基施有機(jī)肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)和上部煙葉內(nèi)在品質(zhì)的影響

蔣東來 張保華 張軍倉 馬海濤

摘要 [目的]研究不同有機(jī)肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)及上部煙葉化學(xué)成分及致香物質(zhì)含量的影響。[方法]采用田間大區(qū)試驗(yàn)，供試品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N，采取低起壟、深栽煙、高培土的栽培措施，4月20日移栽，以施用不同有機(jī)肥為處理（A1為高效復(fù)合有機(jī)肥;A2為高效有機(jī)提鉀肥;A3為常規(guī)施肥為對(duì)照），隨機(jī)排列，其他施肥及管理措施按常規(guī)技術(shù)方案操作。[結(jié)果]與常規(guī)施肥相比，基施復(fù)合有機(jī)肥和復(fù)合有機(jī)提鉀肥在烤煙生長(zhǎng)期間長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于常規(guī)施肥對(duì)照，使化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，顯著提高上部煙葉主要致香物質(zhì)，并使煙葉的物理特性顯著提高，提高了煙葉在工業(yè)上的可用性，而復(fù)合有機(jī)肥和復(fù)合有機(jī)提鉀肥兩者相比，前者大田長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于后者，而后者的烤后煙葉各指標(biāo)均優(yōu)于前者，尤其是基施復(fù)合有機(jī)肥可以顯著提高煙葉中的鉀含量。[結(jié)論]烤煙生產(chǎn)中，施加有機(jī)肥是一種改善烤后煙葉內(nèi)在品質(zhì)的重要途徑，在常年種植煙草的煙田，在移栽前基施有機(jī)提鉀肥可有效解決輪作導(dǎo)致煙葉品質(zhì)下降的問題。

關(guān)鍵詞 有機(jī)肥;烤煙;生長(zhǎng)發(fā)育;內(nèi)在品質(zhì)

中圖分類號(hào) S572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2021）02-0150-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.041

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

Effects of Base Application ofOrganic Fertilizer on Growth and Quality of Upper Leaves in Fluecured Tobacco

JIANG Donglai，ZHANG Baohua，ZHANG Juncang et al （Linyou Branch of Baoji Tobacco Company，Baoji， Shaanxi 721599）

Abstract [Objective]To study the effects of different organic fertilizers on the growth of fluecured tobacco and the chemical composition and the content of aromatic substances in the upper leaf.[Method]The field experiment was carried out， and the main cultivar was selected as the local main cultivar. The cultivation measures of low ridding， deep planting and high earthing were adopted. The plant was transplanted on April 20， and different organic fertilizers were applied.A1 was high efficiency compound organic fertilizer;A2 was highly efficient organic potash extraction;A3 was conventional fertilization controlled and arranged randomly. Other fertilization and management measures are operated according to conventional technical scheme.[Result]Compared with conventional fertilization， the compound organic fertilizer and compound organic K in fluecured tobacco growth during growing was superior to the conventional fertilization， the chemical composition was more harmonious， significantly improved the upper main aroma substances，and physical properties of tobacco was significantly improved the upper main aroma substances， tobacco and physical properties of tobacco was significantly improved， the usability of the improved the tobacco leaves in industry， and compound organic fertilizer and compound organic potash both， compared to the former looks like the field is superior to the latter， while the latter roast tobacco after all the indicators are better than the former， especially base compound organic fertilizer could significantly improve the potassium content in tobacco leaves. [Conclusion]In fluecured tobacco production， applying organic fertilizer is an important way to improve quality of roast tobacco leaf internal， in the years of planting tobacco ground， organic mention K applied as basal application before transplanting can effectively solve the problem of rotation led to the decrease of the tobacco leaf quality.

Key words Organic fertilizer;Fluecured tobacco;Growth and development;Interior quality

國內(nèi)外大量生產(chǎn)實(shí)踐證明，要實(shí)現(xiàn)煙草生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，就必須為煙草的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造一個(gè)良好的土壤環(huán)境[l-2]。秸稈還田、覆蓋物料與施用腐殖酸緩釋鉀肥等方式都能增加土壤中速效鉀含量，提高土壤理化性質(zhì)，從而為煙草生長(zhǎng)發(fā)育提供一個(gè)良好的生長(zhǎng)條件[3-4]。而合理施肥，尤其是合理施用有機(jī)肥，是維持和提高地力的最有效方式，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本保證[5-6]。研究指出，配施有機(jī)肥有利于增加土壤孔隙度，改良土壤理化性質(zhì)[7-11];有機(jī)肥料除營(yíng)養(yǎng)功能外，還有生理活性刺激作用，增強(qiáng)呼吸功能，提高烤煙的抗逆性和對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)能力[12];有機(jī)肥中的碳水化合物，在分解過程中釋放出熱量，有利于提高地溫[13-14]，有利于提高土壤微生物活性以及種群優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)煙草根系生長(zhǎng)[15-21]。但由于不同種類的有機(jī)肥養(yǎng)分含量和C/N等不同，施入土壤的分解狀況和養(yǎng)分釋放也不同，因而對(duì)煙株生長(zhǎng)發(fā)育和烤后煙葉品質(zhì)影響也不同[22]。

隨著“好貓”低害低焦卷煙品牌的不斷發(fā)展和規(guī)模擴(kuò)充，對(duì)優(yōu)質(zhì)煙葉原料的保障提出了更高的要求，尤其是上部煙葉在提升香氣濃度和增加煙葉可用性方面顯得尤為重要。麟游作為典型濃香型煙葉的產(chǎn)區(qū)，其煙葉在“好貓” 卷煙品牌中起著重要的支撐作用。但目前麟游上部煙葉還存在諸如成熟度不夠，采青現(xiàn)象嚴(yán)重;營(yíng)養(yǎng)過剩，組織緊密、僵硬，結(jié)構(gòu)疏松度差;內(nèi)在化學(xué)成分不協(xié)調(diào)，濃香型風(fēng)格特色弱化，煙氣飽滿度不豐滿等缺陷。多年來在麟游煙區(qū)煙葉生產(chǎn)過程中，通過對(duì)煙區(qū)煙葉外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量及化學(xué)成分分析發(fā)現(xiàn)，煙區(qū)上部煙葉普遍存在的問題是葉片偏厚，組織結(jié)構(gòu)偏緊，煙葉顏色深，雜色較多，油分偏少，煙堿含量偏高，勁頭偏大，還原糖及糖堿比低，內(nèi)在化學(xué)成分不協(xié)調(diào)，使煙區(qū)上部煙葉可用性較低。很多卷煙工業(yè)企業(yè)配方中上部煙葉使用比例低，上部煙葉庫存量比較大，上部煙葉庫存結(jié)構(gòu)不合理。為了合理施用有機(jī)肥，筆者研究了不同有機(jī)肥施用對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和烤后煙葉品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

大田試驗(yàn)于2018—2019年在陜西省寶雞市麟游縣進(jìn)行。麟游縣屬溫帶半濕潤(rùn)-濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年平均日照總時(shí)數(shù)為2 281.9 h，年平均日照率為52%，年平均氣溫9.2 ℃，年降水量640.4 mm，無霜期180 d，為優(yōu)質(zhì)烤煙種植較適宜區(qū)域。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N中煙202。采取低起壟、深栽煙、高培土的栽培措施，4月20日移栽。試驗(yàn)所需的復(fù)合有機(jī)肥和復(fù)合提鉀肥由鄭州在田農(nóng)業(yè)科技院研發(fā)，主要成分有有機(jī)肥、腐殖酸鉀、微生物菌劑等，煙草專用復(fù)合肥中N、P、K含量分別為10%、10%、20%。

1.3 試驗(yàn)方法

田間試驗(yàn)設(shè)3種處理方式：A，基施復(fù)合有機(jī)肥（起壟時(shí)寬幅條施于壟下，用量750 kg/hm2，氮肥用量減少25%）;B，基施有機(jī)提鉀肥（起壟時(shí)寬幅條施于壟下，用量750 kg/hm2，氮肥用量減少30%）;C，常規(guī)施肥[N用量54 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶3;1 hm2 300 kg餅肥和15 kg氮素（煙草專用肥）起壟前施]。其中各處理煙苗移栽要求一致，均于翻耕時(shí)將3種不同處理的肥料施加于煙田。每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。每個(gè)處理面積各選取0.2 hm2，行株距120 cm×50 cm，種植密度16 500株/hm2。其他田間管理及烘烤調(diào)制均一致。試驗(yàn)地進(jìn)行了煙地改造，地勢(shì)平緩，土壤理化性質(zhì)基本一致，且烤煙種植統(tǒng)一管理、統(tǒng)一烘烤，因此可視為同田試驗(yàn)。

1.4 取樣與分析

煙葉成熟后進(jìn)行掛牌烘烤，烘烤結(jié)束后 按照42級(jí)國標(biāo)對(duì)煙葉進(jìn)行分級(jí)測(cè)產(chǎn)，并隨機(jī)選擇上橘二（B2F）等級(jí)煙樣1.5 kg用于物理特性、化學(xué)常規(guī)、中性致香物質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)分析。

1.4.1 物理特性的測(cè)定 。采用吉書文等[23]的方法分別測(cè)定煙葉的平衡含水率、單葉質(zhì)量、葉面密度、拉力和填充值。

1.4.2 常規(guī)化學(xué)成分的測(cè)定。

采用連續(xù)流動(dòng)分析儀[24-25]對(duì)常規(guī)化學(xué)成分（總糖、還原糖、總植物堿、總氮、蛋白質(zhì)、鉀和氯）進(jìn)行測(cè)定。

1.4.3 中性致香成分的測(cè)定。

中性致香物質(zhì)的提取采用文獻(xiàn)[26]的方法：水蒸氣蒸餾-二氯甲烷溶劑同時(shí)蒸餾萃取法，采用內(nèi)標(biāo)法定量，由GC/MS鑒定結(jié)果和NIST02庫檢索定性。

1.5 數(shù)據(jù)處理 利用Excel和SPSS 19.0計(jì)量學(xué)統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同有機(jī)肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響 各處理煙株的農(nóng)藝性狀見表1。由表1可知，株高、莖圍、有效葉片數(shù)等農(nóng)藝性狀均隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增高?？緹熗L(zhǎng)時(shí)期，株高在68～88 cm，以A處理生長(zhǎng)最快，其次為B處理，C處理地上部分生長(zhǎng)較為緩慢，莖圍、有效葉片數(shù)和上部葉最大葉面積相差不大;當(dāng)進(jìn)入現(xiàn)蕾期后，B處理在株高、莖圍、有效葉片數(shù)、上部葉最大葉面積方面顯著優(yōu)于A處理和對(duì)照;隨后進(jìn)入成熟期，各指標(biāo)趨于相同，無顯著差異。這可能是由于高效有機(jī)肥和高效有機(jī)提鉀肥釋放較為迅速，有利于煙苗早發(fā)、快長(zhǎng)。隨著生長(zhǎng)期的推移，生物有機(jī)肥分解的速度加快，同時(shí)其所含的有益微生物可以不斷地分解土壤中的營(yíng)養(yǎng)成分供植株利用，供肥能力增強(qiáng)。

2.2 不同有機(jī)肥對(duì)上部煙葉物理特性的影響

煙葉的物理特性與加工性能、可用性和煙氣組分密切相關(guān)，是煙葉質(zhì)量的重要構(gòu)成因素，隨著煙葉原料加工細(xì)化要求的不斷提高，煙葉物理特性的適宜范圍、變化規(guī)律及對(duì)評(píng)吸質(zhì)量的影響等已成為煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)和卷煙產(chǎn)品設(shè)計(jì)中十分關(guān)注的問題。

由表2可知，不同有機(jī)肥處理的上部葉物理性狀指標(biāo)均存在差異，表現(xiàn)為有些指標(biāo)差異顯著，有些指標(biāo)差異不顯著。3個(gè)處理間烤后煙葉含水率差異不顯著，變化范圍為12.76%～14.62%，厚度以B處理最高，含梗率在各處理間差異不顯著，其中各處理烤后煙葉含梗率普遍較高，與優(yōu)質(zhì)煙葉25%～30%含梗率的要求還有一定距離，這就使得煙葉在工業(yè)上的利用率大大下降。葉質(zhì)重在一定程度上反映了煙葉的成熟程度，其中B處理葉質(zhì)重最小，C處理葉質(zhì)重最大，A和B處理差異不顯著，與C處理存在顯著性差異;B處理的煙葉拉力較大，A和B處理均大于對(duì)照。

2.3 不同有機(jī)肥對(duì)上部烤煙化學(xué)成分的影響

煙葉質(zhì)量由葉內(nèi)化學(xué)成分含量及其比例的協(xié)調(diào)性決定，煙草中的常規(guī)化學(xué)成分是煙葉內(nèi)部各類致香化合物形成某種香韻風(fēng)格的平衡點(diǎn)。煙葉主要化學(xué)成分含量決定卷煙的煙氣特性，影響煙葉的工業(yè)可用性和卷煙產(chǎn)品的安全性。還原糖和煙堿含量的比值常被用作評(píng)價(jià)煙葉煙氣強(qiáng)度和柔和性的基礎(chǔ)，二者的協(xié)調(diào)是形成均衡煙氣的重要因素。一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)煙的總糖含量18%～22%、還原糖16%～18%、煙堿1.5%～3.5%、上部葉煙堿含量3.0%～3.5%、總氮1.5%～3.5%、還原糖與煙堿的比值8～10、鉀離子含量≥2%、氯離子含量≤1%、鉀氯比>4。

由表3可知，與對(duì)照C相比，施用復(fù)合有機(jī)肥和有機(jī)提鉀肥后各處理煙葉中煙堿和氯含量均顯著降低，其中A處理煙堿和氯含量顯著低于對(duì)照。煙葉中還原糖和總糖含量均顯著高于對(duì)照。糖堿比以A和B處理較適宜，而對(duì)照中煙堿含量較高，還原糖含量較低，糖堿比較低。各處理鉀離子含量均低于優(yōu)質(zhì)煙鉀離子含量范圍，但施用復(fù)合有機(jī)肥和高效提鉀肥后，煙葉中鉀離子含量均有所增加，其中B處理含量最高，比對(duì)照高39%，差異達(dá)顯著水平。

通過對(duì)3個(gè)處理的常規(guī)化學(xué)成分分析發(fā)現(xiàn)，A和B處理的常規(guī)化學(xué)成分優(yōu)于C處理，說明不管是高效有機(jī)肥還是高效有機(jī)提鉀肥都能使煙葉的常規(guī)化學(xué)成分更接近優(yōu)質(zhì)煙葉的要求，其中高效有機(jī)提鉀肥效果更好。

2.4 不同有機(jī)肥對(duì)烤煙中性致香物質(zhì)成分的影響

為便于分析不同有機(jī)肥對(duì)上部烤后煙葉中性致香物質(zhì)含量的差異，把所測(cè)定的致香物質(zhì)按煙葉香氣前體物進(jìn)行分類，可分為類胡蘿卜素降解產(chǎn)物類、棕色化反應(yīng)降解產(chǎn)物類、類西柏烷類、芳香族氨基酸類以及新植二烯五大類。由表4可知，烤后上部煙葉的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物類、類西柏烷類等中性致香物質(zhì)含量A和B處理顯著高于C，A和B之間差異不顯著;新植二烯等中性致香物質(zhì)總量以A處理最高，棕色化產(chǎn)物和芳香族氨基酸類以B處理較高，其中總量A顯著多于B，B顯著高于常規(guī)對(duì)照C，說明施加有機(jī)肥和提鉀肥可以顯著提高烤煙上部葉致香物質(zhì)成分，而A處理即復(fù)合有機(jī)肥在提高上部葉中性致香成分方面效果最好。

3 結(jié)論與討論

從大田長(zhǎng)勢(shì)來看，烤煙旺長(zhǎng)期，A與B處理煙株株高顯著高于C處理，說明在生長(zhǎng)前期基施復(fù)合有機(jī)肥和有機(jī)提鉀肥對(duì)煙株發(fā)育有顯著影響;當(dāng)進(jìn)入現(xiàn)蕾期后，B處理在株高、莖圍、有效葉片數(shù)、上部葉最大葉面積上顯著優(yōu)于A處理和對(duì)照，隨后進(jìn)入成熟期，各指標(biāo)趨于相同，無顯著差異，這有可能與有機(jī)肥肥效長(zhǎng)和穩(wěn)有關(guān)。

在起壟前施加復(fù)合有機(jī)肥和復(fù)合有機(jī)提鉀肥可促進(jìn)煙株生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)上部葉開片，對(duì)于上部烤后葉而言，可以顯著增加煙葉的填充值，增加拉力，使上部煙葉整體物理特性變好，2種處理下的上部煙化學(xué)成分也更加協(xié)調(diào)，尤其是復(fù)合有機(jī)提鉀肥在提高上部煙葉鉀含量上效果顯著，高于對(duì)照39%，但仍存在不足之處，鉀含量沒有達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙葉所要求的水平，這需要進(jìn)一步的研究。

不同有機(jī)肥施用有利于提高烤煙香氣物質(zhì)的量，香氣物質(zhì)的含量、種類及組成比例是決定煙葉香味的重要內(nèi)容。A處理和B處理烤后煙葉的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物類、類西柏烷類等中性致香物質(zhì)含量顯著高于C處理，新植二烯等中性致香物質(zhì)總量以A處理最高，棕色化產(chǎn)物和芳香族氨基酸類以B處理較高，A和B處理的中性致香物質(zhì)總量均高于C處理，說明施加有機(jī)肥和提鉀肥可以顯著提高烤煙上部葉致香物質(zhì)成分。

該研究結(jié)果表明基施有機(jī)肥能平衡煙株?duì)I養(yǎng)，改善煙葉質(zhì)量，在烤煙生產(chǎn)中具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值，但仍存在不足，如在提高煙葉鉀含量和鉀氯比上仍有待進(jìn)一步研究。

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