密度和氮用量對(duì)烤煙上部葉中性致香物質(zhì)和感官質(zhì)量的影響

張渝婕，趙銘欽*，賀 凡，劉鵬飛，王鵬澤，來(lái) 苗，盧素萍，石 剛

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，鄭州 450002；2.湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司武漢卷煙廠(chǎng)，武漢 430051）

密度和氮用量對(duì)烤煙上部葉中性致香物質(zhì)和感官質(zhì)量的影響

張渝婕1，趙銘欽1*，賀 凡1，劉鵬飛1，王鵬澤1，來(lái) 苗1，盧素萍1，石 剛2

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，鄭州 450002；2.湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司武漢卷煙廠(chǎng)，武漢 430051）

為了研究種植密度與氮用量互作對(duì)烤煙上部葉香氣物質(zhì)含量和感官質(zhì)量的影響，以云煙87為試驗(yàn)材料，采用兩因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)方差分析、顯著性檢驗(yàn)和偏相關(guān)分析等方法進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：（1）種植密度和氮用量與中性致香物質(zhì)含量皆呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，二者互作對(duì)上部葉中性致香物質(zhì)含量增加作用明顯，尤其是高密度高氮、高密度中氮、中密度高氮和中密度中氮等4個(gè)互作處理煙葉香氣總量提升幅度較大；（2）種植密度與感官質(zhì)量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而低密度、中密度分別與低氮、高氮互作則對(duì)感官評(píng)吸質(zhì)量有一定的促進(jìn)作用；（3）不同互作處理相比較，以中密度高氮為最好，低密度高氮、低密度中氮、高密度高氮、高密度中氮次之，高密度低氮相對(duì)較差，表明不同的種植密度與氮用量互作對(duì)上部煙葉香吃味質(zhì)量影響效應(yīng)明顯不同。

烤煙；上部葉；密度；氮用量；中性致香物質(zhì)；評(píng)吸質(zhì)量

煙草的土壤營(yíng)養(yǎng)和空間營(yíng)養(yǎng)影響甚至決定著煙葉的香吃味質(zhì)量。合理控制種植密度是協(xié)調(diào)煙草個(gè)體與群體矛盾的主要栽培技術(shù)之一，也是決定煙葉產(chǎn)量與質(zhì)量的主要因素［1］。適宜的氮用量可以保證煙株正常生長(zhǎng)發(fā)育，有助于煙葉品質(zhì)和產(chǎn)量的提高［2］，多數(shù)研究表明，密度和施氮量對(duì)烤煙的農(nóng)藝性狀、化學(xué)成分、光合作用、產(chǎn)量及產(chǎn)值等均有顯著影響［3-9］。有關(guān)種植密度和氮用量對(duì)煙葉品質(zhì)的影響研究文獻(xiàn)較多，但二者互作對(duì)香吃味質(zhì)量的影響研究較少。針對(duì)這一問(wèn)題，開(kāi)展了種植密度與氮用量互作對(duì)烤煙中性致香成分含量與感官質(zhì)量的影響，旨在為提高河南烤煙上部葉質(zhì)量及其可用性提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2013—2014年在南陽(yáng)市方城縣金葉園進(jìn)行。供試土壤為黃壤土，pH為7.48，有機(jī)質(zhì)11.45 g/kg，全氮0.72 g/kg，堿解氮55.00 mg/kg，速效磷15.01 mg/kg，速效鉀160.00 mg/kg。試驗(yàn)田地勢(shì)平坦、灌溉便利，前茬作物為玉米。供試品種為云煙87。施用肥料均為煙草專(zhuān)用復(fù)合肥［m（N）：m（P2O5）∶m（K2O）=10∶10∶20］，硝酸銨（含純氮34%），重過(guò)磷酸鈣（含P2O546%），硫酸鉀（含K2O 50%）；其中總純氮用量的40%由芝麻餅肥（全氮57.08 g/kg、全磷26.15 g/kg、全鉀14.29 g/kg）提供，氮、磷、鉀肥的70%條施作基肥，30%作穴肥，田間管理按規(guī)范化栽培措施進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)為兩因素裂區(qū)試驗(yàn)，主因子（主區(qū)處理）為種植密度（D），設(shè)置3個(gè)水平，分別為D1： 13 500 株/hm2，D2∶16 500 株/hm2，D3∶19 500 株/hm2，采用1.20 m固定行距，株距分別為D1：0.617 m，D2：0.505 m，D3：0.427 m；副因子（副區(qū)處理）為氮用量（N），設(shè)置3個(gè)水平，分別為純氮N1：45 kg/hm2、N2：60 kg/hm2、N3：75 kg/hm2，每個(gè)處理施用P2O590 kg/hm2，K2O 135 kg/hm2，整個(gè)裂區(qū)試驗(yàn)共設(shè)置9個(gè)處理，3次重復(fù)，共27個(gè)小區(qū)，每小區(qū)面積為130.00 m2。于4月中旬條施70%肥料，5月1日移栽。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

化學(xué)成分測(cè)定方法參考文獻(xiàn)［10-11］進(jìn)行測(cè)定。中性致香成分采用水蒸氣蒸餾-二氯甲烷溶劑萃取法［12］進(jìn)行提取，所得樣品有機(jī)相以GC/MS鑒定結(jié)果和NIST庫(kù)檢索定性，各組分相對(duì)含量以其峰面積所占總峰面積的百分比表示。

感官評(píng)吸由吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心卷煙評(píng)吸委員會(huì)進(jìn)行。采用單料煙9分制評(píng)吸方式，即各個(gè)評(píng)吸指標(biāo)均按各自的質(zhì)量檔次進(jìn)行賦值計(jì)分，最后再計(jì)算評(píng)吸總得分。數(shù)值處理采用Excel和SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié) 果

2.1 密度與氮用量互作對(duì)烤煙上部葉化學(xué)成分含量的影響

通過(guò)分析密度與氮素互作對(duì)上部葉化學(xué)成分含量的影響，結(jié)果表明（表1），密度對(duì)煙堿、糖堿比作用極顯著，對(duì)鉀含量作用顯著，密氮互作對(duì)糖、煙堿、鉀含量、糖堿比產(chǎn)生極顯著或顯著影響，氮用量對(duì)化學(xué)成分影響最大，互作次之，密度最小。糖堿比、氮堿比隨密度增大整體呈先增大后減小的變化趨勢(shì)，氮用量增大后，糖含量、糖堿比和氮堿比整體呈下降趨勢(shì)，鉀氯比整體呈先增大后減小的變化趨勢(shì)。

表1 密度與氮用量互作對(duì)烤煙上部葉化學(xué)成分的影響Table 1 Effects of different treatment interactions on chemical component contents in upper leaves of flue-cured tobacco

2.2 密度和氮用量互作對(duì)烤煙上部葉中性致香物質(zhì)含量的影響

由表2看出，不同類(lèi)別致香成分含量與香氣總量隨密度和氮用量增大整體呈上升趨勢(shì)。表現(xiàn)為低密度（D1）下氮用量增大后，西柏烷類(lèi)致香物質(zhì)含量、新植二烯含量和香氣總量在低氮下含量最低，中氮下含量略高于高氮下含量，其他致香成分含量隨氮用量的增大而顯著升高；中密度（D2）和高密度（D3）下中性致香成分含量隨氮量增大整體呈上升趨勢(shì)。低氮（N1）下密度增大后，新植二烯含量先上升后下降，中密度的新植二烯含量略高于高密度的含量，其他致香成分含量和香氣總量呈現(xiàn)先降低后升高的變化；中氮（N2）下密度增大后，芳香族氨基酸類(lèi)、西柏烷類(lèi)致香物質(zhì)含量和除新植二烯外香氣總量先降低后升高，其他致香成分含量和香氣總量顯著升高；高氮（N3）下密度增大后，中性致香成分含量整體呈上升趨勢(shì)。中性致香成分含量在高密和高氮下含量顯著高于其他處理。說(shuō)明密度和氮用量與致香物質(zhì)含量密切相關(guān)。

進(jìn)一步研究表明，不同處理煙葉中的香氣物質(zhì)含量及其組成明顯不同。就香氣物質(zhì)含量而言，以D3N3處理煙葉中香氣物質(zhì)含量最高，D2N3和D3N2處理次之，D1N1和D2N1處理最低；就香氣物質(zhì)組成而言，D3N3、D3N2和D2N3處理煙葉中不同致香成分含量均較高，D1N3和D2N2次之，D1N1、D1N2和D2N1處理在不同類(lèi)別致香物質(zhì)含量均較低。

表2 不同互作處理對(duì)烤煙上部葉致香物質(zhì)含量的影響 μg/gTable 2 Effects of different treatment interactions on aroma component contents in upper leaves of flue-cured tobacco

2.3 密度和氮用量互作對(duì)烤煙感官質(zhì)量的影響

通過(guò)密度和氮用量對(duì)上部煙葉感官質(zhì)量的研究結(jié)果表明（表3），隨著密度的增大，煙葉的感官質(zhì)量總體呈明顯下降趨勢(shì)，主要表現(xiàn)為香氣質(zhì)變差、香氣量減少、雜氣增大、刺激性加重、余味舒適性有所降低。而無(wú)論在何種密度條件下，當(dāng)煙株施氮量增加后，煙葉的感官評(píng)吸質(zhì)量卻有顯著提升，表現(xiàn)在香氣質(zhì)、香氣量、勁頭、燃燒性等方面的得分增加。進(jìn)一步的顯著性檢驗(yàn)顯示，密度對(duì)香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味有極顯著的影響，密度和氮用量對(duì)勁頭和灰色均表現(xiàn)出顯著互作效應(yīng)，密度、氮用量及互作對(duì)評(píng)吸結(jié)果影響極顯著。不同處理相比較，以D1N3和D1N2處理的感官質(zhì)量最好，D2N1、D1N1和D2N3次之，D2N2和D3N1處理的感官質(zhì)量最差。

表3 不同互作處理對(duì)烤煙上部葉評(píng)吸質(zhì)量的指標(biāo)統(tǒng)計(jì)和顯著性檢驗(yàn)Table 3 Index statistics of different treatment interactions and significance test on smoking quality in upper leaves of flue-cured tobacco

2.4 密度和氮用量互作對(duì)烤煙香吃味質(zhì)量的偏相關(guān)分析

通過(guò)密度和氮用量與不同致香物質(zhì)含量的偏相關(guān)分析結(jié)果（表4）顯示，分別除去氮用量、密度的影響可得，密度、氮用量與5個(gè)類(lèi)別致香含量及香氣總量均呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)關(guān)系；建立線(xiàn)性回歸方程Y香氣總量=0.018*D+3.447*N+292.761，R2=0.756。說(shuō)明密度和氮用量互作對(duì)上部煙葉香氣物質(zhì)含量的影響較為明顯。

進(jìn)一步對(duì)密度和氮用量與上部葉評(píng)吸質(zhì)量的偏相關(guān)分析（表4）顯示，除去氮用量影響，密度與香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味、評(píng)吸總分呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；除去密度影響，氮用量與勁頭呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與刺激性和余味存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明密度和氮用量對(duì)感官質(zhì)量具有明顯的影響。

3 討 論

本試驗(yàn)研究表明，密度和氮用量與中性致香成分呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，二者對(duì)提高香氣總量都有極顯著的促進(jìn)作用，具體表現(xiàn)為，同密度水平下，高氮量的致香成分含量（西柏烷類(lèi)除外）能達(dá)到最大值或較大值；同氮素水平下，高密度的致香物質(zhì)含量最大，中密度次之，低密度的含量最小。其中，密度和氮用量分別為19 500 株/hm2、75 kg/hm2和19 500 株/hm2、60 kg/hm2互作處理的煙葉不同致香物質(zhì)含量均較高，16 500 株/hm2、75 kg/hm2和16 500 株/hm2、60 kg/hm2次之。13 500 株/hm2、75 kg/hm2處理的烤煙棕色化產(chǎn)物類(lèi)物質(zhì)含量最高。說(shuō)明高香氣成分的烤煙主要集中在中密度、高密度和中氮量、高氮量的處理中，與以往的研究結(jié)論基本一致［13-16］。

表4 烤煙致香物質(zhì)含量和感官質(zhì)量的偏相關(guān)分析Table 4 Partial Correlation analysis of aroma component contents and smoking quality

研究結(jié)果顯示，高密度對(duì)提高烤煙中性致香物質(zhì)含量十分有利，但是對(duì)感官質(zhì)量存在不利影響。影響上部葉感官質(zhì)量的主要因素為種植密度，上部葉感官質(zhì)量隨密度增大而顯著下降，可能是因?yàn)槊芏群偷昧康脑龃髸?huì)引起化學(xué)成分、游離氨基酸等含量的變化［5，7，17］，而這些成分對(duì)感官質(zhì)量有顯著影響［18-23］，如總糖、還原糖與評(píng)吸總分極顯著或顯著正相關(guān)，總氮、煙堿、氯含量與評(píng)吸總分極顯著或顯著負(fù)相關(guān)［18-20］，本試驗(yàn)結(jié)果表明，總糖、還原糖和氯含量隨密度的增大整體呈下降趨勢(shì)，煙堿、總氮、鉀含量和鉀氯比隨密度增大整體上升，與宋瑩麗等［24］的研究結(jié)果一致。因此，密度增大會(huì)導(dǎo)致感官質(zhì)量下降。游離氨基酸含量過(guò)高或過(guò)低也會(huì)降低烤煙的抽吸品質(zhì)［21-22］，大部分香味成分與感官質(zhì)量顯著正相關(guān)，但也有少量香氣成分與感官質(zhì)量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系［23］，這也是導(dǎo)致感官質(zhì)量下降的原因。

4 結(jié) 論

密度和氮用量增大，均可極顯著提高上部葉中性致香物質(zhì)含量，密氮互作對(duì)不同類(lèi)別致香成分含量的提高作用極顯著。上部葉感官質(zhì)量隨氮用量增大整體呈上升趨勢(shì)，隨密度增大而極顯著下降，密度是影響上部葉感官質(zhì)量的主要因素。綜合分析可得，密度為16 500 株/hm2、氮用量75 kg/hm2的互作處理對(duì)提高烤煙上部葉中性致香物質(zhì)含量和感官質(zhì)量最適宜。

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Effects of Planting Density and Nitrogen Application Rate on Neutral Aroma Components and Smoking Quality in Upper Leaves of Flue-cured Tobacco

ZHANG Yujie， ZHAO Mingqin*， HE Fan， LIU Pengfei， WANG Pengze， LAI Miao， LU Suping， SHI Gang2
（1. College of Tobacco Science， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China； 2. Wuhan Cigarette Factory， China Tobacco Hubei Industrial Co.， Ltd.， Wuhan 430051， China）

The effects of the interaction between planting density and nitrogen application rate on neutral aroma component contents and smoking quality of upper leaves was studied with Yunyan 87 as the sample variety using a split-plot experiment design and the data was ananlyzed using variance analysis， significance test， partial correlation and other methods. The results showed that both planting density and nitrogen application rate had significantly positive correlation with neutral aroma component contents. The interaction of planting density and nitrogen application rate had a greater influence on the enhancement of neutral aroma component contents， especially in the following four treatment combinations including high density high nitrogen， high density medium nitrogen，medium density high nitrogen and medium density medium nitrogen， all of which significantly improved the total aroma content of the upper leaves. Partial correlation analysis showed that planting density showed a significantly negative correlation with smoking quality. Low and medium planting density， in combination with both low nitrogen application rate and high nitrogen application rate could promote smoking quality. Compared with the comprehensive assessment of different combinations of treatments， the results indicated that the treatment combination of medium density， high nitrogen was the best and most appropriate combination in neutral aroma component contents and smoking quality， the treatment combinations of low density high nitrogen， low density medium nitrogen，high density high nitrogen and high density medium nitrogen were the next， and the treatment combination of high density low nitrogen was the worst compared with the other treatments. Comparison between different treatment combinations revealed that the influence on neutral aroma component contents and smoking quality was significantly different among interactions of different planting densities and nitrogen application rates.

flue-cured tobacco； upper leaves； planting density； nitrogen application rate； neutral aroma components； smoking quality

S572.06

1007-5119（2015）06-0037-06

10.13496/j.issn.1007-5119.2015.06.007

吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司項(xiàng)目“提高河南基地上六片葉可用性技術(shù)研究與示范開(kāi)發(fā)”［JY2013001］

張渝婕（1990-），碩士研究生，研究方向?yàn)闊煵菰耘嗌砩芯?。E-mail：fionazhangyj@163.com

*通信作者，E-mail：zhaomingqin@126.com

2015-07-01

2015-11-28