南平市煙區(qū)土壤養(yǎng)分及其與烤煙品質(zhì)的關(guān)聯(lián)分析

賀德良 楊自軍 張仕祥 申洪濤 徐辰生 李光照

摘要：為了探索南平市植煙區(qū)土壤對(duì)煙葉特色品質(zhì)的影響，以K326品種烤后煙葉和南平主產(chǎn)煙區(qū)植煙土壤為材料，測定了土壤有機(jī)質(zhì)、速效養(yǎng)分、礦質(zhì)元素含量及煙葉樣品的評(píng)吸指標(biāo)，并分析其相關(guān)性。結(jié)果表明，不同煙區(qū)土壤成分含量存在一定的差異。整體上土壤酸堿性適宜，但氯含量普遍較低，土壤有機(jī)質(zhì)含量在中等至豐富，土壤總體氮水平較低，土壤可交換陽離子中鎂含量豐富、鈣含量較低，微量元素中磷含量豐富、鉀含量較低;煙葉評(píng)吸整體香氣質(zhì)較好，透發(fā)性突出;香氣量較足;煙氣濃度稍濃，柔細(xì)度較好，雜氣稍有，刺激性小，余味較干凈;烤煙透發(fā)性與土壤pH均呈負(fù)相關(guān)，與土壤有機(jī)質(zhì)呈正相關(guān)（部分地區(qū)呈顯著相關(guān)），與土壤堿解氮、交換性鈣、速效鉀呈正相關(guān)。

關(guān)鍵詞：烤煙;南平市;土壤養(yǎng)分;相關(guān)性

中圖分類號(hào)：S572

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（ 2020）12-0103-07

DOI：10.1408 8/j .cnki.issn0439-8114.2020.12.023

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

土壤是烤煙生產(chǎn)賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)煙葉的生產(chǎn)及品質(zhì)特色的形成具有重要作用。土壤成分對(duì)植物營養(yǎng)的作用是一個(gè)復(fù)雜的多因素多變量問題[1]。適合優(yōu)質(zhì)烤煙生長的土壤理化性狀有一定的要求[2]。煙葉的質(zhì)量受多種因素影響，植煙土壤成分直接影響著煙葉的生長和煙葉中各種成分含量，從而影響煙葉的質(zhì)量和品質(zhì)[3，4]。近年來，工業(yè)應(yīng)用過程中，普遍認(rèn)為以福建省邵武市為代表的南平部分煙區(qū)煙葉的透發(fā)性相對(duì)較好，但標(biāo)準(zhǔn)和成因尚不清楚，本研究避開土壤和環(huán)境因素對(duì)煙葉成分的影響作用，直接用感官評(píng)吸指標(biāo)探討分析土壤的部分指標(biāo)與評(píng)吸結(jié)果的關(guān)聯(lián)性，以福建省南平市主產(chǎn)煙區(qū)的邵武市、光澤縣、蒲城縣、武夷山市為試驗(yàn)點(diǎn)，以K326品種烤煙葉為材料，分別采集土壤和煙葉樣品，通過對(duì)土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、速效養(yǎng)分含量、礦質(zhì)元素含量等多項(xiàng)指標(biāo)測定及對(duì)煙葉樣品的評(píng)吸，對(duì)其相關(guān)性進(jìn)行分析，旨在揭示土壤條件與煙葉特色品質(zhì)的關(guān)系，探索影響煙葉透發(fā)性風(fēng)格形成的土壤生態(tài)因子，為烤煙優(yōu)質(zhì)品種種植及卷煙工業(yè)使用原料的選擇提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

1.1.1 土樣采集 于2018年在南平市所轄的邵武市、光澤縣、蒲城縣和武夷山市4個(gè)縣（市）植煙區(qū)，選取計(jì)劃種植K326品種的具有代表性的煙田土壤，共采集56個(gè)樣品，其中邵武市20個(gè)、光澤縣12個(gè)、蒲城縣12個(gè)、武夷山市12個(gè)。樣品采集在施用底肥和移栽前，以反映煙田土壤本底情況。利用CPS定位技術(shù)，在所選地塊采用5點(diǎn)采樣法采集0-20 cm耕層土壤1 kg土樣，然后采用四分法收集混合土樣，風(fēng)干研磨，過10目篩備用。

1.1.2 煙樣采集 按照CB2635-92烤煙標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)，選取選定煙田對(duì)應(yīng)烤后煙葉C3F等級(jí)樣品3 kg，常規(guī)切絲處理并進(jìn)行評(píng)吸鑒定[5]。

1.2 土壤樣品的檢測與煙葉樣品的評(píng)吸

1.2.1 土壤樣品的檢測 按照文獻(xiàn)[6]的方法，分別對(duì)土壤樣品的pH、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀、水溶性氯、交換性鈣、交換性鎂進(jìn)行測定。

1.2.2 煙葉樣品評(píng)吸煙葉樣品統(tǒng)一切絲處理后，由10位行業(yè)相關(guān)專家對(duì)其感官質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)由香氣特性、煙氣特性和口感特性構(gòu)成，采用單項(xiàng)感官評(píng)價(jià)指標(biāo)9分制評(píng)分法給出評(píng)吸結(jié)果（表1）。

1. 數(shù)據(jù)處理

利用Excel和SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理及相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 南平市部分縣（市）土壤基礎(chǔ)物質(zhì)含量

2.1.1 土壤pH的變化南平市部分縣（市）K326植煙土壤pH在4.68-6.21，平均值為5.30。其中，土壤pH 5.5-6.5的樣品占22.68%，土壤pH 5.0-7.0的樣品占85.57%，其他樣品占14.43%。總體變異系數(shù)較低，以武夷山市植煙土壤pH最低（表2）。2.1.2土壤有機(jī)質(zhì)含量南平市部分縣（市）K326植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量變化范圍為16.01-75.90 g/kg，平均值為35.55 g/kg。有機(jī)質(zhì)主要分布在中等至豐富的范圍內(nèi)，中等、豐富的土壤樣品分別占39.18%、42.27%，中等以下的占18.56%。各縣（市）土壤有機(jī)質(zhì)含量處于中等至豐富水平，武夷山市植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量變異較大（表3）。

2.1.3 土壤堿解氮含量 由表4可知，采樣地植煙土壤堿解氮含量變化范圍為76.71-198.26 mg/kg，平均值為132.74 mg/kg。堿解氮含量較低的土壤樣品占59.79%，中等的占19.59%，低、豐富的分別占19.59%、1.03%。邵武市植煙土壤堿解氮水平總體較低，光澤縣、蒲城縣、武夷山市植煙土壤堿解氮水平處于較低至中等水平，武夷山市植煙土壤堿解氮變異較大。

2.1. 4土壤速效磷含量由表5可知，各縣（市）植煙土壤速效磷在4.91-114.59 mg/kg，平均值為48.62mg/kg。速效磷變異很大，變異系數(shù)達(dá)39.24%-69.10%。其中分布在豐富范圍的土壤樣品占70.10%，中等和中等以下的占29.90%。邵武市速效磷豐富，光澤縣、蒲城縣植煙土壤速效磷含量處于中等一豐富水平，武夷山市植煙土壤速效磷含量低等和較低等所占比例較大，且各縣（市）變異較大。

2.1.5 土壤速效鉀的含量由表6可知，各縣（市）植煙土壤速效鉀變化范圍為24.66-402.29 mg/kg，平均值為144.74 mg/kg。速效鉀分布較低、中等的土壤樣品分別占39.18%、32.gg%，低、豐富的土壤樣品分別占16.49%、11.34%。武夷山市、邵武市植煙土壤速效鉀含量總體處于較低水平，光澤縣、蒲城縣植煙土壤速效鉀含量總體處于中等一豐富水平，各縣（市）變異較大。

2.1.6土壤交換鈣的含量 由表7可知，各植煙區(qū)土壤交換性鈣含量在318.64-1 142.90 mg/kg，平均值為695.27 mg/kg。交換性鈣變異很大，變異系數(shù)達(dá)29.89%。交換性鈣分布在較低、中等水平的土壤樣品分別占54.64%、35.05%，分布在低和豐富的分別占8.25%、2.06%。武夷山市植煙區(qū)土壤交換性鈣含量處于低一較低水平，其他縣（市）處于較低一中等水平。

2.1.7土壤交換鎂的含量各試驗(yàn)地點(diǎn)植煙土壤交換性鎂變化范圍為28.13 -20 1.24 mg/kg，平均值為87.18 mg/kg。交換性鎂分布在豐富區(qū)間的土壤樣品占64.95%，中等的占19.59%，中等以下的占15.46%。光澤縣植煙土壤交換性鎂含量豐富，邵武植煙土壤交換性鎂含量總體豐富，蒲城縣、武夷山市植煙土壤交換性鎂含量處于中等一豐富水平，各縣（市）變異系數(shù)值較大（表8）。

2.1.8土壤水溶性氯的含量各試驗(yàn)地植煙土壤水溶性氯含量在3.41-99.79 mg/kg，平均值為16.18mg/kg。各縣（市）植煙土壤水溶性氯含量變異系數(shù)較大，水溶性氯主要分布在低一較低的范圍內(nèi)，低、較低的土壤樣品分別占31.96%、45.36%，中等、豐富的土壤樣品分別占13.40%、9.28%。光澤縣植煙土壤水溶性氯總體處于低水平，其他縣（市）處于低一較低水平（表9）。

2.2 感官評(píng)吸結(jié)果

使用單項(xiàng)感官評(píng)價(jià)指標(biāo)9分制評(píng)分法對(duì)南平煙區(qū)4個(gè)縣（市）K326烤煙樣品進(jìn)行評(píng)吸，結(jié)果（表10）表明，各縣區(qū)間評(píng)吸得分基本一致，其中邵武市植煙評(píng)吸整體較好，具體表現(xiàn)為煙葉香氣質(zhì)較好，回甜較強(qiáng)且長久，透發(fā)性好;煙香綿長，煙氣細(xì)膩柔和，濕潤感較強(qiáng);香氣量較足;煙氣濃度稍濃，口腔充實(shí)感較強(qiáng);柔細(xì)度較好;雜氣稍有，刺激性小，余味較干凈;勁頭適中。光澤縣煙葉評(píng)吸結(jié)果顯示，香氣質(zhì)中等，香氣量和透發(fā)性表現(xiàn)中等，有雜氣;煙氣濃度稍濃，勁頭適中，口感稍顯刺激，余味較重，回甜較強(qiáng)。蒲城縣煙葉評(píng)吸結(jié)果顯示，香氣質(zhì)稍好，香氣量一般但透發(fā)性表現(xiàn)中等，稍有雜氣;煙氣濃度中等偏上，勁頭適中，口感稍顯刺激，余味較干凈，回甜較強(qiáng)。武夷山市煙葉評(píng)吸結(jié)果顯示，香氣質(zhì)稍好，香氣量和透發(fā)性表現(xiàn)中等，稍有雜氣;煙氣濃度稍濃，勁頭適中偏上，口感稍顯刺激，余味中等偏上，回甜較強(qiáng)。

2.3 相關(guān)性分析

2.3.1 邵武市土壤因素與煙葉評(píng)吸結(jié)果的相關(guān)性分析由表11可知，通過相關(guān)性分析，邵武市烤煙香氣量與土壤有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān);勁頭與土壤pH呈極顯著負(fù)相關(guān)，且與交換性鈣、交換性鎂均呈顯著負(fù)相關(guān)，刺激性與有機(jī)質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)（分值越大，刺激性越小，下同），余味與有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)。

2.3.2 光澤縣土壤因素與煙葉評(píng)吸結(jié)果的相關(guān)性分析 由表12可知，光澤縣烤煙香氣質(zhì)與土壤有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)，透發(fā)性與土壤pH呈極顯著負(fù)相關(guān)、與有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)，雜氣與土壤有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)，勁頭與土壤交換性鎂呈顯著正相關(guān)，刺激性與土壤pH呈顯著負(fù)相關(guān)，余味與土壤交換性鈣呈顯著正相關(guān)，回甜與土壤速效磷呈極顯著正相關(guān)。

2.3.3 蒲城縣土壤因素與煙葉評(píng)吸結(jié)果的相關(guān)性分析 由表13可見，蒲城縣烤煙的透發(fā)性與土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮和交換性鈣均呈顯著正相關(guān)，雜氣與土壤水溶性氯呈顯著正相關(guān)，回甜與土壤有機(jī)質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)。

2.3.4 武夷山市土壤因素與煙葉評(píng)吸結(jié)果的相關(guān)性分析 由表14可見，武夷山市烤煙透發(fā)性與pH呈極顯著負(fù)相關(guān)、與速效鉀呈顯著正相關(guān)，雜氣與速效磷呈顯著正相關(guān)，烤煙香氣量與速效磷呈顯著負(fù)相關(guān)。

3 小結(jié)與討論

土壤pH是影響煙草生長的一個(gè)重要因素，適宜的土壤pH能改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤養(yǎng)分利用率，從而提高煙草品質(zhì)。周俊[7]發(fā)現(xiàn)，同等條件下，堿性土壤中種植的煙葉焦油量比在酸性土壤中種植的煙葉焦油量高出20%，焦油量含量過高會(huì)降低煙草品質(zhì)。李銀科等[8]研究結(jié)果表明，土壤pH為5.8-7.8時(shí)有利于煙葉的化學(xué)成分協(xié)調(diào)，吸食和感官評(píng)價(jià)較好。在土壤養(yǎng)分中，氮素對(duì)煙株生長發(fā)育和煙葉品質(zhì)有很大影響[9]，施氮過多會(huì)降低煙葉品質(zhì)。磷素對(duì)煙草的新陳代謝和生長發(fā)育有很大的影響。土壤中磷素缺乏或過多時(shí)，影響煙葉的香味和焦油含量[10]。鉀素能夠有效地改善煙葉的燃燒性，降低燃燒溫度和煙氣中的有害物質(zhì)和焦油量，提高煙葉香氣質(zhì)和香氣量及煙制品安全性[10]。煙葉中含鉀量為40 mg/g左右時(shí)，化學(xué)成分協(xié)調(diào)，香氣足，品質(zhì)較好。在一定范圍內(nèi)土壤有機(jī)質(zhì)含量高，會(huì)促進(jìn)煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性，降低煙葉的刺激性和雜味，改善煙葉的香氣量和香氣質(zhì)，提高煙葉質(zhì)量。

本研究結(jié)果表明，邵武市、光澤縣、蒲城縣、武夷山市各縣（市）K326植煙土壤pH在4.68-6.21，平均值為5.30，呈微酸性至酸性，適合烤煙適宜或最適宜類型生長發(fā)育的要求[11]，土壤有機(jī)質(zhì)含量在中等至豐富，土壤總體氮水平較低，土壤可交換陽離子中鎂含量豐富，鈣含量較低，磷含量豐富，氯、鉀含量較低，這與陳朝陽等[12]的研究結(jié)果一致。土壤pH、有機(jī)質(zhì)、鉀、水溶性氯和鈣鎂等指標(biāo)是影響煙區(qū)煙葉質(zhì)量的主要土壤因子[13.14]。評(píng)吸結(jié)果顯示，該煙區(qū)烤煙整體較好，煙葉香氣質(zhì)較好，回甜較強(qiáng)且長久，透發(fā)性特點(diǎn)突出;煙香綿長，煙氣細(xì)膩柔和，濕潤感較強(qiáng);香氣量較足;煙氣濃度稍濃，口腔充實(shí)感較強(qiáng);柔細(xì)度較好;雜氣稍有，刺激性小，余味較干凈;勁頭適中，但是各縣（市）之間有一定的差異。

致香物質(zhì)是煙草重要的化學(xué)成分，是評(píng)價(jià)煙草品質(zhì)、煙葉香氣質(zhì)、香氣量和香型等的重要指標(biāo)，是評(píng)定煙草及其制品品質(zhì)的重要因素之一[15，16]。有研究表明，致香物質(zhì)的性質(zhì)和種類主要受遺傳因素的影響，而致香物質(zhì)的量和組成比例受環(huán)境因素的影響[17]。對(duì)于成品煙草來講，影響質(zhì)量優(yōu)劣的因素更為復(fù)雜，如原料來源、成分含量、加工工藝、成品配方等[18.19]，但是最終是以人的綜合感受為標(biāo)準(zhǔn)。

本研究結(jié)果表明，4個(gè)地區(qū)烤煙樣本的透發(fā)性與土壤pH均呈負(fù)相關(guān)，其中光澤縣、武夷山市樣本呈極顯著負(fù)相關(guān);與有機(jī)質(zhì)均呈正相關(guān)，且蒲城縣和光澤縣樣本呈顯著正相關(guān);蒲城縣烤煙透發(fā)性與土壤堿解氮呈顯著正相關(guān)，烤煙透發(fā)性與交換性鈣呈顯著正相關(guān);武夷山市烤煙透發(fā)性與速效鉀呈顯著正相關(guān)，與其他相關(guān)性均不顯著。邵武市烤煙樣本香氣量與土壤有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)，勁頭與土壤pH呈極顯著負(fù)相關(guān)，且與交換性鈣、交換性鎂呈顯著負(fù)相關(guān)，刺激性與有機(jī)質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)，余味與有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)。光澤縣烤煙樣本香氣質(zhì)與土壤有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)，雜氣與土壤有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)，勁頭與土壤交換性鎂呈顯著正相關(guān)，刺激性與土壤pH呈顯著負(fù)相關(guān)，余味與土壤交換性鈣呈顯著正相關(guān)，回甜與土壤速效磷呈極顯著正相關(guān)。蒲城縣烤煙樣本雜氣與土壤水溶性氯呈顯著正相關(guān)，回甜與土壤有機(jī)質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)。武夷山市烤煙樣本香氣量與速效磷呈顯著負(fù)相關(guān)。但雜氣與速效磷呈顯著正相關(guān)。

綜上所述，土壤部分成分與最終的評(píng)吸結(jié)果有顯著關(guān)聯(lián)性，南平煙區(qū)土壤的pH、豐富的有機(jī)質(zhì)與烤煙的品質(zhì)有一定的相關(guān)性，尤其是與該地區(qū)烤煙的透發(fā)性有顯著相關(guān)性。由于影響因素的復(fù)雜性，土壤成分是否有利于提升烤煙透發(fā)性有待進(jìn)一步驗(yàn)證，同時(shí)對(duì)烤煙成分的影響及機(jī)制也需進(jìn)行深入的研究。

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作者簡介：賀德良（1992-），男，河南林州人，碩士，主要從事動(dòng)植物重金屬毒理研究，（電話）13461046204（電子信箱）464100226@qq.com;通信作者，楊白軍，教授，主要從事環(huán)境與畜產(chǎn)品研究，（電子信箱）yangzijun@haust.edu.cn;徐辰生，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事烤煙栽培技術(shù)研究，（電子信箱）xvchensheng@126.com。