烟草栽培学烟草生物学特性

第二章烟草生物学特性我国的烤烟、晒烟和晾烟，绝大多数属于普通烟草，只有花色呈黄色的烟草属于黄花种。

还有少数种如异香烟草（N. alatalioketotto）、美花烟草（N. sylverstris spegetcomes）和香花烟草（N. suaveolens Lehn）等，因其花色美丽作为观赏植物栽培。

对红花烟草较全面的分类方法是Wilson和Loomis提出的以下分类，界：植物界；亚界：有胚植物亚界；门：维管植物门；亚门：羽叶亚门；纲：被子植物纲；亚纲：双子叶亚纲；目：茄目；科：茄科；属：烟草属；种：红花烟草种。

第一节烟草的植物学特征特性烟草是多年生植物，在120~130天的大田生育期中，生长成为比种子大3000万倍的庞大植株，平均每小时增长约为种子的万倍。

烟草株高叶大，需水肥很多。

因此，根系在烟草一生中就显得更重要。

一．根（一）根的形态1．根的分布烟草的根属圆锥根系，由主根、侧根和不定根三部分组成(见图)。

烟草种子萌发时，胚根突破种皮后直接生长而成主根，主根产生的各级大小分支都叫侧根，由茎上发生的根都叫不定根。

根系的密集范围比分布范围小得多，根系密集深度约在地表以下40cm，密集宽度在距茎周40cm范围，打顶以后有根系伸长到40cm以下或40cm以外。

烟草的发根能力很强，采用培土的方法可使茎秆上长出很多不定根，起到充分吸收表土营养的作用。

2．烟根的初生构造根尖由根冠、生长点、伸长区和根毛区组成，从横切面看，烤烟根的初生结构由表皮、皮层和中柱三部分组成。

3．烟根的次生构造主根和侧根在完成了初生生长后，还会进一步进行次生生长，使根的直径增粗，并形成次生维管组织和周皮等次生结构。

次生构造是由维管形成层和木栓形成层分化而成，在根毛区上方开始出现。

维管形成层向内产生次生木质部，向外产生次生韧皮部，形成根的次生维管组织；木栓形成层向外产生木栓层，向内产生栓内层，形成根的周皮。

（二）根的发生烟草种子由种皮、胚和胚乳三部分组成。

胚根正对着种孔。

在适宜的温、湿度和气体交换条件下，种子吸收水分开始萌动，胚根突破种皮伸长出来，胚根突出种皮后即向地弯曲并垂直向下生长，就形成了主根。

主根入土之后可以不断地形成侧根，侧根起源于中柱鞘，在根毛区的上部开始出现。

不定根是由移栽时埋于土层下方的茎上产生的，数量充足但分布较浅。

在幼苗生长的中后期，根系水平生长速度大于垂直生长，7叶期比5叶期根深增长了1.5倍，水平生长增长了1.8倍，9叶期比5叶期根深增长了1.6倍，而水平生长增长了2.6倍。

烟苗移栽到大田后，由于主根被切断，主根停止伸长，侧根大量发生，活力很强。

在适宜条件下，移栽后15~20天，根深可达20~25cm，开花时可达80~100cm，收获时可达150cm。

（三）根的生理机能1．吸收机能2．合成作用烟碱、氨基酸、酰胺、激素等重要有机物，主要是在根部合成的。

所以，根在氮素同化作用中起着极其重要的作用。

二．茎（一）茎的形成烟草的顶芽和腋芽都是由叶原基、幼叶和生长点构成的。

种子萌发时，胚芽就开始分化为顶芽，随着烟草个体的生长，顶芽体积不断增大，一方面是幼芽细胞的数目增多，另一方面是顶芽生长点的直径增大，逐渐形成了完善的生长锥。

（二）茎的形态茎是连接根系，支持叶、花、果实，运输水分和养料的主要器官，因而是营养器官中的一个重要组成部分。

茎的粗细，也因品种和栽培条件而不同。

栽培条件好，则茎就比较粗。

香料烟的茎比较细，黄花烟的茎较短。

一般同一品种的不同植株，茎的粗细与叶片大小呈正比例。

（三）茎的构造在烟草茎的横切面上，明显地分为表皮、皮层和中柱三部分。

1．表皮2．皮层3．中柱4.茎节的构造（四）茎的生理机能烟草茎的主要生理机能是输送水分和养料，这是通过输导组织进行的。

根部吸收的水分和养料，由木质部的导管向上运输到茎叶，叶片制造的有机物质，由茎韧皮部的筛管运输到上部的嫩叶、花或果实中，同时也向下输送到根部。

三．叶（一）叶的形态烟草的叶是没有托叶的不完全叶，有的品种有叶柄，有的品种则无叶柄。

普通烟草的品种一般没有叶柄，个别品种有叶柄。

叶片中间有一条主脉，俗称“烟筋”或“烟梗”，主脉两侧有侧脉9~12对。

叶片的大小与厚度，因类型和品种不同差别很大，即同一品种也因着生部位、肥力和光照条件的不同而有明显变化。

单叶面积的大小，常通过叶面积指数进行计算，而叶面积指数则受叶形的制约，因品种不同而异。

大多数品种的叶面积指数为0.6345左右。

叶面积指数的计算方法如下：叶片的实际面积叶面积指数=叶片长×叶片宽计算叶面积指数通常用0.6345，即叶片的实际面积=叶长×叶宽×叶面积指数。

烤烟叶片的厚度一般为0.2~0.35mm，因品种和水肥条件而异。

叶片的颜色，除白肋烟叶脉呈乳白色，叶片呈黄绿色外，其它类型都是绿色，只是品种之间有深绿和浅绿之分。

烟草的叶形差别很大，虽然叶形也受环境与着生部位的影响，但主要是品种遗传所决定。

长椭圆形：长宽比例为2.2~2.5：1，最大叶宽处在叶片的中部，如红花大金元、长脖黄、净叶黄、乔庄多叶等品种。

宽椭圆形：长宽的比例为1.2~1.6：1，最宽处在叶片的基部，如香料烟品种的沙姆逊、丢别克等品种。

卵圆形：长宽的比例为1.6~2.1：1，最宽处在叶片的基部，如401、白肋18等品种。

长卵圆形：长宽的比例为2~3：1，最宽处在叶片的基部，如大柳叶、晋太88等品种。

披针形：叶片狭长，最宽处在叶的基部，长宽之比例为3~4：1以上，有一些晒晾烟，如广西晾烟品种牛利。

心脏形：长宽的比例为1~1.5：1，宽处在叶片的基部，如黄花种的兰花烟和巴利叶子等。

叶形还因着生部位而不同，一般植株上部的叶片比较窄长。

在生产上，凡是叶子长宽比例大于2：1的总称为柳叶型，等于或小于2：1的总称为榆叶型。

（二）叶的构造叶片的结构可分为表皮、叶肉和叶脉三部分（见图2-6）。

1．表皮2．气孔器3．表皮毛4．叶肉叶肉分为栅栏组织和海绵组织两部分。

5．叶脉（三）叶片的生理机能1．光合作用2．水分生理3．吸收作用四．花（一）花的形态烟草的花是两性完全花，5个萼片、合萼。

5个花瓣结合构成管状花冠，雄蕊5枚，雌蕊1枚，二心皮、子房二室（图2-8）。

花萼绿色，钟形，由五个萼片愈合而成，花冠管状，长约4~6厘米，上部五裂。

花的颜色和大小是烟草不同种的特征之一。

（二）开花习性烟草从现蕾到花凋谢，可以分成现蕾、含蕾、花始开、花盛开、凋谢等五个阶段。

现蕾期是在花序中部开始出现花蕾，含蕾期就是从花冠伸长到最大限度这一段，但是前端尚未裂开，花始开期为花冠前端开裂有缝，花盛开期为花冠开裂成平面，凋谢期为自花冠枯黄至脱落。

烟草是闭合授粉植物，天然杂交率只有1%~3%，在花冠开放前其顶端已呈红色时，花药裂开，花粉已落在柱头上，因此在花冠开裂前，一般已经授粉，所以在做杂交去雄时，应在花冠呈微红色时进行。

五．果实烟草的果实为蒴果，在烟草开花后25~30天，果实逐渐成熟。

蒴果长卵圆形，上端稍尖，略近圆锥形。

果皮甚薄、革质，相当坚韧，外果皮和中果皮，由4~5层圆形薄壁细胞构成。

幼嫩时果皮细胞内含有叶绿体，可进行光合作用。

果实成熟时，果皮外部干枯成膜质。

内果皮由3~4层扁长方形细胞组成，细胞壁木质化加厚，因此成熟的果实相当坚韧。

六．种子（一）种子的形态烟草的种子一般为黄褐色，形态不一，由圆形到椭圆形，表面具有不规则的凸凹不平的花纹。

烟草种子很小，普通烟草的种子长0.35~0.60mm，宽0.25~0.35mm。

1克种子有10000~13000粒，千粒重为6~26mg，一株烤烟能产生种子12~15g左右，大约有150000粒种子，每亩可收种子8~10Kg。

（二）种子的结构1．种皮烟草种皮是由珠被发育形成的，种皮包括胶质透明层、木质厚壁细胞层、薄壁细胞层和角质化细胞层。

2．胚乳位于种皮内方胚的周围，由2~4层排列紧密的细胞构成，在种子上下两端，细胞层数较少，而腹面较多，细胞内含大量的蛋白质结晶（24%~26%），脂肪（35%~39%）和少量的糖类（3.5%~4.0%），未成熟的种子含有一定量的烟碱，成熟时则消失。

3．胚烟草大多数胚是直生，胚根呈圆柱形，尖端略微细削，两片子叶相对帖合，着生在胚轴上，两片子叶之间无明显的胚芽分化，仅有一狭长的平面，这就是胚芽的生长点，子叶细胞中含有大量的油滴及蛋白质结晶，与胚乳细胞的结构相同。

第二节烟草的生长发育一．种子播种前的变化烟草种子成熟以后，大多有一定的休眠期。

在生产上一般是用上年的种子，若上年的种子不足，是否可以用前两年的种子，要看种子的保存情况如何，因此种子的保存条件是应注意的问题。

影响种子活力的主要因素是温度和湿度状况。

在种子贮藏时，不易有较高的湿度，一般生产用的风干种子，含水量为7%~8%，湿度增加，在-5 o C的条件下易受到伤害，在10 o C以上则呼吸作用加强，增加有机物质的消耗，不耐久藏，易发生霉变。

至于种子贮藏较久而降低发芽率的原因，一般认为是酶的活性遭到破坏和营养物质的消耗，毒性物质积累过多，胚内蛋白质凝固沉淀，胚细胞核的逐渐变性等原因所形成。

关于贮藏过久，营养物质的消耗，据山西农业大学对烤烟品种大金元进行观察，贮藏24年与19年、17年、16年的种子比较，前者比后者分别减少重量为13.78%，22.32%，39.11%。

烟草种子随着贮藏时间的延长，重量逐渐减轻，是发芽率降低原因之一。

二．种子的萌发（一）种子的萌发过程1．物理吸水阶段种子萌发开始的12小时，主要是种子吸收水分的物理过程，这一阶段吸收水分，约达到种子干重的30%左右。

这时种子就膨胀，水分暂时停止进入种子。

2．营养物质转化的生化阶段吸水停止以后，主要是种子内部发生一系列生物化学变化，酶活动加剧，种子内很大一部分复杂的营养物质转化为较简单的被胚所吸收的营养物质。

根据现有材料表明，这一阶段对光的反应比较敏感，所以有人称这一阶段为感光阶段。

3．生理活动的生长阶段当易被吸收的营养物质积累到足够数量时，便进入生理活动阶段，胚开始萌动生长，水分又开始剧烈地进入种子内。

这时代谢作用旺盛，当吸水量达种子干重的70%左右时，胚根首先突破种皮而显露出来。

当胚根长度约与种子相等时，种子的萌动过程即告完成。

其后进入幼芽生长阶段。

（二）种子萌发所需要的条件1．水分2．温度3．氧气4．光照5．药剂处理6．机械处理三．幼苗的生长烟草种子在适宜的温湿度和充足的氧气条件下，种子吸水达自身干重的70%左右，开始萌动，首先是胚根由珠孔突破而伸出，一般称为“露嘴”。

子叶是椭圆形，结构颇为简单，叶脉不明显，海绵组织与栅栏组织的分化也不明显。

子叶也可进行光合作用。

若子叶受伤，则真叶出生和生长速度明显变慢，随着真叶陆续出现和生长，子叶的功能逐渐衰弱，到第四、五片真叶出现时，子叶就自然脱落。