噴施鉬對煙葉化學(xué)成分的影響

李春光 陳建中 劉穗君 萬瑩 王飛 唐珊 羅鑫 蒲進(jìn)平 陳劍 姬鴻飛 張偉麗 劉文龍 景延秋 曾慶賓 張?jiān)氯A

摘要：探討了煙草團(tuán)棵期施用0.05%、0.10%、0.15%的濃度鉬素對煙葉化學(xué)成分的影響，結(jié)果表明，在團(tuán)棵期噴施鉬肥可以提高還原糖和總糖含量，降低總氮和煙堿含量，而且可以使煙葉中氮堿比、糖堿比都有所提高。同時(shí)施鉬能提高煙葉中性致香物質(zhì)和降低苯并[α]芘含量。

關(guān)鍵詞：不同濃度鉬;化學(xué)成分;煙氣

Abstract：In order to study the effects of concentration gradient nutrient of 0.05%， 0.10%， 0.15% in rosette stage on tobacco leaf chemical components， using field experiment， the effects of spraying different concentrations of molybdenum in rosette stage on tobacco routine chemical components， neutral aroma substances and flue gas main harmful components was researched in experimental field of Yancheng District， Luohe City， Henan Province. The results showed that the spraying molybdenum fertilizer in rosette could improve the reducing sugar， total sugar content， the nitrogen alkali ratio，sugar alkali ratio and reduce the total nitrogen and nicotine content. Spraying molybdenum could increase the content of neutral aroma substances and reduce benzo [α] pyrene of tobacco leaf.

Key words：Different concentrations of molybdenum; Chemical components; Flue gas

煙草是一種特殊的經(jīng)濟(jì)作物，而施肥是煙草栽培措施中比較重要的一環(huán)[1 - 2 ]。鉬作為一種必需的微量元素，可調(diào)節(jié)作物光合產(chǎn)物的合成、代謝和積累，參與煙草植株激素代謝、氮代謝和抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)過程，對煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值以及煙葉油分有一定的提高作用，同時(shí)對雜色煙比例的降低和煙葉品質(zhì)的改善有一定效果[3 - 5 ]。河南是濃香型煙葉的主要產(chǎn)地，漯河市是河南省重要的產(chǎn)煙區(qū)[6 ]。探索適合煙葉生產(chǎn)的施鉬濃度對煙葉成分的影響具有重要意義。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)材料

指示烤煙品種為中煙100。供試鉬肥為鄭州中科化工產(chǎn)品有限公司生產(chǎn)的糖醇螯合鉬肥，螯合鉬含量≥99%，鉬含量≥10 g/L。

1.2? ?試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)在河南省漯河市郾城區(qū)煙草試驗(yàn)田進(jìn)行，土壤類型為黃壤土，試驗(yàn)田土壤肥力中等，土壤pH 6.83，土壤有機(jī)質(zhì)含量32.1 g/kg，堿解氮243.72 mg/kg，速效鉀374.13 mg/kg。施純氮43.8 kg/hm2，速效磷46.34 mg/kg，土壤肥力分布比較均勻，整個(gè)地勢相對平坦，排灌也很便利，田間管理完全遵照優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作，

1.3? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)3個(gè)噴鉬濃度處理：T1為0.05%，T2為 0.10%，T3為0.15%，1個(gè)空白對照（CK，噴施相同量的蒸餾水）。種植行間距為120 cm，株距為55 cm，煙株留葉數(shù)為18～22片/株。每個(gè)處理重復(fù)3次，小區(qū)面積220.11 m2。煙株進(jìn)入團(tuán)棵期后（移栽后35 d）噴施鉬肥，分別在煙葉的正面和反面進(jìn)行噴施，將葉面噴濕不滴水作為標(biāo)準(zhǔn)。

1.4? ?檢測指標(biāo)及方法

測試樣品為烤后樣C3F。測定煙葉常規(guī)化學(xué)成分總糖（YC/T 59-2002）、還原糖（YC/ T 160-2002）、總氮（YC/T 161-2002）、蛋白質(zhì)（YC/T 162-2002）、煙堿（YC/T 166-2002）、鉀和氯含量（YC/T 173-2003）;用氣相色譜-質(zhì)譜鑒定中性香味物質(zhì);檢測主流煙氣的主要有害成分苯并[α]芘（GB/T 21130-2007）、HCN（YC/T 253-2008）、NH3（YC/T 377-2010）、苯酚（YC/T 255-2008）、巴豆醛（YC/T 254- 2008）、TSNAs（GB/T 23228-2008）和CO（GB/ T 23356-2009）。

1.5? ?數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 21.0軟件和WPS Excel 2016完成數(shù)據(jù)的處理和統(tǒng)計(jì)分析。采用Pearson系數(shù)表示簡單相關(guān)分析，采取LSD法進(jìn)行單因素方差分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?不同處理對煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響

由表1可知，噴施鉬肥的各處理與對照相比，煙葉中的蛋白質(zhì)、總氮含量減少，還原糖和總糖含量有所增加，而鉀含量變化不大。處理間蛋白質(zhì)含量差異極顯著，以CK含量最高;總氮含量CK最高、T1最低，而且處理間的差異極顯著;還原糖和總糖含量T2最高，與T1差異不顯著，與T3和CK差異極顯著，鉀含量均低于CK，以T2最高，與對照差異不顯著，T1極顯著低于CK;氯含量T1、T2極顯著高于T3、CK;氮堿比CK最低，T1、T3最高，且與CK差異極顯著;糖堿比T1最高，而且各處理的差異極顯著;與CK相比，T1、T2、T3處理的鉀氯比均降低，其中T1、T2處理極顯著低于CK。

2.2? ?不同處理對煙葉中性致香物質(zhì)的影響

2.2.1? ? 不同處理對煙葉類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物香氣物質(zhì)含量的影響? ? 類胡蘿卜素降解產(chǎn)物是煙葉的中性揮發(fā)性香氣成分中很大的一部分化合物，此中有不少都是煙草中的關(guān)鍵致香成分[7 - 8 ]。17種被測定的類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物中，β-大馬酮、法尼基丙酮、巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮4和β-二氫大馬酮含量相對較高，對香氣貢獻(xiàn)較大，給予煙氣類似花的香吃味;3-羥基-β-二氫大馬酮含量相對較低。表2表明，各處理煙葉中的類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物香氣物質(zhì)含量T1低于CK，比CK減少了18.32%，T2、T3均高于CK，分別比CK增加了5.35%、17.40%。

2.2.2? ? 不同處理對煙葉棕色化反應(yīng)物類香氣物質(zhì)含量的影響? ? 棕色化產(chǎn)物中有很多能夠讓人感受到愉悅的香氣和吸味，它們很大程度地影響了煙草香吃味質(zhì)量的形成[9 ]。煙葉醇化后的甜香、堅(jiān)果香等美好香氣與棕色化反應(yīng)產(chǎn)物有不小的關(guān)系，特別是內(nèi)中的吡咯、呋喃類物質(zhì)，固然含量很少，但對可可香味的形成極其重要[10 ]。從表3可以看出，在團(tuán)棵期施用鉬肥，各處理中只有T3棕色化反應(yīng)物類香氣物質(zhì)的含量增長且增長變化范圍不大，其他處理棕色化反應(yīng)物類香氣物質(zhì)的含量均減少，其含量從大到小為T3、 CK、T2、T1，較高濃度的鉬可能有利于棕色化反應(yīng)物類香氣物質(zhì)的形成。

2.2.3? ? 不同處理對煙葉苯丙氨酸降解產(chǎn)物香氣物質(zhì)含量的影響? ? 芳香族氨基酸降解產(chǎn)物中的苯甲醛（杏仁香、櫻桃香、甜香）、苯乙醛（玫瑰花香）、苯甲醇（醇香）、苯乙醇（醇香）等也是煙草中含量較豐富的香味成分，其香味貢獻(xiàn)與酮類相似[11 - 12 ]。由表4可知，各處理煙葉中的苯丙氨酸類香氣物質(zhì)含量與CK相比，T2和T3小幅增加，分別增加18.64%、24.20%;T1減少11.11%。其中各處理苯乙醛含量均較CK有所增加。

2.2.4? ? 不同處理對煙葉類西柏烷類香氣物質(zhì)含量的影響? ? 類西柏烷類香氣物質(zhì)包含茄酮及其衍生物[13 ]。茄酮是煙草中含量富厚的中性香氣物質(zhì)之一，給予煙氣一種近似鮮蘿卜的香吃味，它不僅自己具有不錯(cuò)的香氣，而且其降解轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，如茄醇、茄呢呋喃、降茄二酮等也是煙草中很關(guān)鍵的致香產(chǎn)品[14 - 16 ]。從表5可以看出，T3茄酮含量最低，較CK減少了3.56%;T1和T2茄酮含量較高，分別較CK增加了29.54%和19.24%。

2.2.5? ? 不同處理對煙葉中性致香成分總量的影響? ? 鉬素對提高植株光合作用有一定影響，可以使葉綠素含量增加，新植二烯是葉綠素降解產(chǎn)物，含量高而對煙氣香味貢獻(xiàn)有限[17 - 18 ]。由表5可以看出，與CK相比，團(tuán)棵期噴施鉬肥后，T3的新植二烯含量增加且增加量很大，新植二烯含量從大到小為T3、T2、CK、T1。由表2～5可知，處理T1除類西柏烷類物質(zhì)外，各類中性香味物質(zhì)含量均降低，不利于煙葉中性香味物質(zhì)的形成;而處理T2、T3的各類多數(shù)中性香味物質(zhì)含量有所增加，有利于煙葉中性香味物質(zhì)的形成;中性香味物質(zhì)總量（除新植二烯外）從大到小為：T3（132.67 μg/g）、T2（130.80 μg/g）、CK（121.59 μg/g）、T1（111.14 μg/g）。

2.3? ?常規(guī)化學(xué)成分與煙氣主要有害成分簡單相關(guān)分析

從表6可以看出，不同濃度鉬對煙氣主要有害成分釋放量的影響趨勢不同，苯酚、巴豆醛、亞硝胺、CO的釋放量隨施鉬濃度的增加呈先增加后減少的趨勢，其釋放量在各處理間無顯著差異;氨、HCN、苯并[α]芘隨施鉬濃度的增加而增加，且釋放量在各處理間無顯著差異。危害性評價(jià)指數(shù)H值隨施鉬濃度的增加呈先增加后減少的趨勢，其中T2危害指數(shù)最高，T1危害指數(shù)最低，而處理間差異不顯著。

對煙樣主流煙氣7種主要有害成分與常規(guī)化學(xué)成分進(jìn)行相關(guān)分析（表7），其中苯酚、巴豆醛含量與氯含量呈正相關(guān)，且相關(guān)性達(dá)到顯著水平，苯酚與氯的相關(guān)系數(shù)大于巴豆醛;TSNAs含量與還原糖和總糖總量呈顯著負(fù)相關(guān)，而與總氮含量呈顯著正相關(guān)，與煙堿含量呈極顯著正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)較大;CO與蛋白質(zhì)含量存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，并且相關(guān)系數(shù)比較大。

3? ?結(jié)論與討論

盡管吸收量有限，微量元素對植株的生長發(fā)育、質(zhì)量形成有著重要作用，微量元素肥料在作物上的應(yīng)用近年來也越來越受到重視[20 - 21 ]。試驗(yàn)結(jié)果表明，團(tuán)棵期噴施鉬肥能提高烤煙還原糖、總糖含量，降低總氮和煙堿含量，且使氮堿比、糖堿比提高，煙葉各化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙葉最適宜的范圍，這與闞宏偉等的研究結(jié)果相符[22 ]。而施鉬導(dǎo)致氯含量增長，鉀氯比較對照降低，與前人研究結(jié)果不同，可能與品種和產(chǎn)地差異有關(guān)。目前尚沒有報(bào)道表明煙株對鉬與氯的吸收存在協(xié)同作用，鉬與鉀的互作機(jī)理也有待進(jìn)一步研究。

黃泰松等[23 ]認(rèn)為施鉬對煙葉香氣有促進(jìn)作用，該試驗(yàn)表明，施鉬能提高煙葉中性致香物質(zhì)含量。其中類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物和苯丙氨酸類降解產(chǎn)物含量有較大提高，而這兩者正是最能彰顯濃香型特色的香味物質(zhì)，施鉬可能有利于濃香型風(fēng)格特征的形成。綜合化學(xué)成分協(xié)調(diào)性和中性致香物質(zhì)含量分析，3個(gè)不同濃度施鉬處理中，處理T2（團(tuán)棵期噴施0.10%濃度鉬）最有利于提高烤煙質(zhì)量。

相關(guān)性分析表明，所測樣品亞硝胺含量與煙堿和總氮含量呈正相關(guān)、與還原糖和總糖含量呈負(fù)相關(guān)。煙草特有亞硝胺的形成機(jī)理目前尚未明確，但普遍認(rèn)為與煙堿等含氮物質(zhì)有密切關(guān)系，而施鉬能調(diào)節(jié)煙株氮代謝、提高糖堿比，可能起到降低亞硝胺含量的作用;單料煙主流煙氣有害成分分析表明，各成分含量與卷煙危害性評價(jià)指數(shù)變幅不大，不能反映出鉬對卷煙降害的作用，也從側(cè)面說明煙氣有害成分的形成是一個(gè)復(fù)雜而有多重因素影響的過程，應(yīng)分別對田間、烘烤、加工工藝等不同方面制定針對性的降害措施[24 ]。

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（本文責(zé)編：鄭丹丹）