移栽期和成熟度對烤煙上部葉質(zhì)體色素及降解產(chǎn)物的影響

閆 伸， 符云鵬， 曹曉濤， 景沙沙， 王維超， 曾 宇， 李建華， 劉國順

(1 河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002； 2 許昌市煙草公司 襄城縣分公司，河南 許昌，452670; 3許昌市煙草公司，河南 許昌 461000)

移栽期和成熟度對烤煙上部葉質(zhì)體色素及降解產(chǎn)物的影響

閆 伸1， 符云鵬1， 曹曉濤2， 景沙沙1， 王維超2， 曾 宇1， 李建華3， 劉國順1

(1 河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002； 2 許昌市煙草公司 襄城縣分公司，河南 許昌，452670; 3許昌市煙草公司，河南 許昌 461000)

【目的】探索豫中地區(qū)煙葉生長期對上部煙葉質(zhì)體色素的影響.【方法】以中煙100為材料，于2012年采用煙株移栽期和葉片成熟度二因素裂區(qū)試驗設(shè)計.【結(jié)果和結(jié)論】移栽期和成熟度對葉綠素及類胡蘿卜素含量影響顯著，隨著煙株移栽期的推遲，相同成熟度的葉綠素含量差異不大，但類胡蘿卜素表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢；隨著葉片成熟度的增加，葉綠素及類胡蘿卜素含量遞減.不同移栽期新植二烯和類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量表現(xiàn)為5月6日>5月5日>4月27日，含量隨成熟度增加表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢.上部葉品質(zhì)以5月15日移栽的推遲5 d采收最好.

烤煙； 葉齡； 質(zhì)體色素； 移栽期; 上部葉

煙葉品質(zhì)是由遺傳因素、生態(tài)環(huán)境和栽培技術(shù)共同作用的結(jié)果, 其中生態(tài)環(huán)境是煙葉風(fēng)格形成的決定因素[1].在遺傳因素與栽培技術(shù)一定的條件下，煙草在生長發(fā)育過程中對環(huán)境條件的反應(yīng)非常敏感[2].不同時期移栽會導(dǎo)致煙草在整個生長期接收到的光、溫、水、肥不同，進而影響到煙株的生理代謝以及品質(zhì)風(fēng)格的形成[3-4],影響煙葉的外觀和內(nèi)在品質(zhì)[5-6].成熟度對煙葉品質(zhì)影響極大，美國煙草專家認(rèn)為，對煙葉品質(zhì)的貢獻，田間栽培占1/3、成熟采收占1/3、烘烤技術(shù)占1/3,可見煙葉成熟度的重要性.煙葉在成熟過程中，葉片組織結(jié)構(gòu)、碳水化合物、含氮化合物及致香物質(zhì)等都發(fā)生顯著變化[7-8].試驗表明，在一定范圍適當(dāng)推遲采收不僅能夠改善煙葉的外觀品質(zhì)[9]，更能提高煙葉的內(nèi)在品質(zhì)[10].質(zhì)體色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，是影響煙葉品質(zhì)和可用性的主要成分之一，其通過分解、轉(zhuǎn)化可形成致香成分.研究表明不同栽培措施能夠顯著影響煙葉質(zhì)體色素含量[11-12]，然而通過移栽期和成熟度互作探討煙葉生長期對質(zhì)體色素的影響鮮有報道，本試驗就此進行研究，旨在為優(yōu)質(zhì)高香氣煙葉生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐.

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2012年在河南省襄縣王洛煙草生產(chǎn)大田進行.供試品種為中煙100，試驗地土壤類型為褐土，質(zhì)地中壤土.耕層土壤有機質(zhì)為12.8 g·kg-1，堿解氮、速效磷和速效鉀分別于53.3、6.2 和101.0 mg·kg-1.移栽密度15 000 株·hm-2，行距120 cm，株距55 cm.每667 m2增施腐植酸鉀20 kg、生物質(zhì)碳25 kg以改良煙葉及土壤品質(zhì)，其他田間栽培管理措施按當(dāng)?shù)刈顑?yōu)化措施進行.

試驗采用雙因素裂區(qū)設(shè)計.A因素為移栽期，設(shè)3個處理(A1、A2和A3)，分別于4月27日、5月6日和5月15日移栽.B因素為成熟度，設(shè)3個處理(B1、B2和B3)，B1為各部位煙葉均按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)采收標(biāo)準(zhǔn)采收(上部葉正常采收時主脈葉尖發(fā)白，葉尖下垂，葉面起大量黃泡，呈8～9成黃)；B2為適度推遲采收，上部葉推遲5 d(主脈葉尖發(fā)白，支脈顏色變淺，黃泡逐漸相連，葉面呈9～10成黃)；B3為過熟，上部葉推遲10 d(主脈支脈葉尖全部發(fā)白，葉面呈10成黃，部分葉片已經(jīng)發(fā)白).小區(qū)面積0.024 hm2，隨機區(qū)組排列，3次重復(fù).

1.2 測定指標(biāo)和方法

調(diào)制后樣品上部葉質(zhì)體色素含量用丙酮浸提比色法測定[13].調(diào)制后樣品香氣物質(zhì)含量使用氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)定性定量分析，樣品處理及分析方法按文獻[16]中的方法進行.

將煙絲置于相對濕度為65%、溫度(22±2) ℃ 的環(huán)境中48 h以上，使其含水率(w)保持在12%左右，由鄭州卷煙廠技術(shù)中心進行卷制評吸.感官評價按照鄭州煙草研究院制定的“煙葉質(zhì)量風(fēng)格特色感官評價方法標(biāo)準(zhǔn)草案”進行評價.

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對烤煙上部葉質(zhì)體色素含量的影響

從表1可以看出，上部葉除A1以外,不同移栽期相同成熟度的煙葉葉綠素含量相差不大，同時，隨著煙葉推遲采收，葉綠素含量均逐漸降低且其差異達到顯著水平.成熟度對葉綠素含量影響極顯著(F=28.27，P<0.01)，移栽期及成熟度×移栽期交互作用對葉綠素含量影響不顯著.各處理中，A1B1處理葉綠素a含量及葉綠素總量最高，均顯著高于其他處理.

A1處理類胡蘿卜素含量相對低于其他移栽期，隨著煙葉推遲采收，類胡蘿卜素含量逐漸降低.移栽期對類胡蘿卜素含量影響極顯著(F=8.42，P=0.003)，成熟度對類胡蘿卜素含量影響顯著(F=4.55，P=0.025)，但兩者交互作用對類胡蘿卜素含量影響不顯著.9個處理的類胡蘿卜素含量表現(xiàn)為A3B1> A2B1> A2B2> A3B2> A1B1> A2B3> A3B3> A1B2> A1B3.

表1不同處理對烤煙上部葉質(zhì)體色素含量的影響1)

Tab.1Theinfluenceonthecontentofchromoplastpigmentofupperleafwithdifferenttreatmentsw/(μg·g-1)

處理葉綠素葉綠素a葉綠素b合計類胡蘿卜素A1B117.95aA9.70aAB27.65aA77.92bAA1B211.20dC9.88aAB21.08cCD59.77cAA1B310.39dC5.40cdDE15.78dEF56.82cBA2B116.04bAB8.16bBC24.20bBC87.85abBA2B210.79dC8.34bB19.12cDE83.89abAA2B310.96dC5.18dDE16.13dEF77.24bAA3B114.25cB10.64aA24.88bAB90.67aAA3B29.82dC6.58cCD16.40dEF82.71abAA3B39.65dC4.48dE14.14dF76.49bA

1) 同列數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)后凡是有一個相同大、小寫字母者，分別表示在0.01、0.05水平差異不顯著(Duncan’s法)．

2.2 不同處理對烤煙上部葉質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量的影響

由表2可以看出新植二烯、中性致香物質(zhì)總量和新植二烯含量占中性致香物質(zhì)總量的百分比均以A2B2處理最高，以A1B3處理最低.A1和A2新植二烯含量表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢，而A3則表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢；對于不同移栽期新植二烯總量為A2>A3>A1.新植二烯含量占中性致香物質(zhì)總量的百分比均大于76%，說明新植二烯含量對中性致香物質(zhì)總量的大小起決定性作用.

由表3可知，在12種類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物中，以β-大馬酮的含量最高，法尼基丙酮次之.移栽時期及成熟度對類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量有一定影響.類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物總量大小順序為： A2>A3 >A1，且3個移栽期均呈先升高后降低的趨勢.

表2不同處理對烤煙上部葉質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量的影響

Tab.2Theinfluenceonthedegradationproductsofchromoplastpigmentofupperleafwithdifferenttreatments

處理w1)(μg·g-1)新植二烯中性致香物質(zhì)占比2)/%A1B1412.30eD491.46dCD83.89cCDA1B2517.78dC619.66cC83.56cCDA1B3143.43hF187.72fF76.40eEA2B1786.48bB886.85bB88.68abABA2B21228.30aA1351.38aA90.89aAA2B3344.18fD405.54dDE84.87cBCA3B1767.49bcB891.67bB86.07bcBCA3B2720.41cB855.13bB84.25cCDA3B3245.64gE304.36eEF80.71dD

1) 同列數(shù)據(jù)后凡是有一個相同大、小寫字母者，分別表示處理間在0.01、0.05水平差異不顯著(Duncan’s法)；2)“占比”指新植二烯含量占中性致香物質(zhì)的比例．

表3不同處理對上部葉類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物的影響1)

Tab.3Theinfluenceonthedegradationproductsofcarotenoidsofupperleafwithdifferenttreatmentsw/(μg·g-1)

致香物質(zhì)A1B1A1B2A1B3A2B1A2B2A2B3A3B1A3B2A3B36-甲基-5-庚烯-2-酮0.280.250.320.380.170.260.660.450.34氧化異佛爾酮————0.11——0.11—香葉基丙酮2.031.921.841.982.182.692.632.401.51巨豆三烯酮11.401.520.411.181.780.881.551.870.45巨豆三烯酮25.987.031.795.107.333.806.447.271.77巨豆三烯酮31.191.490.350.991.500.751.131.390.323-羥基-β-二氫大馬酮————0.55——0.20—巨豆三烯酮46.739.001.597.899.933.677.5810.162.20β-大馬酮11.0812.749.7915.9124.6215.8521.5119.1110.51法尼基丙酮7.868.093.748.7514.595.0811.3210.363.19芳樟醇0.510.420.350.610.520.450.610.620.49二氫獼猴桃內(nèi)酯1.251.730.561.483.451.282.152.890.67合計38.3144.1920.7544.2766.7334.7155.5856.8421.45

1) “—”表示未檢測到.

2.3 不同處理對烤煙上部葉煙葉感官質(zhì)量的影響

由圖1可知：各處理烤后煙葉香韻以甘草香、正甜香、焦甜香、木香、焦香為主，堅果香、辛香為輔；隨著煙葉成熟度的提高，正甜香表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，甘草香和焦香變化不明顯，其他各香韻變化規(guī)律不明顯.

從表4可以看出，各處理香氣狀態(tài)均表現(xiàn)為沉溢，這也是豫中煙區(qū)濃香型的典型風(fēng)格.在A1和A3栽期處理中，隨著上部葉推遲采收，各處理沉溢標(biāo)度值表現(xiàn)出降低趨勢；A2表現(xiàn)出急劇降低后輕微升高的趨勢.總體而言，各移栽期煙株上部葉推遲采收，煙葉沉溢標(biāo)度值有所降低，而各移栽期之間差異不明顯.各處理香型均為濃香型.A1和A3栽期煙葉隨著葉片的推遲采收，濃香型標(biāo)度表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢，而A2栽期濃香型標(biāo)度表現(xiàn)為先降低后升高的趨勢；各移栽期濃香型特色表現(xiàn)為：A3>A1>A2.隨著煙葉成熟度的增加，各栽期香氣濃度表現(xiàn)為逐漸降低的趨勢，且煙葉推遲5d及10d采收香氣濃度變化不大；各栽期香氣濃度差異不大.對A1和A2栽期，勁頭隨煙葉成熟度的增加有所降低，但A3各處理間無差異.

圖1 各處理上部葉部葉香韻Fig.1 Effects of different treatments on tobacco nuances of upper leaf

表4 不同處理上部葉感官質(zhì)量評價Tab.4 Sensory Quality Assessment of different treatment on upper leaf

1)無飄逸和懸浮狀態(tài)；2)無清香型和中間香型.

從品質(zhì)特征來看，隨著煙葉成熟度增加，A1和A3栽期香氣質(zhì)表現(xiàn)出先上升后降低的趨勢，而A2栽期香氣質(zhì)無差異.各處理透發(fā)性差異不大.雜氣包括青雜氣、生青氣、枯焦氣、木質(zhì)氣，各處理間雜氣規(guī)律變化不明顯，各處理雜氣標(biāo)度的總和以A3B2最低.煙氣特征包括煙氣的細(xì)膩程度、柔和程度及圓潤感，各指標(biāo)標(biāo)度值總體表現(xiàn)為A3最高.口感特征包括刺激性、干燥感、余味3個方面,各處理煙氣刺激性變化不大；A1和A3隨著煙葉成熟度增加，煙氣干燥感表現(xiàn)出先降低后增加的趨勢，各栽期之間差異不明顯；余味變化規(guī)律不明顯.

3 討論與結(jié)論

葉綠素作為光合色素，直接影響煙草生長發(fā)育階段的碳氮代謝，對煙葉品質(zhì)形成具有重要作用.烤后煙葉的葉綠素含量在0.8 mg·kg-1以下時，煙葉質(zhì)量較好[14].葉綠素降解過程中產(chǎn)生的新植二烯在煙草燃燒時可直接進入煙氣,并具有減輕刺激性和使煙氣變醇和的能力.本試驗研究表明：移栽期對葉綠素含量影響不顯著，隨著移栽期的推遲，葉綠素變化不大，新植二烯及中性致香物質(zhì)含量表現(xiàn)為A2>A3>A1，這可能是由于在煙葉調(diào)制時葉綠素降解充分，生成的香味物質(zhì)含量較高.隨著煙葉成熟度的增加，葉綠素含量逐漸降低，但降低幅度逐漸減小，這與過偉民[15]的研究結(jié)果不一致.新植二烯及中性致香物質(zhì)含量表現(xiàn)為B2>B1>B3，這是由于煙葉在成熟過程中葉綠素逐漸降解，但隨著衰老加劇，一些致香物質(zhì)被消耗分解.葉綠素含量以A1B3、A2B3、A3B2及A3B3處理含量較低，A1B1處理含量較高；新植二烯含量、中性香味物質(zhì)總量及新植二烯占中性香味物質(zhì)總量比例均以A2B2處理含量較高.

類胡蘿卜素是煙草中最重要的萜烯類化合物之一[16]，其降解產(chǎn)物對卷煙吸食品質(zhì)有重要影響[17-19].本試驗研究表明：移栽期對類胡蘿卜素含量影響極顯著，隨著移栽期的推遲，類胡蘿卜素含量表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，這可能是因為4月27日移栽煙株接收的積溫較低太陽輻射較弱，而5月15日移栽接收的積溫較高，太陽輻射較強，過早或者過晚移栽都不利于類胡蘿卜素的形成.成熟度對類胡蘿卜素含量影響顯著，隨著成熟度的增加，類胡蘿卜素含量遞減，表現(xiàn)為B1>B2>B3；類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，與趙銘欽等[20]研究結(jié)果相符,這說明類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物在最適宜的移栽期其成熟度達到最高，煙葉在成熟過程中類胡蘿卜素逐漸降解，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量逐漸增加，但隨著衰老加劇，一些致香物質(zhì)被消耗，從而導(dǎo)致類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量降低.在9個處理中，以A1B2及 A1B3的類胡蘿卜素含量較低，其他處理差異不大.類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量以A2B2最高，A3B2次之，A1B3最低.就感官評吸質(zhì)量而言，A3B2各指標(biāo)標(biāo)度值最高.

綜上所述，對于豫中地區(qū)上部葉烤煙，本試驗的最佳移栽期及成熟度的組合為5月15日移栽、推遲5 d采收，其最能彰顯濃香型特色風(fēng)格，烤煙質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物含量也較理想，烘烤調(diào)制后的煙葉品質(zhì)較好.但由于不同的地域及年度間氣候條件有所差異,各地應(yīng)通過試驗,并參照當(dāng)年的氣象預(yù)報確定最佳的移栽期.

[1]劉國順.煙草栽培學(xué)[M]．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003：68-69．

[2]齊飛.不同移栽期的氣候生態(tài)因素對烤煙品質(zhì)及成熟煙葉組織結(jié)構(gòu)的影響[D].鄭州: 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[3]齊飛,劉國順,史宏志,等.移栽期對烤煙化學(xué)成分及成熟煙葉組織結(jié)構(gòu)的影響[J].中國煙草學(xué)報，2011,17(3),37-41.

[4]周淑平, 肖強陳.不同生態(tài)地區(qū)初烤煙葉中重要致香物質(zhì)的分析[J] .中國煙草學(xué)報, 2004, 10 ( 1) : 9-16.

[5]RYU M H, JUNG H J, LEE U C.Growth and chemical properties of oriental tobacco as affected by transplanting time[J].J Korean Soc Tob Sci, 1988, 10(2): 109-116.

[6]劉德玉,李樹峰,羅德華,等.移栽期對烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量和光合特性的影響[J].中國煙草學(xué)報,2007, 13(3): 40-46.

[7]趙銘欽,張鉞,劉云,等.烤煙成熟過程中煙葉葉齡與品質(zhì)特性的關(guān)系[J].科技導(dǎo)報,2010,28(22):100-106.

[8]黃樹永，付祺，郭偉，等.不同成熟度烤煙質(zhì)體色素的降解轉(zhuǎn)化差異及其與品質(zhì)的關(guān)系[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2013,29(3):203-208.

[9]李章海,王東勝.不同成熟度煙葉的烤后性狀觀察[J]．中國煙草，1988(2):28.

[10]席元肖,劉陽,李鋒,等.不同外觀烤煙類胡蘿卜素及其降解產(chǎn)物含量的差異分析[J].煙草科技，2012(3):67-74.

[11]趙銘欽，張迪，趙進恒，等．種植密度對烤煙質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物的影響[J]．江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，26(4)：711-715.

[12]趙銘欽，劉金霞，劉國順，等．不同成壟方式與分次施鉀對烤煙質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物的影響[J]．甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2007,42(4)：56-59．

[13]鄒琦．植物生理生化實驗指導(dǎo)[M]．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社, 1997：42-44．

[14]王樹生．煙葉色素與化學(xué)成分及評吸結(jié)果的相關(guān)關(guān)系[J]．中國煙草，1990(4)：21-24．

[15]過偉民.國內(nèi)烤煙質(zhì)體色素含量和組成的差異分析與主要影響因素研究[D].鄭州: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院，2009.

[16]楊虹琦，周冀衡，羅澤民．煙葉質(zhì)體色素代謝與香味物質(zhì)形成關(guān)系的研究[C]∥佚名.中國煙葉學(xué)術(shù)論文集．北京：科學(xué)技術(shù)文獻出版社, 2004：471-475.

[17]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: 自然科學(xué)版，2004，30(1)：20-23．

[18]WEEK W W.Chemistry of tobacco constituents influencing flavor and aroma [J]．Rec Adv Tob Sci，1985(11)：175-200．

[19]于建軍，龐天河，任曉紅，等．烤煙中性致香物質(zhì)與評吸結(jié)果關(guān)系研究[J]．河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，40(4)：346-349.

[20]趙銘欽,王文基,劉國順,等.不同成熟度對烤后煙葉中質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物的影響[J].植物生理學(xué)通訊,2009,45(1):8-12.

【責(zé)任編輯周志紅】

Theeffectsoftransplantingtimeandleafmaturitydegreeonchromoplastpigmentanddegradationproductsoftobaccoupperleaf

YAN Shen1， FU Yunpeng1, CAO Xiaotao2, JING Shasha1, WANG Weichao2, ZENG Yu1, LI Jianhua3, LIU Guoshun1

(1 College of Tobacco Science，Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China；2 Xiangcheng County Branch of Xuchang Tobacco Company, Xuchang 452670, China；3 Xuchang Tobacco Company, Xuchang 461000, China)

【Objective】 To explore the effect of growing period on upper leaf of tobacco in the center of Henan province.【Method】 With Zhongyan 100 as the experimental material, two experimental designs which included transplanting periods and maturity of leaves, were applied in 2012.【Result and conclusion】 The effects of transplanting time and maturity on the chlorophyll and carotenoid content were significant, the chlorophyll content with the same maturity had a slight difference by postponing tobacco transplanting period, but carotenoid presented the tendency that rise firstly, then drop; with the increase of maturity of tobacco leaves, the contents of chlorophyll and carotenoid declined.The contents of degradation product in neophytadiene and carotenoid showed May 6th>May 15th>April 27thepisode trend; the performance of content increased first and reduced then with the maturity.Upper leaf quality which is transplanted on May 15thand picked postponement 5 days than usual,is the best.

flue-cured tobacco; leaf age; chromoplast pigment; transplanting period； upper leaf

2013- 09- 21優(yōu)先出版時間2014- 09- 30

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http:∥www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.S.20141003.1238.016.html

閆 伸(1989—)，男，碩士研究生，E-mail：ysh.24@163.com；通信作者：符云鵬(1964—)，女，副教授，博士，E-mail：yunpengfu@yahoo.com.cn

中國煙草總公司特色優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)重大專項(Ts-01-2011005)

閆 伸， 符云鵬， 曹曉濤，等.移栽期和成熟度對烤煙上部葉質(zhì)體色素及降解產(chǎn)物的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014,35(6):41- 45.

S572

A

1001- 411X(2014)06- 0041- 05