微肥施用對(duì)云南煙葉化學(xué)成分和感官評(píng)吸的影響

李銀科　王菲　羊波　李忠　章新

摘要：在當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)推薦施肥的基礎(chǔ)上，增施硼砂、硫酸鋅和鉬酸銨3種微量元素肥料，通過微肥底施和葉面噴施，研究了微肥施用對(duì)云南4種主要栽培烤煙化學(xué)成分和感官評(píng)吸的影響。結(jié)果表明，施用微肥會(huì)明顯提高煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性，使煙氣的香氣質(zhì)、香氣量、余味、煙灰的灰色顯著提升，但刺激性和勁頭降低，雜氣增加。在施用方式上，微肥葉面噴施效果總體要優(yōu)于微肥底施。在烤煙栽培區(qū)，有針對(duì)性地增施微肥能有效提高煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性和感官評(píng)吸質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：微肥；云南煙葉；化學(xué)成分；感官評(píng)吸

中圖分類號(hào)：S572；S143 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2014）05-1090-06

在烤煙生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素中，當(dāng)某一種元素缺乏時(shí)它就成為了烤煙正常生長(zhǎng)的關(guān)鍵性元素。云南烤煙的施肥經(jīng)過多年的研究，已經(jīng)初步形成了一個(gè)以氮、磷、鉀肥為主，有機(jī)肥為輔的體系，而微量元素由于在土壤中的含量較低，烤煙需求量少而容易被忽視[1-3]。但土壤中微量元素參與煙株一系列的生理生化作用，其豐缺狀況可導(dǎo)致煙葉產(chǎn)量下降，品質(zhì)降低[4-7]。目前，土壤微量與大、中量元素營(yíng)養(yǎng)不平衡的矛盾日益突出，在某些植煙土壤上，微量元素缺乏已成為煙葉生產(chǎn)的主要障礙因素，但針對(duì)云南烤煙施用微量元素肥料的大田試驗(yàn)還較少。

通過對(duì)云南植煙土壤和煙葉無機(jī)元素的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)云南植煙土壤和煙葉普遍缺硼，局部缺鉬和鋅[8，9]。試驗(yàn)選擇了目前在云南種植面積較大的4個(gè)烤煙品種，在常規(guī)推薦施肥的基礎(chǔ)上，加入了硼砂、硫酸鋅和鉬酸銨3種微量元素肥料，通過微肥底施和葉面噴施兩種方式，分析了對(duì)照以及微肥底施和葉面噴施兩種方式下煙葉主要化學(xué)成分的變化，并結(jié)合煙葉的感官評(píng)吸來鑒別煙葉品質(zhì)，以期為科學(xué)施肥及卷煙工業(yè)中煙葉配方的選擇提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選取云南省具有代表性的4個(gè)烤煙品種K326、紅大、G28和云85進(jìn)行試驗(yàn)?？緹熡?011年種植于云南省楚雄州姚安縣前場(chǎng)鎮(zhèn)煙草試驗(yàn)基地。試驗(yàn)基地土壤為紫色土，pH 6.8，有機(jī)質(zhì)35.7 g/kg，速效氮62.5 mg/kg，速效磷28.5 mg/kg，速效鉀144 mg/kg，有效鋅2.55 mg/kg，有效硼0.24 mg/kg，有效錳79.23 mg/kg，有效鐵104 mg/kg，有效鉬0.152 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理：T1為對(duì)照（不施微肥）；T2為底施微肥（微肥施用量為每公頃施硼砂15 kg、硫酸鋅15 kg、鉬酸銨15 kg，施肥方法為全微肥做基肥塘施）；T3為葉面噴施微肥（微肥施用量為每公頃施硼砂15 kg、硫酸鋅15 kg、鉬酸銨15 kg、配成0.2%的硼砂、0.1%的硫酸鋅，0.1%的鉬酸銨水溶液分兩次葉面噴施，團(tuán)棵期和旺長(zhǎng)期各噴施一次）。每處理3次重復(fù)，4個(gè)烤煙品種同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，共36個(gè)小區(qū)，每小區(qū)面積66.7 m2。氮、磷、鉀肥的用量為當(dāng)?shù)乜緹熢耘嗟耐扑]使用量，耐肥的K326和云85施純氮120 kg/hm2，不耐肥的紅大和G28施純氮90 kg/hm2，純氮∶磷（P2O5）∶鉀（K2O）為1∶1∶2。所用化肥為硝酸銨（含N 34%）、重過磷酸鈣（含P2O5 45%）、硝酸鉀（含N 13% 、K2O 45%）。施肥方法為全部磷肥和1/3的氮肥、鉀肥做基肥塘施，其余的氮肥和鉀肥做追肥于栽后15、30 d分兩次施完，行株距為110 cm×60 cm，煙株的有效留葉數(shù)為18～20片，烤煙在4月底移栽，其他按優(yōu)質(zhì)煙栽培管理措施進(jìn)行。

1.3 取樣與分析方法

煙葉適熟后采收烘烤，取C3F和C2F各2.5 kg混合進(jìn)行化學(xué)成分分析和感官評(píng)吸。

煙葉化學(xué)成分的分析檢測(cè)按王瑞新[10]的方法進(jìn)行，評(píng)吸方法采用中國(guó)煙草總公司青州煙草研究所單料煙評(píng)吸方法。

數(shù)據(jù)分析采用Excel和SPSS 18.0 軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 施微肥對(duì)煙葉中無機(jī)化學(xué)成分的影響

2.1.1 施微肥對(duì)煙葉鉀含量的影響 從圖1可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉鉀含量以云85的T2處理最高，為1.97%，最低的是云85的T1處理，為1.41%。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的鉀含量，且每個(gè)品種的3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05）。但是對(duì)于不同品種的烤煙，采用不同的施肥方式會(huì)造成煙葉鉀含量的差異，在4個(gè)烤煙品種中，K326、紅大和云85采用微肥底施比葉面噴施效果明顯，但G28微肥葉面噴施的效果比底施好。

2.1.2 施微肥對(duì)煙葉磷含量的影響 如圖2所示，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉磷含量以紅大的T3處理最高，為0.21%，最低的是K326的T1處理，為0.14%。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的磷含量，但是對(duì)于不同品種的烤煙，采用不同的施肥方式會(huì)造成煙葉磷含量的差異，4個(gè)烤煙品種采用微肥葉面噴施的效果均比底施好，紅大和云85存在顯著差異（P<0.05）；而K326和G28兩種不同施肥方式下煙葉磷含量差異不顯著。

2.1.3 施微肥對(duì)煙葉鉬含量的影響 從圖3可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉鉬含量以云85的T3處理最高，為2.84 mg/kg，最低的是K326的T1處理，為1.12 mg/kg。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的鉬含量，且每個(gè)品種的3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05）。但是對(duì)于不同品種的烤煙，采用不同的施肥方式會(huì)造成煙葉鉬含量的差異，在4個(gè)品種中，K326、紅大和云85微肥葉面噴施的效果比底施好，但G28采用微肥底施比葉面噴施的效果好。

2.1.4 施微肥對(duì)煙葉硼含量的影響 從圖4可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉硼含量以云85的T3處理最高，為52.81 mg/kg，最低的是紅大的T1處理，為18.90 mg/kg。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的硼含量，且每個(gè)品種的3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05）。但是對(duì)于不同品種的烤煙，采用不同的施肥方式會(huì)造成煙葉硼含量的差異，在4個(gè)品種中，K326、紅大和云85微肥葉面噴施的效果比底施好，但G28采用微肥底施比葉面噴施的效果好。

2.1.5 施微肥對(duì)煙葉鋅含量的影響 從圖5可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉鋅含量以G28的T3處理最高，為25.20 mg/kg，最低的是K326的T1處理，為8.74 mg/kg。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的鋅含量，且每個(gè)品種的3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05）。但是對(duì)于不同品種的烤煙，采用不同的施肥方式會(huì)造成煙葉鋅含量的差異，在4個(gè)品種中，K326、G28和云85是微肥葉面噴施的效果比底施好，但紅大采用微肥底施比葉面噴施的效果好。

2.2 施微肥對(duì)煙葉中有機(jī)化學(xué)成分的影響

2.2.1 施微肥對(duì)煙葉總糖和還原糖含量的影響 從圖6可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉總糖含量以云85的T3處理最高，為26.22%，最低的是K326的T1處理，為18.26%。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的總糖含量，且每個(gè)品種的3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05）。但是對(duì)于不同品種的烤煙，采用不同的施肥方式會(huì)造成煙葉總糖含量的差異，在4個(gè)品種中，K326、紅大和云85是微肥葉面噴施的效果比底施好，但G28采用微肥底施比葉面噴施的效果好。從圖7可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉還原糖含量以云85的T3處理最高，為21.24%，最低的是K326的T1處理，為14.86%。煙葉還原糖含量受微肥的影響和總糖一致。

2.2.2 施微肥對(duì)煙葉石油醚提取物含量的影響 從圖8可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉石油醚提取物含量以云85的T3處理最高，為6.41%，最低的是紅大的T1處理，為4.18%。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉石油醚提取物的含量，且每個(gè)品種的3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05），在提高煙葉石油醚提取物含量方面，微肥葉面噴施的效果優(yōu)于微肥底施。

2.2.3 施微肥對(duì)煙葉煙堿含量的影響 從圖9可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉煙堿含量以K326的T1處理最高，為2.91%，最低的是紅大的T2處理，為2.16%。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都降低了煙葉的煙堿含量，且每個(gè)品種的3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05）。但是對(duì)于不同品種的烤煙，采用不同的施肥方式會(huì)造成煙葉煙堿含量的差異，在4個(gè)烤煙品種中，K326、紅大和云85是微肥底施的效果比葉面噴施好，但G28采用葉面噴施比微肥底施效果好。

2.2.4 施微肥對(duì)煙葉蛋白質(zhì)含量的影響 從圖10可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉蛋白質(zhì)含量以紅大的T1處理最高，為9.83%，最低的是G28的T2處理，為8.24%。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都降低了煙葉的蛋白質(zhì)含量，且每個(gè)品種的3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05）。但是對(duì)于不同品種的烤煙，采用不同的施肥方式會(huì)造成煙葉蛋白質(zhì)含量的差異，在4個(gè)烤煙品種中，K326、紅大和G28微肥底施比葉面噴施效果好，但云85采用微肥葉面噴施的效果比底施好。

2.2.5 施微肥對(duì)煙葉總多酚含量的影響 從圖11可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉總多酚含量以紅大的T3處理最高，為3.73%，最低的是G28的T1處理，為2.54%。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的總多酚含量，且每個(gè)品種的3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05），在提高煙葉總多酚含量方面微肥葉面噴施的效果優(yōu)于微肥底施。

2.2.6 施微肥對(duì)煙葉總類胡蘿卜素含量的影響 從圖12可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉總類胡蘿卜素含量以云85的T3處理最高，為0.256 mg/g，最低的是K326的T1處理，為0.188 mg/g。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的總類胡蘿卜素含量，且每個(gè)品種的3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05），在提高煙葉總類胡蘿卜素含量方面微肥葉面噴施的效果明顯優(yōu)于微肥底施。

2.2.7 施微肥對(duì)煙葉粗纖維素含量的影響 從圖13可以看出，4個(gè)烤煙品種的12個(gè)處理煙葉粗纖維素含量以K326的T1處理最高，為8.23%，最低的是云85的T2處理，為7.55%。4個(gè)烤煙品種通過施用微肥都降低了煙葉的粗纖維素含量，且每個(gè)品種的3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05）。但是對(duì)于不同品種的烤煙，采用不同的施肥方式會(huì)造成煙葉粗纖維素含量的差異，在4個(gè)品種中，K326和紅大是葉面噴施比微肥底施的效果好，但G28和云85采用微肥底施比葉面噴施效果好。

2.3 施微肥對(duì)煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量的影響

試驗(yàn)選取了云南栽種面積較大的兩個(gè)烤煙品種K326和紅大進(jìn)行煙葉的感官評(píng)吸測(cè)試。從表1可以看出，與對(duì)照T1相比，K326和紅大的T2處理和T3處理都增加了煙氣的香氣質(zhì)，但兩種施肥方式間沒有差異。對(duì)于煙氣的香氣量，K326的T1與T2處理、T2和T3處理間沒有顯著差異，但T1與T3處理間存在顯著差異；紅大的3個(gè)處理間存在顯著差異，以T3處理香氣量最高。對(duì)于煙氣的余味，K326和紅大的各自3個(gè)處理間都存在顯著差異（P<0.05），且兩個(gè)品種的余味都以T3處理最高。對(duì)于煙氣的雜氣，兩個(gè)品種在施用微肥后均出現(xiàn)雜氣加重的情況，煙氣的雜氣都以T3處理最高。與T1處理相比，T2和T3處理降低了煙氣的刺激性和勁頭，但兩者間沒有差異。施用微肥對(duì)煙葉的燃燒性沒有影響。施微肥會(huì)使煙灰變好，但兩種施肥方式T2和T3處理間煙灰沒有顯著差異。

3 小結(jié)與討論

煙葉的化學(xué)成分與其品質(zhì)存在緊密的聯(lián)系。在煙葉的化學(xué)成分中，鉀被稱為煙葉的“品質(zhì)元素”，能夠顯著改善煙葉的燃燒性，增進(jìn)煙葉香氣、吃味及品質(zhì)。磷是煙草生長(zhǎng)發(fā)育所必需的主要營(yíng)養(yǎng)元素之一，是細(xì)胞內(nèi)磷酸腺苷、核酸及含磷輔酶等的重要組分。煙葉中的糖分在熱分解時(shí)產(chǎn)生氨，使煙氣的pH呈酸性，導(dǎo)致煙氣的強(qiáng)度和勁頭降低[11]?？偠喾?、石油醚提取物和總類胡蘿卜是許多香氣物質(zhì)的前體，其含量與感官評(píng)吸時(shí)煙氣的香氣質(zhì)、香氣量和余味密切相關(guān)。蛋白質(zhì)和淀粉在煙葉燃燒時(shí)會(huì)有“燒紙”的味道，令人產(chǎn)生不愉快的感覺，煙堿是煙草生物堿中的最主要化合物。纖維素作為構(gòu)成煙葉細(xì)胞組織和骨架的基本物質(zhì)，隨著煙葉等級(jí)的下降而增加[12]。煙葉中的纖維素對(duì)提高煙葉燃燒性有幫助，但其含量過高時(shí)，煙葉組織粗糙而容易破碎，且吸煙時(shí)產(chǎn)生嗆人的味道，使煙葉的品質(zhì)下降[13]。

在本研究中，增施硼砂、硫酸鋅和鉬酸銨后，煙葉中鉀和磷的含量顯著提高（P<0.05），表明施用微肥促進(jìn)了烤煙對(duì)鉀素和磷素的吸收，提高了肥料利用率。并且有效提高了與煙葉品質(zhì)正相關(guān)的總糖和還原糖、石油醚提取物、總多酚及總類胡蘿卜素的含量，降低了煙堿、蛋白質(zhì)和粗纖維素的含量，提高了煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。這些化學(xué)成分的改變?cè)跓熑~的感官評(píng)吸中得到了體現(xiàn)，與對(duì)照相比，施用微肥能提高煙氣的香氣質(zhì)、香氣量和余味，對(duì)燃燒性沒有影響，雜氣增加，勁頭和刺激性降低，煙灰變得更好。化學(xué)成分中水溶性糖類的增加和蛋白質(zhì)含量的降低，導(dǎo)致煙葉施木克值的提高，改變了煙葉的酸堿平衡，這可能是煙氣的勁頭和刺激性降低及雜氣增加的原因。在施用方式上，微肥底施和葉面噴施在提高煙葉鉀、磷、鉬、硼、鋅、總糖和還原糖，降低煙葉煙堿、蛋白質(zhì)和粗纖維素含量上呈現(xiàn)出不同的效果，這可能是由肥料種類和烤煙品種差異造成的；而在提高煙葉石油醚提取物、總多酚、總類胡蘿卜素含量上，微肥葉面噴施的效果明顯優(yōu)于底施。在施用方式上，因?yàn)槿~面噴施減少了肥料在土壤中的轉(zhuǎn)化和固定，葉面噴施效果總體要優(yōu)于底施，但增加了勞動(dòng)力成本，在施用方式上要根據(jù)具體情況來確定?？緹熕枰奈⒘吭刂校芏嗍侵亟饘僭?，在使用前要做好植煙土壤的前期調(diào)查工作，盲目施肥不僅造成肥料的浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)的損失，還會(huì)污染環(huán)境，對(duì)人體造成危害。在以后的研究中，要加強(qiáng)微量元素肥料影響烤煙機(jī)理的研究，控制好微量元素肥料的使用。

本研究在當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)推薦施肥的基礎(chǔ)上，增施硼砂、硫酸鋅和鉬酸銨3種微量元素肥料，通過微肥底施和葉面噴施兩種方式，對(duì)云南4種主要栽培烤煙進(jìn)行了試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)施用微肥會(huì)顯著增加煙葉中的鉀、磷、鉬、硼、鋅、總糖、還原糖、石油醚提取物、總類胡蘿卜素、總多酚含量，使煙堿、蛋白質(zhì)和粗纖維素含量顯著降低，提高了煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。在煙葉感官評(píng)吸中，與對(duì)照相比，煙氣的香氣質(zhì)、香氣量、余味、煙灰的灰色顯著提升，但刺激性和勁頭降低，雜氣增加。在施用方式上微肥葉面噴施效果總體要優(yōu)于微肥底施。在烤煙栽培區(qū)，針對(duì)性地增施微肥能有效提高煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性和感官評(píng)吸質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沈 晗，周冀衡，趙百東，等. 云南保山市植煙土壤養(yǎng)分狀況與烤煙化學(xué)成分相關(guān)分析[J]. 中國(guó)土壤與肥料，2012（4）：22-27.

[2] 李銀科，黃 云，楊光宇，等. 氮素水平對(duì)煙葉化學(xué)成分和感官評(píng)吸的影響[J]. 西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，34（2）：89-94.

[3] 王樹會(huì)，邵 巖，李天福，等.云南植煙土壤有機(jī)質(zhì)與氮含量的研究[J]. 中國(guó)土壤與肥料，2006（5）：18-20.

[4] 崔國(guó)明，黃必志，柴家榮，等.硼對(duì)烤煙生理生化及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 中國(guó)煙草科學(xué)，2000，21（3）：14-18.

[5] RUIZ J M， GARCIA P C， RIVERO R M， et al. Response of phenolic metabolism to the application of carbendazim plus boron in tobacco[J]. Physiologia plantarum，1999，106（2）：151-157.

[6] 聶新柏，靳志麗.烤煙中微量元素對(duì)烤煙生長(zhǎng)及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2003，24（4）：30-34.

[7] 廖曉勇，向 明，秦 毅.噴施鉬肥對(duì)四川烤煙農(nóng)藝與經(jīng)濟(jì)性狀的影響研究[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2005，13（3）：51-53.

[8] 沈善敏.中國(guó)土壤肥力[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[9] 云南省煙草科學(xué)研究所.云南煙葉主要化學(xué)成分分析[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

[10] 王瑞新.煙草化學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[11] 史宏志，韓錦峰，劉國(guó)順，等.烤煙碳氮代謝與煙葉香吃味關(guān)系的研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，1989，4（2）：56-63.

[12] 閆克玉，閆洪洋，李興波，等.烤煙煙葉細(xì)胞壁物質(zhì)的對(duì)比分析[J]. 煙草科技，2005（10）：6-11.

[13] DAVIS D L， NIELSEN M T.煙草——生產(chǎn)，化學(xué)和技術(shù)[M].國(guó)家煙草專賣局科技教育司，中國(guó)煙草科技信息中心，譯.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.