烘烤期煙葉霉?fàn)€病的研究進展與展望

顧鋼，肖順，周挺，劉國坤，王勝雷，張紹升

1 福建省煙草公司，煙草科學(xué)研究所，福建福州北環(huán)中路133號 350003；

2 福建農(nóng)林大學(xué)，植物保護學(xué)院，福建福州上下店路15號 350002；

3 南平市煙草公司政和分公司，政和 353600

在煙葉烘烤過程中，不當(dāng)操作可引起烤煙蒸片、僵硬、霉變等損失[1-3]，其中霉變是由病原微生物引起的、潛在性的重要病害[4-6]。長期以來，由病原物引起的煙葉霉變及其造成的損失未引起足夠的重視，常常被認(rèn)為是“烘烤不當(dāng)”所造成的，統(tǒng)稱為“烤壞煙”。

本文梳理了煙葉烘烤期間發(fā)生霉?fàn)€現(xiàn)象的文獻，并予以簡要評述，以期為相關(guān)研究提供參考。

1 烘烤期煙葉霉?fàn)€病的癥狀與發(fā)生的時期

1.1 煙葉霉?fàn)€病癥狀

隨著烘烤工藝的不斷改進，國內(nèi)形成了多元化的烘烤方式，目前國內(nèi)煙葉主要的烘烤方式為掛竿烘烤和散葉烘烤，煙葉烘烤期霉?fàn)€病的癥狀也隨烘烤方式不同發(fā)生變化。按癥狀類型可分為葉基霉?fàn)€型和葉片霉?fàn)€型2種。其中，葉基霉?fàn)€型常發(fā)生于掛竿烘烤的烤房，霉變從葉基采摘傷口開始發(fā)生，沿著葉基逐漸向葉片主脈、側(cè)脈及葉肉擴展，導(dǎo)致葉片大面積發(fā)霉腐爛（圖1）。葉片霉?fàn)€型常發(fā)生于散葉烘烤的烤房中濕度大且排濕不暢的位置，霉變從插簽的傷口處開始，向傷口四周以及周圍葉片擴展，導(dǎo)致成堆葉片霉?fàn)€（圖2）。

圖1 葉基霉?fàn)€型 Fig.1 Mildew rot of leaf talk

圖2 葉片霉?fàn)€型 Fig.2 Mildew rot of leaf blade

1.2 煙葉霉?fàn)€病發(fā)生時期

煙葉變黃期烤房內(nèi)溫度為32℃～42℃，定色期43℃～54℃，干筋階段65℃～68℃[7]，其中變黃期烤房內(nèi)的溫度較適宜霉菌生長，且煙葉內(nèi)部及葉片之間的水分含量較多，霉菌易滋生繁殖，侵染主脈及葉片，導(dǎo)致烤爛煙葉[8]。由于定色期烤房內(nèi)溫度升高、濕度下降，霉菌停止生長，煙葉腐爛也隨之停止發(fā)展。因此，變黃期是煙葉霉變的主要發(fā)生時期[4-5,9]。

2 烘烤期煙葉霉?fàn)€病的病原

一般認(rèn)為，煙葉表面的微生物群落組成受烤煙遺傳性所決定，其中一些微生物是煙葉自然醇化所必需的生物催化劑[10-11]。馬振瀛[12]的研究結(jié)果表明來源于不同地區(qū)、不同調(diào)制方法的煙葉，其表面所附的微生物種類、數(shù)量、區(qū)系均有所不同。無論是早期的Lucas[13]，還是近10年涉及煙葉微生物種群的報道[14-16]，都主要集中在曲霉、青霉和毛霉上，這些霉菌在烤后煙葉上的檢出率均超過80%。在特定的環(huán)境條件下，這些霉菌會引起霉變并造成較大的損失。針對此狀況，卷煙工業(yè)企業(yè)采取了一系列的防霉技術(shù)措施，效果十分明顯。但上述研究主要針對烤后貯存期的煙葉，缺乏對烘烤期鮮煙葉霉?fàn)€現(xiàn)象發(fā)生原因和發(fā)生規(guī)律的研究，煙葉霉?fàn)€問題長期未得到根本性解決。

能引起煙草腐爛的病原很多[4,12,16-18]，但來源不同，侵染能力、蔓延速度也不同。1956年，Holdeman等[16]報道了Pythium aphanidermatum和Erwinia carotovora能在烤房內(nèi)引起煙葉的腐爛，此后鮮見相關(guān)報道。上世紀(jì)90年代初，左天覺[19]提及了烘烤期煙葉霉?fàn)€的現(xiàn)象，朱尊權(quán)[20]針對白肋煙晾制時煙葉發(fā)霉的現(xiàn)象也進行了報道，但均未明確致病原因。1996年，楊錦芝[21]描述了烘烤期煙葉霉?fàn)€的現(xiàn)象，認(rèn)為煙葉霉?fàn)€的根本原因是溫濕度設(shè)置不合理所致；2010年，蘇家恩[2]等觀察到烤房內(nèi)葉基的霉?fàn)€現(xiàn)象，認(rèn)為根本原因是優(yōu)勢病原微生物的大量繁殖所致。宮長榮[22]探究了烘烤過程中微生物動態(tài)變化規(guī)律，認(rèn)為青霉屬（Pencillium）和曲霉屬（Aspergillus）真菌為優(yōu)勢種群，出現(xiàn)的頻率最高，這與李魁[8]等在檢測國內(nèi)13個省份煙葉樣品的基礎(chǔ)上得出的結(jié)論高度一致。但烘烤期間因該類真菌侵染導(dǎo)致煙葉腐爛的研究未見報道。2012年，云南省[23]對烤房煙葉霉?fàn)€的現(xiàn)象做了簡單的描述，將引發(fā)霉?fàn)€的病原歸為細菌，但沒有提供檢測結(jié)果等技術(shù)證據(jù)。有報道軟腐菌（Erwinia carotoyora）能引起葉片背面中脈變褐，進入烤房后可蔓延至近葉脈組織[24]，但該病菌在田間已侵染煙葉，因烘烤變黃期的溫濕度適宜病菌生長而進一步擴散。2014年，曾婷英等[4]根據(jù)形態(tài)特征、生長溫度、致病性等，首次明確了引發(fā)福建煙區(qū)煙葉變黃期霉?fàn)€的病原為毛霉屬的米根霉（Rhizopus oryzae），在變黃期特定的環(huán)境條件下，米根霉具有很強的侵染性和蔓延性，引發(fā)的霉變率通常在10%～40%之間，個別烤房可達50%以上。王永棟等[25]利用ITS-PCR手段，進一步明確了該病的病原物為米根霉。該研究是目前國內(nèi)為數(shù)不多的較為系統(tǒng)的研究，逐漸得到認(rèn)同[5,26-27]。

米根霉的寄主廣泛，除侵染煙草外，還能侵染水稻、百合花、桑樹、向日葵等植物[28-30]并引起腐爛癥狀。米根霉廣泛分布于烤房內(nèi)外的空氣中，病菌可以附著在新鮮的煙葉[25]、烤房墻壁、地面和烤房內(nèi)的烤具、設(shè)施表面。米根霉只能從傷口侵入，成熟的組織較未成熟的組織更易受到侵害[31]，這與烘烤期煙葉霉?fàn)€病發(fā)生在煙葉成熟采收季節(jié)的現(xiàn)象是高度吻合的。米根霉具有嗜高溫的特性，當(dāng)烤房內(nèi)的溫度達32℃～39℃，相對濕度達75%～85%時，有利于米根霉在短時間內(nèi)迅速繁殖和侵染。該侵染條件與接種桑樹幼苗[32]具有一致性，與鞏慧玲等接種百合時采用的25℃[33]有較大差異，說明米根霉生長的溫度范圍較廣，對不同的寄主發(fā)生侵染的溫濕度也具有差異性。

3 防治技術(shù)的現(xiàn)狀與展望

3.1 防治技術(shù)的現(xiàn)狀

3.1.1 優(yōu)化烘烤工藝控制煙葉霉?fàn)€病

針對變黃期低溫高濕的狀況，丁海龍等[6,34]提出改變烘烤工藝的方法來控制煙葉霉?fàn)€病，如稀裝煙、提前排濕、穩(wěn)轉(zhuǎn)火等技術(shù)措施，保持烤房內(nèi)的低濕環(huán)境。陳二龍[5]等欲通過快速升溫的辦法來避過米根霉的最適生長溫度，達到控制煙葉霉?fàn)€病的目的。宋朝鵬[35]，黃寧[36]等探索了點火后快速升溫、縮短變黃期、降低濕度來避免煙葉霉變的方法。

3.1.2 理化滅菌法防控?zé)熑~霉?fàn)€病

由于烤房內(nèi)特定的溫濕環(huán)境，采用生物活體防除霉變的方法難以實施，也未見相關(guān)報道。孫偉其等[37]利用烤房內(nèi)的紫外燈來殺滅烤房內(nèi)的病菌。蘇家恩等[2]在采前或編煙后，噴施百菌清、多菌靈、甲霜錳鋅等化學(xué)藥劑和0.2%納他霉素，對霉?fàn)€病具有較好的防治效果。孫希芳等[24]用甲醛對烤房、烤具等進行噴霧消毒，起到了良好的效果。王永棟等[25]在嘗試各種技術(shù)措施后，總結(jié)出了在嚴(yán)格控制裝煙密度的前提條件下，烤前、烤中采用二氧化氯（CLO2）熏蒸消毒，總體防治效果達62.62%～69.57%。

3.1.3 現(xiàn)有防治手段的評價

通過快速升溫，避開病菌最適生長溫度，降低濕度來控制霉?fàn)€病發(fā)生的方法，需解決變黃期縮短與烤后煙葉質(zhì)量之間的矛盾，而且大多數(shù)病原菌生長、繁殖的速度很快，在適宜溫濕度條件下，數(shù)小時甚至更短即可爆發(fā)流行。化學(xué)藥劑消毒的方法存在農(nóng)殘超標(biāo)以及人員安全的風(fēng)險；傳統(tǒng)的噴霧及擦拭手段不可能做到全方位無死角。利用0.2%納他霉素和紫外消毒的方法，雖然不會產(chǎn)生安全性問題，但是納他霉素見光60 min即完全失活[38]，在裝煙前噴施易造成失活，若裝煙后噴施則會由于烤房內(nèi)部的復(fù)雜環(huán)境無法做到不留死角。同時烤房內(nèi)部的復(fù)雜空間環(huán)境加之煙葉之間互相遮蔽，也導(dǎo)致紫外燈難以達到徹底殺菌的效果。CLO2熏蒸法可以在密閉的場所殺死害蟲、病菌等有害生物，排濕時極易排出烤房，使用濃度僅為2 mg/L，遠低于馬駿[39]報道的4.5～8.5 mg/L，符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的使用濃度[40]，使用時不必考慮其兼容性和穩(wěn)定性[41-42]，排出烤房見光后能迅速降解[42]，又避免了其在煙葉上的殘留[41]。同時CLO2熏蒸法成本較低，操作程序簡單，煙農(nóng)較易接受。除此之外，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)防控技術(shù)措施，如健康栽培、丟棄病葉、雨天禁采、減少裝煙密度等，在病害防治方面的作用也值得重視。

3.2 防治技術(shù)的展望

由于烘烤期煙葉霉?fàn)€病的發(fā)生，控病減損技術(shù)的研究得到一定的重視，積累了一定的理論和實踐經(jīng)驗，但還有許多問題值得進一步的探討：（1）雖然有少數(shù)省份開展了霉?fàn)€病的研究，但涉及全國產(chǎn)區(qū)，致病病原是否具有共性仍不明確。因此，有必要開展全國性的普查工作，明確該病的病原種類，并在此基礎(chǔ)上開展一系列的基礎(chǔ)性研究工作，如不同病原菌的致病機理；（2）防治手段上尚需重點突破，如利用以菌治菌的原理，從變黃期的特定溫濕度條件出發(fā)，有針對性地篩選耐熱真菌[43-48]，結(jié)合烘烤工藝流程的微調(diào)整，開發(fā)利用之，既滿足人們對綠色食品的需要，又符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求；（3）篩選更高效、更安全的可用于熏蒸的微生物資源并制成生物熏蒸劑[49]，既能避免對人畜的健康危害、減少環(huán)境污染，又能避免農(nóng)藥殘留。