美国Sato先生已从烤烟品种Hicks 与低生物碱的雪茄烟品种杂交的后代中选育出了3个低焦油品系（品种NFT706）。

印度也培育出了低焦油、低烟碱的烟草栽培品种[7]。

山东省青州烟草研究所于1984年育成烤烟品种中烟15，烟碱含量和焦油量均比较低，因叶色淡未能充分利用。

近年育成的中烟98，焦油也比较低[8]。

所有这些研究中，除低烟碱品种(系)外，降焦效果不明显。

目前尚未见真正低焦油、高烟碱育成品种的报道。

可见，利用遗传方法单纯降低烟叶焦油产生量比较容易做到，困难的是如何在降低烟叶焦油产生置的同时能保持一定的烟碱含量。

3 提高烟叶钾含量烟草是需钾较多的作物，钾含量是决定烟叶品质好坏的一个关键因素，称为烟草的“品质元素”。

钾的含量既对烟草的可燃性有明显作用，又与烟叶安全性密切相关。

为了保持较好的可燃性，烟叶含钾量应不低于2％。

据报道，美国、津巴布韦等的烟叶含钾量多在4%～6%。

与国外相比，我国烟叶含钾量较低，如何通过一些农业技术措施提高烟草吸钾能力及钾肥利用率从而提高烟叶含钾量是目前研究的焦点内容。

3.1 烟叶钾含量对降低焦油含量的影响烟叶成分中以钾离子对烟叶燃烧性影响最大,而且钾离子浓度和焦油量有显著的相关性。

云南烟叶中的糖含量较高，但焦油量却不一定高，原因是云南烟叶中的钾含量较高，氯含量较低。

左天觉[2]曾指出,在含钾量低的沙质壤土上，同一品种随着施钾量的较大幅度增加，烤烟烟气中的焦油量有减少的趋势，而对于烟叶等级、产量没有影响。

因此，提高烟叶的钾含量是降低焦油量的有效措施。

Legg[9]的研究表明，烟叶中钾离子浓度与烟气总微粒物呈极显著的负相关。

石屹等[10]对烟叶含钾量和烟碱、焦油的分析表明，烟叶含钾量提高，可使烟叶焦油量降低，而对烟叶烟碱不会产生较大影响。

在降低烟焦油同时，还可以提高烟株抗病、抗逆能力，减少农药用量和残留。

同时，烟叶含钾置的提高，亦可增加烟叶香气，改善烟叶颜色、结构和燃烧性。

胡国松、牛佩兰等[11～12]认为，我国烟叶磷、钾含量普遍偏低，钙、镁含量偏高，同时，烟叶的氯含量不宜过高。

通过提高烟叶钙、镁、氯含量或降低烟叶磷含量来减步烟叶焦油产生量不符合我国烟草生产实际。

所以，提高烟叶含钾量是通过调节烟叶养分含量来降低烟叶焦油产生量的合理选择。

3.2通过促进钾的吸收以提高烟草钾的含量影响钾吸收的因素主要有烟草品种、土壤理化特性、钾与其他养分的相互作用等。

据牛佩兰等[13]报道，烟草的吸钾能力在基因型间存在明显差异，他们对26个基因型的烟草品种(系)进行研究，属于钾积累高效型基因的只有3个。

钾高效基因型烟草的根体积、根总吸收面积、根活跃吸收面积均高于钾低效基因型且差异显著，具备利于养分吸收的根系形态学特征。

土壤质地与土壤供钾能力关系密切。

在施同样钾的前提下，轻质土壤上的烟叶含钾量高，钾肥效应好；粘重土壤上的钾肥效应差，烟叶含钾量低烟叶含钾量随土壤中粗砂含量的增加呈上升趋势[13]。

曹志洪等[14]也指出，我国南北产区的烟叶含钾量存在一定的差异，主要由于土壤粘土矿物组成、水分供应状况、实际有效钾含量和土壤交换性阳离子组成不同所至。

烤烟吸钾过程是一个主动吸收过程，吸收速率与 ATP含量也就是P含量直接相关，许多能量代谢的抑制物质或不良环境条件如低温、缺氧会阻碍ATP的合成，从而降低钾的吸收。

根系吸收钾的速率很大程度取决于植物对钾的需求强度[15]。

唐莉娜等[16]研究认为，适当提高酸性土壤pH值，有利于烤烟对钾素的吸收；伴随钾肥使用的阴离子一般有NO3- 、Cl-、HCO3- 、SO42- 、H2PO4-等，由于阴离子的不同，对植物的影响也不一样。

周冀衡[17]认为，施钾肥产生的肥效应是K与相伴阴离子共同作用的综合结果，其中SO42-对烟草生长和K吸收影响较大，浓度过高将产生明显的抑制作用，而Cl-对K的吸收和肥效干扰较轻。

另外，胡国松等[15]指出，光照和温度的升高有利于钾素的吸收。