黃化剛，李傳勝，危月輝，許東亞，喻奇?zhèn)?，史宏志?/p>

（1.貴州省煙草公司畢節(jié)市公司，貴州畢節(jié)551700；2.河南農(nóng)業(yè)大學國家煙草栽培生理生化研究基地，河南鄭州450002）

粘質(zhì)土壤物理改良對煙葉品質(zhì)及經(jīng)濟效益的影響

黃化剛1，李傳勝2，危月輝2，許東亞2，喻奇?zhèn)?，史宏志2＊

（1.貴州省煙草公司畢節(jié)市公司，貴州畢節(jié)551700；2.河南農(nóng)業(yè)大學國家煙草栽培生理生化研究基地，河南鄭州450002）

為促進貴州優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供依據(jù)，于2014年在貴州省畢節(jié)市研究粘質(zhì)土摻砂（砂土／客土＝20%）、添加粉碎玉米秸稈（粉碎玉米稈／土壤＝20%，V／V）對煙葉質(zhì)體色素、香氣物質(zhì)含量和經(jīng)濟性狀的影響。結果表明：與對照（常規(guī)栽培）相比，粘質(zhì)土壤改良可促進煙葉生育前中期質(zhì)體色素含量增加和成熟期色素的降解，對煙葉成熟的促進作用效果明顯，煙葉采收期和調(diào)制后色素含量低；香氣物質(zhì)含量和類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量增加；煙葉含氮化合物含量降低，糖分含量增加，糖堿比適宜，化學成分協(xié)調(diào)性好，優(yōu)質(zhì)煙葉比例提高；感官評吸結果表現(xiàn)為香氣質(zhì)改善、香氣量較足，勁頭較為適中，甜感增加；摻砂處理的產(chǎn)值、上等煙比例分別提高7.2%和14.01百分點；添加粉碎玉米秸稈處理的分別提高7%和8.24百分點。

烤煙；土壤改良；質(zhì)體色素；香氣物質(zhì)

特色優(yōu)質(zhì)煙葉是烤煙生產(chǎn)發(fā)展的重要方向，煙葉風格特色的形成是生態(tài)因素［1－3］、遺傳因素［4－6］和栽培因素［7－10］共同作用的結果。土壤是非常重要的生態(tài)因子，其質(zhì)地和性狀差異導致煙葉碳代謝和氮代謝強度、協(xié)調(diào)性和動態(tài)變化的不同，進而對煙葉化學成分和香氣成分形成產(chǎn)生影響［11］。土壤質(zhì)地直接關系到土壤的保水性、導水性、保肥性、保溫性和導溫性等［12］，對烤煙生長的影響極為復雜。一般認為，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙的土壤是壤質(zhì)土類，能為煙株的生長發(fā)育提供良好的水、肥、氣和熱環(huán)境條件。土壤質(zhì)地過粘或過砂都不利于優(yōu)質(zhì)煙葉的生長，壤土質(zhì)地的土壤肥力中等，氮素易于人為調(diào)節(jié)，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙的理想土壤。邱立友［13］研究表明，土壤的通透性、升溫速率與含砂量呈正比，含較高砂粒的土壤煙株生理過程短，前期煙株生長旺盛，后期煙株容易脫肥，烤煙在成熟期受到較強的氧化應激，促進類胡蘿卜素和酚類等香氣前體物質(zhì)合成，使煙株進入衰老成熟，質(zhì)體色素物質(zhì)在采收期和烘烤時能迅速降解，有利于煙氣質(zhì)與煙氣量的形成。錢華等［12］研究表明，砂壤土烤后煙葉樣品中含有較多的光合產(chǎn)物、香氣前體物和香氣物質(zhì)能夠充分降解，感官評價香氣質(zhì)和香氣量最好。

貴州畢節(jié)煙區(qū)具有不同的土壤類型和質(zhì)地，其中粘土比例達20.6%［14］。粘土土壤養(yǎng)分豐富，有機質(zhì)含量較高，但是通透性較差，對煙葉生長有不利影響，在后期低溫條件下，不利于煙葉質(zhì)量形成［15］。因此，采用物理措施對粘質(zhì)土壤進行改良具有現(xiàn)實意義。目前，關于土壤改良措施的研究多集中在通過提高土壤肥力改進煙葉品質(zhì)［16－18］方面，而對通過改良土壤物理性狀提高煙葉質(zhì)量的研究較少。為此，筆者選擇貴州畢節(jié)煙區(qū)典型粘質(zhì)土壤，研究土壤摻砂、添加粉碎玉米秸稈對煙葉質(zhì)體色素動態(tài)變化、質(zhì)量和經(jīng)濟性狀的影響，為貴州優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供新的途徑。

1 材料與方法

1.1 烤煙品種

供試烤煙品種為畢納一號，該品種于2012年通過貴州省烤煙新品種省級審定，2015年通過全國煙草品種審定委員會審定，為貴州煙區(qū)主栽品種。

1.2 試驗地概況

2014年在畢節(jié)市七星關區(qū)田壩橋鎮(zhèn)何田科技園選擇土壤肥力均勻，地面平整，排灌方便，肥力中上等（全氮2.74g／kg，有效氮158.26mg／kg，全磷1.08g／kg，有效磷11.67mg／kg，全鉀18.31g／kg，有效鉀196.43mg／kg，有機質(zhì)42.29g／kg，pH 6.78）的代表性粘質(zhì)土壤地塊進行試驗。

1.3 試驗設計

試驗設3個處理：1）MS：砂土／客土＝20%，即在耕層18cm土層摻砂（建筑用細砂子），摻砂量24.012m3／667m2。2）CS：新鮮粉碎玉米秸稈／土壤＝20%（V／V），摻料量24.012m3／667m2。3）CK：常規(guī)栽培，即在當?shù)氐湫驼迟|(zhì)植煙土壤移栽。每個處理3次重復，小區(qū)面積為200m2，行株距1.1m×0.55m，植煙密度1.65萬株／hm2。

1.4 指標測定

在現(xiàn)蕾、打頂、打頂后每12～15d、采收期及烤后取樣測定煙葉質(zhì)體色素含量，烤后葉測定常規(guī)化學成分、感官質(zhì)量、香氣成分和經(jīng)濟性狀。

1.4.1 質(zhì)體色素含量 參照文獻［19］的方法測定鮮樣及烤后煙葉質(zhì)體色素含量。

1.4.2 煙葉化學成分 取烤后煙葉樣品于50℃烘干，研碎，并過孔徑0.25mm的篩，常規(guī)化學成分采用AA III型連續(xù)流動化學分析儀（德國BRAN＋LUEBBE公司生產(chǎn)）測定。

1.4.3 中性香味物質(zhì) 由國家煙草栽培生理生化研究基地采用內(nèi)標法進行測定，內(nèi)標為硝基苯。前處理采用水蒸氣蒸餾－二氯甲烷溶劑萃取法。在500mL圓底燒瓶中加入煙樣（過60目篩）20.000g、檸檬酸1.0g、302g／mL硝基苯1.0mL和蒸餾水600mL。安裝同步蒸餾萃取裝置，從冷凝管上方加入40mL二氯甲烷于250mL燒瓶中，待開始沸騰時進行同時蒸餾萃取，裝置中出現(xiàn)分層時開始計時。2.5h后，收集燒瓶中的有機相，加入無水硫酸鈉10g左右搖勻至溶液澄清，轉移有機相到雞心瓶，于60℃水浴濃縮至1mL左右，即得煙葉精油。

所得樣品由GC／MS鑒定結果和NIST庫檢索定性。所用儀器為HP5890－5972氣質(zhì)聯(lián)用儀。GC／MS分析條件：色譜柱為HP－5（60m× 0.25mm，0.25μm），載氣為He、流速0.8mL／min，進樣口溫度250℃，傳輸線溫度280℃，離子源溫度177℃。升溫程序：初溫50℃，恒溫2min后以2℃／min升至120℃，保持5min后以2℃／min升至240℃，保持30min；分流比為1∶15，進樣量2μL；電離能為70eV，質(zhì)量數(shù)范圍為50～500DA；MS譜庫為NIST02。假定相對校正因子為1，采用內(nèi)標法定量。

1.5 感官質(zhì)量評定

將各處理煙樣按部位去梗，切絲后卷成單料煙，由河南中煙工業(yè)有限公司與河南農(nóng)業(yè)大學5名評吸專家共同對其香氣質(zhì)、香氣量、透發(fā)性、雜氣、濃度、勁頭、細膩度、刺激性、余味和甜度等進行評價。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用軟件Excel進行整理，用軟件SPSS進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 煙葉的質(zhì)體色素含量

2.1.1 煙株中部葉 從圖1看出，在移栽45d（團棵期），MS處理與CS處理煙葉的色素含量均高于CK。在移栽85d（打頂期），MS處理與CS處理煙葉的葉綠素含量高于CK，類胡蘿卜素含量低于CK。在移栽后115d（成熟期），MS處理與CS處理煙葉的質(zhì)體色素含量均低于CK。表明，土壤摻砂與添加粉碎玉米秸稈可促進煙葉生長前期和中期色素含量提高，光合作用增強，同時促進成熟期煙葉質(zhì)體色素的降解和成熟落黃。

2.1.2 煙株上部葉 從圖2可知，上部煙葉質(zhì)體色素含量先升高后降低，在移栽60～85d（旺長期）其含量逐漸升高，85d打頂至煙葉成熟采收期質(zhì)體色素降呈下降趨勢。移栽后85d，上部葉葉綠素含量為CK＞CS＞MS，類胡蘿卜素含量為MS＞CK＞CS。移栽后130d（成熟期），質(zhì)體色素含量為CS＞MS＞CK。表明，摻砂和添加粉碎秸稈有利于上部煙葉質(zhì)體色素降解，摻砂處理的效果明顯。

2.1.3 烤前與烤后煙葉 從圖3可知，中部煙葉烘烤前、烤后的葉綠素含量和類胡蘿卜素殘留量均為CK＞CS＞MS。煙葉調(diào)制前后葉綠素的降解率顯著高于類胡蘿卜素，但處理間無顯著差異，其中葉綠素、類胡蘿卜素的降解率分別為95.5%～96.4% 和49.2%～57.7%。表明，成熟采收時煙葉的質(zhì)體色素含量對調(diào)制后中部煙葉色素殘留量有重要影響。

圖1 不同處理煙株中部葉各時期的質(zhì)體色素含量Fig.1 Content of plastid pigment in middle leaves during different periods of different treatment

圖2 不同處理煙株上部葉不同時期的質(zhì)體色素含量Fig.2 Content of plastid pigment in upper leaves during different periods of different treatment

圖3 不同處理中部葉（左）和上部葉（右）烘烤前后的質(zhì)體色素含量Fig.3 Content of plastid pigment in middle（left）and upper leaves（right）before and after baking of different treatment

上部葉烤前葉綠素含量為CK＞MS＞CS，烤后為CK＞CS＞MS；烤前類胡蘿卜素含為量CK＞CS＞MS，烤后為CK＞MS＞CS?？厩癈S處理煙葉的葉綠素、類胡蘿卜素含量分別比CK低7.3% 和6.4%；MS處理比CK分別低5.7%和5.8%?？竞驧S處理煙葉的葉綠素、類胡蘿卜素含量分別比CK低19%和5.6%；CS處理比CK分別低6.3% 和15.7%。表明，摻砂處理與添加粉碎玉米秸稈處理能促進烤前和烤后煙葉質(zhì)體色素的降解。

2.2 煙葉的常規(guī)化學成分

從表1看出，與相應CK相比，MS、CS處理中上部煙葉的還原糖、總糖含量明顯增加，蛋白質(zhì)含量無顯著差異。煙堿含量CK的中上部葉均較高，CS處理均最低。上部葉總氮含量以CK處理最高。糖堿比中部葉為CS＞MS＞CK，上部葉為MS＞CS＞CK；鉀氯比中部葉為MS＞CS＞CK，上部葉為MS＞CK＞CS。表明，摻砂和添加粉碎玉米秸稈的土壤改良方式能明顯提高煙葉還原糖、總糖含量，提高煙葉化學成分的協(xié)調(diào)性，改善煙葉的燃燒性，增加中上部煙葉的工業(yè)可用性。

2.3 煙葉的中性致香成分

烤煙中常見致香物質(zhì)按煙葉香氣前體物質(zhì)分為類胡蘿卜素類、苯丙氨酸類、棕色化產(chǎn)物類、類西柏烷類和新植二烯類共5大類［20－21］。從表2可知，香氣物質(zhì)總量為CS＞MS＞CK，CS、MS處理分別比CK增加22.8%和4.7%。MS處理類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量最高，其中重要香氣成分巨豆三烯酮3、β－大馬酮等含量均較高。CS處理苯丙氨酸類、棕色化產(chǎn)物含量較高。表明，粘質(zhì)土壤摻砂和添加粉碎玉米秸稈進行改良能提高煙葉中性致香物質(zhì)的含量，改善煙葉香氣成分的協(xié)調(diào)性。

表1 不同處理煙葉的常規(guī)化學成分含量Table 1 Chemical composition contents in tobacco leaves of different treatment%

表2 不同處理煙葉上部葉的香氣成分含量Table 2 Contents of aroma components in upper leaves of different treatmentμg／g

2.4 煙葉的感官評價

從表3看出，與CK相比，CS、MS處理的中上部煙葉感官質(zhì)量有明顯改善，主要表現(xiàn)為香氣質(zhì)好或較好，香氣量足、透發(fā)性強和雜氣相對較小，其中上部葉以MS處理評分最高，中部葉以CS處理評分最高。煙氣特性，MS的中上部煙葉濃度、勁頭得分最高，中部葉細膩度相對較高?？诟刑匦裕喜咳~MS處理余味和甜感評分高，但刺激性較大；中部葉CS處理余味足，甜感更好。表明，粘質(zhì)土壤改良能夠改善煙葉的香氣特性，提高煙氣勁頭，降低煙葉的刺激性。

2.5 煙葉經(jīng)濟性狀

從表4看出，MS處理產(chǎn)值、上等煙比例均最高，分別為3 259.96元／667m2和49.8%，比CK高7.2%和14.01百分點；CS處理產(chǎn)值、上等煙比例分別為3 253.58元／667m2和44.03%，比CK高7% 和8.24百分點。中上等煙葉比例為MS＞CS＞CK，分別為83.7%、81.4%和80.1%。表明，粘質(zhì)土壤改良可以顯著改善煙葉等級結構比例，促進上等煙比例增加，提高煙葉均價，因而經(jīng)濟效益高。

表3 不同處理煙葉的感官評分Table 3 Sensory evaluation scores of tobacco leaves of different treatment分

表4 不同處理煙葉的經(jīng)濟性狀Table 4 Economic characters of tobacco leaves of different treatment

3 結論與討論

植煙土壤質(zhì)地偏粘會造成氮素的吸收和利用較為滯后，不利于煙葉成熟期色素降解和煙株成熟落黃［22］。研究結果表明，物理改良畢節(jié)粘質(zhì)土壤對煙葉色素動態(tài)變化、色素降解、煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)有明顯影響。采用摻砂和添加粉碎玉米秸稈均可促進煙葉生長前期和中期質(zhì)體色素含量增加，促進成熟期色素含量降解。另外，粘質(zhì)土壤改良后，煙葉成熟期質(zhì)體色素降解較為充分，煙葉成熟度較高，烤后煙葉色澤好，煙葉含青率低，上等煙比例顯著提高，經(jīng)濟效益好，其中摻砂處理的產(chǎn)值、上等煙比例均最高，分別為3259.96元／667m2和49.8%，比CK高7.2% 和14.01百分點；添加粉碎玉米秸稈處理的產(chǎn)值、上等煙比例分別為3 253.58元／667m2和44.03%，比CK高7%和8.24百分點。同時，粘質(zhì)土壤改良提高了烤后煙葉化學成分的協(xié)調(diào)性和煙葉的工業(yè)可用性。

粘質(zhì)土壤改良可提高煙葉香氣物質(zhì)的含量，其中摻砂處理類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量最高，尤其是重要香氣成分巨豆三烯酮3、β－大馬酮等的含量較高。粘質(zhì)土壤通過摻砂、添加粉碎玉米秸稈有利于改變土壤物理性狀，增加土壤通透性。土壤通透性的增加和水肥協(xié)調(diào)能力的改變，促進煙葉早發(fā)快長，有利于成熟期煙葉質(zhì)體色素的降解及化學成分的轉化，從而明顯提高煙葉中性致香物質(zhì)的含量。表明，烤后煙葉中性致香物質(zhì)含量與土壤質(zhì)地密切相關，與錢華等［12］的研究結果一致?？竞鬅熑~口感特性好，甜感增加，勁頭較為適中，尖刺感減少，可用性增加。

綜上所述，貴州畢節(jié)粘質(zhì)土壤進行摻砂、添加粉碎玉米秸稈物理改良對促進煙葉成熟的效果明顯。尤其是添加粉碎玉米稈不僅有利于煙葉成熟期質(zhì)體色素降解、改良煙葉品質(zhì)，同時還能改良土壤理化性狀。

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（責任編輯：馮 衛(wèi)）

Effect of Clay Soil Physical Improvement on Quality and Economic Benefit of Tobacco

HUANG Huagang1，LI Chuansheng2，WEI Yuehui2，XU Dongya2，YU Qiwei1，SHI Hongzhi2＊
（1.Bijie Branch Company，Guizhou Tobacco Company，Bijie，Guizhou551700，2.National Center for Physiology and Biochemistry of Tobacco Cultivation，Henan Agricultural University，Zhengzhou，Henan450002，China）

In order to provide the basis for promoting the production of Guizhou high－quality tobacco leaf through soil physical improvement measures.In 2014，the authors studied the effects of soil improvement by sand addition or cut maize stalk on the contents of the pigment，aroma substances and economic properties of tobacco leaves in Bijie City of Guizhou Province.Results：Clayey soil improvement can promote the content of pigment in the early and middle stage of tobacco leaves increased and degradation of pigment in mature period.Tobacco maturity promotion is obvious.The content of pigment in the leaves of the tobacco is low when it is harvested and after curing.Compared with the control，the content of aroma substances and the content of carotenoid degradation products increased，one of the added corn stalk treatment increased by 23.8%，and the mixed sand treatment increased by 4.7%.Leaf nitrogen content decreased and sugar content increased.The ratio of sugar and nicotine is just right.The coordination of chemical composition and the proportion of high quality tobacco is increased.The sensory evaluation results show that the aroma quality improved and the quantity of aroma is enough，the sweet feeling is increased and strength is moderate.The output value of sand mixing treatment and the highest proportion of first－class tobacco were increased by 7.2and 14.01percentage points respectively.The output value of adding crushed corn straw treatment and the proportion of first－class tobacco were increased by 7.0and 8.24percentage points respectively.

flue－cured tobacco；soil improvement；plastid pigment；aroma substance

S572

A

1001－3601（2016）08－0338－0052－05

2016－03－11；2016－06－27修回

貴州省煙草公司畢節(jié)市公司科技項目“促進畢節(jié)煙葉成熟期色素降解技術研究與應用”（BJYC－201305）

黃化剛（1982－），男，博士，從事煙草栽培技術研究。E－mail：hhg491124＠163.com

＊通訊作者：史宏志（1963－），男，教授，博士，博士生導師，從事煙草栽培生理研究。E－mail：shihongzhi88＠163.com