不同鉀肥種類(lèi)對(duì)烤煙品質(zhì)的影響

盧 劍 ，王 龍 ，孫曙光 ，王 劍 ，李俊麗 ，周 琳 ，馬君紅 ，趙 莉 ，于建軍

（1.國(guó)家煙草栽培生理生化研究基地，河南鄭州450002；2.四川省煙草公司涼山州公司寧南縣營(yíng)銷(xiāo)部，四川寧南615400；3.湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，湖北武漢430030；4.四川省煙草公司涼山州公司會(huì)理縣營(yíng)銷(xiāo)部，四川會(huì)理615100）

烤煙是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，無(wú)論種植面積還是總產(chǎn)量，都居世界第1位[1]。同時(shí)，烤煙是一種產(chǎn)量和質(zhì)量并重的作物，在保證品質(zhì)的基礎(chǔ)上提高產(chǎn)量才是有意義的[2]?？緹熲浐渴呛饬靠緹熎焚|(zhì)的重要指標(biāo)之一，鉀既能提高烤煙燃燒性，又與烤煙香吃味及卷煙制品安全性緊密相關(guān)，同時(shí)對(duì)煙株生長(zhǎng)具有非常重要的生理生化作用[3-5]。

與國(guó)外優(yōu)質(zhì)煙葉鉀含量相比較，涼山煙葉鉀含量普遍偏低，這已成為限制涼山煙葉質(zhì)量進(jìn)一步提高的因素之一[6-8]。本研究采用對(duì)比分析法，探尋適宜烤煙品質(zhì)提升的鉀肥種類(lèi)，對(duì)提高涼山煙葉質(zhì)量、增強(qiáng)涼山煙葉市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)涼山煙葉可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試品種為云煙87，選取上部14～16葉位，中部8～12葉位，下部4～6葉位。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，即對(duì)照（CK）.常規(guī)栽培（鉀肥由復(fù)合肥提供）；T1.黃腐酸鉀；T2.高效鉀；T3.硝酸鉀；T4.硫酸鉀。每個(gè)處理施肥量一致，農(nóng)家肥和微肥一次性施入，其余肥料按基肥60%，追肥40%施用，每公頃純N用量為90 kg，N∶P2O5∶K2O比例為1∶1.5∶3，其余田間管理按照GAP管理進(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 煙葉的外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)及方法 外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)主要采用描述性分析，包括顏色、色度、成熟度、油分、結(jié)構(gòu)、身份，參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2635—92進(jìn)行。

1.3.2 常規(guī)化學(xué)成分測(cè)定 糖（總糖和還原糖）、總氮、煙堿、鉀、氯含量分別按照中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YC-T159—2002，YC-T161—2002，YC-T 160—2002，YC-T 173—2003，YC-T 162—2002方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 中性致香成分測(cè)定 樣品處理：葉片粉末狀樣品→水蒸氣蒸餾→二氯甲烷萃?。?0 g煙葉＋1 g檸檬酸＋350 mL蒸餾水＋0.5 mL內(nèi)標(biāo)（硝基苯）于500 mL圓底燒瓶中，再加40 mL二氯甲烷于另一250 mL圓底燒瓶中，60℃水浴加熱250 mL圓底燒瓶，同時(shí)用蒸餾萃取儀蒸餾萃?。鸁o(wú)水硫酸鈉干燥有機(jī)相→60℃水浴濃縮至1 mL左右，即得煙葉的精油。經(jīng)前處理制備得到的分析樣品，由氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC/MS）鑒定結(jié)果和NIST庫(kù)檢索定性。

儀器為HP5890-5972氣質(zhì)連用儀。GC/MS分析條件：色譜柱，HP-5（60 m×0.25 mm.i.d.×0.25 μm d.f.）；載氣及流速，He 0.8 mL/min；進(jìn)樣口溫度為250℃；傳輸線(xiàn)溫度為280℃；離子源溫度為177℃；升溫程序：50℃，2 min后，以每分鐘2℃的速度升至120℃，5 min后再以每分鐘2℃的速度升至240℃，30 min；分流比為 1∶1.5，進(jìn)樣量為 2 μL；電離能 70 eV；質(zhì)量數(shù)范圍50～500 amu；MS譜庫(kù)NIST02；采用內(nèi)標(biāo)法定量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS[9]，Excel軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響

從表1可以看出，各處理成熟度較好，除CK，T4處理上部葉為尚熟外，其余處理均達(dá)到成熟；CK，T4 處理上部葉為紅棕色，T2，T3，T4 的下部葉為檸檬色，其余處理為橘黃色；CK，T4處理下部葉和T3處理中部葉色度中等，其余處理色度為強(qiáng)；CK處理的上部葉結(jié)構(gòu)稍密，T4處理的上部葉則尚疏松，其他處理結(jié)構(gòu)疏松；各處理的煙葉身份均為適中；各處理的中上部葉片油分含量多，T3處理的下部葉油分含量少，CK和T4處理的下部葉油分稍有，T1和T2處理的油分含量多。

表1 不同鉀肥對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響

2.2 不同鉀肥對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響

烤煙化學(xué)成分是煙葉質(zhì)量的內(nèi)涵，只有化學(xué)成分協(xié)調(diào)時(shí)煙葉的吃味質(zhì)量才好[10-13]。

2.2.1 不同鉀肥對(duì)煙葉總氮含量的影響 國(guó)內(nèi)專(zhuān)家普遍認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)煙葉的總氮含量為1.5%～3.5%。由圖1可知，上部葉中，總氮含量T3＞CK＞T4＞T1＞T2；中部葉中，總氮含量T3＞T2＞T1＞T4＞CK；下部葉中，總氮含量T3＞T1＞T2＞T4＞CK。但各個(gè)處理的總氮含量均在適宜的范圍內(nèi)。

2.2.2 不同鉀肥對(duì)煙葉煙堿含量的影響 研究表明，優(yōu)質(zhì)煙葉的煙堿適宜范圍為1.5%～3.5%。由圖2可知，就上部葉而言，煙堿含量T4＞T1＞T2＞T3＞CK，T4煙堿含量高達(dá)3.1%；中部葉中，煙堿含量T2＞T3＞T4＞T1＞CK；下部葉中，煙堿含量T4＞T1＞T2＞T3＞CK。

2.2.3 不同鉀肥對(duì)煙葉總糖含量的影響 由圖3可知，上部葉中，總糖含量T2＞T4＞T1＞CK＞T3，T3與CK的差異較??；中部葉中，總糖含量CK＞T4＞T3＞T2＞T1；下部葉中，總糖含量T4＞CK＞T2＞T3＞T1。

2.2.4 不同鉀肥對(duì)煙葉還原糖含量的影響 由圖4可知，上部葉中，還原糖含量T2＞T1＞T4＞T3＞CK；中部葉中，還原糖含量CK＞T3＞T1＞T2＞T4；下部葉中，還原糖含量T4＞T2＞T1＞CK＞T3。

2.2.5 不同鉀肥對(duì)煙葉鉀含量的影響 鉀離子含量影響煙葉的燃燒性，優(yōu)質(zhì)煙葉的鉀含量高于2%。由圖5可知，上部葉中，鉀含量T1＞T2＞T3＞T4＞CK；中部葉中，鉀含量 T1＞T2＞T3＞T4＞CK，T1的鉀含量高達(dá)1.97%；下部葉中，鉀含量T2＞T1＞T3＞T4＞CK，T1和T2的鉀含量均高于2%。

2.2.6 不同鉀肥對(duì)煙葉氯含量的影響 煙草是忌氯作物，煙葉中氯離子含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致煙葉烘烤后色味不佳，燃燒性差，但少量的氯離子能促進(jìn)煙草的生長(zhǎng)，提高其抗旱能力。一般認(rèn)為，氯含量的適宜范圍為0.3%～0.8%。由圖6可知，上部葉中，氯離子含量CK＞T4＞T1＞T2＞T3，CK的氯離子含量為0.18%；中部葉中，氯離子含量T2＞T1＞T4＞T3＞CK，T2的氯離子含量為0.12%；下部葉中，氯離子含量CK＞T2＞T4＞T3＞T1，CK的氯離子含量為0.13%。不同葉位、不同施肥處理的煙葉氯離子含量均低于適宜范圍。

2.3 不同鉀肥對(duì)煙葉中性致香成分含量的影響

以中部葉為材料，研究不同鉀肥對(duì)中性致香成分含量的影響。將中性致香成分按前體物質(zhì)分為苯丙氨酸類(lèi)降解產(chǎn)物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)降解產(chǎn)物、西柏烷類(lèi)降解產(chǎn)物和新植二烯[14-15]。其中，類(lèi)胡蘿素類(lèi)致香物質(zhì)是煙葉中重要香味物質(zhì)的前體物[14]，香味閾值相對(duì)較低，但對(duì)煙葉香氣質(zhì)量的貢獻(xiàn)率較大[16]。苯丙氨酸類(lèi)香氣物質(zhì)對(duì)烤煙香氣具有良好的影響，尤其是對(duì)烤煙的果香、清香貢獻(xiàn)最大。煙葉醇化后的堅(jiān)果香、甜香等優(yōu)美香氣與美拉德反應(yīng)產(chǎn)物關(guān)系密切[17]。

由圖7可知，苯丙氨酸類(lèi)降解產(chǎn)物高低順序?yàn)門(mén)3＞T1＞CK＞T4＞T2，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物高低順序?yàn)門(mén)3＞T1＞CK＞T2＞T4，類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)降解產(chǎn)物高低順序?yàn)門(mén)1＞T3＞CK＞T2＞T4，西柏烷類(lèi)降解產(chǎn)物高低順序?yàn)門(mén)4＞T1＞T3＞CK＞T2，新植二烯高低順序?yàn)門(mén)4＞T2＞T1＞T3＞CK，中性致香成分總量高低順序?yàn)門(mén)4＞T2＞T1＞T3＞CK。

3 結(jié)論和討論

本研究結(jié)果表明，CK處理上部葉結(jié)構(gòu)稍密，上部葉尚熟。T1，T2處理成熟度好，色度強(qiáng)，結(jié)構(gòu)疏松，身份適中，油分多。T2，T3，T4下部葉為檸檬色，T3下部葉油分少，T4處理上部葉尚熟，結(jié)構(gòu)尚疏松，下部葉檸檬色，色度中等，身份適中。

各個(gè)部位T3處理總氮含量最高，其中上部葉中，對(duì)照總氮含量高于T1，T2，T4，而在中下部葉片中，各個(gè)處理的總氮含量均高于對(duì)照。T1，T2，T3，T4各個(gè)部位煙堿含量均高于對(duì)照，T4處理的上部和下部煙堿含量較高，上部葉的煙堿含量達(dá)到 3.1%。T1，T2，T3，T4處理的鉀含量均高于對(duì)照，T1處理的中部葉高達(dá)1.97%，T1和T2處理的下部葉片的鉀含量高于2%。中上部葉片中T1處理最高，下部葉中T2處理鉀含量最高。有研究表明[18]，與硫酸鉀相比，適量的高效鉀能更好地促進(jìn)煙株生育后期主根的伸長(zhǎng)和根系干物質(zhì)積累，而根系是植物從土壤中獲取鉀的主要途徑，根系發(fā)育狀況及獲取鉀的能力在一定程度上影響著植物的鉀營(yíng)養(yǎng)狀況[19-20]，根系發(fā)達(dá)、表面積大的植物獲得的養(yǎng)分有可能更多[21]。這與本研究高效鉀處理比硫酸鉀處理煙葉鉀含量高的結(jié)果基本一致。上部和下部葉中，各處理氯含量均比對(duì)照低，中部葉中各處理氯含量比對(duì)照高。

T1處理類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)降解產(chǎn)物含量最高，T3處理的苯丙氨酸類(lèi)降解產(chǎn)物和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量較高，T4處理的西柏烷類(lèi)降解產(chǎn)物、新植二烯、中性致香成分總含量較高。

[1]白智勇.1993—1998年世界各國(guó)煙葉產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)[J].上海煙葉，1999（2）：55-57.

[2]韓錦峰.煙草栽培生理[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[3]竇玉青，王樹(shù)聲，許立峰，等.煙草鉀素營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2002（3）：31-33.

[4]李佛琳，彭佳芬，蕭鳳回，等.我國(guó)煙草鉀累積研究的現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)煙草科學(xué)，1999（1）：22-25.

[5]汪麗，劉雷，楊文鈺，等.種植密度與施鉀量對(duì)烤煙品質(zhì)的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2007，22（增刊）：106-110.

[6]于建軍，王改麗，葉賢文，等.四川會(huì)理煙區(qū)烤煙質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（3）：90-94.

[7]王暉，許自成，邢小軍.涼山煙區(qū)主要?dú)夂蛞蛩嘏c烤煙質(zhì)量特點(diǎn)分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2007，28（4）：420-425.

[8]張波，王樹(shù)聲，史萬(wàn)華，等.涼山煙區(qū)氣象因子與烤煙煙葉化學(xué)成分含量的關(guān)系[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2010，31（3）：13-17.

[9]唐啟義，馮明光.實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學(xué)出版社，2002：294-327.

[10]尚志強(qiáng)，李天福.不同類(lèi)型肥料對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2010（2）：58-59.

[11]龍秋蓉，楊通隆.烤煙品質(zhì)特征與生態(tài)條件和栽培條件關(guān)系的研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，16（4）：99-101.

[12]吳云霞，楊林英，鄭克寬.烤煙主要化學(xué)成分含量及產(chǎn)量與種植密度、氮肥種類(lèi)的關(guān)系[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，1996（2）：9-12.

[13]冀浩，劉永強(qiáng)，張曉海，等.景東煙區(qū)生態(tài)因素與烤煙質(zhì)量特點(diǎn)分析[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，16（6）：42-47.

[14]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，1998：13-65.

[15]趙曉丹，史宏志，錢(qián)華，等.不同類(lèi)型煙草常規(guī)化學(xué)成分與中性致香物質(zhì)含量分析 [J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2012，27（3）：234-238.

[16]江錫瑜，肖吉中，黃立棟，等．烤煙香吃味與環(huán)境因素及其提高途徑[J].貴州農(nóng)學(xué)院叢刊，1997（4）：1-8．

[17]汪耀富，高華軍，劉國(guó)順，等.不同基因型烤煙葉片致香物質(zhì)含量的對(duì)比分析 [J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005，21（5）：117-120.

[18]趙暉，聶紅資.鉀肥種類(lèi)及用量對(duì)烤煙根系生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（6）：1304-1306.

[19]鄒春琴，李振聲，李斷云，等.鉀營(yíng)養(yǎng)效率不同的小麥品種間根際鉀營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)的比較 [J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，5（3）：87-91.

[20]崔國(guó)賢，李宗道.空麻不同基因型的吸鉀能力及其與根系參數(shù)的關(guān)系[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2000，21（6）：371-375.

[21]馬斯納.高等植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)[M].北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1991：270-274.