王可
摘要[目的]研究不同水分處理對成熟期煙葉K等主要礦質元素和石油醚提取物的影響。[方法]通過盆栽試驗,土壤水分分別為40%、60%、70%、80%,研究成熟期不同土壤水分對煙葉主要礦質元素和石油醚提取物的影響。[結果]隨著水分含量增加,K含量降低;K346中部葉中K含量受土壤水分影響最大,云煙97下部葉中K含量受土壤水分影響最大。土壤水分和品種對煙葉中P、Ca、Mg、Na、B、Zn、Cu、Fe含量的影響均達極顯著水平;相關分析表明,土壤水分和煙葉中Fe、P、Ca、Mg含量呈負相關關系。土壤相對含水率為40%和80%時,其石油醚提取物含量相對較低;土壤相對含水率為60%和70%時,其石油醚提取物含量相對較高。[結論]該研究為成熟期煙葉合理灌溉、提高煙葉內在品質提供理論依據。
關鍵詞 烤煙;土壤水分;礦質元素;石油醚提取物
中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2018)11-0029-03
煙葉中含有多種礦質元素,大多數是金屬元素,其作用重要,機理復雜,K是煙葉的品質要素之一,其含量的提高有助于改善煙葉的燃燒性,提高安全性及香氣量和香氣質。煙葉的石油醚提取物也是影響煙葉品種的重要因素。如何提高烤煙石油醚提取物,改善烤煙內在礦質元素含量一直是煙草學者的研究焦點。水分是煙株賴以生存的重要生態(tài)因素之一,它直接影響煙草的生長發(fā)育、生理生化代謝過程以及煙葉的產量和品質,且在土壤中,易于進行人為調控。近年來,關于成熟期不同水分處理對煙葉影響的研究較多,主要集中在常規(guī)化學成分、中性致香物質及生長發(fā)育方面,但關于成熟期水分處理對煙葉礦質元素和石油醚提取物的相關研究鮮見報道。筆者采用盆栽試驗研究成熟期不同水分處理對煙葉主要礦質元素和石油醚提取物的影響,以期為成熟期煙葉合理灌溉、提高煙葉內在品質提供理論依據。
1材料與方法
1.1試驗材料 供試烤煙品種為云煙97,選用中部煙葉作為供試材料。
1.2試驗方法 采用盆栽防雨控水栽培,種植于安徽省宣城市新田鎮(zhèn)山嶺村防雨棚內。盆高32cm,內徑45cm,每盆裝風干過篩后土壤25kg,盆栽土壤為砂壤土,土壤飽和含水率為26.72%,土壤養(yǎng)分含量:有機質30.47g/kg、堿解氮160.03mg/kg、速效磷19.21mg/kg、速效鉀231.82mg/kg,pH5.290
烤煙于2009年4月1日移栽,5月23日供試煙株接受處理,6月2日開始采集樣品。通過烘干稱重法測定盆內土壤相對含水量,并通過控制澆水保持土壤相對含水量達到處理條件。土壤相對含水率設置4個處理,即水分虧缺(土壤相對含水率為40%),輕度干旱(土壤相對含水率為60%),適當灌水(土壤相對含水率為70%),充分灌水(土壤相對含水率為80%)。
1.3測定項目與方法 土壤堿解氮采用堿解擴散法測定;速效磷采用HCl-H2SO4提取,鉬銻抗比色法測定;速效鉀采用NH4OAC浸提,火焰光度法測定。
P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、B和Mn的測定采取干灰化,用5%的硝酸(優(yōu)級純)溶解,加入1mL氯化四鍶后定容,利用IPC-MPX光譜儀檢測。
石油醚提取物參考YC/T176-2003的方法測定。
2結果與分析
2.1不同土壤水分處理對煙葉K含量的影響 由表1可知,不同土壤水分處理對不同品種煙葉K含量產生較明顯的影響,在上部葉、中部葉和下部葉中,煙葉K含量隨土壤含水量的增加而逐漸減少,重度干旱最高,輕度干旱次之,適當灌水較少,充分灌水最少。
上部葉各品種K含量變化最大,其中,云煙97上部葉中,重度干旱時K含量比充分灌水處理高55.8%;在K346上部葉中,重度干旱處理K含量比充分灌水處理高34.2%。
中部葉各品種K含量變化相對較小,云煙97重度干旱處理K含量比充分灌水處理高37.5%;K346重度干旱處理K含量比充分灌水處理高2.5%。
下部葉各品種K含量變化相對較小,云煙97重度干旱處理K含量比充分灌水處理高62.7%,K346重度干旱處理K含量比充分灌水處理高19.5%。
由此可知,K346中部葉中K含量變化最大,云煙97下部葉K含量變化最大,即K346中部葉K含量受土壤水分影響最大,云煙97下部葉K含量受土壤水分影響最大。
方差分析結果表明,水分、品種、部位對K的影響達極顯著水平,水分×部位對K的影響達顯著水平;從F值看,各因素對K的影響由大到小依次為部位、品種、水分,表明部位效應對煙葉中K含量的影響最大,明顯大于品種效應,水分效應影響相對較小。
2.2不同水分處理對煙葉礦質元素的影響 由表2可知,水分、品種、部位、水分×部位對P的影響達極顯著水平,水分×品種對P的影響達顯著水平;從F值看,各因素對P的影響由大到小依次為部位、品種、水分、水分×品種。
水分、部位、水分×部位對煙葉中Ca的影響達極顯著水平,品種、水分×品種對Ca的影響相對較?。粡腇值看,各因素對Ca的影響由大到小依次為部位、水分,水分對Ca的影響僅次于部位。
水分、品種、部位、水分×部位對Mg的影響達極顯著水平,水分×品種對Mg的影響最?。粡腇值看,各因素對Mg的影響由大到小依次為部位、水分、水分×品種、品種,表明部位對Mg的影響最大,水分對Mg的影響小于部位。
水分、品種、部位、水分×部位對Mn的影響達極顯著水平,水分×品種對Mn的影響達顯著水平;從F值看,各因素對Mn的影響由大到小依次為水分、部位、品種、水分×品種,表明水分對Mn的影響大于其他因素。
部位對Na的影響達極顯著水平,水分×品種對Na的影響達顯著水平,其他因素對Na的影響較小,水分對Na的影響不明顯。
水分、品種、部位、水分×部位對B的影響達極顯著水平;從F值看,各因素對B的影響由大到小依次為部位、品種、水分、水分×品位,表明部位對B的影響最大,水分對B的影響相對較小。
水分、品種、部位對zn的影響達極顯著水平;從F值看,各因素對Zn的影響由大到小依次為水分、部位、品種,表明土壤水分對Zn的影響最大,其他因素對zn的影響相對較小。
水分、品種、部位、水分×部位對Cu的影響達極顯著水平;從F值看,各因素對Cu的影響由大到小依次為部位、品種、水分,表明部位對Cu的影響最大,水分對Cu的影響相對較小。
水分、水分×品種對Fe的影響達極顯著水平,品種、水分×部位對Fe的影響達顯著水平;從F值看,各因素對Fe的影響由大到小依次為水分、水分×品種、品種,水分對Fe的影響最大。
綜上所述,土壤水分和品種對煙葉中P、Ca、Mg、Na、B、Zn、Cu、Fe含量的影響均達極顯著水平;在土壤水分、品種、部位及其相互作用中,土壤水分對煙葉中Mn、Zn、Fe的影響最大,對煙葉中P、Ca、Mg、B、Cu的影響相對較小,對煙葉中Na的含量影響最小。
2.3不同水分處理與煙葉礦質元素含量的相關分析 由表3可知,不同土壤水分對各部位煙葉礦質元素含量的影響程度不完全一致。在上部葉中,土壤水分與Fe、Mn、P、Zn、Ca、Mg的含量呈極顯著負相關,與煙葉中B、Cu的含量呈顯著負相關,對煙葉Na的影響達顯著水平;當土壤水分是田間最大持水量的40%、60%、70%、80%時,土壤水分含量越高,煙葉中Fe、Mn、P、Zn、Ca、Mg、B、Cu含量越低,土壤水分對煙葉中Na含量的影響較小。
在中部葉中,土壤水分與煙葉中Fe、Ca、Mg的含量呈極顯著負相關,與煙葉中Mn的含量呈負相關,對煙葉中B、Cu、Na、P的影響未達顯著水平;表明當土壤水分是田間最大持水量的40%、60%、70%、80%時,土壤水分含量越高,煙葉中Fe、Ca、Mg、B、Cu、Na、P含量越低,土壤水分對B、Cu、Na、P的含量影響相對較小。
在下部葉中,土壤水分與煙葉中Fe、Mn、Zn、Ca、Mg的含量呈極顯著負相關,與煙葉中P的含量呈負相關,對煙葉中B、Cu、Na的影響未達顯著水平;表明當土壤水分是田間最大持水量的40%、60%、70%、80%時,土壤水分含量越高,煙葉中Fe、Mn、Zn、Ca、Mg、P的含量越低,土壤水分對B、Cu、Na的影響相對較小。
綜上可知,當土壤水分是田間最大持水量的40%、60%、70%、80%時,土壤水分對煙葉中Fe、P、Ca、Mg含量的影響一致,均為負相關關系。
2.4不同土壤水分對煙葉石油醚提取物的影響 由表4可知,云煙97在適當灌水時,中、上部葉石油醚提取物含量最高,而下部葉在輕度干旱時石油醚提取物含量最高;K346中、上部葉石油醚提取物含量在輕度干旱時最高,下部葉在水分虧缺時含量最低,僅為5.73%;云煙97在適當灌水時,中、上部葉石油醚提取物含量最高,K346在輕度干旱時,中、上部葉含量最高;云煙97和K346各部位煙葉在水分虧缺和充分灌水時,石油醚含量相對較低。
3結論與討論
K是植物細胞內重要的滲透調節(jié)物質,可以提升原生質的水合度,從而提高細胞的保水性。該試驗結果表明,在同一部位煙葉中,土壤水分越低,煙葉K含量越高,這與K的滲透調節(jié)功能有關,與前人研究結果一致;不同部位煙葉的K含量不同,下部葉含量最高,中部葉居中,上部葉最低;提高煙葉K含量是提高煙葉品質、增加經濟效益的一項重要措施,但煙葉品質由多種因素決定,K含量僅應作為其中一項重要指標。
烤煙煙葉中的礦質元素對煙葉品質有重要影響。該研究表明,成熟期土壤水分對不同品種和不同部位煙葉的礦質元素有不同影響。在各部位煙葉中,土壤相對含水率對礦質元素的影響程度不一致。在土壤水分、品種、部位及其相互作用中,土壤水分對煙葉中Mn、Zn、Fe的影響最大。土壤相對持水量與不同葉位葉片關系不一:土壤水分與上部葉中Fe、Mn、P、Zn、Ca、Mg、B、Cu呈顯著負相關關系,與中部葉中Fe、Ca、Mg、B、Cu、Na、P呈顯著負相關關系,與下部葉中Fe、Mn、Zn、Ca、Mg、P呈顯著負相關關系。由此可知,土壤相對持水量與各部位葉片中Fe、P、Ca、Mg均為負相關關系,土壤相對持水量可作為調節(jié)煙葉中Fe、P、Ca、Mg的重要依據。
石油醚提取物是用石油醚做溶劑,對煙葉樣品進行萃取后得到的混合物,主要包括揮發(fā)油、樹脂、油脂、脂肪酸、蠟質、類脂物、甾醇、色素等,這些物質是形成煙草香氣的重要成分??緹熓兔烟崛∥锖颗c烤煙的整體質量及香氣量呈正相關,石油醚提取物含量高的煙葉其整體品質也較高。土壤相對持水量為40%和80%時,其石油醚含量相對較低,可能是水分脅迫導致煙葉發(fā)育不良所致;土壤相對持水量60%時,云煙97中、上部煙葉其含量達到最大;土壤相對持水量為70%時,K346上部煙葉含量達到最大,可能不同烤煙品種對水分含量的需求不同,導致其在不同土壤含水率時表現出石油醚含量的差異。