烟草农学

• 高分泌型无赖百当烟草8306突变材料的创制与分析

  李旖梅;王召军;闫筱筱;张洪映;任书乐;李雪君;孙计平;崔红;

  8306是具有晾晒烟风格的烤烟育种材料。在前期试验中创制了NtCPS2基因突变株系8306-1，抑制了晾晒烟风格代表性物质赖百当二萜的合成。为进一步提高8306-1株系中西柏烷二萜和蔗糖酯含量（质量分数），采用基因编辑技术对8306-1株系的NtCycB2基因进行敲除，获得了纯合突变株系8306-2。与8306、8306-1株系相比，8306-2株系生长发育正常，农艺性状无显著差异。8306-2株系中长柄分泌型腺毛密度显著高于8306和8306-1株系，且存在较多的分枝型腺毛。8306-2与8306-1株系腺毛分泌物组成成分相同，均缺少8306中的顺冷杉醇和赖百当二醇等赖百当类化合物；且8306-2株系叶面化学成分含量（质量分数）比8306和8306-1株系显著提高，其中西柏烷二萜含量分别提高95.7%和93.4%，蔗糖酯含量分别提高60.8%和62.5%。qRT-PCR检测分析发现，8306-2株系中NtCBT、NtCYP71D16、NtCPS2和NtABS 4个二萜合成关键酶基因的表达水平显著高于8306-1和8306株系，而二萜合成的上游基因NtGPPS和NtGGPPS的表达无显著变化。表明8306株系中NtCycB2基因和NtCPS2基因的共敲除，在有效抑制赖百当类物质合成的基础上显著增加了烟草腺毛密度和腺毛分泌物含量。

  2022年04期 v.55;No.422 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1245K]
  

• 强还原土壤灭菌对烟草种植前后土壤化学性质及微生物群落结构的影响

  滕凯;张清壮;彭镜先;陈前锋;田明慧;巢进;李鑫;

  强还原土壤灭菌（RSD）是一种环境友好型且能够有效缓解土壤连作障碍的技术。为了揭示RSD技术对植烟土壤品质及微生物群落结构的影响，在连作障碍严重的植烟土壤中加入有机物料豆渣，淹水覆膜后进行RSD处理，并比较植烟前后RSD处理土壤的理化性质和微生物群落的变化，同时评估RSD处理对烟草植株生长势和抗病效果的影响。结果表明，植烟前RSD处理能显著提高土壤pH、NH4+-N和有效磷含量（质量分数）；植烟后RSD处理的土壤有效磷、速效钾和NH4+-N含量显著高于未处理土壤（CK1）和仅淹水覆膜处理土壤（CK2）。微生物群落分析结果显示，RSD处理可显著增加Flavisolibacter属、芽胞杆菌属（Bacillus）、粪球菌属（Coprococcus）、柄孢壳菌属（Podospora）及被孢霉属（Mortierella）的相对丰度，降低镰刀菌属（Fusarium）、丝核菌属（Rhizoctonia）和原隐球菌属（Saitozyma）的相对丰度，尤其能显著降低青枯病致病菌属（Ralstonia）的相对丰度。与CK1和CK2相比，RSD处理土壤烟株农艺性状（株高、有效叶片数和最大叶面积）得到一定程度的改善，烟草青枯病发病率分别降低59.00%和49.58%。因此，RSD处理土壤能显著改善土壤微生物群落结构，有利于土壤养分提高和烟株生长发育。

  2022年04期 v.55;No.422 9-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1162K]
  

• 基于U-Net和超像素分割的烟株自动提取分析

  杨威;黄亮;陈裕汉;夏炎;常军;

  为解决田间烟株自动识别和计数问题，基于U-Net和SLIC超像素分割，建立了一种烟株自动识别与计数的方法。首先通过训练语义分割网络U-Net提取烟田面积；然后构建过绿差值指数（Excess Green Difference Index,EGDI）去除杂草并提取烟株覆盖面；再使用简单线性迭代聚类（Simple Linear Iterative Clustering,SLIC）算法对烟草覆盖面进行分割；最后将分割出的烟株进行自动标记和计数。结果表明，采用U-Net网络对烟田面积提取得到的平均交并比（Mean Intersection over Union,MIoU）达到98.24%。运用该方法提取烟株的平均总体精度为99.21%，平均准确度为93.42%，表明该方法对烟株提取和计数具有可行性。

  2022年04期 v.55;No.422 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1437K]
  

• 基于粗糙集属性约简法的植烟土壤肥力评价分析

  褚旭;汪金玲;李春顺;赵阳;杨雪彪;邵长营;王飞;杨康;

  为建立更合理的植烟土壤评价方法，以江苏中烟某原料基地的植烟土壤为研究对象，采用层次分析法和基于粗糙集的属性约简法对土壤肥力的综合状况进行评价，并利用当年的烟叶产量对评价结果进行检验。结果表明：(1)15个采样点土壤肥力指标间的差异不同，其中有机质、碱解氮、水溶性氯、速效磷、速效钾、有效硫和有效镁含量（质量分数）7项指标差异较大，全钾、有效硼、有效钼、有效钙含量（质量分数）和土壤pH 5项指标差异较小，采样点的全氮和全磷含量（质量分数）指标差异不显著。(2)经多重比较筛选并利用层次分析法确定有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、有效镁和水溶性氯含量的初始权重分别为0.229、0.357、0.120、0.189、0.055、0.050。(3)基于粗糙集的属性约简法确定的最小近似约简为有机质、速效磷、速效钾和水溶性氯含量指标，权重系数分别为0.214、0.214、0.321和0.251。(4)利用层次分析法和基于粗糙集的属性约简法得到的土壤综合肥力评价结果不尽相同，不同方法计算得到的土壤综合肥力指数与当年的烟叶产量均呈显著线性相关，相关系数（r）值分别为0.65和0.92，决定系数（R2）分别为0.42和0.86，均方根误差（RMSE）分别为5.92和5.89，基于粗糙集属性约简法的相关性更好，精度更高。

  2022年04期 v.55;No.422 28-35+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 980K]
  

烟草化学

• 加热温度对加热卷烟气溶胶物理特性的影响

  崔华鹏;陈黎;樊美娟;陈满堂;刘瑞红;秦亚琼;郭军伟;尤俊衡;刘志华;司晓喜;刘绍锋;

  为研究加热温度对加热卷烟气溶胶物理特性的影响，采用加热卷烟样品与不同加热温度的电加热器具配套使用，考察了不同加热温度条件下加热卷烟气溶胶的物理特性。结果表明：(1)在200～380℃范围内，随加热温度的升高，加热卷烟的粒数浓度、体积浓度和粒数中值粒径均升高，几何标准偏差呈现先增大后降低的趋势。(2)同一温度条件下，加热卷烟气溶胶粒数浓度、体积浓度、粒数中值粒径和几何标准偏差呈现出不同的逐口变化趋势。(3)加热卷烟逐口气溶胶的粒数浓度、体积浓度和几何标准偏差在不同加热温度条件下的逐口变化趋势基本一致，而粒数中值粒径的逐口变化趋势存在一定的差异。

  2022年04期 v.55;No.422 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1104K]
  

• 烟叶原料种类对烟草颗粒热解和释烟特性的影响

  曹芸;张劲;王成虎;王鹏;王孝峰;张亚平;周顺;张晓宇;金宇;管明婧;李延岩;

  为揭示颗粒型加热卷烟烟芯材料热解与烟气释放规律，采用湿法造粒技术，利用热重-红外联用装置（TG-FTIR）与锥型量热仪（CONE），探究了烟叶原料种类对其热解与释烟特性的影响规律。结果表明：(1)不同种类烟叶原料制备的烟草颗粒失重过程基本一致，相较于烤烟颗粒而言，梗丝、再造烟叶、白肋烟、雪茄烟和香料烟制备的烟草颗粒最大失重速率温度向低温区偏移，且梗丝颗粒和再造烟叶颗粒易挥发性物质释放阶段的失重速率较大，该阶段烤烟颗粒具有最大失重比例，且热解完成后固体残余量最小。(2)红外光谱结果显示，不同烟叶原料制备的烟草颗粒气相产物释放过程基本一致，因化学成分的差异使得释放温区范围略有差异。其中碳水化合物、酚类和醇类等含羟基化合物的释放温区主要集中在150～300℃之间；含C=O的羰基、酯类等化合物以及CO释放过程分为两个阶段，分别为250～400℃和500℃左右；当温度超过500℃时，烟草颗粒热解释放出NH3和CH4。(3)梗丝、再造烟叶以及雪茄烟制备的烟草颗粒的堆积密度约在0.54～0.56 g/cm3之间，相较其他原料而言较小，但烟气释放速率较大，累积释烟总量较高，其中，梗丝颗粒起始释烟速率最大；CO与CO2释放的整体变化趋势与释烟速率曲线变化规律一致，即释烟速率越大，CO与CO2的释放速率越大。

  2022年04期 v.55;No.422 42-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K]
  

• 深度抽吸模式下6种常用农药在加热卷烟烟气中的转移率

  王康;张璟;黄龙;肖少红;陈慧;

  为研究农药在加热卷烟抽吸过程中的转移行为，向不含农药的加热卷烟烟支中添加6种常用农药的混合标准溶液，按照加拿大深度抽吸模式进行卷烟抽吸，捕集主流烟气。采用基质分散固相萃取净化、气相色谱-串联质谱法测定卷烟加热抽吸后各种农药的烟气转移率、滤嘴截留率和烟芯残留量。结果表明：(1)6种农药在各种基质中的加标回收率在75.5%～117.4%之间，相对标准偏差在1.4%～9.1%之间；(2)6种农药在主流烟气中的转移率多数低于10%，加标浓度高低对转移率无明显影响；(3)农药的滤嘴截留率在12.9%～35.5%之间，在烟芯中的残留量占加标量的41.9%～81.5%。

  2022年04期 v.55;No.422 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1043K]
  

烟草工艺

• 宏量热重分析法在辨识烟草热解特性差异度中的应用

  郭恒;王乐;钱建财;于宏晓;张齐;陈梦莹;郭中雅;张华;李斌;

  为了能够更加高效准确地辨识不同烟草之间的热解差异性，提出一种基于宏量热重分析（Macro thermogravimetric analysis, MTGA）的烟丝热解特性辨识方法。该方法通过烟草的热解微分热重（DTG）数据，分析了不同部位、不同区域、不同等级、不同年份烟草之间的差异，并用均方根误差（RMSE）进行量化表征，且与热重分析技术（TGA）的差异度辨识结果进行对比分析，最终进一步验证了用于卷烟配方维护的应用效果。结果表明：在保证高效与更贴近卷烟抽吸真实状况的条件下，MTGA具有与TGA相当的辨识能力，且使用MTGA所进行烟叶替代的配方与原配方的质量水平接近，风格基本一致。

  2022年04期 v.55;No.422 58-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1486K]
  

• 卷烟表观燃烧性能质量状况分析

  董浩;王澍;周明珠;徐羽鹏;李晓辉;林杰骅;邢军;刘勇;胡清源;

  为了全面了解卷烟表观燃烧性能质量状况，对近年来代表性规格的卷烟产品进行了燃烧过程外观形貌和落头倾向测试，基于对测试结果数据的挖掘，从产品设计和原辅材料角度对表观燃烧性能进行了分析。结果表明：(1)所挑选的436个市售卷烟样品总体燃烧锥落头倾向1.58%，其中中支烟落头倾向最低，细支烟最高。烟支硬度大、卷烟纸透气度60 CU、烟丝宽度1.1 mm、横罗纹卷烟纸样品落头倾向均较低。常规烟落头多发于中部靠上位置，细支烟的落头多发于偏下部位置，中支烟和短支烟均在中部靠下位置。(2)细支烟的包灰颜色最白、裂口率最低、缩灰率最高、燃烧匹配性较好，常规烟包灰颜色最深、裂口率最高、燃烧匹配性最差，中支烟整体较为均衡、缩灰率最低。(3)横罗纹、高透气度卷烟纸、烟丝宽度小、全叶丝样品的包灰性能相对较好。

  2022年04期 v.55;No.422 70-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K]
  

设备与仪器

• 基于质量流量法的吸阻及通风率标准棒校准系统的设计

  史占东;杨荣超;曾波;张鹏飞;于千源;苗芊;

  为解决传统的体积流量法校准装置在校准吸阻及通风率标准棒时容易受环境温度、大气压力及管路压降等因素影响的问题，搭建了一种基于质量流量法的吸阻及通风率标准棒校准系统。该系统以吸阻及通风率标准棒的下游气体压力、测试环境的大气压力和温度作为修正参数，通过质量流量可调的molbox测量主机、molbloc-S音速喷嘴和自动调节控制单元，产生校准所需的恒定体积流量。采用不同规格吸阻和通风率标准棒对该系统的重复性及稳定性进行测试，并与体积流量法校准装置进行比对，结果表明：(1)吸阻及通风率标准棒校准结果的稳定性及重复性均优于体积流量法校准装置；(2)吸阻标准棒校准结果相对偏差的绝对值均≤0.21%，通风率标准棒校准结果绝对偏差的绝对值均≤0.05%，与体积流量法校准结果基本一致。该技术可为提高吸阻及通风率标准棒的校准结果准确性提供支持。

  2022年04期 v.55;No.422 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K]
  

• ZJ116B型卷接机组烟支搓接装置的改进

  潘恒乐;王俊;刘文胜;陈锴;邓灿;盛浩然;

  为解决ZJ116B型卷接机组运行中存在的搓板堵塞、烟支泡皱等问题，设计了一种短型搓板，其工作面分为过渡面、搓接面、卸胶槽和支撑面。搓接面比接装纸宽2～4 mm，表面喷涂金刚砂以增加摩擦力；卸胶槽用于排出溢出的胶水；支撑面上设计有纵向细齿槽，避免搓接时对烟条产生挤压。通过CREO建模得到搓接面对应角度为10.3°时，搓接圈数为1.8圈，可有效避免出现“搓接落槽”现象。以ZJ116B机组生产的“泰山（白将军）”牌号细支烟为对象进行测试，结果表明：改进后搓板堵塞次数降低7.7次/班次，人工清洁搓板次数降低7.2次/班次，泡皱烟支数量减少91.1%。该技术可为提高细支烟卷接机组运行效率、提升卷烟外观质量提供支持。

  2022年04期 v.55;No.422 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1008K]
  

综述

• 数值模拟在烟草领域中的应用与展望

  李博宇;范兴;乔俊峰;王永;农永红;资文华;

  数值模拟通过计算机进行数值计算和图像显示，为研究和解决复杂的工程问题、物理问题等提供了模型化、可视化方法，并以经济、直观、科学的优势被广泛应用于烟草领域的各项研究中。归纳总结了烟草领域中常用的数值模拟方法与计算机工程软件，重点从烟草农业、烟草工业和卷烟燃烧过程研究3个方面回顾了数值模拟的具体应用。针对当前数值模拟发展中面临的问题，未来应在大力发展自主研发的程序算法、加强算法基础理论研究以及结合遗传算法等多种科学方法构建模型等方面进行深入研究，从而使数值模拟更好地解决烟草领域复杂的工程技术问题，促进烟草产业向高效、智能和清洁的方向转变。

  2022年04期 v.55;No.422 89-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K]
  

• 烟草中拟除虫菊酯类农药残留分析技术研究进展

  肖新生;张慎;袁芳;李佳颖;

  为方便相关研究人员了解烟草中拟除虫菊酯类农药残留的分析方法，对近年来烟草中拟除虫菊酯类农药的检测方法进行了文献调研和系统总结。结果表明：(1)目前对此类农药残留分析技术的研究主要集中在样品前处理技术、分析仪器的选择和分析条件的优化方面。(2)样品前处理技术方面，QuEChERS提取结合多元SPE小柱净化进行烟草样品的前处理，在采用多种分析仪器的检测中均表现出良好的效果。(3)气相色谱法是目前普遍采用的分析方法，方法的灵敏度高，但干扰相对较多；气相色谱-串联质谱法是主要的发展方向，灵敏度高，干扰少，但仪器价格较高；其他新兴分析方法也具有较好的应用前景。

  2022年04期 v.55;No.422 101-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K]
  
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