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“課題組按照栽培技術工程化的理念，跨學科創建瞭四個科研平臺，分別為生物質炭化技術平臺、土壤微生物篩選發酵擴繁平臺、生物炭基肥料試驗線、清潔高效煙葉調制工程技術研究中心，實現瞭從探索發現到分析驗證再到技術工程轉化三個階段跨越，開創瞭我國煙草行業科研成果同步轉化的新模式，加速瞭成果應用轉化。”劉國順介紹道。
一望無際的煙葉長勢喜人。
眾所周知，生態因素對煙葉風格特色的形成起決定性作用。然而在實際生產中，氣候、土壤、地質背景等諸多生態因子對煙葉特色風格形成的貢獻不盡相同。
近年來，上煙集團、浙江中煙、山東中煙、河南中煙工業有限責任公司等工業企業先後組織專傢對核心示范區煙葉進行瞭實地考察。專傢們認為，項目成果轉化對煙葉香氣質量的提升效果明顯，主要體現在示范區煙葉成熟度高、油分足、結構疏松，煙氣香型特色突出、化學成分協台中月子中心費用調性好，實現瞭煙葉生產過程的資源節約與環境友好，為我國濃香型優質煙葉質量上水平提供瞭理論基礎和技術支撐。
河南惠農土質保育研發有限公司生產的高碳基土壤修復肥，正是引進劉國順科研團隊研發的土壤碳氮調節技術生產的一種新型富含生物質炭的土壤修復肥。
優良的頂層設計是實現項目預期目標的基礎。在中國煙葉公司的統一指揮下，項目組聚焦研究目標，積極創新科研管理模式，構建瞭“以課題組為主體的產區負責制”項目垂直組織管理方式。
“煙葉表面腺毛分泌物是重要的香氣前體物，而提高異戊烯基焦磷酸異構酶的活性則是其中關鍵。我們通過轉錄組數據分析發現高溫強光促進瞭合成異戊烯基焦磷酸異構酶基因的表達量上調，進而使下遊萜類代謝加速。由此證明，高溫強光促進葉片類胡蘿卜素降解產物和腺毛分泌物積累是濃香型煙葉風格形成的重要機理。”河南農業大學煙草學院崔紅教授闡述瞭該理論背後蘊藏的原理。
河南農業大學是我國開展煙草學本科教育、培養煙草學專業碩士和博士研究生最早的高校，擁有國傢煙草栽培生理生化研究基地、煙草行業煙草栽培重點實驗室等多個省部級科研平臺，並於2009年與國傢煙草專賣局簽訂共建煙草學院的戰略合作協議。
成績是對繼續前進的鞭策。“要打造現代煙草農業發展新優勢，就必須堅持用現代科學技術改造煙葉生產，全面提升現代煙草農業發展水平，推進煙草農業生物技術革命、綠色發展變革、生產方式革新。下一步，我們將繼續以行業需求為導向，針對煙草生產中存在的關鍵性、基礎性和共性問題，遵循工程技術與基礎理論並重的研究路線，開展深層次科學研究與高新技術研發，不斷增大科技因素在生產中的貢獻度，助推行業升級轉型，讓中國煙葉走向世界。”談及未來，劉國順滿懷信心地說道。
河南農業大學開展“濃香型特色優質煙葉開發”重大專項
依托由多傢單位共同搭建的濃香型特色優質煙葉開發重大專項科研管理平臺，如今項目組已順利完成瞭研究目標，解答瞭一系列科學問題，取得瞭理論突破和技術創新，解決瞭困擾我國烤煙生產的瓶頸問題，促進瞭煙葉質量的提升和特色的彰顯。
“我們一方面通過定期舉行高層次大河金葉論壇和專傢論證會，凝練學術思路和項目技術路線；另一方面在核心示范區，采用自選品種、自配肥料和自主烘烤的技術策略，把項目突破的先進技術高度集成，確保科研成果能夠及時得以轉化。”河南農業大學煙草學院教授、“濃香型特色優質煙葉開發”重大專項項目組首席專傢劉國順介紹道。
在煙葉生產總量基本穩定的情況下，隨著卷煙品牌的快速發展，優質煙葉需求資源將越來越緊俏。以市場為導向抓好煙葉生產，實現煙葉生產供給側結構性改革，是培育和發展我國濃香型特色優質煙葉的迫切需求。與此同時，隨著降焦工作的穩步推進，濃香型煙葉在卷煙配方中的作用更加凸顯，增加濃香型煙葉的配方比例、穩定提升各風格區濃香型煙葉的質量風格顯得非常迫切。
這一連串變化的背後，是河南農業大學近年來圍繞“濃香型特色優質煙葉開發”重大專項取得一系列突破性創新成果的生動寫照。
湖南省煙草專賣局（公司）煙葉處副處長肖春生則認為，該項目明確瞭以湖南郴州為代表的焦甜香煙區煙葉濃香風格最為突出，在卷煙配方中增香作用明顯，主導瞭香型骨架。這一結論進一步提升瞭湖南煙葉的市場競爭力。
“由於我國耕地資源相對緊張，很難大規模采用綠肥輪作的方式提升土壤含碳量，因此隻有開發出高碳低氮的新型煙用肥料，才是解決目前土壤‘碳饑餓’最符合實際的辦法。”劉國順坦言。
他們通過對全國各煙葉產區生態條件及其與煙葉質量特色關系進行深入分析，並結合關鍵生態因子對煙葉致香物質代謝機理研究結果，明確瞭各產區生態條件的有利因素及不利因素，最終根據各煙區實際，因地制宜制定出趨利避害提高煙葉香氣質量和彰顯煙葉特色的技術體系。依靠差異化的生產技術，從而實現瞭不同煙區對濃香型煙葉的高效產出。
項目組研發的高碳基煙草專台中坐月子中心費用用肥。
開發高碳肥料，首先必須找到最適宜的生物質碳源。由於不同植物所含碳、氮、氯等元素比例不同，因此選用哪種原料作為碳源便十分關鍵。
浙江中煙技術中心副主任徐清泉指出，重大專項在濃香型風格區的結構優化、部分中間香型區域的濃香潛力挖掘與風格塑造、典型濃香型老產區的質量穩定與提升、濃香型區域加工中心建設、跨省區濃香型模塊配方研制等方面成果突出，為“利群”品牌持續穩健發展打下瞭堅實基礎。
“我們這裡是老煙區，重茬問題和土壤傳染病害比較嚴重，今年施用瞭河南農業大學研發的高碳基土壤修復肥後，不僅化肥使用量少瞭三分之一，而且煙葉長勢喜人、發育良好，病害和蟲害都明顯減少瞭。今年我種瞭55畝煙葉，總收入將近30萬元。”日前，望著自傢已經采收完畢的煙田，河南省襄城縣汾陳鄉半坡店村煙農李金葉興奮地說。
本文圖片均由河南農大提供
自2011年以來，項目組在河南、湖南、安徽、山東、江西、廣東、廣西、陜西8個濃香型煙葉產區進行瞭試驗示范和大面積推廣，累計推廣應用195個基地單元，應用面積台中月子中心推薦達513.26萬畝，累計收購煙葉1392.05萬擔，新增產值11.39639億元，新增利稅3.76071億元，直接綜合經濟效益達15.1571億元。
為能更加科學地解析煙葉風格特色形成的生態學機理，本著實事求是的科研態度，史宏志帶領的課題組圍繞煙葉風格特色關鍵生態指標開展瞭一系列科台中月子中心研探索。
創建平臺重轉化
然而在劉國順看來，試驗的成功僅僅是一個起點，隻有實現從技術到產品的轉化，讓理論成果迅速轉化為生產力，才能真正彰顯科研的價值。
一系列科技成果的加速轉化，有力提升瞭行業濃香型煙葉的保障能力和水平。
“煙葉成熟期日均溫、晝夜溫差、成熟期日均溫大於30℃天數等溫度指標，是煙葉香型和香韻特征形成的決定因素。以焦甜香和焦香為主要香韻的濃香型煙葉的形成，需要在成熟期具有較高的溫度條件。成熟期日平均溫度高於25℃，且日最高溫度大於30℃的天數達到45天以上，晝夜溫差小於9℃是形成典型濃香型煙葉的必備條件。”史宏志所說的這一結論，第一次向行業清晰地揭示瞭影響煙葉香型和香韻特征的關鍵所在。
基於這一重大發現，項目組隨後在經過大量試驗基礎上，針對濃香型煙葉培育開創性地提出瞭“成熟期高溫強光增香理論”。
2009年，中國煙草總公司啟動“特色優質煙葉開發”重大專項，由中國煙葉公司牽頭實施；2011年2月，隸屬於該重大專項的“濃香型特色優質煙葉開發”項目正式啟動，河南農業大學和上海煙草集團有限責任公司作為項目牽頭單位，攜手19傢工商企業和科研單位，共同走上瞭我國濃香型特色優質煙葉開發的新征程。
在這一理論成果的指引下，項目組又創新提出瞭生態區域趨利避害技術體系。
為打造中式卷煙核心技術，夯實中式卷煙原料基礎，提高中式卷煙市場競爭力，滿足工業企業對濃香型優質煙葉質量的戰略需求，2009年，中國煙草總公司啟動“特色優質煙葉開發”重大專項。2011年2月，由河南農業大學和上海煙草集團有限責任公司作為“濃香型特色優質煙葉開發”專題項目的牽頭單位，聯合19傢工商企業和科研單位共同開啟瞭我國濃香型特色優質煙葉開發的新征程。
“所謂‘橘生淮南則為橘，生於淮北則為枳’，地域生態環境是形成煙葉風格特色最直接也是最主要的因素。要優化濃香型煙葉生產技術，首先必須弄清楚不同煙區的生態促進因子、限制因子和障礙因子。在這個基礎上，一方面優化濃香型煙葉佈局，另一方面制定相應的農藝、化學、分子等調控和補償措施，充分利用生態有利因子，避免或減弱不利因子。”項目組成員、煙草栽培重點實驗室主任史宏志教授說道。
“國內許多地區的土壤碳氮比失調，突出問題就是土壤碳庫流失。由此引發的問題就是微生物繁殖所需的碳素不夠，不能有效釋放土壤中的各種元素，導致煙葉生長所需的營養不均衡。即便通過施肥實現均衡供應，沒有微生台中高級月子中心推薦物的作用煙葉也吸收不瞭，這就是為什麼現在很多老煙區煙株能長得又高又大，但是抗病性差、香氣量也上不去的原因。”早在上世紀90年代，劉國順便開始圍繞改良煙區土壤結構、提升煙葉質量深入開展瞭一系列科學研究。
2011年，“濃香型特色優質煙葉開發”重大專項啟動後，劉國順帶領課題組在前期試驗基礎上，又圍繞這一關鍵問題在全國主要煙區展開瞭新一輪的試驗。
然而，近年來，受我國煙葉產區的生態條件、土壤質量、生產條件等因素影響，我國濃香型煙葉的質量和數量一直不能滿足卷煙工業企業的需求。
濃香型煙葉是中式卷煙的主要原料，也是國際市場優質煙葉的主體，其香韻突出、醇厚豐滿、餘味舒適的品質特征，是中式卷煙實現創新發展的重要因素，在當前各卷煙品牌配方中具有不可替代的調香作用。
“最初我們設計開發瞭10個原料配方，並在平頂山、洛陽等地開展瞭田間試驗。經過反復篩選，最終發現采用花生殼作為碳源，不僅碳含量高、酸堿適度、氯離子低，而且其氮含量僅為百分之一，能夠有效避免煙葉貪青晚熟。”劉國順說。
他們結合GPS定位，在項目確定的各典型取樣點進行氣候資料及各相關參數的采集，搜集瞭當地近30年及項目進行期間有關氣象資料。通過比較分析，他們篩選出影響煙葉香型的關鍵氣候因子及其效應閾值。此外，他們還在典型煙區設置太陽光譜分析系統，實時監測總輻射、紫外及不同波段可見光，比較不同產區光譜波段特征和差異，並對典型煙葉樣品質量和特色開展對比分析，明確光譜特征與煙葉質量和風格的內在關系。
劉國順所說的煙草栽培技術工程化，是指由項目組研發並實現產業化的高碳基煙草專用肥。
“這種肥料既能提高當季煙葉香氣質量，又能一定程度上改良土壤，我們先後在河南、陜西、山東等地開展瞭試驗驗證，成效明顯。”劉國順說。
2015年8月24日，河南省科學技術廳組織專傢對該項目進行瞭成果鑒定，專傢組一致認為，項目組研制的高碳基煙草專用肥，在調節土壤碳氮比提高煙葉香氣質量等方面具有較強的創新性，經濟、生態和社會效益顯著。
“過去，每當開始采收煙葉時，根結線蟲病害發病嚴重。劉國順老師研究的新技術，使煙根長得茂密，解決瞭土壤病害問題，煙葉抗病能力明顯增強，煙株分層落黃好，烤後顏色金黃。”登封市君召鄉宋溝村煙農王丙和說，“過去一畝地種煙收入不到2000元，現在純收入提高到將近3000元。我今年種煙50畝，去掉成本有15萬元左右的收入。”
科技成果的轉化，不僅使煙葉生產受益，也使大農業生產受益。“例如用高碳基土壤修復肥種出來的紅薯，能恢復紅薯原生態味道，含糖量高達18%~22%。”河南惠農土質保育研發有限公司董事長袁占軍說。
河南農業大學煙草學院教授、“濃香型特色優質煙葉開發”重大專項項目組首席專傢劉國順（左一）在開展試驗的煙田進行課題調研指導。
為進一步提升煙葉質量，充分彰顯濃香型煙葉風格特征，項目組除研發新型肥料、改良土壤結構外，還在優化煙葉烘烤技術方面進行瞭探索。
項目組圍繞“精準控制、減工降本、清潔高效、低碳環保”理念，努力探索清潔高效烘烤技術新途徑，成立瞭清潔高效煙葉調制工程中心，先後研發瞭全自動生物質成型燃料烘烤設備、全自動醇基液體燃料烤房和“太陽能—熱泵”耦合供熱烤房，並依托物聯烘烤技術管理平臺建立烘烤數據庫，實現瞭烘烤工藝監測及遠程指導。
同時，他們還針對不同產區制定瞭精準烘烤工藝操作規程，不但實現瞭精準烘烤工藝和烤後煙葉質量提升，烤後煙葉的顏色鮮亮、香氣量足，而且有效降低瞭煙葉烘烤的勞動強度。
滿足需求促發展
功夫不負有心人，經過一系列田間試驗，項目組最終得出明確結論：成熟期溫度條件是煙葉風格特征的決定因素。
探索發現求創新
六年多時間裡，項目組在八大濃香型煙葉主產區圍繞濃香型煙葉形成的生態基礎、物質代謝途徑、品種篩選利用、栽培與調制關鍵技術、規模開發與工業利用等進行瞭系統研究，在理論創新、技術集成和工程轉化等方面取得瞭重大突破。
不僅煙農種煙經濟效益有瞭提升，卷煙工業公司近年來對濃香型煙葉的使用也有增量。
聚焦目標強管理
江西煙草科學研究所所長何寬信認為，“濃香型特色優質煙葉開發”重大專項，解決瞭一批制約江西煙葉生產的關鍵技術問題，建立瞭一套江西濃香型煙葉風格特色彰顯的技術體系，提升瞭江西濃香型煙葉生產技術水平。
歸納起來，“濃香型特色優質煙葉開發”重大專項成果主要集中在“三大突破、四類創新、五項提升、七類產出、兩個支撐”上。“三大突破”即突破瞭傳統香型概念，細化瞭烤煙風格特色和區域定位；突破瞭生態因子對煙葉風格特色的效能，確定出關鍵生態指標；突破瞭煙葉風格特色形成的代謝機理，明確瞭主要特征成分產生的代謝途徑。同時，實現瞭“理論、技術、平臺、管理”四類創新和“品種佈局與配套技術、壯苗早栽保障大田生育期技術、水肥一體化管理技術、特色煙葉烘烤工藝和技術、打葉復烤和增香除雜技術”五項提升，做到瞭“出技術、出專利、出產品、出成果、出標準、出論文、出人才”七類產出，建立瞭“中式卷煙核心原料生產、中式卷煙骨幹品牌建設”兩個支撐。
項目研究期間，項目組制定相關標準10項，獲得授權發明專利38件，公開發表論文417篇，其中SCI收錄論文17篇，出版專著6部。
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