增施鋅肥對(duì)烤煙品質(zhì)的影響

胡蓉花 王俊 沈雪婷 王子璇 李亞純 尼金玉 段史江 鄭云 楊祥飛 鄭九洲 朱肖文 劉齊元

摘要：鋅是烤煙生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素之一，對(duì)烤煙的品質(zhì)有一定的影響。本試驗(yàn)擬探究增施鋅肥對(duì)烤煙品質(zhì)的影響，以期為通過施用微量元素肥料提高烤煙品質(zhì)提供參考。通過田間試驗(yàn)，按鋅肥施用量及施用方法不同設(shè)7個(gè)處理，T1（CK）至T5分別為小培土?xí)r施硫酸鋅0、7.5、15.0、22.5、30.0 kg/hm;T6、T7分別為移栽后15 d、移栽后 15 d 及30 d各噴施1次硫酸鋅（按每次1.5 kg/hm用量配制0.2%濃度的硫酸鋅溶液），研究在缺鋅條件下增施鋅肥對(duì)烤煙品質(zhì)的影響。增施鋅肥的各處理較對(duì)照在煙葉化學(xué)成分、香氣物質(zhì)和感官評(píng)吸等方面均有不同程度改善或提高，其中T4、T7化學(xué)成分最為協(xié)調(diào)，中性致香物質(zhì)含量較高、關(guān)鍵性指標(biāo)表現(xiàn)較好，香氣質(zhì)好，香氣量大，整體品質(zhì)較好;就施肥方式來(lái)說，在土壤施肥的各處理中隨著施鋅量的增加，烤煙品質(zhì)呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)，在T4（土壤施鋅肥22.5 kg/hm）處理烤煙的品質(zhì)達(dá)到最佳;葉面噴施的處理中表現(xiàn)為噴施2次（T7）優(yōu)于噴施1次（T6）。增施鋅肥可以使烤煙的品質(zhì)得到提高，而且鋅肥葉面噴施優(yōu)于土壤施肥。

關(guān)鍵詞：烤煙;鋅肥;化學(xué)成分;香氣物質(zhì);感官評(píng)吸

中圖分類號(hào)：S572.06 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2022）11-0076-06

收稿日期：2021-03-16

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)科學(xué)基金（編號(hào)：31960418）;江西省吉安市煙草專賣局科技項(xiàng)目（編號(hào)：吉煙科【2018】4號(hào)）;江西農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生創(chuàng)新項(xiàng)目（編號(hào)：NDYC2019-S012）。

作者簡(jiǎn)介：胡蓉花（1970—），女，江西吉安人，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事烤煙生產(chǎn)技術(shù)與推廣研究，E-mail：1908479316@qq.com;共同第一作者：王 ?。?991—），男，河南駐馬店人，碩士研究生，主要從事作物栽培與作物生理生化研究，E-mail：1411736849@qq.com。

通信作者：劉齊元，博士，教授，主要從事作物生理生態(tài)與遺傳育種研究。E-mail：qiyuanl@126.com。

烤煙品質(zhì)是影響卷煙質(zhì)量的重要因素，主要包含煙葉的化學(xué)成分協(xié)調(diào)性、香氣物質(zhì)的數(shù)量與質(zhì)量和感官評(píng)吸，其中化學(xué)成分和香氣物質(zhì)含量除了受遺傳因素的影響外，營(yíng)養(yǎng)元素也是其影響因素之一。長(zhǎng)期以來(lái)，煙農(nóng)只重視N、P、K的施用而忽略了微量元素的配施，微量元素作為肥料的一類，雖然其用量少但是對(duì)于烤煙品質(zhì)的形成有十分重要的影響。有研究表明，不同程度缺鋅的植株葉綠素減少、根系活力降低、植株生長(zhǎng)發(fā)育停滯不前、葉片厚度降低，這些均會(huì)影響烤煙品質(zhì)，目前鋅肥對(duì)水稻、小麥、玉米、大豆等作物的品質(zhì)影響研究很多。本試驗(yàn)擬探究增施鋅肥對(duì)烤煙品質(zhì)的影響，以期為通過施用微量元素肥料提高烤煙品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2019年在江西省吉安市安福縣寮塘鄉(xiāng)思塘村煙田（27°38′21″ N，114°59′5″E）進(jìn)行。該試驗(yàn)田土壤類型為白泥田，土壤肥力中等，肥力均勻，地勢(shì)平坦，排灌方便，前茬作物為水稻，前茬未使用高殘留除草劑。土壤理化性狀為：pH值6.79，有機(jī)質(zhì)含量24.6 g/kg，水解性氮含量131 mg/kg，有效磷含量12.7 mg/kg，速效鉀含量184 mg/kg，交換性鎂含量0.95 cmol/kg，交換性鈣含量4.81 cmol/kg，有效硼含量0.32 mg/kg，有效硫含量4.76 mg/kg，有效銅含量1.88 mg/kg，有效鋅含量1.63 mg/kg，有效鐵含量213 mg/kg，有效錳含量6.88 mg/kg，水溶性氯含量34.6 mg/kg。有效鋅含量相對(duì)缺乏。

1.2 材料與方法

試驗(yàn)品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N云煙87，種植密度為1.65萬(wàn)株/hm，按鋅肥施用量及施肥方法不同設(shè)7個(gè)處理：T1（CK）至T5分別為小培土?xí)r施硫酸鋅0、7.5、15.0、22.5、30.0 kg/hm;T6：移栽后15 d噴施1次硫酸鋅（按每次1.5 kg/hm用量配制0.2%濃度的硫酸鋅溶液）;T7：移栽后15、30 d各噴施1次硫酸鋅（按每次1.5 kg/hm用量配制0.2%濃度的硫酸鋅溶液）。2019年3月14日對(duì)煙苗進(jìn)行移栽，小區(qū)面積50 m，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。各處理操作方法分別為：T2、T3、T4、T5分別于團(tuán)棵期時(shí)，將硫酸鋅肥料與10～15 kg細(xì)土拌勻后結(jié)合小培土環(huán)施。T6、T7葉面噴施處理，按處理時(shí)間用0.2%硫酸鋅溶液對(duì)葉片正反面噴施，噴施時(shí)在晴天16：00后進(jìn)行。其他栽煙密度、施肥及大田管理均按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)技術(shù)方案操作，所有農(nóng)事操作均在同一天進(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

各處理選留C3F和B2F煙葉供化學(xué)成分、香氣物質(zhì)檢測(cè)和評(píng)吸。

1.3.1 化學(xué)成分 化學(xué)成分采用荷蘭SKALAR公司的連續(xù)流動(dòng)分析儀，按照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定：總植物堿含量采用YC/T 468—2013《煙草及煙草制品 總植物堿的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)（硫氰酸鉀）法》測(cè)定，總糖含量采用YC/T 159—2002《煙草及煙草制品 水溶性糖的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法》測(cè)定，還原糖含量采用YC/T 159—2002《煙草及煙草制品 水溶性糖的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法》測(cè)定，氯含量采用 YC/T 162—2011《煙草及煙草制品 氯的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法》測(cè)定，鉀含量采用YC/T 217—2007《煙草及煙草制品 鉀的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法》測(cè)定，總氮含量采用YC/T 161—2002《煙草及煙草制品 總氮的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法》測(cè)定。

1.3.2 致香物質(zhì) 采用靜態(tài)頂空-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)定煙葉中致香物質(zhì)。

1.3.3 感官評(píng)吸 感官評(píng)吸采用NY/YCT 008—2002國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，將每個(gè)樣品卷制成長(zhǎng)84 mm、圓周 24.2 mm 的煙支，經(jīng)過挑選、平衡后，由5～7名專業(yè)評(píng)吸人員評(píng)吸。煙葉的感官質(zhì)量評(píng)價(jià)包含9項(xiàng)指標(biāo)，分別為煙氣香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、濃度、勁頭、刺激性、余味、燃燒性、灰色。對(duì)上述9項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)吸打分，具體如表1所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)烤煙常規(guī)化學(xué)成分的影響

由表2可知，在上部葉中，T2、T3、T4、T5、T6、T7與T1（CK）相比煙堿含量均有不同程度的提高，其中在土壤施肥處理中T5處理含量最高，較對(duì)照提高88.89%，葉面噴施處理T6、T7較對(duì)照分別增加了77.16%、90.12%; 煙葉中總糖、還原糖含量與鋅肥施用量呈現(xiàn)出正相關(guān)，T2、T3、T4、T5、T6處理中總糖和還原糖含量均在優(yōu)質(zhì)煙的適宜范圍，對(duì)照兩糖含量均低于優(yōu)質(zhì)煙含量范圍;煙葉鉀含量除對(duì)照外均在優(yōu)質(zhì)煙最適范圍，且隨著鋅肥用量的增加呈升高的趨勢(shì)，T2、T3、T4、T5處理總氮含量較對(duì)照均有提高且與施鋅量呈現(xiàn)出正相關(guān)的趨勢(shì)，其中T2處理總氮含量在最適范圍;各處理中氯含量均低于優(yōu)質(zhì)煙氯含量的適宜范圍，T2、T3、T4、T5、T6、T7與T1（CK）相比都有不同程度的提高，T7、T4較對(duì)照提高76.92%、61.54%，更接近適宜值。鉀氯比、氮堿比、糖堿比是反映煙葉煙氣酸堿平衡、煙葉吃味和煙葉香氣、刺激性的重要指標(biāo)，T4、T7處理鉀氯比更接近優(yōu)質(zhì)煙的最適范圍，T2、T3、T4、T5、T6、T7處理與對(duì)照氮堿比均在適宜范圍之內(nèi)，T4、T7處理分別達(dá)到最大值;在糖堿比中除對(duì)照外，T2、T3、T4、T5、T6、T7處理的糖堿比均在適宜范圍之內(nèi)。綜合各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看，以T4、T7處理化學(xué)協(xié)調(diào)性更好，更為接近優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分參考范圍。

在中部葉中，隨著鋅肥施用量的增加煙堿含量也在一定范圍內(nèi)增加，其中T7處理煙堿含量最高，較T1（CK）增加76.92%;T2、T3、T4、T5、T6、T7處理還原糖含量均高于T1（CK），其中T7處理達(dá)到峰值，各處理還原糖含量大小依次是：T7>T5>T4>T6>T3>T2>T1;各處理總糖含量均高于優(yōu)質(zhì)煙總糖含量參考范圍，總糖和煙堿的比率常被認(rèn)為是煙氣強(qiáng)度和柔和性的標(biāo)準(zhǔn)，兩者是形成均衡煙氣的基礎(chǔ)，總糖含量高煙堿含量低則香氣不足，無(wú)勁頭;各處理鉀含量較為適宜，T2、T3、T4、T5、T6、T7鉀含量均高于T1（CK），其中T5、T7較T1（CK）鉀含量增加了20.39%和27.18%;各處理的總氮含量較優(yōu)質(zhì)煙葉整體范圍偏低，但總氮和煙堿的比例整體較為適宜，均在優(yōu)質(zhì)煙葉的適宜范圍內(nèi);T2、T3、T4、T5、T6、T7與T1（CK）相比氯含量均有所增加，增加幅度為13.33%～80%，隨著鋅肥施用量的增加，氯含量呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

2.2 不同處理對(duì)烤煙中性致香成分的影響

2.2.1 苯丙氨酸類 苯丙氨酸類降解物產(chǎn)生的苯甲醛、苯甲醇是苯丙氨酸降解產(chǎn)物中具有豐富的香味成分之一，具有特殊的杏仁香味，賦予烤煙特殊的香味，對(duì)烤煙的清香貢獻(xiàn)很大。由表3可以看出，T2、T3、T4、T5、T6、T7處理的苯甲醛含量均高于T1，其中T3、T4和T7的苯甲醛含量較T1分別提高了28.65%、29.69%和16.67%，各處理苯甲醛含量大小依次是T4>T3>T7>T6>T5>T2>T1;在苯甲醇含量中T3、T4、T5、T6、T7較T1的含量均有所提高，其中T5、T6和T7處理較T1（CK）分別提高了3.36%、4.20%和5.88%;苯丙氨酸類降解產(chǎn)物的含量大小依次是：T4>T3>T7>T6>T5>T2>T1，其中T3、T4的含量較T1分別高出 0.56、0.60 μg/g。

2.2.2 類胡蘿卜素降解物 類胡蘿卜素降解物是煙葉香氣中重要的一部分，其中很多成分是煙葉香氣的重要致香成分。由表3可知，與T1相比T2、T3、T4、T5、T6、T7處理對(duì)6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-環(huán)檸檬醛、β-大馬酮有明顯的提高作用，而對(duì)3，4-脫氫-β-紫羅蘭酮、香葉基丙酮、巨豆三烯酮一、巨豆三烯酮二、巨豆三烯酮三的增加不明顯;從類胡蘿卜素降解物總量來(lái)看，表現(xiàn)為T4>T3>T5>T6>T7>T2>T1，其中T3、T4處理分別提高了8.80%、9.26%。

2.2.3 棕色化產(chǎn)物 棕色化產(chǎn)物是煙葉香氣的重要來(lái)源之一，其包括糠醇、糠醛、2-乙酰呋喃，具有特殊的香味。由表3可知，各處理糠醛含量的大小依次是：T7>T5 >T6>T4>T3>T2>T1，其中T7、T5處理較T1分別提高了8.00%、6.80%，各處理糠醇含量的大小依次是：T4>T2>T7>T3>T6>T5>T1。鋅肥施用量對(duì)糠醛含量有明顯的影響，但隨著施用量的繼續(xù)增加糠醛含量反而降低，T7處理糠醛含量最高。各施肥處理較對(duì)照來(lái)看糠醇含量均有不同程度的增加，但其增加并無(wú)規(guī)律性。鋅肥施用量對(duì)2-乙酰呋喃、2-乙酰基吡咯含量影響并不明顯，總體相差并不大;5-甲基-2-糠醛和5-羥甲基-2-糠醛含量分別在T7和T5處理達(dá)到最高，較對(duì)照分別增加了7.86%、43.22%。

2.2.4 西柏烷類降解產(chǎn)物 類西柏烷類降解產(chǎn)物主要是茄酮，由表3及圖1可知，各處理茄酮含量高低依次是T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1，其中T2、T3、T4處理較T1呈現(xiàn)出隨土壤施肥量的增加茄酮含量也隨之增加的趨勢(shì)，在T4處理達(dá)到最高值，較對(duì)照增加19.12%; T6、T7處理較T1也呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，在T7處理達(dá)到最大值，較對(duì)照增加21.59%。

2.2.5 葉綠素降解物 新植二烯是葉綠素降解產(chǎn)物在香氣物質(zhì)中含量最高的成分，它能增加烤煙的香氣和吃味并且可以轉(zhuǎn)化成形成香氣成分。各處理新植二烯含量（表2）高低依次是T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1，與T1相比，T2、T3、T4、T5處理分別增加了12.02%、16.02%、28.86%和19.12%，T6、T7與對(duì)照相比分別提高了22.86%、31.75%，說明增施鋅肥對(duì)烤煙中新植二烯的含量具有一定的促進(jìn)作用，從使用方法來(lái)看噴施效果優(yōu)于土壤施肥。

2.3 不同處理對(duì)烤煙中不同種類致香物質(zhì)的影響

樣品采用靜態(tài)頂空-氣質(zhì)聯(lián)用法，測(cè)定出的致香物質(zhì)可分為苯丙氨酸類、類胡蘿卜素降解物、棕色反應(yīng)物、類西柏烷類、葉綠素降解產(chǎn)物等5類。從香氣物質(zhì)的總量來(lái)看，T2、T3、T4、T5、T6、T7 處理的香氣物質(zhì)總量均高于T1，其中T7處理較對(duì)照增長(zhǎng)18.14%，各處理香氣物質(zhì)的總量大小依次為：T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1。由圖1可知，苯丙氨酸類致香物質(zhì)在香氣總量占據(jù)比例很小，且整體差異并不明顯。類胡蘿卜素降解物包含香氣物質(zhì)種類最多，可以產(chǎn)生多種重要的致香成分，但其總含量約占香氣物質(zhì)總量的3%左右，且各處理之間類胡蘿卜素降解物含量相差不大，施鋅處理（T2、T3、T4、T5、T6、T7）均略高于T1（CK），說明鋅肥對(duì)于提升類胡蘿卜素含量有一定作用，但效果不太明顯，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量表現(xiàn)為T7>T4>T6>T5>T3>T2>T。棕色反應(yīng)物作為烤煙致香物質(zhì)占香氣物質(zhì)總量的一半以上，由圖1可知，土壤施鋅處理T2、T3、T4、T5與T1（CK）相比呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，在T5處理達(dá)到最大值，較對(duì)照提高了8.00%，葉面噴鋅處理T6、T7與T1（CK）比較呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，T6、T7較T1（CK）分別提高了7.17%和9.34%，棕色反應(yīng)物的含量大小表現(xiàn)為T7>T5>T4>T6>T3>;T2>T1。類西柏烷類反應(yīng)物的重要香氣成分是茄酮，茄酮擁有新鮮的胡蘿卜香味，對(duì)于改善煙草的吃味有一定的作用。由圖1可知，類西柏烷類降解產(chǎn)物以T7處理最高，表現(xiàn)為T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1，其含量隨土壤施鋅量的增加呈現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)，以T4處理最高;隨葉面噴鋅量的增加而增加，在T7處理達(dá)到最大;整體來(lái)說T4、T7處理增加較為明顯。由圖1可知，T7處理葉綠素降解產(chǎn)物最高，與T1相比提高了31.75%，T1、T2、T3、T4、T5處隨著施鋅量增加呈現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)，以T4處理最大，T6、T7處理呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，在T7處理達(dá)到最大值。

2.4 不同處理對(duì)烤煙感官品質(zhì)鑒定

將不同處理的烤煙卷制成煙支進(jìn)行感官評(píng)吸，結(jié)果見表4?？偡直憩F(xiàn)為T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1，增施鋅肥T4、T7的香氣質(zhì)和香氣量評(píng)分最高，其中T4、T7處理香氣質(zhì)較對(duì)照評(píng)分分別增加2.75%、3.35%，香氣量分別增加9.19%、9.26%，增施鋅肥的各處理的濃度、雜氣、余味的得分都較高，整體質(zhì)量稍好，香氣質(zhì)較好，香氣量尚足，濃度中等偏上，雜氣較輕，刺激性較小，勁頭中等，余味舒適性較好，有焦甜感。從施肥方式來(lái)看，隨著土壤施鋅量的增加煙葉品質(zhì)呈現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)，以T4處理最好;在葉面噴施處理中T6、T7處理較對(duì)照均有明顯的提高，且2次葉面噴施效果要優(yōu)于單次葉面噴施效果。

3 討論

常規(guī)化學(xué)成分中一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)煙葉的化學(xué)成分適宜范圍為：氯含量0.3%～0.8%，煙堿含量1.5%～3.5%，還原糖含量20%～24%，總糖含量22%～28%，鉀含量≥2.0%，總氮含量2.0%～2.5%。鋅是烤煙生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素，鋅參與了多種酶的合成和細(xì)胞分裂，對(duì)于煙葉的品質(zhì)也是極其重要的。研究表明，隨著施鋅量的增加烤煙上、中部葉的煙堿含量均有明顯的增加，說明鋅對(duì)于煙堿含量的提升有促進(jìn)作用。隨著施鋅量的增加烤煙的上、中部葉的總糖和還原糖均有不同程度的提升，可能是增施鋅肥促進(jìn)了煙葉細(xì)胞的分裂和增殖，使糖類積淀得更多所引起的。增施鋅肥的各處理增加了上、中部葉總氮的含量，這可能是增施鋅能增加土壤有效氮含量、促進(jìn)植株對(duì)土壤中氮素的吸收，從而增加了植物體內(nèi)含氮化合物的含量。隨著施鋅量的增加鉀含量也隨之增加，有研究表明，增施鋅肥可以促進(jìn)植物對(duì)鉀的吸收，本試驗(yàn)結(jié)果表明，鉀的含量隨鋅肥施用量的增加而增加，說明增施鋅肥對(duì)鉀含量有一定的促進(jìn)作用。鉀氯比、氮堿比和糖堿比是反映煙葉化學(xué)協(xié)調(diào)性、煙氣酸堿平衡和口感等的指標(biāo)，本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著施鋅量的增加，煙葉的化學(xué)協(xié)調(diào)性更加接近于優(yōu)質(zhì)煙的參考范圍，從施肥方式來(lái)說，葉面噴施效果要優(yōu)于土壤施肥，其中葉面噴施2次的效果要優(yōu)于噴施1次。

煙葉中香氣成分是形成卷煙風(fēng)味的基礎(chǔ)。本研究表明，施用鋅肥對(duì)香氣物質(zhì)的種類影響較小，對(duì)于香氣物質(zhì)含量的影響較大。增施鋅肥的各處理能夠增加烤煙中性致香物質(zhì)，但各種致香物質(zhì)含量的最高值不完全集中在一個(gè)處理中。試驗(yàn)中不同施鋅量的各處理中烤煙香氣物質(zhì)的含量整體呈現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)，在T4處理達(dá)到最大值;在葉面噴施的處理中呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，T7處理達(dá)到最大值。整體表現(xiàn)為葉面噴施優(yōu)于土壤施用，2次噴施效果優(yōu)于1次噴施效果。

感官評(píng)吸是對(duì)煙絲原料和卷煙制成品進(jìn)行感官質(zhì)量檢驗(yàn)的方法。本研究表明，從評(píng)吸的總分來(lái)看，表現(xiàn)為隨著施鋅量的增加評(píng)分也隨之增加的趨勢(shì)，各處理得分依次是T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1，這與測(cè)得的致香物質(zhì)總量相一致。

4 結(jié)論

在烤煙生產(chǎn)中增施鋅肥能夠使煙葉化學(xué)成分、香氣物質(zhì)和感官評(píng)吸等方面均有不同程度的改善或提高。在土壤施鋅處理中，烤煙品質(zhì)隨著施鋅量的增加呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)，在T4（土壤施鋅肥22.5 kg/hm）處理烤煙的品質(zhì)達(dá)到最佳;葉面噴施處理中以2次噴施（T7）優(yōu)于1次噴施（T6）。即T4、T7處理的化學(xué)成分最為協(xié)調(diào)，中性致香物質(zhì)含量較高、關(guān)鍵性指標(biāo)表現(xiàn)較好，香氣質(zhì)好，香氣量大，整體品質(zhì)較好，且鋅肥葉面噴施效果優(yōu)于土壤施用。

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