土壤生態(tài)與煙葉質(zhì)量的關(guān)系

，，

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,長(zhǎng)沙 410128； 2 南陽(yáng)市政府煙葉生產(chǎn)辦公室，河南南陽(yáng) 473000；3 南陽(yáng)市煙草公司內(nèi)鄉(xiāng)縣分公司，河南內(nèi)鄉(xiāng) 474350)

2012-07-14

李 鵬(1975—)，男，河南南陽(yáng)人，碩士研究生，Email:nyyynx@126.com。

土壤生態(tài)與煙葉質(zhì)量的關(guān)系

李鵬1，沈笑天2，別毅兵3

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,長(zhǎng)沙 410128； 2 南陽(yáng)市政府煙葉生產(chǎn)辦公室，河南南陽(yáng) 473000；3 南陽(yáng)市煙草公司內(nèi)鄉(xiāng)縣分公司，河南內(nèi)鄉(xiāng) 474350)

闡述了土壤生態(tài)和煙草質(zhì)量的概念，從土壤生態(tài)與煙葉內(nèi)在化學(xué)成分與香氣質(zhì)量的關(guān)系等方面綜述了土壤生態(tài)與影響煙葉質(zhì)量的概念及煙葉質(zhì)量與土壤生態(tài)的關(guān)系，認(rèn)為改良土壤生態(tài)狀況有利于提高煙葉質(zhì)量。

土壤生態(tài)；煙葉質(zhì)量

土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。作物生長(zhǎng)與土壤的生態(tài)環(huán)境聯(lián)系密切[1]。現(xiàn)代科技日新月異的發(fā)展和伴之而來(lái)的日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題,使得作為地球陸地生態(tài)系統(tǒng)重要組成部分的土壤受到越來(lái)越多的關(guān)注,人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到土壤在持續(xù)生產(chǎn)、人類(lèi)健康及環(huán)境質(zhì)量中占有愈來(lái)愈重要的地位。有關(guān)土壤與持續(xù)環(huán)境的研究已成為當(dāng)前我國(guó)學(xué)者和國(guó)際土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)及環(huán)境科學(xué)界共同關(guān)注的熱點(diǎn)課題之一[2]。

1 土壤生態(tài)

眾所周知，土壤不僅是陸地上動(dòng)植物的立地條件，而且也是地下生物生存的場(chǎng)所，同時(shí)，土壤也是周?chē)h(huán)境物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換機(jī)與調(diào)節(jié)器[3]。因此，其研究對(duì)象應(yīng)該包括：土壤、生物、環(huán)境與人類(lèi)。關(guān)于土壤生態(tài)系統(tǒng)的概念，許多學(xué)者作過(guò)探討[4～8]，認(rèn)為：土壤生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)亞系統(tǒng)；土壤生態(tài)系統(tǒng)是以土壤為研究核心的生態(tài)系統(tǒng)，是由土壤、生物及環(huán)境要素三個(gè)部分組成的具有結(jié)構(gòu)和功能的一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)和能量轉(zhuǎn)換器，是一個(gè)可解剖的具有三維空間的樣塊和實(shí)體，受人類(lèi)活動(dòng)影響的生態(tài)系統(tǒng)，因而其結(jié)構(gòu)和功能會(huì)發(fā)生相應(yīng)的分化與變異。

2 煙葉質(zhì)量

煙葉質(zhì)量是一個(gè)綜合概念，包括外觀(guān)質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、物理特性、化學(xué)成分和安全性。不同地區(qū)、不同時(shí)期、不同消費(fèi)群體對(duì)煙葉的質(zhì)量要求不盡相同。也就是說(shuō)煙葉質(zhì)量概念有地域性、時(shí)間性和適應(yīng)性。隨著世人對(duì)吸煙和健康問(wèn)題的高度關(guān)注，煙葉的安全性和可用性越來(lái)越受到重視。對(duì)煙葉的外觀(guān)質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、物理特性、化學(xué)成分的要求也有不同程度的變化[9]。優(yōu)質(zhì)煙葉要求香氣充足，香氣質(zhì)純，吃味醇和，余味舒適，安全性好。香吃味、油分是煙葉質(zhì)量要素的主要內(nèi)容。煙草的質(zhì)量是消費(fèi)者對(duì)煙葉燃燒后煙氣特性的綜合反應(yīng)[10]。

3 土壤生態(tài)與煙葉質(zhì)量的關(guān)系

3.1 土壤生態(tài)與煙葉質(zhì)量密切相關(guān)

土壤生態(tài)影響煙葉質(zhì)量，煙葉質(zhì)量反映土壤生態(tài)。煙草雖然在不同類(lèi)型土壤上都可生長(zhǎng)，但不同的土壤上煙草的產(chǎn)量、品質(zhì)差異很大[10]。劉國(guó)順認(rèn)為，生態(tài)條件是決定煙葉質(zhì)量的基本因素，氣候和土壤環(huán)境使煙葉香吃味具有明顯的、不可代替的地域特色和生態(tài)優(yōu)勢(shì)[11]。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家提出要優(yōu)化種植布局，讓生態(tài)條件好的產(chǎn)區(qū)因此出名[12]。這是因?yàn)闊煵萑~片與果實(shí)和種子不同，它是植物中最活躍的器官，不能緩沖生長(zhǎng)環(huán)境變化的影響。煙葉質(zhì)量對(duì)土壤等環(huán)境條件的敏感反應(yīng)使優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)具有很大的地域局限性，在很大程度上受制于土壤生態(tài)條件。

3.2 土壤生態(tài)與煙葉內(nèi)在化學(xué)成分與香氣質(zhì)量的關(guān)系

煙草企業(yè)和煙草化學(xué)家很早就注重研究不同土壤生態(tài)區(qū)煙葉內(nèi)在化學(xué)成分與香氣質(zhì)量的差異。煙葉香氣的量、質(zhì)、型狀況是由多種香氣成分的組成、含量、比例及相互作用所決定的，多項(xiàng)研究證明它與土壤生態(tài)密切相關(guān)。左天覺(jué)等[13]對(duì)北美各主要煙葉產(chǎn)區(qū)的烤煙內(nèi)致香成分進(jìn)行了分析比較，提出各地烤煙內(nèi)致香成分種類(lèi)基本相同，烤煙香氣風(fēng)格的主要差異是致香成分間組成比例不同而造成的。冼可法等[14，15]對(duì)云南和河南的烤煙香氣成分進(jìn)行了分析比較研究，發(fā)現(xiàn)煙草的香型與氮雜環(huán)類(lèi)香氣成分含量有關(guān)，濃香型煙葉氮雜環(huán)類(lèi)香氣成分較高，而清香型煙葉含量相對(duì)較低。李云[16]的研究表明了不同地區(qū)種植的煙草中和香味關(guān)系很大的低級(jí)脂肪酸成分和含量的差異很大，并認(rèn)為這是形成不同產(chǎn)地?zé)熑~獨(dú)特風(fēng)格的主要因素。張燕等[17]收集了國(guó)內(nèi)外6個(gè)產(chǎn)地不同等級(jí)的香料煙樣品，其研究結(jié)果表明不同產(chǎn)地香料煙的內(nèi)在化學(xué)成分、必需營(yíng)養(yǎng)元素和揮發(fā)性致香物質(zhì)差異均較大。 隨著煙草化學(xué)分析手段的提高和對(duì)煙葉內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)和香氣研究的不斷深入，人們更明確認(rèn)識(shí)到，在影響煙葉內(nèi)在化學(xué)成分和煙葉香氣風(fēng)格的諸多因素中，土壤生態(tài)環(huán)境的綜合影響最大[13～15,18～20]。因?yàn)橄嗤臒煵蓊?lèi)型或品種在不同的土壤生態(tài)條件和栽培措施的作用下，其香氣風(fēng)格和內(nèi)在化學(xué)成分的組成和比例均會(huì)發(fā)生重大的變化[21～23]。邵麗等認(rèn)為，生態(tài)條件對(duì)煙株田間長(zhǎng)相長(zhǎng)勢(shì)、煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值、化學(xué)成分、致香物質(zhì)含量和煙葉評(píng)吸質(zhì)量的影響大于品種造成的影響[24]。因此，合理布局選擇適宜的土壤生態(tài)條件是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的關(guān)鍵措施之一。韓錦峰、王瑞新等1989年開(kāi)始研究不同海拔高度對(duì)煙葉致香成分的影響[25～27]。冼可法等對(duì)我國(guó)優(yōu)質(zhì)烤煙的中性香味物質(zhì)做了分析，篩選出了有云煙香味、組成較簡(jiǎn)單的香味物質(zhì)組，通過(guò)與河南烤煙香味物質(zhì)對(duì)比分析表明，云煙的清香與河南的濃香都是多種香味物質(zhì)按各自不同比例組成的綜合感官質(zhì)量反映[28]。周冀衡等[18]為了探索不同烤煙種植生態(tài)區(qū)煙葉的香型和香氣質(zhì)量與揮發(fā)性香氣物質(zhì)的相關(guān)性，1999～2001年分別對(duì)5個(gè)主產(chǎn)煙區(qū)具有典型香氣特征的烤煙樣品中揮發(fā)性香氣物質(zhì)進(jìn)行了跟蹤聚類(lèi)分析，結(jié)果表明，煙葉質(zhì)體色素的降解產(chǎn)物在揮發(fā)性香氣物質(zhì)中含量最高，占所測(cè)揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量的85%～96%。其中以新植二烯、類(lèi)胡蘿卜素降解產(chǎn)物對(duì)烤煙香型和香氣質(zhì)量的影響最大，西柏三烯類(lèi)降解產(chǎn)物和糠醛類(lèi)化合物在南方清香型煙葉中含量較高，芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物和乙酰吡咯在北方濃香型煙葉中含量較高。周冀衡等[19]對(duì)中國(guó)云南大理、湖南桂陽(yáng)煙區(qū)和從津巴布韋、巴西進(jìn)口的烤煙樣品，進(jìn)行了質(zhì)體色素及中性揮發(fā)性香氣物分析比較，結(jié)果表明，各產(chǎn)區(qū)烤煙中上述香氣物含量存在著較大差異。其中云南大理和津巴布韋烤煙中質(zhì)體色素及其降解形成的中性香氣物質(zhì)含量明顯高于其他產(chǎn)區(qū)，云南烤煙中類(lèi)胡蘿卜素和其降解形成的香氣物含量明顯高于其他烤煙。這種差異主要是由土壤生態(tài)因素決定的。

3.3 改良土壤生態(tài)狀況有利于提高煙葉質(zhì)量

王瑞新等[29]對(duì)不同施肥方式對(duì)香氣主要成分的影響進(jìn)行研究，表明了改變施肥措施、改良土壤生態(tài)環(huán)境對(duì)改善煙葉香氣是有效的。韓錦峰等[30]提出，餅肥N和化肥N各50%有利于提高烤煙產(chǎn)量和上等煙比例。任永浩等[31]對(duì)不同根際pH值下烤煙香氣化學(xué)成分研究后推測(cè)，根際pH可能影響烤煙香氣風(fēng)格。韓錦峰等[32]研究了干旱脅迫對(duì)烤煙化學(xué)成分及香氣物質(zhì)含量的影響，表明烤煙生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中任一時(shí)期土壤干旱對(duì)煙葉化學(xué)成分和香氣物質(zhì)含量都有很大影響。韋鳳杰深入研究土壤施用有機(jī)肥條件下煙葉發(fā)育過(guò)程中香氣前提物的代謝及其香氣物質(zhì)形成，認(rèn)為使用有機(jī)肥有利于胡蘿卜素等煙葉致香的前體物質(zhì)的形成。

研究還發(fā)現(xiàn)，烤煙原料在致香成分特征上存在著明顯的差異，出現(xiàn)這種差異主要是由土壤生態(tài)因素決定的。由于土壤生態(tài)對(duì)煙葉香氣風(fēng)格形成的主導(dǎo)性，使人們?cè)跓熑~種植、原料采購(gòu)和工業(yè)配方的研究中，越來(lái)越重視對(duì)各生態(tài)區(qū)煙葉香氣特征特性及內(nèi)在化學(xué)成分的研究[33～35]。這為烤煙生產(chǎn)有效利用煙葉產(chǎn)區(qū)土壤生態(tài)多樣性特點(diǎn)，對(duì)各煙區(qū)烤煙品質(zhì)和質(zhì)量風(fēng)格進(jìn)行有效定位，有選擇地進(jìn)行利用國(guó)產(chǎn)烤煙替代進(jìn)口煙葉的研究開(kāi)發(fā)，提供了重要的理論基礎(chǔ)。同時(shí)也為中國(guó)卷煙工業(yè)企業(yè)科學(xué)、合理使用所采購(gòu)的煙葉原料及建設(shè)煙葉生產(chǎn)基地提供了依據(jù)。

[1] 任祖淦,陳玉水,唐福欽,等.優(yōu)化肥料結(jié)構(gòu)促進(jìn)稻田土壤生態(tài)良性循環(huán)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1996,16(5) :548-554.

[2] 熊東紅，賀秀斌，周紅藝.土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J].世界科技研究與發(fā)展，2005，27(1)：71-75.

[3] 楊林章,徐琪.土壤生態(tài)系統(tǒng)[M].北京：科學(xué)出版社，2005.4-5.

[4] 熊 毅.土壤生態(tài)系統(tǒng)研究的意義與展望[J].土壤，1978，(6)：209-210.

[5] 黃瑞采.從物質(zhì)實(shí)體和“生態(tài)系統(tǒng)”來(lái)研究土壤[J].土壤學(xué)進(jìn)展，1979，(5)：1-19.

[6] 徐 琪.土壤生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)及其研究[J].土壤學(xué)進(jìn)展，1982，(4)：1-12.

[7] 柯夫達(dá).土壤學(xué)原理[M].陸寶樹(shù)等譯.北京：科學(xué)出版社，1982.

[8] 吳照錄.生態(tài)學(xué)的發(fā)展階段及其特點(diǎn)[J].生態(tài)學(xué)雜志，1994，13(5)：67-72.

[9] 王瑞新.煙草化學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1994.159.

[10]劉國(guó)順.煙草栽培學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.70.

[11]劉國(guó)順.國(guó)內(nèi)外煙葉質(zhì)量差距分析和提高煙葉質(zhì)量技術(shù)途徑探討[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2003，(增刊)：54-58.

[12]劉國(guó)順,汪耀富,符云鵬,等.建立“名、優(yōu)、特”煙葉產(chǎn)區(qū)提高煙葉品質(zhì)和可用性[J].煙草科技,2001，(8)：35-37.

[13]左天覺(jué)，朱尊權(quán).煙草的生產(chǎn)、生理和生物化學(xué)[M].上海：上海遠(yuǎn)東出版社，1993.

[14]冼可法.云南烤煙中性物質(zhì)分析研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，1991，(2)：1-9.

[15]劉百戰(zhàn)，冼可法.不同部位、成熟度及顏色的云南烤煙中某些中性香味成分的分析研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，1993，(3)：46-53.

[16]李 云.一些中國(guó)煙草低級(jí)脂肪酸的研究[J].煙草學(xué)刊，1990(1)：21-28.

[17]張 燕.不同產(chǎn)地香料煙內(nèi)在化學(xué)成份及致香物質(zhì)分析[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2003，(4)：12-16.

[18]周冀衡，楊虹琦，林桂華，等.不同烤煙產(chǎn)區(qū)煙葉中主要揮發(fā)性香氣物質(zhì)的研究[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) ，2004，(1)：20-23.

[19]周冀衡，王 勇 ，邵 巖，等.產(chǎn)煙國(guó)部分煙區(qū)烤煙質(zhì)體色素及主要揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量的比較[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)， 2005，(2)：128-132.

[20]周冀衡，朱小平，王彥亭，等.煙草生理與生物化學(xué)[M].合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1996.

[21]楊虹琦，周冀衡，楊述元，等.不同產(chǎn)區(qū)烤煙中主要潛香型物質(zhì)對(duì)評(píng)吸質(zhì)量影響的研究[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005，3l(1)：ll-l4.

[22]楊虹琦，周冀衡，羅澤民，等.煙葉質(zhì)體色素與香味物質(zhì)形成關(guān)系的研究[A].見(jiàn)：陳江華.中國(guó)煙葉學(xué)術(shù)論文集[C].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2004.471-474.

[23]楊虹琦，周冀衡，羅澤民，等.不同烤煙產(chǎn)區(qū)質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物的研究[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2004，(5)：638-644.

[24]邵 麗，晉 艷，楊字虹，等.生態(tài)條件對(duì)不同烤煙品種煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].煙草科技/栽培與調(diào)制，2002，(10)：40-45.

[25]李 云.氣相色譜法分析煙葉中的低級(jí)脂肪酸[J].煙草科技，1989，(3):27-30.

[26]王瑞新.烤煙不同品種香氣物質(zhì)成分的定量分析[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1991，(2):152.

[27]韓錦鋒.烤煙香氣物質(zhì)及施肥種類(lèi)施肥量對(duì)香氣物質(zhì)的影響[J].作物學(xué)報(bào)，1993，(2)：78.

[28]洗可法.云南烤煙中性香味物質(zhì)分析研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào),1992，1(2):1-9.

[29]王瑞新，馬常力.烤煙香氣物質(zhì)及不同施肥類(lèi)型對(duì)其主要成分的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1990，(2)：159-164.

[30]韓錦峰,楊素勤.餅肥種類(lèi)及其化肥配施比對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),1998，(3)：11-14.

[31]任永浩 陳建軍.不同根際PH值下烤煙香氣化學(xué)成分的研究[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1994，15(1)：127-132.

[32]韓錦峰 汪耀富.干旱脅迫對(duì)烤煙化學(xué)成分和香氣物質(zhì)含量的影響[J].,中國(guó)煙草，1994，(1)：35-38.

[33]周正紅.煙草中化學(xué)成分對(duì)卷煙色香味品質(zhì)影響及其研究進(jìn)展[J].煙草科技，1997，(2)：22-25.

[34]史宏志，劉國(guó)順.煙草香味學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[35]安德艷.對(duì)不同生態(tài)條件烤煙香氣成分的研究[J].貴州煙草，1998，(2)：40-44.

S572.06

A

1001-5280(2012)07-0127-03

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.07.37

責(zé)任編輯：陳向科