不同施硫量和硫素營(yíng)養(yǎng)水平土壤對(duì)煙葉質(zhì)量的影響

齊凌峰 趙羨波 季舜華 李菁菁 卓思楚 崔振偉 詹仁鋒 陳善義 聶立璇 姜振錕 王超超

摘要 為研究不同硫肥施用量和硫素營(yíng)養(yǎng)水平土壤對(duì)煙葉質(zhì)量的影響，在含硫量>25、10～20和<10 mg/kg的土壤上分別施用0、30、60和90 kg/hm2的硫肥，分析比較不同處理煙葉質(zhì)量的差異，包括外觀質(zhì)量、硫酸根離子含量和感官質(zhì)量等方面。結(jié)果表明，施硫量過(guò)多不利于煙葉的外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量，且可能導(dǎo)致成品卷煙煙絲的硫酸根離子含量偏高。為了兼顧外觀質(zhì)量、化學(xué)成分和感官質(zhì)量，施硫量不應(yīng)超過(guò)60 kg/hm2，如果植煙土壤硫素營(yíng)養(yǎng)水平超過(guò)25 mg/kg，施硫量應(yīng)不超過(guò)30 kg/hm2。研究可為煙葉產(chǎn)區(qū)和卷煙工業(yè)企業(yè)合理施用硫肥、有效控制煙葉含硫量提供參考。

關(guān)鍵詞 硫肥施用量；硫素營(yíng)養(yǎng)水平；煙葉；質(zhì)量；質(zhì)量評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào) S572；TS441? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 1007-7731（2024）09-0034-06

Effects of different sulfur application rates and sulfur nutrient levels on the

quality of tobacco leaves in soil

Abstract To study the effects of different sulfur fertilizer application rates and sulfur nutrient levels on the quality of tobacco leaves in soil， sulfur fertilizers of 0， 30， 60， and 90 kg/hm2 were applied to soils with sulfur content>25， 10-20， and<10 mg/kg， respectively. The differences in tobacco leaf quality among different treatments were analyzed and compared， including appearance quality， sulfate ion content， and sensory quality. The results indicated that excessive sulfur application was not conducive to the appearance and sensory quality of tobacco leaves， and may lead to a higher sulfate ion content in the finished cigarette tobacco. In order to balance appearance quality， chemical composition， and sensory quality， the sulfur application rate should not exceed 60 kg/hm2. If the sulfur nutrient level of tobacco planting soil exceeded 25 mg/kg， the sulfur application rate should not exceed 30 kg/hm2. The study could provide reference for tobacco production areas and cigarette industry enterprises to apply sulfur fertilizer reasonably and effectively control the sulfur content of tobacco leaves.

Keywords sulfur fertilizer application rate; sulfur nutrient level; tobacco leaf; quality; quality evaluation

硫是煙草生長(zhǎng)過(guò)程中重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一，可促進(jìn)煙草細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和原生質(zhì)等的形成，是蛋白質(zhì)、葉綠素、維生素、生長(zhǎng)素和輔酶等的組成部分[1-2]，對(duì)蛋白質(zhì)的合成和降解具有調(diào)控作用，對(duì)根系生長(zhǎng)和葉綠素的形成也有促進(jìn)作用[3-5]；此外，硫與煙株體內(nèi)代謝和氧化還原過(guò)程有一定關(guān)系[6-8]。因此，硫?qū)煵莸纳L(zhǎng)、發(fā)育具有重要的生理作用。目前在烤煙生產(chǎn)中的鉀素大多由硫酸鉀提供，煙田中一般不缺硫，因此缺硫?qū)熑~品質(zhì)影響的相關(guān)研究較少。實(shí)踐中，硫元素營(yíng)養(yǎng)過(guò)量（含量超過(guò)0.7%）會(huì)對(duì)煙葉質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，可能會(huì)引起產(chǎn)量下降、外觀質(zhì)量變劣和內(nèi)在感官質(zhì)量變差，主要表現(xiàn)為煙葉的香氣質(zhì)和香氣量較差，雜氣和刺激性增加等[9-11]。本研究開(kāi)展不同施硫量和硫素營(yíng)養(yǎng)水平土壤對(duì)煙葉質(zhì)量影響的試驗(yàn)，分析比較不同處理煙葉質(zhì)量的差異，目的在于為煙葉產(chǎn)區(qū)和卷煙工業(yè)企業(yè)合理施用硫肥、有效控制煙葉含硫量提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試品種和地塊

供試品種為福建南平市建陽(yáng)區(qū)主栽品種翠碧一號(hào)。

調(diào)研福建南平建陽(yáng)區(qū)煙田土壤主要養(yǎng)分狀況。土壤樣品采集均統(tǒng)一在前茬作物收獲后、施肥整地前完成；統(tǒng)一采用人工土鉆鉆取，多點(diǎn)混合，采集耕作層土壤；每個(gè)小樣點(diǎn)的取土部位保證深度、上下土體以及數(shù)量一致。以土壤硫含量>25、10～20和<10 mg/kg為依據(jù)，將煙田土壤劃分為高、中和低3個(gè)不同檔次含硫量水平土壤。在每個(gè)檔次煙田中選擇0.133 hm2左右地勢(shì)平坦、灌溉便利和土壤其他主要養(yǎng)分（有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效鉀和pH值等指標(biāo)）接近的代表性煙田作為供試地塊。篩選確定的供試地塊，詳情見(jiàn)表1。

1.2 硫肥施用量設(shè)計(jì)

每個(gè)不同硫水平土壤設(shè)置4個(gè)處理分別施用不同量的硫肥，如表2所示。其中，CK（不施硫），S1（低硫，30 kg/hm2），S2（中硫，60 kg/hm2），S3（高硫，90 kg/hm2）。每個(gè)處理3次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，各小區(qū)種煙約50株。每個(gè)小區(qū)的施肥量分別為氮肥83.4 kg/hm2，磷肥65.4 kg/hm2，鉀肥317.85 kg/hm2，基肥補(bǔ)施用餅肥750 kg/hm2。各試驗(yàn)小區(qū)移栽、打頂、采收和烘烤參照2022年建陽(yáng)翠碧一號(hào)生產(chǎn)技術(shù)方案執(zhí)行。

1.3 試驗(yàn)樣品制作

田間煙葉成熟烘烤完成后，剔除青黃、光滑和嚴(yán)重雜色等外觀質(zhì)量明顯異常的煙葉，以《烤煙》（GB 2635—1992）為依據(jù)，制作原煙樣品。樣品制作完成后，放置于恒溫恒濕箱內(nèi)平衡水分3 d。

1.4 質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

1.4.1 外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)? 采用定性描述和定量評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法。定性描述以《烤煙》（GB 2635—1992）為基礎(chǔ)，定量評(píng)價(jià)以福建中煙《煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)要求》為依據(jù)，對(duì)顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分和色度等外觀質(zhì)量品質(zhì)因素各檔次進(jìn)行判定并賦分，如表3所示，分值越高，質(zhì)量越高。外觀質(zhì)量分值按鄭州煙草研究院外觀質(zhì)量品質(zhì)因素加權(quán)公式計(jì)算，具體如下。

總分=顏色×0.3+成熟度×0.25+葉片結(jié)構(gòu)×0.15+身份×0.12+油分×0.1+色度×0.08 （1）

1.4.2 硫酸根離子檢測(cè)方法? 利用Bruker傅里葉變換近紅外光譜儀，檢測(cè)硫酸根離子的含量。

1.4.3 感官質(zhì)量評(píng)價(jià)方法? 以《煙草及煙草制品 感官評(píng)價(jià)方法》（YC/T 138—1998）為基礎(chǔ)，形成10分制烤煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。評(píng)價(jià)感官質(zhì)量的指標(biāo)（表4）包括風(fēng)格特征（香型、甜感）、香氣特征（香氣質(zhì)、香氣量和雜氣）、煙氣特征（細(xì)膩度、濃度和勁頭）以及口感特征（刺激性、余味），計(jì)算公式如下。

風(fēng)格特征=香型×0.6+甜感×0.4 （2）

香氣特征=香氣質(zhì)×0.4+香氣量×0.3+雜氣×0.3 （3）

煙氣特征=細(xì)膩度×0.4+濃度×0.3+勁頭×0.3 （4）

口感特征=刺激性×0.45+余味×0.55 （5）

質(zhì)量特征=香氣特征×0.55+煙氣特征×0.2+口感特征×0.25 （6）

感官質(zhì)量綜合得分=風(fēng)格特征×0.4+質(zhì)量特征×0.6 （7）

2 結(jié)果與分析

2.1 外觀質(zhì)量比較分析

根據(jù)外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，對(duì)不同硫素營(yíng)養(yǎng)水平地塊、不同硫肥施用量處理的樣品進(jìn)行外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)并賦分，評(píng)價(jià)記錄見(jiàn)表5。

由表5和圖1可知，低硫地塊外觀質(zhì)量得分排序?yàn)镾2=S1>CK>S3；中硫地塊外觀質(zhì)量得分排序?yàn)镾2>S1>CK>S3；高硫地塊外觀質(zhì)量得分排序?yàn)镾2>CK>S3>S1。

在高硫、中硫和低硫3種不同硫素營(yíng)養(yǎng)水平地塊中，低硫地塊樣品外觀質(zhì)量普遍好于中硫地塊和高硫地塊。結(jié)合不同施硫量來(lái)看，S2處理（中硫，60 kg/hm2）的樣品外觀質(zhì)量總體表現(xiàn)最好，S1處理（低硫，30 kg/hm2）的樣品外觀質(zhì)量在低硫、中硫地塊表現(xiàn)較好，但在高硫地塊表現(xiàn)較差。S3處理（高硫，90 kg/hm2）的樣品外觀質(zhì)量總體表現(xiàn)較差，弱于對(duì)照組。由此可見(jiàn)，施硫量60 kg/hm2時(shí)煙葉樣品外觀質(zhì)量較為理想。

綜合來(lái)看，福建南平建陽(yáng)地區(qū)煙田在低硫水平（<10 mg/kg）、施硫量在30～60 kg/hm2時(shí)，外觀質(zhì)量較好，表現(xiàn)在油分、色度等方面好于對(duì)照。

2.2 硫酸根離子含量分析

不同硫素營(yíng)養(yǎng)水平地塊、不同施硫量處理樣品的硫酸根離子含量檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6和圖2可知，在低硫地塊，各處理樣品硫酸根離子含量高低排序?yàn)镾3>S2>S1>CK；在中硫地塊，各處理硫酸根離子含量排序?yàn)镾3>S2>S1>CK；在高硫地塊，各處理硫酸根離子含量排序?yàn)镾3>S2>S1>CK。在相同硫素營(yíng)養(yǎng)水平地塊，隨著施硫量的增加，煙葉內(nèi)硫酸根離子的含量呈遞增趨勢(shì)。

相同施硫量、不同硫素營(yíng)養(yǎng)水平地塊，煙葉樣品內(nèi)硫酸根離子含量與植煙地塊的硫素營(yíng)養(yǎng)水平?jīng)]有明顯相關(guān)性。這可能是因?yàn)闊熑~內(nèi)硫酸根離子含量的高低與植煙土壤中的硫素營(yíng)養(yǎng)、煙株的體內(nèi)代謝和氧化還原過(guò)程等都有相關(guān)性，其具體轉(zhuǎn)化機(jī)理有待進(jìn)一步研究。由此可見(jiàn)，在同一硫素營(yíng)養(yǎng)水平的植煙土壤中，施硫量的增加將促使煙葉內(nèi)硫酸根離子含量增加。

2.3 感官質(zhì)量分析

根據(jù)感官質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，對(duì)不同硫素營(yíng)養(yǎng)水平地塊、不同施硫量處理樣品進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)并賦分，評(píng)價(jià)記錄見(jiàn)表7。

由表7及圖3可知，在低硫地塊，各處理樣品感官質(zhì)量分值排序?yàn)镾1>CK>S2>S3，且S1和CK感官質(zhì)量分值遠(yuǎn)高于S2和S3。S1和CK感官質(zhì)量分值相對(duì)接近，風(fēng)格特征、口感特征相當(dāng)，但是CK在香氣特征、煙氣特征上的表現(xiàn)不如S1；S2和S3的風(fēng)格特征、香氣特征、煙氣特征和口感特征均弱于S1和CK，且S3的口感特征分值與其他3個(gè)處理有較大的差距。

在中硫地塊，各處理樣品感官質(zhì)量分值排序?yàn)镃K>S1>S2>S3，且CK和S1感官質(zhì)量分值遠(yuǎn)高于S2和S3。CK和S1感官質(zhì)量分值相對(duì)接近，但是CK在香氣特征、煙氣特征上略好于S1。S2、S3在風(fēng)格特征、香氣特征等指標(biāo)上都表現(xiàn)較差。

在高硫地塊，各處理樣品感官質(zhì)量分值排序?yàn)镃K>S1>S2>S3，CK和S1的分值與S2和S3的分值差距沒(méi)有低硫地塊、中硫地塊明顯，4個(gè)處理的感官質(zhì)量分值呈相對(duì)遞減趨勢(shì)。CK在風(fēng)格特征、香氣特征、煙氣特征和口感特征上均好于另外3個(gè)處理。相同施硫量、不同檔次硫素營(yíng)養(yǎng)水平的植煙土壤，各處理樣品感官質(zhì)量分值相對(duì)接近、無(wú)明顯變化趨勢(shì)。

總的來(lái)說(shuō)，在相同硫素營(yíng)養(yǎng)水平地塊，隨著施硫量的增加，各處理樣品感官質(zhì)量分值呈降低趨勢(shì)，如果施硫量超過(guò)30 kg/hm2，其樣品感官質(zhì)量分值明顯低于不施硫肥或少量施加硫肥（30 kg/hm2）樣品的分值。施硫量控制在30 kg/hm2及以下，對(duì)煙葉感官質(zhì)量有利。

3 結(jié)論與討論

在高硫、中硫和低硫3種不同硫素營(yíng)養(yǎng)水平地塊中，施硫量90 kg/hm2的處理樣品外觀質(zhì)量得分相對(duì)較低，施硫量30 kg/hm2的處理在低硫、中硫地塊樣品外觀質(zhì)量分值較高，在高硫地塊外觀質(zhì)量分值較低。綜合來(lái)看，施硫量為60 kg/hm2時(shí)，煙葉的外觀質(zhì)量較為理想。

在同一硫素營(yíng)養(yǎng)水平地塊中，隨著施硫量的增加，煙葉內(nèi)硫酸根離子含量呈遞增趨勢(shì)。施硫量對(duì)煙葉內(nèi)硫酸根離子含量的影響程度大于植煙土壤硫素營(yíng)養(yǎng)水平的影響程度。該試驗(yàn)結(jié)果與王小東等[12]的研究結(jié)論接近。

在同一硫素營(yíng)養(yǎng)水平地塊，施硫量超過(guò)30 kg/hm2，煙葉感官質(zhì)量分值將明顯低于不施硫肥或少量施加硫肥（30 kg/hm2）的處理。施硫量控制在30 kg/hm2及以下，煙葉感官質(zhì)量較好。丁偉[5]認(rèn)為，煙葉硫含量偏高會(huì)使煙葉香吃味降低、品質(zhì)下降，與本試驗(yàn)的研究結(jié)果相同。

綜上所述，植煙土壤硫素營(yíng)養(yǎng)水平和施硫量超過(guò)一定范疇，將導(dǎo)致煙葉內(nèi)硫酸根離子含量偏高，煙葉外觀的油分和色度較差，煙葉的風(fēng)格特征、香氣特征等感官質(zhì)量指標(biāo)明顯下降。在含硫量<20 mg/kg的植煙地塊，施硫量控制在30 kg/hm2及以下，有利于煙葉外觀質(zhì)量的提升、化學(xué)成分的平衡以及感官質(zhì)量的提高。

為避免成品卷煙煙絲硫酸根離子含量偏高，應(yīng)從田間生產(chǎn)種植環(huán)節(jié)開(kāi)始注意合理選擇植煙土壤、適當(dāng)控制施硫量。含硫量達(dá)到或超過(guò)20 mg/kg的植煙地塊，應(yīng)盡量少施硫肥或選擇其他類(lèi)型肥料替代硫肥，并及早采取相應(yīng)措施改良土壤、降低煙葉硫含量。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓錦峰. 煙草栽培生理[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1996.

[2] 李軍，周明志，王生才，等. 不同施硫量對(duì)煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（15）：48-49，52.

[3] 曾忠平，鄧小華，蔣艾青. 基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)的烤煙硫含量空間特征分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（26）：11330-11332.

[4] 李玉梅. 土壤硫素轉(zhuǎn)化特點(diǎn)及烤煙（Flue-cured Tobacco）硫肥施用效應(yīng)的研究[D]. 福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2004.

[5] 丁偉. 貴州植煙土壤硫素特征研究與含硫肥料施用探討[J]. 中國(guó)煙草科學(xué)，2002，23（1）：14-15.

[6] 鄧小華，周冀衡，陳新聯(lián)，等. 煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)間的相關(guān)性研究[J]. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2008，14（2）：1-8.

[7] 鄧小華，周冀衡，趙松義，等. 湖南烤煙硫含量的區(qū)域特征及其對(duì)煙葉評(píng)吸質(zhì)量的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，18（12）：2853-2859.

[8] 段玉琪，楊宇虹，晉艷，等. 長(zhǎng)期施鉀肥對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量和土壤理化性狀的影響[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（9）：100-104.

[9] 付劭怡，劉霞，劉國(guó)順. 不同供硫水平對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及全硫含量的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008，24（3）：235-238.

[10] 胡國(guó)松，趙元寬，曹志洪，等. 我國(guó)主要產(chǎn)煙省烤煙元素組成和化學(xué)品質(zhì)評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，1997，3（1）：36-44.

[11] 高菊生，秦道珠，陳福興，等. 鉀鎂肥配施對(duì)煙草產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（1）：29-30.

[12] 王小東，許自成，解燕，等. 云南曲靖煙區(qū)優(yōu)質(zhì)烤煙的適宜土壤有效硫和煙葉硫含量研究[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2018，24（2）：528-534.