烘烤期烟叶霉烂病的研究进展与展望

顾钢，肖顺，周挺，刘国坤，王胜雷，张绍升

1 福建省烟草公司，烟草科学研究所，福建福州北环中路133号 350003；

2 福建农林大学，植物保护学院，福建福州上下店路15号 350002；

3 南平市烟草公司政和分公司，政和 353600

在烟叶烘烤过程中，不当操作可引起烤烟蒸片、僵硬、霉变等损失[1-3]，其中霉变是由病原微生物引起的、潜在性的重要病害[4-6]。长期以来，由病原物引起的烟叶霉变及其造成的损失未引起足够的重视，常常被认为是“烘烤不当”所造成的，统称为“烤坏烟”。

本文梳理了烟叶烘烤期间发生霉烂现象的文献，并予以简要评述，以期为相关研究提供参考。

1 烘烤期烟叶霉烂病的症状与发生的时期

1.1 烟叶霉烂病症状

随着烘烤工艺的不断改进，国内形成了多元化的烘烤方式，目前国内烟叶主要的烘烤方式为挂竿烘烤和散叶烘烤，烟叶烘烤期霉烂病的症状也随烘烤方式不同发生变化。按症状类型可分为叶基霉烂型和叶片霉烂型2种。其中，叶基霉烂型常发生于挂竿烘烤的烤房，霉变从叶基采摘伤口开始发生，沿着叶基逐渐向叶片主脉、侧脉及叶肉扩展，导致叶片大面积发霉腐烂（图1）。叶片霉烂型常发生于散叶烘烤的烤房中湿度大且排湿不畅的位置，霉变从插签的伤口处开始，向伤口四周以及周围叶片扩展，导致成堆叶片霉烂（图2）。

图1 叶基霉烂型 Fig.1 Mildew rot of leaf talk

图2 叶片霉烂型 Fig.2 Mildew rot of leaf blade

1.2 烟叶霉烂病发生时期

烟叶变黄期烤房内温度为32℃～42℃，定色期43℃～54℃，干筋阶段65℃～68℃[7]，其中变黄期烤房内的温度较适宜霉菌生长，且烟叶内部及叶片之间的水分含量较多，霉菌易滋生繁殖，侵染主脉及叶片，导致烤烂烟叶[8]。由于定色期烤房内温度升高、湿度下降，霉菌停止生长，烟叶腐烂也随之停止发展。因此，变黄期是烟叶霉变的主要发生时期[4-5,9]。

2 烘烤期烟叶霉烂病的病原

一般认为，烟叶表面的微生物群落组成受烤烟遗传性所决定，其中一些微生物是烟叶自然醇化所必需的生物催化剂[10-11]。马振瀛[12]的研究结果表明来源于不同地区、不同调制方法的烟叶，其表面所附的微生物种类、数量、区系均有所不同。无论是早期的Lucas[13]，还是近10年涉及烟叶微生物种群的报道[14-16]，都主要集中在曲霉、青霉和毛霉上，这些霉菌在烤后烟叶上的检出率均超过80%。在特定的环境条件下，这些霉菌会引起霉变并造成较大的损失。针对此状况，卷烟工业企业采取了一系列的防霉技术措施，效果十分明显。但上述研究主要针对烤后贮存期的烟叶，缺乏对烘烤期鲜烟叶霉烂现象发生原因和发生规律的研究，烟叶霉烂问题长期未得到根本性解决。

能引起烟草腐烂的病原很多[4,12,16-18]，但来源不同，侵染能力、蔓延速度也不同。1956年，Holdeman等[16]报道了Pythium aphanidermatum和Erwinia carotovora能在烤房内引起烟叶的腐烂，此后鲜见相关报道。上世纪90年代初，左天觉[19]提及了烘烤期烟叶霉烂的现象，朱尊权[20]针对白肋烟晾制时烟叶发霉的现象也进行了报道，但均未明确致病原因。1996年，杨锦芝[21]描述了烘烤期烟叶霉烂的现象，认为烟叶霉烂的根本原因是温湿度设置不合理所致；2010年，苏家恩[2]等观察到烤房内叶基的霉烂现象，认为根本原因是优势病原微生物的大量繁殖所致。宫长荣[22]探究了烘烤过程中微生物动态变化规律，认为青霉属（Pencillium）和曲霉属（Aspergillus）真菌为优势种群，出现的频率最高，这与李魁[8]等在检测国内13个省份烟叶样品的基础上得出的结论高度一致。但烘烤期间因该类真菌侵染导致烟叶腐烂的研究未见报道。2012年，云南省[23]对烤房烟叶霉烂的现象做了简单的描述，将引发霉烂的病原归为细菌，但没有提供检测结果等技术证据。有报道软腐菌（Erwinia carotoyora）能引起叶片背面中脉变褐，进入烤房后可蔓延至近叶脉组织[24]，但该病菌在田间已侵染烟叶，因烘烤变黄期的温湿度适宜病菌生长而进一步扩散。2014年，曾婷英等[4]根据形态特征、生长温度、致病性等，首次明确了引发福建烟区烟叶变黄期霉烂的病原为毛霉属的米根霉（Rhizopus oryzae），在变黄期特定的环境条件下，米根霉具有很强的侵染性和蔓延性，引发的霉变率通常在10%～40%之间，个别烤房可达50%以上。王永栋等[25]利用ITS-PCR手段，进一步明确了该病的病原物为米根霉。该研究是目前国内为数不多的较为系统的研究，逐渐得到认同[5,26-27]。

米根霉的寄主广泛，除侵染烟草外，还能侵染水稻、百合花、桑树、向日葵等植物[28-30]并引起腐烂症状。米根霉广泛分布于烤房内外的空气中，病菌可以附着在新鲜的烟叶[25]、烤房墙壁、地面和烤房内的烤具、设施表面。米根霉只能从伤口侵入，成熟的组织较未成熟的组织更易受到侵害[31]，这与烘烤期烟叶霉烂病发生在烟叶成熟采收季节的现象是高度吻合的。米根霉具有嗜高温的特性，当烤房内的温度达32℃～39℃，相对湿度达75%～85%时，有利于米根霉在短时间内迅速繁殖和侵染。该侵染条件与接种桑树幼苗[32]具有一致性，与巩慧玲等接种百合时采用的25℃[33]有较大差异，说明米根霉生长的温度范围较广，对不同的寄主发生侵染的温湿度也具有差异性。

3 防治技术的现状与展望

3.1 防治技术的现状

3.1.1 优化烘烤工艺控制烟叶霉烂病

针对变黄期低温高湿的状况，丁海龙等[6,34]提出改变烘烤工艺的方法来控制烟叶霉烂病，如稀装烟、提前排湿、稳转火等技术措施，保持烤房内的低湿环境。陈二龙[5]等欲通过快速升温的办法来避过米根霉的最适生长温度，达到控制烟叶霉烂病的目的。宋朝鹏[35]，黄宁[36]等探索了点火后快速升温、缩短变黄期、降低湿度来避免烟叶霉变的方法。

3.1.2 理化灭菌法防控烟叶霉烂病

由于烤房内特定的温湿环境，采用生物活体防除霉变的方法难以实施，也未见相关报道。孙伟其等[37]利用烤房内的紫外灯来杀灭烤房内的病菌。苏家恩等[2]在采前或编烟后，喷施百菌清、多菌灵、甲霜锰锌等化学药剂和0.2%纳他霉素，对霉烂病具有较好的防治效果。孙希芳等[24]用甲醛对烤房、烤具等进行喷雾消毒，起到了良好的效果。王永栋等[25]在尝试各种技术措施后，总结出了在严格控制装烟密度的前提条件下，烤前、烤中采用二氧化氯（CLO2）熏蒸消毒，总体防治效果达62.62%～69.57%。

3.1.3 现有防治手段的评价

通过快速升温，避开病菌最适生长温度，降低湿度来控制霉烂病发生的方法，需解决变黄期缩短与烤后烟叶质量之间的矛盾，而且大多数病原菌生长、繁殖的速度很快，在适宜温湿度条件下，数小时甚至更短即可爆发流行。化学药剂消毒的方法存在农残超标以及人员安全的风险；传统的喷雾及擦拭手段不可能做到全方位无死角。利用0.2%纳他霉素和紫外消毒的方法，虽然不会产生安全性问题，但是纳他霉素见光60 min即完全失活[38]，在装烟前喷施易造成失活，若装烟后喷施则会由于烤房内部的复杂环境无法做到不留死角。同时烤房内部的复杂空间环境加之烟叶之间互相遮蔽，也导致紫外灯难以达到彻底杀菌的效果。CLO2熏蒸法可以在密闭的场所杀死害虫、病菌等有害生物，排湿时极易排出烤房，使用浓度仅为2 mg/L，远低于马骏[39]报道的4.5～8.5 mg/L，符合国家卫生标准的使用浓度[40]，使用时不必考虑其兼容性和稳定性[41-42]，排出烤房见光后能迅速降解[42]，又避免了其在烟叶上的残留[41]。同时CLO2熏蒸法成本较低，操作程序简单，烟农较易接受。除此之外，传统农业防控技术措施，如健康栽培、丢弃病叶、雨天禁采、减少装烟密度等，在病害防治方面的作用也值得重视。

3.2 防治技术的展望

由于烘烤期烟叶霉烂病的发生，控病减损技术的研究得到一定的重视，积累了一定的理论和实践经验，但还有许多问题值得进一步的探讨：（1）虽然有少数省份开展了霉烂病的研究，但涉及全国产区，致病病原是否具有共性仍不明确。因此，有必要开展全国性的普查工作，明确该病的病原种类，并在此基础上开展一系列的基础性研究工作，如不同病原菌的致病机理；（2）防治手段上尚需重点突破，如利用以菌治菌的原理，从变黄期的特定温湿度条件出发，有针对性地筛选耐热真菌[43-48]，结合烘烤工艺流程的微调整，开发利用之，既满足人们对绿色食品的需要，又符合农业可持续发展的需求；（3）筛选更高效、更安全的可用于熏蒸的微生物资源并制成生物熏蒸剂[49]，既能避免对人畜的健康危害、减少环境污染，又能避免农药残留。