竹炭有機(jī)肥施用對(duì)烤后煙葉化學(xué)品質(zhì)的影響

羅湄宏 段建軍 黃鶯

(貴州大學(xué)煙草學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

煙草種植中，煙農(nóng)不重視肥力培育，偏重施用單一化肥，烤煙連作較普遍，導(dǎo)致烤煙養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量和肥料利用率偏低，品質(zhì)不穩(wěn)定，制約貴州烤煙優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)[1,2]。隨著綠色農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)觀念的提出，有機(jī)肥在土壤保育中的作用越來越受到關(guān)注。有機(jī)肥含有植株生長(zhǎng)所必需的元素[3-5]，研究表明，有機(jī)肥可增加和更新土壤有機(jī)質(zhì)，為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供較全面的養(yǎng)分[6]?；诖?，通過田間試驗(yàn)研究不同有機(jī)肥用量對(duì)烤后煙葉化學(xué)品質(zhì)的影響，為有機(jī)肥的合理施用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)處理

供試的煙苗由貴州省遵義市湄潭縣煙草公司抄樂科技園提供，品種為“云煙87”。供試有機(jī)肥為竹炭有機(jī)肥，常規(guī)施肥處理施用的肥料為遵義市烤煙生產(chǎn)煙草專用基肥(N、P2O5、K2O的比例為9∶9∶25)和追肥(N、P2O5、K2O的比例為15∶0∶30)。竹炭有機(jī)肥相關(guān)參數(shù)：NPK≥5%，有機(jī)質(zhì)≥40%，pH值6.0～8.0，有效活菌數(shù)≥0.2億·g-1，水分≤15%，外觀呈顆粒狀，包裝為25kg/袋，生產(chǎn)廠家為江西科農(nóng)沃科技有限責(zé)任公司。基追比為3∶2，追肥分2次施入(移栽后第7天和第25天)，每次施用量為總追肥量的1/2。

本試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)處理。CK：烤煙常規(guī)施肥；(以當(dāng)?shù)乜緹熒a(chǎn)施用氮數(shù)量為準(zhǔn)，4.5kg·667m-2)；T0：不施肥(不施烤煙專用復(fù)合肥、不施竹炭有機(jī)肥)；T1：竹炭有機(jī)肥，6.60kg·667m-2；T2：竹炭有機(jī)肥，13.2kg·667m-2；T3：竹炭有機(jī)肥，19.8kg·667m-2；T4：竹炭有機(jī)肥，26.4kg·667m-2。每個(gè)處理氮肥和鉀肥用量均為4.5kg·667m-2和12.5kg·667m-2；試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計(jì)以等價(jià)原則確定，每個(gè)處理區(qū)組中5個(gè)試驗(yàn)處理加對(duì)照共6個(gè)小區(qū)，并行設(shè)3次重復(fù)。

1.2 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.2.1 采樣方法

烤后煙樣：中部煙葉C3F樣品0.05kg，上部煙葉取B2F樣品0.05kg，45℃烘干，粉碎，用于煙葉化學(xué)成分分析。

1.2.2 煙樣化學(xué)指標(biāo)及測(cè)定方法

全氮：硫酸-雙氧水消煮，凱氏定氮法；水溶性總糖、還原糖：3，5-二硝基水楊酸比色法，以上指標(biāo)參照《煙草品質(zhì)分析》；全鉀：火焰光度法(YC/T173-2003)；煙堿：紫外分光光度法(YC/T34-1996)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和圖表的制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)煙葉水溶性總糖和還原糖含量的影響

水溶性總糖含量是煙葉化學(xué)成分的重要指標(biāo)，一定范圍內(nèi)水溶性總糖含量越高煙葉品質(zhì)越好，優(yōu)質(zhì)煙葉中水溶性總糖含量一般為18%～24%。當(dāng)水溶性總糖含量過高時(shí)，將破壞煙氣酸堿平衡，使煙味平淡。竹炭有機(jī)肥對(duì)烘烤后煙葉水溶性總糖含量的影響見表1。由表1可知，煙葉總糖含量因煙葉葉位變化而不同，表現(xiàn)為中部葉>上部葉>下部葉。其中不同處理的上部葉總糖含量高低順序?yàn)門2>T3>T1>T4>T0>CK。除CK處理外，其余各處理總糖含量均處于優(yōu)質(zhì)煙的總糖含量范圍內(nèi)。T2處理的總糖含量較高，對(duì)提高煙葉的吸食質(zhì)量有促進(jìn)作用，說明T2處理竹炭有機(jī)肥施用量最為合適。從中部葉的總糖含量來看，總糖含量高低依次為CK>T2>T3>T4>T0>T1，除T1、T0處理外，其余各處理含量均超過了優(yōu)質(zhì)煙總糖含量范圍。從下部葉的總糖含量來看，總糖含量高低順序?yàn)門2>T3>T4>CK>T1>T0，除T2和T3外，其余處理總糖含量均未達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙總糖含量范圍，但與T0處理相比，總糖含量均有提高。總體來看，T2總糖含量較高，對(duì)提高煙葉的吸食質(zhì)量有促進(jìn)作用，說明T2處理竹炭有機(jī)肥施用量最適宜。

還原糖是水溶性總糖的主要部分，對(duì)煙葉品質(zhì)有重要影響，優(yōu)質(zhì)烤煙的還原糖含量在16%～22%。竹炭有機(jī)肥施用對(duì)烤后煙葉上部葉(B2F)、中部葉(C3F)和下部葉(X2F)的還原糖含量的影響見表1。由表1可知，各處理烤后煙葉的還原糖含量均表現(xiàn)為中部葉>上部葉>下部葉，與總糖含量規(guī)律一致。施用竹炭有機(jī)肥對(duì)烤后各部位煙葉還原糖含量均有極顯著影響(p<0.01)。從上部葉還原糖含量來看，還原糖含量高低為T2>T3>T4>T1>CK>T0，除了T0處理以外，其余處理還原糖含量均處于優(yōu)質(zhì)煙還原糖含量范圍內(nèi)。從中部葉還原糖含量來看，還原糖含量高低為CK>T2>T3>T4>T0>T1，除T1、T0、T4處理外，其余處理含量均超過了優(yōu)質(zhì)煙還原糖含量范圍。從下部葉還原糖含量來看，其高低順序?yàn)門2>T4>T1>CK>T3>T0，除T2外，其余各處理還原糖含量均未達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙還原糖的含量范圍，但較T0處理，均提高了還原糖含量?？傮w上，T2還原糖含量較高，對(duì)提高煙葉的吸食質(zhì)量有促進(jìn)作用，說明T2處理竹炭有機(jī)肥施用量對(duì)提高煙葉的還原糖有促進(jìn)作用。

2.2 對(duì)煙葉總氮和煙堿含量的影響

總氮含量極大地影響烤煙煙葉品質(zhì)，總氮含量低則吃味平淡，而含量過高則產(chǎn)生強(qiáng)烈的辛辣煙氣，刺激性大?？緹煙熑~總氮含量一般在1.5%～3.5%，優(yōu)質(zhì)烤煙煙葉總氮含量則要求在2.5%左右。煙堿又稱尼古丁，主要作用是構(gòu)成煙葉特殊的生理強(qiáng)度和影響煙葉的吃味和勁頭?？緹煙熑~煙堿含量一般在1.5%～3.5%為適宜。煙堿含量低于1%時(shí)煙氣少香無味，勁頭不足；煙堿含量高于3.5%時(shí)刺激性強(qiáng)，吃味辛辣。煙堿含量在2%左右較為適宜，和其它化合物含量協(xié)調(diào)一致時(shí)則能獲得良好的吃味。竹炭有機(jī)肥施用對(duì)烤煙煙葉總氮和煙堿含量的影響見表1。由表1可知，不同處理的煙葉總氮含量在1.54%～4.31%，其中，上部葉(B2F)的總氮含量在3.11%～4.31%，除T2處理的總氮含量在合適范圍內(nèi)，其它各處理上部葉的總氮含量均>3.5%,超出了正常的范圍。中部葉葉片總氮含量在1.88%～2.89%，各處理的總氮含量均在合適范圍內(nèi)。下部葉的總氮含量在1.54%～3.71%，除T0處理外，其余各處理的總氮含量均在合理范圍之內(nèi)。從不同部位煙葉的總氮含量看，煙葉總氮含量總體表現(xiàn)為上部葉>中部葉>下部葉，T2處理3個(gè)部位煙葉的總氮含量均在優(yōu)質(zhì)煙范圍內(nèi)。

表1 竹炭有機(jī)肥施用對(duì)烤煙煙葉化學(xué)品質(zhì)的影響

由表1可知，不同處理不同部位的煙葉煙堿含量在2.30%～4.14%，其中，上部葉煙堿含量在3.44%～4.14%，中部葉煙堿含量在3.12%～3.60%，下部葉煙堿含量在2.30%～2.63%，表現(xiàn)出煙堿含量隨煙葉葉位升高而升高，即上部葉>中部葉>下部葉。與其它處理相比，T2處理的上部葉、中部葉、下部葉煙堿含量均在1.5%～3.5%，綜合表現(xiàn)較好。

2.3 對(duì)煙葉總鉀含量的影響

總鉀是重要的煙草品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，鉀也是公認(rèn)的品質(zhì)元素。鉀對(duì)煙葉的顏色、組織都有較好的作用，對(duì)增加燃燒性和陰燃持火力的影響最大。含鉀量高的煙葉色澤好、香味足、吃味好，同時(shí)陰燃持火力強(qiáng)，有利于降低焦油含量，提高煙葉安全性。優(yōu)質(zhì)煙的總含鉀量一般要求>2%。竹炭有機(jī)肥施用量對(duì)烤煙不同部位總鉀含量的影響見表1。從表1可以看出，煙葉總鉀含量有隨葉位升高而降低的趨勢(shì)，即下部葉>中部葉>上部葉。其中,上部葉總含鉀量在0.97%～1.42%，中部葉總鉀含量在1.03%～1.56%，下部葉總鉀含量在1.11%～2.03%，除T2處理下部葉外，所有處理所有部位煙葉總鉀含量均低于優(yōu)質(zhì)煙的要求范圍。方差分析和多重比較結(jié)果表明，竹炭有機(jī)肥施用量對(duì)烤煙煙葉總鉀含量有顯著性影響。對(duì)下部葉而言，除CK處理外，T2處理的總鉀含量顯著高于其它處理(p<0.05)，且與T0、T1和T3處理之間達(dá)到極顯著差異水平(p<0.01)。中部葉T2處理的總鉀含量亦顯著高于其它各處理(p<0.05)，并與T0、T3和T4處理之間達(dá)到了極顯著的差異水平(p<0.01)。上部葉T2處理的總鉀含量與其它處理之間均達(dá)到了極顯著的差異水平(p<0.01)，其它處理之間，除T0、T1與T4處理之間無顯著性差異外(p>0.05)，其它處理之間均有顯著性差異(p<0.05)。

3 討論

糖分擁有量是煙葉化學(xué)成分的主要指標(biāo)，在一定動(dòng)態(tài)變化范圍內(nèi)，糖含量高則煙樣品質(zhì)好，質(zhì)地好的烤煙總糖含量一般為18%～24%。在本試驗(yàn)中，煙葉總糖含量隨煙葉葉位的變化而不同，中部葉高于上部葉及下部葉。易建華也證實(shí)，中部葉總糖、還原糖高于上部葉、下部葉，其試驗(yàn)結(jié)論與本試驗(yàn)一致。本試驗(yàn)表明，烤煙總氮、煙堿含量表現(xiàn)出上部煙葉高于中部煙葉及下部煙葉，與之前研究結(jié)果相似。吳雪萍研究表明，上部葉總氮、煙堿含量比其它部位煙葉高；易建華等研究指出，中部煙葉總氮、煙堿含量低于上部煙葉；劉泓等研究表明，下部煙樣煙堿含量偏小，上部葉、中部葉、下部葉煙樣煙堿含量有明顯差異，表現(xiàn)為上部葉>中部葉>下部葉。鉀是烤煙質(zhì)地評(píng)價(jià)指標(biāo)的主要指標(biāo)，是一致認(rèn)同的品質(zhì)元素。含鉀量高的煙樣色澤好、香味足、吃味好，同時(shí)陰燃持火力強(qiáng)，有利于降低焦油含量，提高煙葉安全性。好的煙樣的含鉀量普遍要求>2%。本試驗(yàn)中，煙葉鉀含量均基本低于優(yōu)質(zhì)烤煙要求范圍，這可能是因?yàn)闊熖镏杏行р浐枯^少，竹炭有機(jī)肥的鉀素供給未能滿足煙株發(fā)育所需。煙樣鉀含量隨煙樣葉位升高而降低的趨勢(shì)，即下部煙葉>中部煙葉>上部煙葉。有研究表明，煙葉鉀含量分布明顯不均衡，在煙葉鉀素高的情況下，煙葉部位由下到上鉀含量一般呈下降趨勢(shì)，與本試驗(yàn)鉀含量隨煙葉葉位上升而降低相符合。

4 結(jié)論

總體看來，T2水溶性總糖含量較高，對(duì)提高煙樣的評(píng)析質(zhì)量有積極影響，說明T2處理竹炭有機(jī)肥施用量對(duì)提高煙葉的水溶性總糖有促進(jìn)作用?？傮w看來，T2還原糖含量較高，對(duì)提高煙葉的吸食質(zhì)量有促進(jìn)作用，說明T2處理竹炭有機(jī)肥施用量對(duì)提高煙葉的還原糖有促進(jìn)作用。總體看來，只有T2處理可以將這3個(gè)部位的總氮含量都控制在優(yōu)質(zhì)煙范圍，說明T2處理綜合效果最好。T2處理與其它處理相比，上部葉、中部葉、下部葉煙堿含量均在1.5%～3.5%，綜合表現(xiàn)較好。其它處理較T0相比，煙樣鉀含量均提高，說明添加竹炭有機(jī)肥可以增加煙葉鉀含量。在下部葉、中部葉、上部葉中，T2處理煙葉糖堿比較接近10，表現(xiàn)較好。各處理還原糖與總糖比值除下部葉T3處理較低，僅為0.62以外，其余處理均在0.9左右，其中只有T4處理上部葉、下部葉、中部葉比值均>0.9，符合優(yōu)質(zhì)煙標(biāo)準(zhǔn)。而在下部葉、中部葉、上部葉中，T2處理煙葉氮堿比較接近于1，表現(xiàn)較好。綜上所述，T2處理對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)綜合效果最好。