摘 要:目前,受多種因素影響,國內(nèi)的煙草制品的總體銷售量同比出現(xiàn)下降的趨勢。從營銷的角度考量,市場=人口+購買欲望+購買能力,買煙吸煙的人口基數(shù)減少,購買欲望的降低,將直接影響到煙草制品的市場銷售。煙葉,在《本草綱目拾遺》卷2的火部中記載,葉天士種福堂方∶用新鮮煙葉搗汁,浸松香,曬干入藥,亦取其氣味以透利筋絡(luò)也。治風寒濕氣,骨節(jié)疼痛,痿痹不仁。鶴膝風、歷節(jié)風、偏頭漏肩等癥。在《全國中草藥匯編》就記載:煙草性溫味甘,有毒,具有消腫、解毒、殺蟲等功效,主要用于疔瘡腫毒,頭癬,白癬,禿瘡,毒蛇咬傷等癥,還可治療項疽、背癰、風痰、鶴膝(包括骨結(jié)核、慢性化膿性膝關(guān)節(jié)炎等)等病。
關(guān)鍵詞:硒元素;煙葉種植;人工培育;研究設(shè)計
中圖分類號:S63 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.201705331230
近期,在很多地區(qū)都開始推廣種植富硒蔬菜,硒是一種化學元素,化學符號是Se,在化學元素周期表中位于第4周期VI A族,是一種非金屬微量元素。硒有減輕重金屬毒性的作用,長期食用含硒食品,可以提高人體自身的免疫[1-2]。同時,硒具有抗氧化的功效,可以達到延緩衰老的功效。但是人體中不能自動合成硒,需要從飲食中攝取足夠量的硒,在體內(nèi)最后代謝物為堿性,才能保證身體達到最佳狀態(tài)[3-4]。因此富硒蔬菜能夠?qū)θ梭w許多器官、組織的生理功能有著重要的保護促進作用。
硒在自然界的存在方式分為2種:無機硒和有機硒。
無機硒一般指Na2SeO3和Na2SeO4,從金屬礦藏的副產(chǎn)品中獲得。無機硒強化劑的吸收和利用不是很理想,其生物有效性低,毒性較大,中毒量與需要量之間范圍小,因而被國家嚴格限制其使用量。
有機硒是硒通過生物轉(zhuǎn)化與氨基酸結(jié)合而成,一般以硒蛋氨酸的形式存在[5-7]。有機硒一般以硒蛋氨酸形式存在,依循蛋氨酸代謝途徑代謝,參與蛋白的合成,容易在組織內(nèi)儲存、吸收;被人體吸收后可迅速的被人體利用,有效改善人體內(nèi)血硒狀況。
1 載體設(shè)想
富硒蔬菜以葉、梗作為載體,生食或熟食為方法,人類的食道為途徑,腸胃為能量轉(zhuǎn)換機制,人體通過以上能量轉(zhuǎn)換鏈,對硒進行消化吸收,補充到人體需要的地方。
煙草屬草茄木,茄科一年生或有限多年生草本植物,能否以煙葉作為載體,主要應(yīng)用方法是燃燒、品吸,人類的咽喉、上下呼吸道為途徑,肺部毛細血管為能量轉(zhuǎn)換機制,人體通過以上能量轉(zhuǎn)換鏈,就如廣東人日常會因為口舌之欲吃些燒烤等燥熱的食物,之后會喝一些涼茶下下火那樣的例子,利用硒和尼古丁的共斥性,中和或減免尼古丁對人體的危害。
帶著這個想法,利用燒瓶、燒杯、直角導管、曬干的富硒蔬菜、用注射用針管注射了硒曬干的煙葉,做了以下成品比較低的幾個簡單的實驗,具體操作如下:
先用針筒把硒溶液注入到煙葉的各莖脈部,再將硒抹勻煙葉外表,通過以上步驟簡單的模擬一個富硒煙葉成品作為實驗對象,然后將模擬富硒煙葉和富硒蔬菜一起晾曬直至干透;將晾曬干透的煙葉和蔬菜剪碎,有助于燃燒。
擔心水中含有其他礦物元素或微量元素,為了實驗的嚴謹性,盡量地減少誤差,實驗用的水選用蒸餾水。
燒瓶中的純氧到離家不遠的水族館灌滿幾瓶備用。
分別將煙葉、富硒煙葉和富硒蔬菜放入燃燒匙中點燃,卡好燒瓶塞。
由于燒瓶塞的封閉,煙氣只能通過直角導管注入到盛有蒸餾水的燒杯里,進行溶入透析反應(yīng)。主要是想通過以上實驗,驗證富硒蔬菜和富硒煙葉作為承載載體是否成立,驗證煙葉和富硒煙葉的尼古丁含量是否有差別。
檢測自己設(shè)想的煙葉燃燒產(chǎn)生的煙氣,是否附帶有硒,肯定需要專業(yè)的器材。試驗前期,動則就花幾千上萬去購買1個檢測儀分析儀肯定不劃算,送去質(zhì)監(jiān)局等專業(yè)機構(gòu)檢測,途徑比較困難。由于成本核算,為降低前期投入,大型的醫(yī)院有一種儀器叫“微量元素檢測儀”,其主要目的是通過抽取被檢人體的血液樣本,判斷人體是否缺失哪種微量元素。將溶入煙氣的蒸餾水帶去醫(yī)院的檢驗室進行檢測,檢驗報告中顯示水溶液中含有硒。那么由此可以得出結(jié)論,前期的載體設(shè)想是成立的。
通過化學方程式理解,尼古丁是煙草中特有的生物堿,該物質(zhì)中含有C、 H、N3種元素,化學式為C10H14N2.該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為各種元素的總質(zhì)量為:12×10+1×14+14×2=162。
硒的化學性質(zhì)與S相似,元素符號為Se,它對應(yīng)的含氧酸的化學式是H2SeO4,這種酸讀作硒酸,該物質(zhì)的分子質(zhì)量為各種元素的總質(zhì)量為:1×2+79+4×4=145。通過實驗證明,富硒煙葉燃燒時,其與尼古丁是以煙氣混合物的形式存在,通過人體呼吸道的吸入而進入人體。
2 我國境內(nèi)富硒地的概況
富硒土壤指的是富含硒的地質(zhì)體及其風化產(chǎn)生的土壤,是農(nóng)、林、果業(yè)發(fā)展需要的優(yōu)勢土壤資源,美中不足的是富硒地異常稀少[8]。
高硒土壤主要存在于富硒巖石和煤層中,其中煤層中的高硒土壤難以應(yīng)用,故巖石硒成為高硒土壤的庫源。但是只有浙北、浙東、浙中3地區(qū)的巖石中富含硒,其中濱海堆積物形成的土壤硒含量一般低于0120mg/kg;殘坡積物形成的土壤硒含量變化于0122~0172mg/kg之間,故富硒地非常稀少。
硒主要趨于富集在鐵鋁含量高、富含泥炭和腐殖質(zhì)的表層土壤中,故硒多富集在表土層中,向深部迅速降低,至母巖層下降達1個數(shù)量級,故硒的含量相對較少[9-10]。
3 煙葉的各生長周期的富硒化培育設(shè)想
根據(jù)中國軍事醫(yī)學科學院硒研究小組最新研究資料顯示,硒蛋白以覃類硒和麥硒為主,在類比研究中發(fā)現(xiàn),麥芽硒是以小麥作為硒轉(zhuǎn)化的活性載體,通過發(fā)芽過程的吸收轉(zhuǎn)化,使硒富集在麥芽所含的氨基酸、蛋白質(zhì)等分子上,從而獲得的一種富含天然有機硒的生物制品。
美國著名微量元素專家W·Mertz博士等編著的《人和動物的微量元素營養(yǎng)》(朱蓮珍·主譯校)一書中指出:麥硒、酵母硒、硒酸鹽、覃類硒,其中麥芽硒的生物活性最高,吸收利用率最好。臨床證明,麥芽硒的補硒效果最為理想。
煙草的包括營養(yǎng)生長和生殖生長2個部分。根、莖、葉的生長為營養(yǎng)生長,花、果實、種子的生長是生殖生長。煙草以采葉為目的,主要應(yīng)促進營養(yǎng)生長,這樣才能提高產(chǎn)量。煙草分為苗床和大田2個時期。苗床期是指從播種到移栽,一般為60d,大田期是指從煙苗移栽到采收完畢,一般為100~120d。
煙葉的各生長周期在此不作討論,本文僅僅討論煙葉的各生長周期,參照麥芽硒和大棚蔬菜的種植方法,對富硒化培育提出以下設(shè)想。
3.1 育種、苗床階段
麥芽硒的種植方法,依據(jù)專利權(quán)人曾文元,專利號為:200810017759的《一種有機硒的生產(chǎn)方法》,其特征是:它將植物的種子用無機鹽亞硒酸鈉溶液浸泡后再經(jīng)過發(fā)芽、種植,通過植物的生長將無機硒轉(zhuǎn)化為有機硒。
煙草種子萌發(fā)開始的幾個小時是種子吸水的物理過程,這個過程是種子吸收硒元素的最佳時機,在水溶液中添加適量的無機鹽亞硒酸鈉溶液讓種子吸收。而種子含水量約占干種子重量的30%時,種子就膨脹,水分暫時停止進入種子,所以無機鹽:Na2SeO3溶液的劑量和濃度要控制投入。
幼苗出土后先展開2片子葉,子葉呈橢圓形,葉脈不明顯,后逐漸長出真葉。在種子萌發(fā)成真葉的生長期內(nèi),噴施一定濃度的Na2SeO3或Na2SeO4水溶液,通過光合作用使煙葉的硒含量增加,從而達到提高煙葉富硒性的目的。
3.2 大田期生長發(fā)育階段硒元素培育的設(shè)想
移栽到大田后的煙苗,隨著芽葉逐漸枯萎脫落,前期育苗階段培育在煙草里面的硒元素可能所剩無幾。由于葉片的結(jié)構(gòu)包括表皮、葉肉和葉脈3個部分。表皮包括上表皮和下表皮,由1層排列緊密、無色透明的細胞構(gòu)成。表皮細胞的外壁上有1層透明的、不易透水的角質(zhì)層。表皮主要起保護作用。這個角質(zhì)層的保護作用,極大地阻礙了硒元素進入葉脈,使硒元素的吸收單單靠噴施葉面可能達不到要求,因此本文另辟途徑,補充硒元素。
煙草的主根隨著生長而不斷往土層深處延伸,側(cè)根向四周擴展,除了固著和支持植物,以免倒伏的作用外,還通過根,可以吸收到土壤里的水分、無機鹽類、微量元素類及某些小分子化合物。
根吸收水分和無機鹽的部分主要是根毛。根毛的細胞壁很薄,細胞質(zhì)緊貼著細胞壁形成1薄層,細胞的中央是1個很大的液泡,里面充滿著細胞液。這樣的構(gòu)造是適于吸收水分的。根毛在土壤里跟土粘貼在一起,土粒之間含有水分,水里溶解著無機鹽,形成了土壤溶液。細胞液和土壤溶液有不同的濃度,在一般情況下,根毛的細胞液總比土壤溶液要濃,在滲透壓的作用下,土壤溶液中的水分能夠透過細胞壁、細胞膜和細胞質(zhì)進入到根毛的液泡里。土壤里的水分就這樣被根毛吸收進去。土壤里的水分被根毛吸收后,并不停留在根毛和表皮里,而是經(jīng)過表皮以內(nèi)的層層細胞,逐步向里面滲入,最后進入導管,再由導管輸送到植物的其他器官。
根據(jù)“根”生長的習性,提出以下幾點設(shè)想和評估。
鋪設(shè)并埋入管道,通過預留孔流出富硒水微滲,讓煙草的根毛吸收水分的同時吸收硒酸鹽、亞硒酸鹽。評估:鋪設(shè)容易,成本投入低。但容易被泥堵塞,維護難度大。
利用包膜緩釋富硒肥料在土壤中自主速度緩慢釋放或者養(yǎng)分釋放速度可以得到一定程度的控制以供煙草持續(xù)吸收利用。評估:操作難度低,成本投入低。但是緩釋肥料的釋放能力和煙草的吸收程度難以控制和測評。
土壤是在氣候、母質(zhì)、生物、地形和時間的作用下形成的,是各種因素綜合作用的產(chǎn)物。由于土壤顆粒形成條件差異,會產(chǎn)生的土粒大小和特性不同,故各地的土層結(jié)構(gòu)不盡相同。煙草的各生長階段,根系的發(fā)育程度,對土壤的粘土、砂土、壤土等土質(zhì)物理組成結(jié)構(gòu)要求各有不同。以白肋煙為例,白肋煙種植所需底土一般為粘土、母質(zhì)為石灰?guī)r等土壤類型。陽春市煙草行政主管部門曾在20世紀90年代于陽春市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的石灰?guī)r山體周邊,種植該品種。后因耕種面積比較狹隘,只能沿著石灰?guī)r的山體輻射,無法大面積種植形成產(chǎn)業(yè)鏈而被擱置。故本文另辟蹊徑根據(jù)煙草的根系生長習性,對土壤預注入硒元素和碳酸鈣等其他營養(yǎng)成分,再對土層物理結(jié)構(gòu)進行翻耕、預設(shè)然后將煙苗移植到大田。評估:雖然上述方法能夠在土壤中注入硒元素,但是注入難度較大,操作較繁瑣,且硒元素容易丟失。但是這個方法能讓煙草以最佳狀態(tài)成長和吸收硒元素,更能接近理想效果。同時更能打破地域、地形和土層物理結(jié)構(gòu)、化學組成結(jié)構(gòu)的限制,讓煙草的種植更規(guī)模化。
煙草在耕作層中根系分布的深度和寬度都較大,隨深入土層逐漸減少,呈圓錐形分布。根系的密集范圍比分布范圍小得多,根系密集深度約在地表以下40cm,密集寬度在距莖周40cm范圍,打頂以后有根系伸長到40cm以下或40cm以外。煙草的發(fā)根能力很強,采用培土的方法可使莖稈上長出很多不定根,起到充分吸收表土營養(yǎng)的作用。
在大田生產(chǎn)中,由于距土表20cm以下一般存在1個緊實的犁底層,根系難以下扎,因此,烤煙的根系分布實際上以在距地表15cm左右的側(cè)向分布為主。特別是在地膜覆蓋的情況下,垂直于主莖的底下基本上很少有根系分布,大部分分布在距地表12cm左右的土層,且根尖上卷。主要的吸收根系多在莖基周圍15~20cm范圍內(nèi)。煙壟高度一般要求30~35cm,培土后壟體提高10cm。
所以,為了防止硒元素流失,本文設(shè)想在翻耕、預設(shè)土層物理結(jié)構(gòu)前,先在地下要挖1個寬50cm,深50cm的坑渠,鋪上聚合物可降解膠膜。地表上,為了防止蟲害,降低農(nóng)藥的施用,防止毒性的負面增加,我認為用大棚種植模式更為恰當。并配置一定的燈光,增加光合作用提高生長速度。與此同時,干濕度也可以得到有效控制。由于煙草不能連續(xù)采用種植,同年連續(xù)耕種容易得病,為了增加煙農(nóng)的收益,種上其他適應(yīng)該土層結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分結(jié)構(gòu)的富硒蔬菜。大棚預設(shè)的硒元素隨著煙草和其他的富硒蔬菜的吸收耗盡,可降解膠膜也達到降解時效,不會對該地區(qū)的環(huán)境造成污染。
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作者簡介:李科(1981-),男,本科,2007年3月進入廣東省陽春市煙草專賣局工作,主要從事煙草專賣稽查工作和案件審理。