紅河煙區(qū)C3F等級(jí)煙葉的中、微量元素含量

阮亞男，付亞麗，唐佐芯，夏體淵，任 禛，陳澤斌*

(1.昆明學(xué)院農(nóng)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，云南 昆明 650214；2.云南省煙草公司紅河州公司技術(shù)中心，云南 彌勒 652300；3.昆明學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院，云南 昆明 650214；4.昆明學(xué)院科技處，云南 昆明 650214)

中量和微量元素是煙草生長(zhǎng)發(fā)育的必要元素，并且是影響煙草質(zhì)量的重要因素之一。有研究顯示[1-3]，煙葉中的Cu、Zn、Mn、Fe、Ca、Mg等元素對(duì)煙葉香氣質(zhì)量和數(shù)量有顯著影響，當(dāng)其含量適中時(shí)，可增加煙葉中的糠醛、二氫大馬酮、大馬酮、巨豆三烯酮等重要的致香物質(zhì)含量?！狙芯恳饬x】紅河煙區(qū)是紅云紅河集團(tuán)最大的“四大核心原料區(qū)”之一，在云南省優(yōu)質(zhì)煙草原料生產(chǎn)與卷煙配方中均占有極其重要的地位[4-5]。因此，明確紅河煙區(qū)煙葉中、微量元素含量，對(duì)提升紅河州煙草生產(chǎn)水平，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)高產(chǎn)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】石翔[6]研究了遵義市10個(gè)煙區(qū)的烤煙營(yíng)養(yǎng)元素。發(fā)現(xiàn)遵義煙葉中Ca、Zn的含量大多較適中，Mn含量適中或較高，Mg、Cu和Fe的含量在低或適當(dāng)水平。寧揚(yáng)[7]認(rèn)為，百色煙葉Ca含量較高，Cu、Zn、Mn含量適宜，而Mg、Fe含量不足。徐雪芹等[8]對(duì)廣西4個(gè)主煙區(qū)煙葉中、微量元素進(jìn)行研究，結(jié)果表明，靖西、羅城、南丹和富川的煙葉Fe含量偏高，Mn含量偏低，Zn含量適中?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】盡管前人已經(jīng)對(duì)煙葉的中、微量元素含量做了大量研究，但是關(guān)于紅河煙區(qū)C3F等級(jí)煙葉的中、微量元素含量的研究還未見報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】為此，本研究以2018年紅河州8個(gè)煙葉主產(chǎn)區(qū)的300份C3F等級(jí)煙葉為研究對(duì)象，對(duì)其中、微量元素含量進(jìn)行測(cè)定分析，明確紅河煙區(qū)C3F等級(jí)煙葉的中、微量元素豐缺狀況，為煙葉生產(chǎn)及煙葉品質(zhì)的提升提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品來源

煙葉樣品取自紅河州的建水縣、瀘西縣、彌勒縣、蒙自市、開遠(yuǎn)市、屏邊縣、個(gè)舊市、石屏市8個(gè)煙葉主產(chǎn)區(qū)，54個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，選用煙葉品種皆為K326，共計(jì)采樣300份。在每個(gè)煙區(qū)選擇具有代表該區(qū)煙葉生產(chǎn)水平的鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，通過分級(jí)定葉的方法，在每個(gè)煙區(qū)隨機(jī)選擇C3F(中橘三)煙葉5 kg，煙葉等級(jí)由專業(yè)分級(jí)人員根據(jù)“GB2635-92烤煙”標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。

1.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

參照《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》測(cè)定煙葉中的銅、鋅、錳、鐵元素含量，參照《煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》測(cè)定鈣、鎂元素含量。

1.3 煙葉中、微量元素評(píng)價(jià)

煙葉中、微量元素含量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照陳雪[9]的研究進(jìn)行(表1)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 19.0和Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅河煙區(qū)不同縣(市)煙葉銅含量分布

從表1可見，8個(gè)縣(市)煙葉銅含量平均值除個(gè)舊(15.36)偏高外，其他煙區(qū)均處于適中水平(6～15 mg·kg-1)。但值得注意的是，8個(gè)縣(市)煙葉銅元素含量變異系數(shù)均較大，說明紅河煙區(qū)煙葉銅元素含量普遍不穩(wěn)定。如屏邊煙葉銅元素含量在適中水平甚至無分布，而個(gè)舊所占比例卻高達(dá)70.00 %。除個(gè)舊外，其余7個(gè)縣(市)煙葉銅含量在較低水平都有分布，以屏邊(75.00 %)所占比例最高，說明屏邊煙葉大部分缺銅。除開遠(yuǎn)外，其余煙區(qū)煙葉銅元素含量在較高水平內(nèi)皆有分布，而個(gè)舊(30.00 %)所占比例最高，且在低于適中水平的范圍內(nèi)沒有分布，說明個(gè)舊的煙葉基本不缺銅。

表1 紅河煙區(qū)不同縣(市)植煙銅元素含量分布

2.2 紅河煙區(qū)不同縣(市)煙葉鋅含量分布

由表2可知，8個(gè)縣(市)中，蒙自、開遠(yuǎn)鋅元素含量平均值較高，其他縣(市)均在適中水平(20～50 mg·kg-1)。屏邊煙葉鋅元素含量變異系數(shù)及變幅最小，且變幅范圍全都分布在適中水平，說明屏邊煙葉鋅元素含量分布最穩(wěn)定；個(gè)舊、石屏、瀘西次之。開遠(yuǎn)變異系數(shù)最大，變幅也最大，說明開遠(yuǎn)的煙葉鋅元素含量分布最不穩(wěn)定。8個(gè)縣(市)中，以屏邊煙葉鋅含量最適中，瀘西、彌勒、石屏有小部分煙葉鋅元素含量低于適中水平。除屏邊外，7個(gè)縣(市)有近40 %的煙葉樣品鋅元素含量高于適中水平，說明紅河大部分煙區(qū)的煙葉都不缺鋅。

表2 紅河煙區(qū)不同縣(市)植煙鋅元素含量分布

2.3 紅河煙區(qū)不同縣(市)煙葉錳含量分布

從表3可知，8個(gè)縣(市)煙葉錳元素含量平均值，屏邊、個(gè)舊、石屏處于較高水平(200～500 mg·kg-1)，其他縣(市)均處于適中水平(50～200 mg·kg-1)。8個(gè)縣(市)中，蒙自變異系數(shù)最小，且在較低水平內(nèi)未見分布。彌勒變異系數(shù)最高，在較低、適中、較高、高水平皆有分布，說明蒙自煙葉錳元素含量相對(duì)穩(wěn)定，而彌勒最不穩(wěn)定。除建水、蒙自、個(gè)舊外，其他煙區(qū)煙葉錳元素含量在較低水平均有分布。其中，屏邊(50 %)所占比例最高，說明屏邊一半的煙區(qū)煙葉缺錳。8個(gè)縣(市)煙葉錳元素含量在高于適中水平的范圍內(nèi)都有分布，且個(gè)舊所占比例高達(dá)60 %，說明個(gè)舊大部分煙葉錳元素含量較高。

表3 紅河煙區(qū)不同縣(市)植煙錳元素含量分布

2.4 紅河煙區(qū)不同縣(市)煙葉鐵含量分布

由表4可知，8個(gè)縣(市)煙葉鐵元素含量平均值，除建水處于較高水平外(120～200 mg·kg-1)，其余縣(市)均處于高水平(> 200 mg·kg-1)。建水的變異系數(shù)和變幅均最小，說明其鐵元素含量分布最穩(wěn)定；瀘西變異系數(shù)、變幅最大，則說明瀘西煙葉鐵元素含量分布最不穩(wěn)定。8個(gè)縣(市)煙葉鐵元素含量在低或較低水平都無分布，而在較高或高水平均有分布，說明紅河州煙葉不缺鐵。

表4 紅河煙區(qū)不同縣市植煙鐵元素含量分布

2.5 紅河煙區(qū)不同縣(市)煙葉鈣含量分布

從表5可以看出，8個(gè)縣(市)煙葉鈣元素含量平均值均處于適中水平(1.7～3.4 mg·kg-1)。彌勒變異系數(shù)和變幅最大，說明其鈣元素含量分布最不穩(wěn)定；開遠(yuǎn)變異系數(shù)、變幅范圍都最小，且變幅范圍均處于適中水平，說明開遠(yuǎn)煙葉鈣含量分布最穩(wěn)定。除屏邊、個(gè)舊外，其它煙區(qū)煙葉鈣元素含量在適中水平均有分布，由低到高為石屏、建水、彌勒、蒙自、瀘西、開遠(yuǎn)。除開遠(yuǎn)外，其余縣(市)煙葉鈣元素含量在較低水平皆有分布，以屏邊、個(gè)舊最突出，其比例為100.00 %，說明屏邊、個(gè)舊煙葉大面積缺鈣，建水、瀘西、彌勒、蒙自、石屏部分煙葉鈣元素含量較低。

表5 紅河煙區(qū)不同縣市植煙鈣元素含量分布

2.6 紅河煙區(qū)不同縣(市)煙葉鎂含量分布

由表6可知，8個(gè)縣(市)煙葉鎂元素含量平均值僅瀘西、屏邊適中(0.5～0.9 mg·kg-1)，其余縣(市)均低于適中水平(0.2～0.5 mg·kg-1)。其中，屏邊變異系數(shù)和變幅最小，說明屏邊煙葉鎂元素含量分布最穩(wěn)定；個(gè)舊變異系數(shù)最大，說明其鎂元素含量相較于其他縣(市)最不穩(wěn)定。8個(gè)縣(市)煙葉鎂元素含量在適中水平所占比例從高到低為瀘西、屏邊、建水、開遠(yuǎn)、石屏、彌勒、蒙自、個(gè)舊。8個(gè)煙區(qū)煙葉樣品的鎂含量90.00 %偏低，說明紅河煙區(qū)大部分煙葉缺鎂。

表6 紅河煙區(qū)不同縣市植煙鎂元素含量分布

3 討 論

對(duì)2018年紅河州8個(gè)縣(市)300份C3F等級(jí)煙葉的中、微量元素含量進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，屏邊75.00 %的煙葉缺銅元素，建水、瀘西、彌勒、蒙自、開遠(yuǎn)、石屏也有約52.62 %的煙葉缺銅元素；個(gè)舊30.00 %的煙葉銅元素含量較高。在栽培品種相同條件下，造成這種變異的原因可能與各煙區(qū)的土壤類型及其有效銅含量水平、銅肥施用措施等的差異有關(guān)。煙草是喜銅作物，當(dāng)煙葉缺銅時(shí)，會(huì)減低總糖和還原糖的含量，阻礙煙葉的生長(zhǎng)發(fā)育，影響煙葉風(fēng)味等[10-11]。胡國(guó)松等[10]研究發(fā)現(xiàn)，在堿性土壤上施用不溶性赤銅礦和黑銅礦遠(yuǎn)不及硫酸銅有效。有研究表明[11]，在烤煙團(tuán)棵期噴施0.1 %的CuSO4葉面肥可顯著提高煙葉中的銅含量以及煙葉產(chǎn)量值。因此，建議屏邊及其他缺銅的煙區(qū)在煙葉生產(chǎn)上可以用CuSO4來提高煙葉銅含量，但要注意CuSO4施用于酸性土壤時(shí)，需與適量生石灰配施。另外，增加鈣肥用量也能提高煙葉中銅的含量[12]。同時(shí)煙葉中的銅含量過高會(huì)降低煙堿含量，影響優(yōu)質(zhì)煙葉的品質(zhì)和產(chǎn)量[13]。所以，個(gè)舊煙區(qū)在生產(chǎn)中，應(yīng)少施銅肥，將其控制在適中水平。

屏邊、個(gè)舊煙葉鋅含量在適中水平的占比分別為100.00 %和90 %，說明在8個(gè)煙葉主產(chǎn)區(qū)中，這2個(gè)煙區(qū)最適和種植烤煙。原因可能是其土壤有效鋅含量較為豐富，能為烤煙生長(zhǎng)發(fā)育提供足夠的鋅元素，當(dāng)然也不能排除煙農(nóng)在烤煙生長(zhǎng)后期增施鋅肥的緣故。瀘西、彌勒、石屏小部分煙葉鋅偏低，鋅能促進(jìn)煙葉的化學(xué)配位、香氣質(zhì)量、香氣量和回味[14]，而煙葉缺鋅會(huì)降低其內(nèi)在質(zhì)量。因此，這部分煙區(qū)在生產(chǎn)中應(yīng)適當(dāng)增施鋅肥，可用硫酸鋅作葉面追肥，直接噴施于煙葉表面。如劉國(guó)順[15]等研究表明，當(dāng)煙田施用硫酸鋅30 kg·hm-2時(shí)，便可提高上等煙比例和均價(jià)。除屏邊外的7個(gè)煙區(qū)有近40 %的煙葉鋅含量偏高，然而鋅過量會(huì)降低煙葉的煙堿含量[14]。所以這部分煙區(qū)在生產(chǎn)中要適當(dāng)減少施用鋅肥，將其控制在適中水平。

屏邊50 %的煙葉錳含量不足，個(gè)舊煙葉錳含量60 %偏高，引起這種較大變異的原因與兩地區(qū)間的土壤結(jié)構(gòu)、質(zhì)地，有效錳含量、土壤酸堿度有較大關(guān)系。此外，石屏、開遠(yuǎn)、瀘西、彌勒4個(gè)煙區(qū)也有少部分煙葉缺錳；個(gè)舊煙葉錳含量最高，石屏、蒙自、彌勒、屏邊、建水、瀘西、開遠(yuǎn)次之。錳是參與植物呼吸、氧化還原、葉綠素同化、鐵活化和其他反應(yīng)的重要因素，煙葉缺錳會(huì)間接影響煙葉品質(zhì)[16]。因此，建議屏邊在進(jìn)行煙草生產(chǎn)時(shí)適量增施錳肥；可用硫酸錳作葉面追肥，在烤煙團(tuán)棵期均勻噴施在煙葉表面。如查錄云等[16]研究表明，硫酸錳在煙葉生產(chǎn)中作葉面噴肥效果最好，且溶液濃度以4000×10-6為宜，用量為7.5 kg·hm-2。適量的錳肥可促進(jìn)煙葉成熟，增加其含油量、光澤和彈性，反之會(huì)引起煙草錳毒害，降低烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)[10]。所以，煙葉錳含量偏高的煙區(qū)在生產(chǎn)上建議少施錳肥，降低煙葉錳含量至適中水平。此外，鋅的施用可以減少植物中的錳含量[17]，但是要控制其施用比例。

紅河煙區(qū)煙葉鐵含量整體較高，原因可能是由于紅河煙區(qū)的土壤有效鐵含量偏高所致。但鐵含量過高易使煙葉掛灰，且對(duì)烤煙香味存在負(fù)效應(yīng)[10]。因此，建議全區(qū)在煙葉生產(chǎn)中少施或不施鐵肥，并將其控制在適中水平。鐵與錳之間存在著強(qiáng)烈的拮抗關(guān)系，增加土壤中的錳含量可減少植物對(duì)鐵的吸收[18]，施鋅也可以降低植株中鐵的含量[17]。

屏邊、個(gè)舊煙葉整體缺鈣，這可能是因兩地土壤中的有效鈣含量總體較低所致。此外，建水、瀘西、彌勒、蒙自、石屏也有部分煙葉鈣含量不足。鈣是煙草灰分中的主要成分，煙葉缺鈣會(huì)抑制其根系及葉片生長(zhǎng)[10]。丁永樂等[12]研究發(fā)現(xiàn)，施用鈣肥不僅能提升煙葉鈣含量，還能提升其銅含量。所以針對(duì)煙葉鈣含量偏低的煙區(qū)在生產(chǎn)中可適量增施過磷酸鈣和鈣鎂磷肥，為烤煙生長(zhǎng)提供充足的鈣肥。

紅河州大部分煙葉缺鎂，個(gè)舊(90 %)煙葉缺鎂最嚴(yán)重，其次是蒙自、彌勒、石屏、開遠(yuǎn)、建水、屏邊、瀘西。原因可能是各煙區(qū)土壤有效鎂含量偏低或煙農(nóng)在生產(chǎn)中不注重施用鎂肥的緣故。鎂是促進(jìn)煙草生長(zhǎng)發(fā)育、品質(zhì)和產(chǎn)量不可或缺的微量元素之一，鎂含量較低會(huì)引起煙葉葉尖和葉緣萎縮或卷曲，制成的煙葉顏色呈灰色，其光澤度、含油量、彈性也隨之變差[19-21]。李明德等[22]研究表明，將熟石灰450 kg·hm-2和硫酸鎂150 kg·hm-2均勻混施于煙田中，可有效提升煙葉鎂含量。因此，建議全區(qū)在生產(chǎn)中可以用熟石灰與硫酸鎂混勻配施提升土壤有效鎂含量，從而提升煙葉的鎂含量。

趙曉繞等[23]研究發(fā)現(xiàn)，羅平煙區(qū)煙葉銅、鋅、錳的平均含量處于適中水平，鐵含量較高，鈣、鎂含量較低；與本研究結(jié)果的差異在于羅平煙葉缺鈣，而紅河州煙葉鈣含量適中。陳雪等[9]研究表明，畢節(jié)地區(qū)煙葉銅、鋅、鈣含量適宜，錳、鐵含量在較高或高水平,鎂含量較低；與本研究的結(jié)果不一致。原因一方面可能與不同產(chǎn)區(qū)間的地形、海拔及氣候差異有關(guān)；另一方面與不同類型土壤的pH值差異，肥力水平的高低，中、微量元素含量的分布差異有關(guān)，此外，還可能由各產(chǎn)煙區(qū)的耕作制度、栽培品種、微肥施用情況的不同所導(dǎo)致。適宜的中、微量元素既是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉必不可少的條件之一，也是目前煙草科技工作者面臨的一項(xiàng)重大任務(wù)。調(diào)控?zé)熑~中、微量元素含量是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的重要農(nóng)藝措施，但是不同產(chǎn)煙區(qū)所調(diào)控的目標(biāo)及措施應(yīng)各有側(cè)重。為了更科學(xué)、合理地指導(dǎo)紅河州優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)，下一步應(yīng)更全面的定期了解紅河州各煙區(qū)煙葉中、微量元素含量分布情況，以及土壤的中、微量元素在不同煙葉部位間的轉(zhuǎn)移規(guī)律，然后根據(jù)當(dāng)?shù)卦苑N情況制定合理有效的施肥方案，及時(shí)補(bǔ)充煙葉所缺乏的中、微量元素。

4 結(jié) 論

紅河州8個(gè)縣(市)煙葉的銅、鋅、錳、鐵、鈣、鎂的含量分布均存在不同程度的變異?？傮w來說，個(gè)舊煙葉平均銅含量較高，其他7個(gè)縣(市)均適中。蒙自、開遠(yuǎn)煙葉鋅含量平均值過高，其它6個(gè)縣(市)均適宜。煙葉錳含量平均值除屏邊、個(gè)舊、石屏偏高外，其它縣(市)均適中。煙葉平均鐵含量普遍較高，平均鈣含量均適中。8個(gè)縣(市)煙葉鎂含量大部分偏低。建議結(jié)合煙葉中、微量元素含量的豐缺狀況調(diào)整施肥方案，合理配施，提升煙葉品質(zhì)。