施用不同有機(jī)肥對烤煙品質(zhì)的影響

何澎+周建黔+韓曉哲+楊丙釗

摘要：以云煙87為實(shí)驗(yàn)材料，采用大田試驗(yàn)研究了花生麩、雞糞、黃豆粉和煙草專用有機(jī)肥對南雄地區(qū)烤煙品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：相比對照，施用花生麩和黃豆粉烤后煙葉B2F和C3F化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，全鉀和石油醚提取物含量提高，B2F煙堿含量分別比對照降低21.8%、9.18%，全氮含量降低7.9%、4.76%，上部葉可用性增加，外觀質(zhì)量評價更高。施用花生麩處理的烤煙B2F類胡蘿卜素類、棕色化產(chǎn)物類、新植二烯等致香成分的含量分別較對照提升40.47%、75.05%、44.39%，C3F較對照提升了65.50%、47.29%、43.80%。施用雞糞和黃豆粉處理對提升烤煙類胡蘿卜素類及新植二烯致香成分效果明顯。苯丙氨酸類致香成分的含量以施用黃豆粉較高，分別較對照提升86.04%（B2F）、40.73%（C3F）；施用雞糞則可使茄酮和其他致香成分的含量提升較多，B2F分別比對照高139.53%、94.22%，C3F分別比對照高103.40%、177.14%。花生麩在當(dāng)?shù)鼐C合表現(xiàn)為最優(yōu)。

關(guān)鍵詞：烤煙；有機(jī)肥；香氣；品質(zhì)

我國煙葉生產(chǎn)地區(qū)的農(nóng)藥化肥使用量逐年增多，保證了煙葉的產(chǎn)量，但同時造成了土壤結(jié)構(gòu)和生物多樣性被破壞，保水保肥能力下降，土壤理化性質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響了優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)[1]。近年來，在煙葉生產(chǎn)中，有機(jī)肥作為改良土壤狀況的重要物質(zhì)，被人們逐漸接受并大量使用[2，3]。有機(jī)肥能夠釋放土壤礦質(zhì)營養(yǎng)[4]，改變土壤理化性質(zhì)[5]，增加土壤微生物種類與數(shù)量[6]，提高土壤肥力[7]等方面有極其重要的作用。施用有機(jī)肥中的氮磷鉀等大量元素和鐵錳鋅銅等微量元素能直接被煙株吸收利用，同時也能通過這些營養(yǎng)元素聚集大量的微生物，直接或間接地改良土壤理化性質(zhì)，改變土壤結(jié)構(gòu)，給植物根系一個良好的生長環(huán)境，并提供大量的有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)營養(yǎng)；施用有機(jī)肥中的有機(jī)酸等物質(zhì)，能活化土壤中被固定的氮及鉀養(yǎng)分，提高土壤的利用效率。有機(jī)肥不僅能夠改良植煙區(qū)的土壤環(huán)境，也能提高煙葉質(zhì)量，使煙葉生產(chǎn)能夠持續(xù)有效地進(jìn)行發(fā)展。研究表明，相比化肥，施用有機(jī)肥收獲的煙葉烤后樣中的化學(xué)成分協(xié)調(diào)，煙葉香氣質(zhì)和香氣量得到明顯改善，刺激性和雜味減低，煙葉可用性得到提高[8]。近年來，廣東南雄煙區(qū)因長期施用化肥，造成植煙土壤退化嚴(yán)重，烤后煙品質(zhì)下降，香氣量不足，烤煙顏色偏淡等問題，本研究從施用不同種類有機(jī)肥對烤后煙的品質(zhì)及產(chǎn)質(zhì)量等的作用，為建立科學(xué)合理的施肥制度，篩選出最優(yōu)有機(jī)肥種類并推廣，促進(jìn)煙區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料及土壤背景

田間試驗(yàn)于2015年在廣東南雄煙區(qū)進(jìn)行，供試品種為云煙87。在當(dāng)年選擇地面平整，肥力中等的水田進(jìn)行試驗(yàn)，前茬為水稻，基本土壤肥力指標(biāo)為：pH5.27，有機(jī)質(zhì)9.66g·kg-1，全氮0.92g·kg-1，堿解氮143.22mg·kg-1，速效氮68.64mg·kg-1，速效磷17.2mg·kg-1，速效鉀83.4mg·kg-1。采用漂浮育苗方式，移栽時挑選整齊一致煙苗，于4月25日移栽完畢，株行距為110cm×50cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5個處理，各處理均基施60kg煙草專用肥（N：P2O5：K2O=12%：10%：14%），20kg硝酸鉀（N：K2O=13.5%：44.5%），其中70%于移栽前一周基施，30%于烤煙移栽還苗后根外追施。其它栽培措施按當(dāng)?shù)匾?guī)范化措施進(jìn)行。

CK：不施有機(jī)肥；

HS：增施花生麩450kg/hm2； N6.39 %、P2 O5 1 .17 %， K2 O，1.34 %

JS：增施雞糞5000 kg/hm2；雞糞是由石家莊市希星肥業(yè)科技有限公司提供， pH 值6.19，有機(jī)質(zhì)含量為 64.51%，N、P、K 含量分別為17.0、6.3 和 7.6g/kg

BS：增施黃豆粉600kg/hm2；

ZS：增施煙草專用有機(jī)肥900kg/hm2。

每個處理重復(fù)三次，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積100m2，植煙密度16500株/hm2，四周設(shè)保護(hù)行。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀和主要化學(xué)成分測定

成熟煙葉按小區(qū)分開采收，采用三段式烘烤工藝進(jìn)行烘烤，按國家煙葉分級標(biāo)準(zhǔn)GB2635—1992進(jìn)行分級計(jì)產(chǎn)，并計(jì)算各處理煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值和上中等煙比例。在中部葉和上部葉中分別取C3F、B2F測定烤后煙葉主要化學(xué)成分?？偟獪y定采用凱氏定氮法[9]，煙堿含量測定采用分光光度法[10]，可溶性糖和淀粉含量測定采用蒽酮比色法[9]，還原糖含量測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法[9]，鉀含量測定采用原子吸收光譜法[10]，氯含量測定采用離子色譜法[10]。

1.3.2 烤煙致香物質(zhì)的提取和測定

致香物質(zhì)的提?。翰捎盟魵庹麴s-二氯甲烷萃取法。即將10g煙樣（過60目篩），1g檸檬酸，0.5ml內(nèi)標(biāo)（硝基苯），350ml蒸餾水置于500ml的蒸餾瓶中。另一端接250ml圓底燒瓶，加入40ml二氯甲烷于燒瓶內(nèi)，恒溫60℃蒸餾萃取2.5小時，收集250ml燒瓶中的有機(jī)相，使用10g無水硫酸鈉干燥有機(jī)相至溶液澄清，60℃水浴濃縮有機(jī)相至1ml。

致香物質(zhì)的定性和定量：所得有機(jī)相采用HP5890-5972氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行定性定量分析，由GC/MS鑒定結(jié)果NIST庫檢索定性。GC/MS分析條件：色譜柱HP-5（60m×0.25mm×0.25mm）；載氣：He；流量0.8ml/min；進(jìn)樣口溫度：250℃；升溫程序：初溫50℃，恒溫2min后，以2℃/min速度升至240℃保持30min；分流比：1：15；進(jìn)樣量：2μl；電離能：70eV；質(zhì)量數(shù)范圍50-500amu；MS譜庫NIST02；采用內(nèi)標(biāo)法定量。

1.4 數(shù)據(jù)處理endprint

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2007和SPSS軟件進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同有機(jī)肥對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

從表1可以看出施用有機(jī)肥的產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價均高于對照。其中HS處理的產(chǎn)量和產(chǎn)值均最高，BS處理次之，各個處理之間差異性顯著；而BS處理的均價最高，ZS處理次之，略高于HS處理，并且施用有機(jī)肥的處理與對照的差異明顯，說明施用不同有機(jī)肥的四個處理均有利于提高烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價，表明采用HS處理的烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)價值的作用最大。施用有機(jī)肥的上等煙比例、中上等煙的比例均高于對照，并與對照差異顯著，其中，BS處理的上等煙比例最高，達(dá)到53.33%，中上等煙比例達(dá)到95.67%；HS處理的上等煙比例次之，達(dá)到52.37%，中上等煙的比例為94.67%，可見采用HS和BS處理的有機(jī)肥對烤煙產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)價值的作用較大。

2.2 不同有機(jī)肥對烤后煙葉外觀質(zhì)量特征的影響

由表2可知，施用有機(jī)肥處理的烤后煙葉B2F和C3F的外觀質(zhì)量評價總分均高于對照，其中以施用花生麩和黃豆粉的外觀質(zhì)量評價較好。HS和BS在各處理中，均表現(xiàn)為成熟度更好，顏色橘黃，油分較多，葉片結(jié)構(gòu)疏松，身份適中。而施用雞糞和專用有機(jī)肥處理則表現(xiàn)稍差于前兩者。

2.3 不同有機(jī)肥對烤后煙葉B2F和C3F主要化學(xué)成分的影響

由表3可知，不同有機(jī)肥對烤后煙葉的常規(guī)化學(xué)成分及協(xié)調(diào)性的影響具有一定的差異性。各處理B2F、C3F的可溶性總糖、還原糖、全磷含量差異顯著，但均在優(yōu)質(zhì)烤煙含量范圍之內(nèi)。施用花生麩和黃豆粉處理的B2F、C3F淀粉含量均較為適宜，而其他處理的淀粉含量稍高；并且施用花生麩和黃豆粉后，全氮和煙堿含量較對照均有所下降，尤其是B2F的煙堿含量分別比對照降低21.8%、9.18%，全氮含量降低7.9%、4.76%，上部葉可用性更好。

鉀素是烤煙生長過程中的大量必需元素和烤后煙質(zhì)量的重要評價指標(biāo)。B2F全鉀含量表現(xiàn)為HS處理最高為2.11%，BS次之為2.05%，均達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙草鉀含量標(biāo)準(zhǔn)2.0%以上，其他處理均未達(dá)到；除對照外，各處理C3F煙葉含鉀量均較為適宜。在煙葉的調(diào)制、陳化和燃燒過程中，石油醚提取物是大量致香物質(zhì)的前體物，對煙葉香氣的形成起重要作用，各處理B2F、C3F石油醚提取物含量都以HS、JS和BS較高，超過5.0%，與其他處理差異明顯。

2.4 不同有機(jī)肥對烤煙中性致香物質(zhì)含量的影響

煙葉中不同的致香物質(zhì)產(chǎn)生的香氣類型、香氣質(zhì)量和香氣量均不同，致香物質(zhì)成分中以巨豆三烯酮2、β-大馬酮、香葉基丙酮、法尼基丙酮、苯甲醇、糠醛、新植二烯、茄酮的含量較高，其他成分則含量較低。

施用有機(jī)肥能顯著提高烤煙六大類煙葉致香物質(zhì)的含量。其中，施用花生麩處理的烤煙上部葉和中部葉類胡蘿卜素類、棕色化產(chǎn)物類、新植二烯等致香成分的含量較高，B2F較對照提升40.47%、75.05%、44.39%，C3F較對照提升了65.50%、47.29%、43.80%。施用雞糞和黃豆粉處理對提升烤煙類胡蘿卜素類及新植二烯致香成分效果明顯。各處理中，苯丙氨酸類致香成分的含量以施用黃豆粉較高，其B2F和C3F分別較對照提升86.04%、40.73%；而施用雞糞則可使茄酮和其他致香成分的含量提升較多，B2F分別比對照高139.53%、94.22%，C3F分別比對照高103.40%、177.14%。

新植二烯對提高煙草香氣具有重要作用。新植二烯含量占總致香物質(zhì)含量的85.91-89.31%，為含量最高的致香成分，與對照相比，施用有機(jī)肥能顯著提高烤煙中新植二烯的含量，其中施用花生麩后新植二烯在B2F和C3F中含量最高，其次為施用雞糞和黃豆粉。

3 結(jié)論與討論

本研究發(fā)現(xiàn)施用花生麩和黃豆粉能顯著降低烤煙中、上部葉的煙堿和總氮含量，并且上部葉淀粉的含量亦有所降低，使煙葉的吃味和刺激性有所改善，上部葉煙葉可用性更強(qiáng)。這與仝延鵬研究結(jié)果一致，可能是由于施用有機(jī)肥后，降低了對煙株生長后期土壤氮素水平供應(yīng)，促使煙葉碳氮代謝的轉(zhuǎn)換，促進(jìn)煙葉的協(xié)調(diào)生長[11]。石油醚提取物含量高的煙葉化學(xué)成分含量一般比例協(xié)調(diào)、色度飽滿、光澤強(qiáng)、油分多、彈性好、香氣醇正豐滿、吃味醇和舒適，綜合素質(zhì)較好。武雪萍[12]發(fā)現(xiàn)，增施有機(jī)肥能顯著提高烤煙石油醚提取物和煙葉中性致香物質(zhì)含量，本試驗(yàn)施用花生麩、黃豆粉和雞糞亦得出相同的結(jié)果。

中性致香物質(zhì)含量隨著煙葉成熟度的提高而增加，成熟度好的煙葉經(jīng)過調(diào)制加工后，各種常規(guī)化學(xué)成分含量適宜，比值協(xié)調(diào)，外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量明顯增高，香氣量足質(zhì)好[13]。本試驗(yàn)中通過施用花生麩和黃豆粉的外觀質(zhì)量評價較高，在其B2F和C3F等級中，新植二烯及類胡蘿卜素類的中性致香成分明顯得到提升。此外，施用黃豆粉處理的苯丙氨酸類致香成分的含量較高；而施用雞糞則可使茄酮和其他致香成分的含量提升較多。新植二烯是烤后煙中重要的萜烯類化合物，能提高煙葉吃味和香氣，本身有一種令人愉悅的氣味，可通過降解轉(zhuǎn)化形成其他致香成物質(zhì)。施用有機(jī)肥后，可使土壤的氮素供應(yīng)能力增加，使得煙株有更多的氨基酸和蛋白質(zhì)得以合成，提高了新植二烯等中性致香物質(zhì)的含量，這也是花生麩和黃豆粉可改善烤煙致香物質(zhì)含量的原因所在。

綜合比較烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀，發(fā)現(xiàn)使用花生麩和黃豆粉不僅可使烤后煙葉的化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，煙葉外觀質(zhì)量較好，中性香氣物質(zhì)含量較高，并且可以獲得更高的產(chǎn)量、產(chǎn)值。但黃豆粉處理相對成本較高，經(jīng)濟(jì)效益不如施用花生麩。因此，生產(chǎn)上更為推薦花生麩作為有機(jī)肥配施種植。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉洋.有機(jī)肥對植煙土壤NPK轉(zhuǎn)化及烤煙香氣物質(zhì)的影響[D].貴州大學(xué)，2015.

[2]劉旭，邵孝侯，毛欣宇，等.EM生物有機(jī)肥對甜玉米生長發(fā)育及土壤特性的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，01：301-302.

[3]丁雷，李俊華，趙思峰，等.生物有機(jī)肥和拮抗菌對土壤有效養(yǎng)分和土壤酶活性的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，03：504-510.

[4]王玉，侯玉杰，付乃峰，等.生物有機(jī)肥對茶園土壤肥力、養(yǎng)分及土壤環(huán)境的影響[J].北方園藝，2011，17：171-173.

[5]田小明，李俊華，危常州，等.不同生物有機(jī)肥用量對土壤活性有機(jī)質(zhì)和酶活性的影響[J]. 中國土壤與肥料，2012，01：26-32.

[6]胡可，李華興，盧維盛，等.生物有機(jī)肥對土壤微生物活性的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，02：303-306.

[7]胡誠，曹志平，羅艷蕊，等.長期施用生物有機(jī)肥對土壤肥力及微生物生物量碳的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2007，03：48-51.

[8]劉典三，劉國順，楊永峰，等.不同類型有機(jī)肥對烤煙石油醚提取物及香氣物質(zhì)含量的影響[J].中國土壤與肥料，2013，01：74-79.

[9]李合生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2006： 186–199.

[10]王瑞新.煙草化學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003：250–286.

[11]仝延鵬，劉朝科，王逸飛，古力，羅維，顧學(xué)文，張重義.精制有機(jī)肥對烤煙化學(xué)成分及香氣物質(zhì)含量的影響[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，26（3）：35～38

[12]武雪萍，鐘秀明，秦艷青，等.不同種類餅肥與化肥配施對煙葉香氣質(zhì)量的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2006，06：1196-1201.

[13]朱忠，冼可法，尚希勇.中上部不同成熟度烤煙煙葉與主要化學(xué)成分和香味物質(zhì)組成關(guān)系的研究[J].中國煙草學(xué)報(bào)，2008，01：6-12.

資助項(xiàng)目：河南濃香型優(yōu)質(zhì)烤煙品種篩選與工業(yè)應(yīng)用研究（HNZY102013002）

作者簡介： 何澎，煙葉分級技師，主要從事煙葉分級和煙葉品質(zhì)研究。

*通訊作者：楊丙釗，碩士，高級技師，主要從事煙葉分級研究。endprint