烤煙井窖式移栽下不同密度和留葉數(shù)對質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物含量的影響

趙輝，王喜英，劉國權(quán)，劉楊舟

(1.銅仁學院，貴州銅仁554300;2.貴州省煙草公司思南縣分公司，貴州思南565100; 3.貴州省煙草公司銅仁市公司，貴州銅仁554300)

烤煙井窖式移栽下不同密度和留葉數(shù)對質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物含量的影響

趙輝1，王喜英1，劉國權(quán)2，劉楊舟3*

(1.銅仁學院，貴州銅仁554300;2.貴州省煙草公司思南縣分公司，貴州思南565100; 3.貴州省煙草公司銅仁市公司，貴州銅仁554300)

為探討烤煙井窖式移栽下煙株的適宜群體結(jié)構(gòu)，提高煙葉品質(zhì)，以烤煙品種云煙87為材料，采用田間試驗，研究了井窖式移栽下不同密度和留葉數(shù)對烤煙質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物含量的影響。結(jié)果表明:烤煙井窖式移栽下，密度、留葉數(shù)、密度×留葉數(shù)互作對質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物含量均有顯著影響。隨密度降低，烤后煙葉葉綠素含量呈“V”形變化趨勢，新植二烯、類胡蘿卜素及其降解產(chǎn)物含量均呈先增加后降低的趨勢;不同留葉數(shù)處理比較，葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量均表現(xiàn)為B3(24片/株)＞B1(18片/株)＞B2(22片/株)，且B2處理葉綠素、類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量均最高。不同密度與留葉數(shù)互作處理烤后煙葉葉綠素降解產(chǎn)物新植二烯含量和類胡卜素降解產(chǎn)物總量均以A2B2［密度16 675株/hm2(行株距100 cm×60 cm)+留葉數(shù)22片/株］最高，分別為1 095.15 μg/g和69.561 7 μg/g，占揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量的89.29%和5.67%。綜合分析，井窖式移栽下，密度16 675株/hm2(行株距100 cm×60 cm)+留葉數(shù)22片/株的群體結(jié)構(gòu)有利于提高煙葉品質(zhì)。

烤煙;井窖式移栽;密度;留葉數(shù);質(zhì)體色素;降解產(chǎn)物

與常規(guī)移栽相比，烤煙井窖式移栽技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)煙苗適期早栽、提高成活率、減輕病蟲害，真正實現(xiàn)烤煙生產(chǎn)減工降本、提質(zhì)增效，已在全國大面積推廣［1-3］。要充分發(fā)揮烤煙井窖式移栽技術(shù)的優(yōu)勢，需要有與之相適應的配套栽培措施進行支撐。目前，烤煙井窖式移栽技術(shù)研究主要集中在育苗和烤煙生長發(fā)育等方面［4-6］。關(guān)于該技術(shù)對煙葉品質(zhì)方面的影響研究不是很多，特別是通過建立合理的群體結(jié)構(gòu)達到煙葉優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的研究更少。隨著國家對煙葉上中等煙比例需求的增加，煙葉品質(zhì)越來越受到重視。研究表明，煙葉質(zhì)體色素降解產(chǎn)物所形成的致香物質(zhì)占總揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量的85%～96%，對煙葉香氣物質(zhì)的形成具有重要影響［7-9］。因此，煙葉中葉綠素和類胡蘿卜素等質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物含量成為評價煙葉品質(zhì)的重要指標［10-13］。鑒于此，國內(nèi)外關(guān)于煙葉質(zhì)體色素的研究依然是個熱點［14-21］。煙葉質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物的組成和含量與品種、生態(tài)環(huán)境、栽培技術(shù)和調(diào)制技術(shù)等有密切關(guān)系［22］。在烤煙常規(guī)移栽條件下，通過株行距等措施來調(diào)節(jié)煙葉質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物含量的研究已有相關(guān)報道［23-25］，但關(guān)于井窖式移栽下群體結(jié)構(gòu)對煙葉質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物含量的影響尚未見報道。因此，研究了井窖式移栽下群體結(jié)構(gòu)對煙葉質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物含量的影響，為完善井窖式移栽配套技術(shù)，保證優(yōu)質(zhì)烤煙的持續(xù)發(fā)展提供相應的技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況和供試材料

試驗于2013—2014年在貴州省思南縣許家壩鎮(zhèn)客店(27°51'38″N、108°06'18″E)進行。前茬為玉米，地勢平坦，排灌方便。土壤類型為黃壤土，其理化性質(zhì)為:有機質(zhì)18.45 g/kg、銨態(tài)氮45.45 mg/kg、硝態(tài)氮57.41 mg/kg、速效氮102.86 mg/kg、速效磷18.71 mg/kg、速效鉀179.86 mg/kg，pH值7.4。供試烤煙品種為云煙87。

1.2 試驗設計

采用雙因素完全隨機試驗設計。雙因素分別為密度(A)和留葉數(shù)(B)，密度設A1(20 010株/hm2，行株距100 cm×50 cm)、A2(16 675株/hm2，行株距100 cm×60 cm)、A3(14 293株/hm2，行株距100 cm× 70 cm)3個水平，留葉數(shù)設B1(18片/株)、B2(22片/株)、B3(24片/株)3個水平，試驗共9個處理，每處理重復3次，每個小區(qū)面積66.7 m2，區(qū)組間設通道，四周設保護行。于4月12日采用井窖式技術(shù)進行烤煙移栽。井窖口呈圓形，直徑8～9 cm，井窖深度18～20 cm，井窖式移栽后煙苗自然高度的頂部距井口2～3 cm;移栽后用0.5%的專用追肥、防蟲藥(菊酯類)混合溶于定根水中，順井壁淋下，每井80～100 mL;在煙苗生長點高出井口2～3 cm時，用細土將井窖封填，膜口用土密封。基肥施用復合肥(N∶P∶K=8∶10∶24)750 kg/hm2，移栽后20～25 d進行追肥(N∶P∶K=15∶0∶30)225 kg/hm2。其他栽培管理措施按井窖式優(yōu)質(zhì)煙葉栽培技術(shù)規(guī)程進行。取各處理烤后C3F煙葉進行樣品指標測定。

1.3 測定項目和方法

1.3.1 質(zhì)體色素含量葉綠素、類胡蘿卜素含量采用丙酮提取—分光光度計法測定［26］。

1.3.2 致香物質(zhì)含量稱取10 g樣品，用水蒸汽蒸餾提取煙葉中的香氣成分，將提取液用二氯甲烷進行萃取濃縮，取濃縮樣2 μL進行物質(zhì)分析。分析儀器:Auto system XL GC配FID檢測器和自動進樣器(美國PE公司生產(chǎn))，Turbo Mass色質(zhì)聯(lián)用儀(美國PE公司生產(chǎn))［27］。

1.4 數(shù)據(jù)分析

應用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 烤煙井窖式移栽下不同密度和留葉數(shù)對烤后煙葉質(zhì)體色素含量的影響

2.1.1 葉綠素含量由表1可以看出，不同處理間烤后煙葉葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量的差異顯著。不同密度水平間比較，葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量均以A3處理最大，A2處理最小，且A1、A2、A3處理間差異達到了顯著水平;不同留葉數(shù)水平間比較，葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量均表現(xiàn)為B3＞B1＞B2，且相互之間差異顯著;根據(jù)密度和留葉數(shù)的交互作用可知，各互作處理間葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量差異顯著，且均以A2B2處理最小，A3B3處理最大。

表1 不同處理烤后煙葉的質(zhì)體色素含量μg/g

2.1.2 類胡蘿卜素含量由表1可以看出，不同處理烤后煙葉的類胡蘿卜素含量以A2B2處理最高，A3B3處理最低，并與其他互作處理之間差異達到顯著水平。不同密度水平烤后煙葉類胡蘿卜素含量有很大差異，且均達到顯著水平，以A2處理最高，A1處理次之，A3處理最低。不同留葉數(shù)水平間比較，煙葉中類胡蘿卜素含量隨留葉數(shù)的增加先上升后下降，且相互間差異顯著，具體表現(xiàn)為為B2＞B1＞B3。

2.2 烤煙井窖式移栽下不同密度和留葉數(shù)對烤后煙葉質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量的影響

2.2.1 葉綠素降解產(chǎn)物含量根據(jù)表2可知，不同密度水平間比較，以A2處理烤后煙葉中新植二烯含量及其占揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量的比例最高，A1處理次之，A3處理最低;不同留葉數(shù)水平間比較，煙葉中新植二烯含量隨留葉數(shù)增加呈先上升后下降的變化趨勢。B1、B2、B3處理新植二烯含量占揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量的比例分別為84.39%、85.01%、83.16%。當種植密度和留葉數(shù)互作時，各處理間的新植二烯含量及其占揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量的比例均表現(xiàn)為A2B2＞A2B1＞A2B3＞A1B2＞A1B1＞A1B3＞A3B2＞ A3B1＞A3B3。處理A2B2煙葉的新植二烯含量比處理A3B3增加了52.90%。由此可知，在井窖式移栽下，合理的群體結(jié)構(gòu)能夠增加煙葉中與香味有關(guān)的揮發(fā)性物質(zhì)含量，改善煙葉的品質(zhì)。

表2 不同處理烤后煙葉的葉綠素降解產(chǎn)物含量

2.2.2 類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量由表3可以看出，不同密度水平間比較，烤后煙葉類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量有差異，以A2處理最高，A1處理次之，A3處理最低。A1、A2和A3處理類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量占揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量的比例分別為4.93%、5.14%和4.64%。不同留葉數(shù)水平間比較，烤后煙葉類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量隨留葉數(shù)的增加表現(xiàn)出先升后降的變化趨勢，以B2水平最高，B1水平次之，B3水平最低。B1、B2和B3處理類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量占揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量的比例分別為4.85%、5.23%和4.70%。B2水平烤后煙葉類胡蘿卜素降解產(chǎn)物中6－甲基－5－庚烯－2－酮、6－甲基－5－庚烯－2－醇、β－大馬酮、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮4、氧化異佛爾酮和法尼基丙酮含量高于B1、B3水平。

在密度和留葉數(shù)互作時，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物中含量最高的為β－大馬酮，占類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量的43.78%～55.41%;法尼基丙酮次之，占類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量的10.12%～16.90%;含量最低的為氧化異佛爾酮，占類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量的0.20%～0.38%。處理A2B2烤后煙葉的6－甲基－5－庚烯－2－酮、6－甲基－5－庚烯－2－醇、β－大馬酮、巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮4、法尼基丙酮含量，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量及其占揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量的比例最高;處理A3B3烤后煙葉的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量及其占揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量的比例最低;除巨豆三烯酮2和氧化異佛爾酮外，其他類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量均最低。

表3 不同處理烤后煙葉的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量μg/g

3 結(jié)論與討論

王樹生［28］研究表明，葉綠素含量與香氣質(zhì)、香氣量得分呈正相關(guān)，與勁頭得分呈顯著負相關(guān)，葉綠素含量過高將影響煙葉的品質(zhì)。羅會斌［29］研究表明，井窖式移栽能夠促進煙株早生快發(fā)、穩(wěn)長、健長，躲過外界不利的影響，顯著提高致香物質(zhì)含量，尤其對香氣質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。本研究結(jié)果表明，井窖式移栽下，密度、留葉數(shù)及二者交互作用對葉綠素及其降解產(chǎn)物含量產(chǎn)生顯著影響;不同密度水平下，烤后煙葉葉綠素a、葉綠素b含量和葉綠素總量均表現(xiàn)為A3＞A1＞A2，新植二烯含量表現(xiàn)為A2＞A1＞A3。井窖式移栽下，當密度過小時，煙株具有較強的根系活力，且煙株之間間隙過大容易接受光照進行光合作用，但易造成煙株貪青晚熟，使煙葉在成熟中葉綠素降解緩慢，導致烤后煙葉中葉綠素含量高，葉綠素降解產(chǎn)物新植二烯含量低;當種植密度過大時，井窖式移栽有利于提高烤煙根系活力，提高煙株成活率，但由于種植過密易造成群體內(nèi)煙株對光照、水分和養(yǎng)分的競爭加劇，導致煙株在生長后期生長發(fā)育不良，使煙株出現(xiàn)假熟現(xiàn)象，不利于葉綠素的降解。不同留葉數(shù)水平的葉綠素a、葉綠素b含量和葉綠素總量均表現(xiàn)為B3＞B1＞B2，新植二烯含量表現(xiàn)為B2＞B1＞B3。井窖式移栽下，留葉數(shù)過多不利于葉片吸收充足的營養(yǎng)物質(zhì)來促進正常成熟落黃，同時葉片接收到的光照強度降低，不利于葉綠素的降解，從而導致葉綠素含量過高，新植二烯含量過低;留葉數(shù)過少時，單片煙葉長勢較好，導致煙葉內(nèi)有機物質(zhì)過多積累，葉綠素轉(zhuǎn)化不完全。井窖式移栽下，A2B2處理煙葉的葉綠素含量最低，新植二烯含量最高。合理的群體結(jié)構(gòu)有利于煙株充分利用光能，促進葉綠素的正常降解，改善煙葉的品質(zhì)。

韋鳳杰等［30］研究表明，類胡蘿卜素及其降解物種類、含量直接決定著煙葉的品質(zhì)。本研究結(jié)果表明，在烤煙井窖式移栽下，不同留葉數(shù)下，烤后煙葉類胡蘿卜素及其降解產(chǎn)物含量均表現(xiàn)為B2＞B1＞B3;當留葉數(shù)過少時，煙株根系活力強，可以從土壤中吸收較多的營養(yǎng)物質(zhì)，使單葉長勢較好，容易貪青晚熟，導致類胡蘿卜素及其降解產(chǎn)物含量較少，煙葉品質(zhì)較差;留葉數(shù)過多時，煙株需消耗過多的營養(yǎng)，導致煙葉非正常落黃，類胡蘿卜素及其降解產(chǎn)物較少。不同密度水平間比較，烤后煙葉類胡蘿卜素及其降解產(chǎn)物含量隨著密度減少呈先增加后減少的趨勢;當種植密度較小時，井窖式移栽不僅可以增強根系活力，而且還可以延長煙株生育期，導致煙葉貪青晚熟，類胡蘿卜素及其降解產(chǎn)物含量較少，煙葉外觀質(zhì)量和品質(zhì)較差;當種植密度大時，煙株分層透光較差，光合作用弱，葉片易出現(xiàn)早衰和假熟現(xiàn)象，不利于類胡蘿卜素及其降解產(chǎn)物含量的增加。在井窖式移栽下，采用A2和B2互作，可以提高類胡蘿卜素及其降解產(chǎn)物含量。

綜合分析可知，井窖式移栽下密度16 675株/hm2(行株距100 cm×60 cm)+留葉數(shù)22片/株的群體結(jié)構(gòu)在一定程度上可降低烤后煙葉葉綠素含量，提高質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量。因此，在貴州煙區(qū)，為提高井窖式移栽下煙葉內(nèi)在品質(zhì)，烤煙適宜的群體結(jié)構(gòu)為16 675株/hm2(行株距100 cm×60 cm)+留葉數(shù)22片/株。

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Effects of Different Planting Density and Remained Leaves Number on Contents of Chromoplast Pigments and Their Degraded Products in Flue-cured Tobacco Leaves under Well-cellar Transplanting

ZHAO Hui1，WANG Xiying1，LIU Guoquan2，LIU Yangzhou3*
(1.Tongren College，Tongren 554300，China;2.Sinan Branch of Guizhou Province Tobacco Company，Sinan 565100，China; 3.Tongren Branch of Guizhou Province Tobacco Company，Tongren 554300，China)

In order to investigate the population structure and improve the aroma quality of flue-cured tobacco leaves under well-cellar transplanting，this paper used flue-cured tobacco variety Yuyan 87 as material to study the effects of different planting density and remained leaf number on contents of chromoplast pigment and their degraded products in the flue-cured tobaccos under well-cellar transplanting.The results showed that planting density，remained leaf number and their interaction had significant effects on contents of chromoplast pigment and their degraded products in flue-cured tobacco leaves under well-cellar transplanting.After flue-curing，the chlorophyll content showed a“V”shape trend，and the contents neophytadiene，carotenoid and their degradation products increased first and then declined with the decrease of planting density.Through the comparison between different remained leaf number treatments，the orders of chlorophyll a，chlorophyll b and total chlorophyll contents were B3(24 leaves per plant)＞B1(18 leavesper plant)＞B2(22 leaves per plant)，and B2treatment had the highest contents of chromoplast pigment and carotenoid degradation products.In different treatments of planting density and the remained leaf number interaction，A2B2treatment［16 675 plants/ha(plant spacing was 100 cm×60 cm)，remained leaves numbers of 22 leaves per plant］was the highest in neophytadiene and carotenoid degradation products contents，which were 1 095.15 μg/g and 69.561 7 μg/g respectively，accounting for 89.29%and 5.67%of the total volatile aroma contents.Therefore，A2B2treatment was an effective population structure for improving the aroma quality in flue-cured tobacco leaves under well-cellar transplanting.

flue-cured tobacco;well-cellar transplanting;density;remained leaf number;chromoplast pigment;degraded products

S572

A

1004－3268(2017)07－0039－05

2017－02－24

貴州省銅仁市科技局項目［(2014)40－9號］

趙輝(1983－)，男，河南汝南人，講師，碩士，主要從事烤煙作物栽培研究。E－mail:yancao504@163.com

*通訊作者:劉楊舟(1974－)，男，貴州畢節(jié)人，農(nóng)藝師，碩士，主要從事烤煙作物栽培研究。E－mail:1963445746@qq.com