稀土元素肥料對烤煙致香物質(zhì)含量和評吸質(zhì)量的影響

高華軍，黃瑾，鐘二昌，林北森，黃忠言

廣西壯族自治區(qū)煙草公司百色市公司科研所，廣西百色市城東路533000

稀士元素并非烤煙生理必需元素，而是一種對烤煙內(nèi)在質(zhì)量有重要影響的特征元素。作為一種生理活性物質(zhì)，適宜濃度的稀土元素及其化合物施在煙草上，能促進煙株生長發(fā)育，增加產(chǎn)量，改善煙葉品質(zhì)［1-2］。目前對烤煙稀土元素的研究多集中于稀土元素對烤煙生理、煙葉產(chǎn)量和常規(guī)化學成分的影響方面［3-6］，而對煙葉致香物質(zhì)含量影響的研究較少?？緹熤孪阄镔|(zhì)含量是衡量煙葉品質(zhì)的重要因素之一。煙葉的致香物質(zhì)含量與其香氣質(zhì)和香氣量呈正相關［7］，是對煙葉香氣質(zhì)、香氣量及香型進行評價的重要指標［8-9］。國內(nèi)已有很多學者就烤煙致香物質(zhì)與生態(tài)條件［10］、品種［11］、施肥［12-14］、灌水［15］、成熟度［16-17］、調(diào)制［18-19］等的關系進行了研究，認為合理的技術措施有利于烤煙致香物質(zhì)的積累與煙葉品質(zhì)的提高。為此，采用田間試驗研究了稀土元素肥料對烤煙致香物質(zhì)含量和評吸質(zhì)量的影響，旨在為優(yōu)質(zhì)高香氣特色煙葉的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

大田試驗于2008年在百色市靖西縣化峒鎮(zhèn)進行。供試土壤為壤土，0～20 cm土層有機質(zhì)含量49.45 g/kg，全氮3.06 g/kg，全磷1.81 g/kg，全鉀6.11 g/kg，堿解氮255 mg/kg，速效磷（P2O5）36 mg/kg，速效鉀（K2O）57 mg/kg，硫35 mg/kg，交換性鈣47.60 cmol/kg，交換性鎂0.50 cmol/kg，銅3.22 mg/kg，鋅1.82 mg/kg，鐵23.73 mg/kg，錳5.86 mg/kg，硼0.08 mg/kg，鉬0.106 mg/kg，氯7 mg/kg，pH8.12。前茬作物為玉米?？緹熎贩N為云煙85，采用漂浮育苗，3月16日利用移栽器進行膜上移栽，種植行株距110 cm×50 cm。施純氮97.5 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶3。施用肥料種類和用量為復肥（9-12-26）750 kg/hm2，硝酸鉀225 kg/hm2，硼砂18 kg/hm2，硫酸鎂60 kg/hm2，硫酸鋅30 kg/hm2。其中煙草專用復合肥起壟時條施；硝酸鉀75 kg/hm2移栽時隨定根水施用，其他肥料150 kg/hm2在烤煙移栽后7～10 d，15～20 d分兩次灌根；硼砂、硫酸鎂、硫酸鋅在移栽時隨定根水施用。

1.2 試驗設計

選取“利煙王”、“精品稀土”、“益植素”（液體）、“益植素”（粉劑）等4種稀土元素肥，以噴清水作為對照（CK）。其中“利煙王”主要成分為稀土元素化合物（廣西柳州稀土動植寶有限公司）；“精品稀土”、“益植素”（液體）、“益植素”（粉劑）的稀土氧化物≥38%，（有研稀土新材料股份有限公司）。設置以下處理：①清水對照（CK）；②“利煙王”；③“精品稀土”；④“益植素”（液體），簡稱“益植素”（液）；⑤“益植素”（粉劑），簡稱“益植素”（固）。分別在烤煙移栽后30 d噴施，每隔10 d噴1次，共4次，各種肥料的使用均按說明書進行。采取隨機區(qū)組試驗設計，3次重復，隨機排列，每小區(qū)4行，面積60 m2。按當?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術規(guī)范進行田間管理。

1.3 測定項目及方法

烘烤結束后，根據(jù)烤煙42級國標（GB 2635—92）對烤后煙葉分級，取各處理X2F（3～5葉位）、C3F（8～12葉位）、B2F（14～17葉位）等級煙樣各3.0 kg由農(nóng)業(yè)部煙草產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心進行樣品評吸，并參照文獻［20］的方法測定中部葉（C3F）的致香物質(zhì)含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 稀土元素肥料對烤煙致香物質(zhì)含量的影響

經(jīng)定性定量分析，共檢出36種對煙葉致香成分有較大影響的化合物（表1）。其中醇類8種，醛類6種，酮類14種，酯類6種，酚類1種，烴類1種。含量較高的致香物質(zhì)主要有新植二烯、糠醛、2-乙酸苯乙酯、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醛、糠醇、苯乙醇、二氫獼猴桃內(nèi)酯、香葉基丙酮等。

表1 稀土元素肥料對烤煙致香物質(zhì)含量的影響Tab.1 Effects of rare earth fertilizer on content of aroma components （μg/g）

在測定的36種香氣成分中，“利煙王”處理的煙葉糠醛、2-乙酸苯乙酯、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醇、苯乙醛、糠醇、二氫獼猴桃內(nèi)酯、亞油酸甲酯等10種致香物質(zhì)成分含量較高，且不同程度地高于對照；“精品稀土”處理的煙葉中糠醛、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醇、苯乙醛等6種物質(zhì)含量高于對照；“益植素”（液）處理的煙葉中糠醛、2-乙酸苯乙酯、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醇、糠醇等7種物質(zhì)含量高于對照；“益植素”（固）處理的煙葉中糠醛、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醛、苯乙醇、亞油酸甲酯、巨豆三烯酮-A等8種物質(zhì)含量高于對照；而對照中僅糠醇、香葉基丙酮、亞油酸甲酯等物質(zhì)含量較高。

從致香物質(zhì)總量看，各處理煙葉總致香物質(zhì)含量均高于對照，以“益植素”（固）處理最高，其次為“利煙王”處理，其他依次為“益植素”（液）處理、“精品稀土”處理。表明施用稀土元素肥料能明顯提高煙葉香氣物質(zhì)含量。各處理新植二烯含量占致香物質(zhì)總量的88%以上，因此新植二烯的變化趨勢與致香物質(zhì)總量的變化趨勢相一致。

2.2 稀土元素肥料對烤煙評吸質(zhì)量的影響

由表2可以看出，不同稀土元素肥料對烤煙評吸質(zhì)量有較大影響。對于下部煙葉，“利煙王”處理的煙葉評吸總分最高，香氣質(zhì)、香氣量、余味得分均高于對照和其他處理，雜氣和刺激性也較小，“精品稀土”、“益植素”（液）處理的煙葉評吸得分也均高于對照，但“益植素”（固）處理的煙葉評吸得分低于對照。對于中部煙葉，評吸總分仍以“利煙王”處理最高，質(zhì)量檔次較高，其香氣質(zhì)好、香氣量足、余味舒適、刺激性和雜氣較小，其他各處理的評吸得分略低于對照，并以“益植素”（液）處理煙葉評吸質(zhì)量最低。對于上部煙葉，僅“利煙王”處理的評吸得分略高于對照，其他處理低于對照，但質(zhì)量檔次均為中等或中等偏下。

表2 稀土元素肥料對烤煙評吸質(zhì)量的影響Tab.2 Effects of rare earth fertilizer on sensory evaluation quality

3 小結

（1）施用“稀土元素”肥料能明顯提高煙葉中總致香物質(zhì)含量，以“益植素”（固）和“利煙王”處理效果較明顯，且“利煙王”和“益植素”（固）處理還能提高煙葉中主要致香物質(zhì)含量，其他處理對提高煙葉致香物質(zhì)總量和主要致香物質(zhì)含量也有較好效果。

（2）“利煙王”處理的各部位煙葉的評吸得分較高，且改善中部煙葉的效果最為明顯，其香氣質(zhì)好、香氣量充足、余味舒適、刺激性較小，評吸質(zhì)量好。噴施“精品稀土”和“益植素”（液）處理各部位煙葉的評吸得分也較高，評吸質(zhì)量較好，但其上部葉評吸得分較低，質(zhì)量檔次中等。噴施“益植素”（固）處理的下部、上部煙葉評吸質(zhì)量均明顯降低。

［1］張曉海，雷永和，殷端，等.稀土對烤煙生長和代謝的影響研究［J］.西南農(nóng)業(yè)大學學報，1997（5）：431-433.

［2］曾群望.稀土元素在烤煙及其生態(tài)環(huán)境中的行為［J］.中國煙草科學，1995（3）：21-24.

［3］陳為鈞，魏正貴，陶冶，等.鑭對煙草葉綠體光化學反應的影響［J］.作物學報，2001，27（4）：506-511.

［4］張長云.稀土元素的生理機制與烤煙生產(chǎn)［J］.中國農(nóng)學通報，2007，23（8）：221-224.

［5］楊先科，李敏，武藝.稀土對烤煙增產(chǎn)與品質(zhì)改善的作用機理研究［J］.貴州環(huán)?？萍?，2005，11（3）：33-35.

［6］劉春生，勞秀榮，楊守祥，等.煙草吸收稀土元素的動態(tài)研究［J］.中國煙草科學，1996（2）：5-8.

［7］韓錦峰，汪耀富，錢曉剛，等.煙草栽培生理［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003：189-221.

［8］左天覺.煙草的生產(chǎn)、生理與生物化學［M］.朱尊權，等譯.上海：上海遠東出版社，1993：199-208.

［9］Weeks W W.Chemistryoftobaccoconstituentsinfluencing flavor and aroma［J］.RecAdv Tob Sci，1985（11）：175-200.

［10］簡永興，董道竹，李連利，等.種植海拔對烤煙中性揮發(fā)性香氣物質(zhì)及燃吸品質(zhì)的影響［J］.煙草科技，2009（9）：43-46.

［11］汪耀富，高華軍，劉國順，等.不同基因型烤煙葉片致香物質(zhì)含量的對比分析［J］.中國農(nóng)學通報，2005，21（5.）：117-120.

［12］汪耀富，高華軍，劉國順，等.氮、磷、鉀肥配施對烤煙化學成分和致香物質(zhì)含量的影響［J］.植物營養(yǎng)與肥料學報，2006，12（1）：76-81.

［13］趙銘欽，王瑩，李元實，等.有機物質(zhì)對烤煙中性香氣物質(zhì)成分及評吸質(zhì)量的影響［J］.中國煙草科學，2008，29（5）：6-10.

［14］韋鳳杰，張國顯，常思敏，等.鋅對豫西烤煙香氣物質(zhì)含量和評吸質(zhì)量的影響［J］.河南農(nóng)業(yè)大學學報，2008，42（3）：263-267.

［15］汪耀富，宋世旭，楊億軍.成熟期灌水對烤煙化學成分和致香物質(zhì)含量的影響［J］.灌溉排水學報，2007，26（3）：101-104.

［16］韓富根，彭麗麗，馬永建，等.不同采收成熟度對烤煙香氣質(zhì)量的影響［J］.土壤，2010，42（1）：65-70.

［17］汪耀富，高華軍.采收時間對烤煙致香物質(zhì)含量和評吸質(zhì)量的影響［J］.西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2006，34（12）：74-78.

［18］宮長榮，汪耀富，趙銘欽，等.烘烤過程中煙葉香氣成分變化的研究［J］.煙草科技，1995（5）：31-33.

［19］王能如，徐增漢，李章海，等.變黃末期煙葉變黃和凋萎程度對翠碧1號品種香型的影響［J］.煙草科技，2010（5）：51-55.

［20］常愛霞，賈興華，馮全福，等.特香型烤煙香氣成分檢測及香氣性狀遺傳分析［J］.中國農(nóng)業(yè)科學，2004，37（12）：2033-2038.