樸晟源 管慶林 袁華恩 陽葦麗 劉揚(yáng) 尹宏博 何正川 趙銘欽
摘要:為探究氮水平相同時(shí),不同磷鉀比例的肥料施用對雪茄煙葉生長過程中碳氮代謝、產(chǎn)質(zhì)量的影響,開展大田試驗(yàn)研究四川省達(dá)州宣漢煙區(qū)雪茄煙種植最適磷鉀肥的配比。以川雪2號為試材,設(shè)置了等氮條件下7個(gè)不同磷鉀配比處理,即常規(guī)施肥處理T1(N ∶P2O5 ∶K2O=1 ∶0.5 ∶2),增磷處理T2(N ∶P2O5 ∶K2O=1 ∶1 ∶2)、T3(N ∶P2O5 ∶K2O=1 ∶1.5 ∶2),增鉀處理T4(N ∶P2O5 ∶K2O=1 ∶0.5 ∶2.5)、T5(N ∶P2O5 ∶K2O=1 ∶0.5 ∶3),提磷增鉀處理T6(N ∶P2O5 ∶K2O=1 ∶1 ∶2.5)及T7(N ∶P2O5 ∶K2O=1 ∶1.5 ∶3),研究了對雪茄煙葉碳氮代謝中關(guān)鍵酶的活性、質(zhì)體色素、化學(xué)成分及產(chǎn)量等方面的影響。結(jié)果表明,氮水平相同,提磷增鉀的措施顯著改善雪茄煙葉的碳氮代謝協(xié)調(diào)性,通過對關(guān)鍵酶活性的研究,發(fā)現(xiàn)在相同的測定期間,各個(gè)處理煙葉淀粉酶AL含量、中性轉(zhuǎn)化酶NI和硝酸還原酶NR的活性在T6施肥條件下幾乎都是最高的,進(jìn)而表現(xiàn)為煙葉碳氮化合物在同一測定時(shí)期也幾乎以T6處理最高。同時(shí),顯著提高了煙葉質(zhì)體色素的含量,團(tuán)顆期后葉綠素含量表現(xiàn)為T6>T7>T4>T5>T2>T3>T1,前期類胡蘿卜素的積累也以T6效果最優(yōu)。等氮條件下提磷增鉀的措施使煙葉內(nèi)在化學(xué)成分協(xié)調(diào),以T6最優(yōu),晾后煙葉均價(jià)和產(chǎn)值表現(xiàn)為T6>T7>T4>T5>T2>T1>T3。因此,四川達(dá)州煙區(qū)宜采用 T6處理(N ∶P2O5 ∶K2O=1 ∶1 ∶2.5)磷鉀配施方法,能明顯改善雪茄煙葉的碳氮代謝能力,提高煙葉內(nèi)在品質(zhì)及其產(chǎn)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:雪茄煙葉;磷鉀配比;碳氮代謝;酶活性;化學(xué)成分;產(chǎn)量
中圖分類號:S572.06文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1002-1302(2023)20-0107-08
煙草中碳氮代謝的強(qiáng)度以及協(xié)調(diào)程度對化學(xué)成分的形成和轉(zhuǎn)化至關(guān)重要,煙株生長發(fā)育由碳代謝、氮代謝直接調(diào)節(jié),最終實(shí)現(xiàn)工業(yè)可利用[1]。葉片中碳氮代謝關(guān)鍵酶活性、質(zhì)體色素含量以及碳氮化合物含量是權(quán)衡煙株碳氮代謝是否協(xié)調(diào)的關(guān)鍵,研究碳氮代謝對提升雪茄煙葉品質(zhì)具有重要意義。
肥料是煙草品質(zhì)形成的核心[2],碳氮代謝平衡與施肥的種類、用量等密切相關(guān)[3-4]。磷和鉀是煙草正常生長必需的大量營養(yǎng)元素,對碳氮代謝過程中各種關(guān)鍵酶的活性變化具有決定性的調(diào)節(jié)作用[5]。作物磷素營養(yǎng)豐缺狀況,將嚴(yán)重影響作物生長發(fā)育及干物質(zhì)積累和分配[6]。劉國順等研究認(rèn)為,不同施磷量均能影響煙葉中、后期淀粉酶活性,施用磷肥能顯著提高淀粉酶活性從而提高碳代謝能力[7]。大多數(shù)植物為喜鉀植物,而土壤中的含鉀量往往不足[8],鉀素是某些酶的催化劑,能直接參加煙草碳氮代謝及多種物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)運(yùn),增強(qiáng)煙株的抗逆性,改善煙葉燃燒性,還與煙葉吃味、香味及香氣量有關(guān)[9-11]。
雪茄煙是一種特殊的煙草產(chǎn)品,香氣濃郁和吃味醇厚,對人體危害較小,安全性較高,深受市場歡迎[12]。然而,國內(nèi)的優(yōu)質(zhì)雪茄煙原料資源短缺,制約了中國雪茄行業(yè)的發(fā)展[13]。雪茄煙屬于高氮素型煙草,碳氮代謝產(chǎn)物的合成、轉(zhuǎn)化與煙葉的產(chǎn)質(zhì)量聯(lián)系緊密[14]。達(dá)州煙區(qū)自然生態(tài)優(yōu)越,種煙歷史悠久,是全國著名晾曬煙種植基地[15],但限于雪茄煙種植起步時(shí)間較短,土壤磷、鉀養(yǎng)分缺失,施肥元素配比技術(shù)尚不完善等因素,與國外雪茄煙相比,質(zhì)量及工業(yè)可用性仍存在較大差距。目前生產(chǎn)上關(guān)于雪茄煙施肥的研究多集中于氮肥用量及形態(tài)、有機(jī)肥與無機(jī)肥的配施等方面[16-18]。而針對雪茄煙不同磷鉀肥的配比研究暫未見報(bào)道?;诖耍狙芯吭诖筇飾l件下,通過研究等氮條件下不同磷鉀比例對雪茄煙葉碳氮代謝有關(guān)酶活性、質(zhì)體色素含量、化學(xué)成分和經(jīng)濟(jì)性狀等方面的影響,目的在于探討四川達(dá)州雪茄煙區(qū)磷、鉀肥的適宜搭配施用方案,為達(dá)州優(yōu)質(zhì)雪茄生產(chǎn)技術(shù)提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
1 材料與方法
1.1 材料和環(huán)境
試驗(yàn)于2022年在四川省達(dá)州市宣漢縣峰城鎮(zhèn)寨扁社區(qū)村雪茄煙生產(chǎn)基地內(nèi)(108°01′E,31°32′N,海拔934 m)進(jìn)行,試驗(yàn)田土壤為水稻土,表1為土壤養(yǎng)分狀況。供試品種為川雪2號。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)常規(guī)施肥處理T1(CK,當(dāng)?shù)爻D晔┓柿?xí)慣)、增磷處理(T2、T3)、增鉀處理(T4、T5)、提磷增鉀處理(T6、T7)共7個(gè)處理。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)及養(yǎng)分投入量見表2,試驗(yàn)以隨機(jī)區(qū)組排列的方式進(jìn)行,重復(fù)3次,小區(qū)面積為66.7 m2,行距120 cm,株距 40 cm。試驗(yàn)用肥料:煙草專用復(fù)合肥(N、P2O5、K2O含量分別為12%、12%、25%)、碳酸氫銨(NH4HCO3,含N 17.1%)、過磷酸鈣[Ca3(PO4)2,含P2O5 12%]和硫酸鉀(含K2O 52%),硝酸鉀(N、K2O含量分別為13.5%、44.5%),各處理氮肥用量統(tǒng)一為195 kg/hm2。磷肥全部作為基肥,鉀肥基追比為6 ∶4,基肥于移栽前開溝條施,追肥于移栽后25 d左右均勻穴施。其他田間農(nóng)事操作和調(diào)制管理,均按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)雪茄煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范統(tǒng)一進(jìn)行管理。
1.3 測定項(xiàng)目與方法
1.3.1 碳氮代謝關(guān)鍵酶活性測定
于移栽后35、45、55、65、75 d,取每個(gè)處理的新鮮煙葉葉肉組織均勻打孔并重復(fù)3次,并以錫箔紙包裹置于液氮中保存,測定其酶活性。淀粉酶(AL)、中性轉(zhuǎn)化酶(NI)和硝酸還原酶(NR)活性分別用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司試劑盒按說明書進(jìn)行檢測。
1.3.2 質(zhì)體色素、化學(xué)成分含量的測定
分別于移栽后 35、45、55、65、75 d,選小區(qū)內(nèi)10張代表性煙株中部葉,葉綠素、類胡蘿卜素含量采用丙酮浸提比色法[19]測定。采用德國seal AA型流動分析儀進(jìn)行煙葉化學(xué)成分檢測[20]。
1.3.3 經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀
各處理分別采收、調(diào)制、分級,根據(jù)達(dá)州本地雪茄煙葉的交易等級,分別對調(diào)制雪茄煙的產(chǎn)量、均價(jià)、產(chǎn)值與茄衣比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
1.4 數(shù)據(jù)處理分析方法
采用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理、作圖,采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行單因素方差分析與相關(guān)性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理對雪茄煙葉碳氮代謝相關(guān)酶活性的影響
淀粉酶(AL)和中性轉(zhuǎn)化酶(NI)可以衡量植物碳代謝強(qiáng)度[21]。由圖1-A可知,隨生育期的進(jìn)行,AL活性在各個(gè)處理下都表現(xiàn)為先上升后下降的單峰變化,65 d達(dá)到峰值。說明煙葉碳素的固定及轉(zhuǎn)化能力隨生育期進(jìn)行越來越強(qiáng),至葉片功能盛期后逐漸減弱。移栽后35 d,AL活性T6和T7處理顯著高于CK,其余處理與CK間差異均不顯著,T7與T4、T2處理間無顯著差異;栽后45 d處理間AL活性以T4最高,T6和T7次之,3個(gè)處理之間差異不顯著,分別較CK顯著增加了48.22%、44.64%和36.45%;移栽后55 d和75 d,各增施處理AL活性均顯著高于CK,且均以T6最高,其余各處理分別為T6的78%、88%、85%、93%、89%、95%和65%、78%、76%、87%、81%、82%;而在移栽后65 d時(shí),AL活性除T3處理高于CK,但差異未達(dá)到顯著外,其余各增施磷鉀處理均顯著高于CK。其中,T6和其余各處理之間存在極顯著差異,而T4與T7和T2與T5間差異未達(dá)到顯著性水平。
由圖1-B可知,隨著時(shí)間的推進(jìn),煙葉生長前期NI活性(移栽后35~65 d)先緩慢增加,于移栽后65 d到達(dá)峰值后下降。煙株移栽前期和后期(移栽后35 d和75 d),處理間NI活性差異不大,除T6、T7和T4處理顯著高于CK,且三者間差異未達(dá)到顯著水平外,其余處理與CK間差異均不顯著;而移栽后45~55d時(shí)NI活性以T6最高,T7處理次之,兩者間無顯著性差異,分別較CK顯著增加了312.56、278.59 mg/(g·min) 和476.40、387.26 mg/(g·min);移栽后 65 d,各增施磷鉀處理NI活性均高于CK,具體表現(xiàn)為T6>T7>T4>T5>T2>T3>T1。其中,T3處理與CK間無顯著差異,其余增施處理NI活性均顯著高于CK,T4和T7、T5、T2間差異未達(dá)到顯著水平。以上說明等氮水平下,增施磷鉀處理能顯著提高煙葉內(nèi)淀粉酶和中性轉(zhuǎn)化酶活性,增強(qiáng)碳代謝水平,使煙葉光合碳固定能力加強(qiáng)。
硝酸還原酶(NR)的活性直接反映著煙葉氮代謝水平,是植物氮代謝過程中關(guān)鍵的調(diào)節(jié)酶[22]。從圖1-C可知,各處理煙葉NR活性均表現(xiàn)為隨著時(shí)間延長先升高后降低,并在移栽后55 d達(dá)最大值,表明煙株在生長初期具有很強(qiáng)的氮素吸收和同化能力,成熟期煙葉形態(tài)完成后氮代謝酶活性降低,有利于煙葉的成熟和落黃[23]。同一測定時(shí)期,各處理煙葉NR以T6最高,T7、T4、T2、T5、T3處理次之,CK最低。移栽后35、45 d,T6和T7處理活性最高,
二者間無顯著差異,分別為6.93、6.66 μg/(g·h)和9.86、9.25 μg/(g·h);移栽后55 d則以T6、T7和T4處理活性最高,三者間無顯著差異,較CK處理顯著增加了58.11%、51.63%和51.42%;其余時(shí)期,處理間煙葉NR活性無明顯差異,處理間表現(xiàn)為T6>T7>T4>T5>T2>T3>T1。以上說明等氮水平下,增施磷鉀處理有利于提高煙葉氮代謝關(guān)鍵酶活性,增強(qiáng)氮代謝水平,促進(jìn)煙葉生長發(fā)育,以T6處理效果最好。
2.2 不同處理對雪茄煙葉質(zhì)體色素含量的影響
從表3中可以看出,各處理煙葉的葉綠素含量均表現(xiàn)為先升后降的變化規(guī)律,移栽45 d時(shí)達(dá)最大值。不同時(shí)期施用磷鉀配比處理的葉綠素含量都比CK高。移栽35 d時(shí)葉綠素含量除了T3和CK之間沒有明顯的差異外,其余所有處理均顯著高于CK,其中T6處理最高,T7和T4其次,三者之間差異不顯著,分別為3.39、3.31、3.28 mg/g;移栽 45~75 d葉綠素含量呈現(xiàn)T6>T7>T4>T5>T2>T3>T1的變化趨勢,其中,T6和T7各處理之間無顯著差異,較CK增幅分別為14.18%、27.78%、30.53%、34.09%和11.06%、23.46%、26.99%、31.25%;但T4、T5、T2、T3各處理之間的差異均未達(dá)顯著水平。
移栽后35~45 d各增施磷鉀處理胡蘿卜素含量均高于CK,但處理間差異不明顯,T6與T7、T4,T5和T2,T3與CK間無顯著差異;移栽后50 d和 75 d,除T6顯著高于CK外,其余各處理與CK之間的差異均達(dá)不到顯著水平;而移栽后65 d,T5、T2、T3處理和CK處理之間的差異未達(dá)到顯著水平,其余各處理與CK相比差異顯著。移栽后75 d與45 d相比,各處理類胡蘿卜素含量降幅分別為28.89%、36.79%、35.00%、40.16%、38.74%、35.94%和38.52%。前期類胡蘿卜素的積累以T6效果最優(yōu),T7、 T4和T5處理次之。
2.3 不同處理對雪茄煙葉碳氮化合物含量的影響
從圖2-A、圖2-B可以看出,隨著生育期延長,各處理葉片的總糖、淀粉含量表現(xiàn)為先上升再下降的變化規(guī)律,在移栽后65 d達(dá)高峰;在同一時(shí)期,不同增施處理的煙葉總糖含量都比CK高,在移栽后55 d,以T6、T7處理含量最高,二者間無顯著差異;而在移栽后75 d,以T6、T7、T4處理含量最高,三者間無顯著差異;其余時(shí)期,T6處理總糖含量均顯著高于其余各處理,分別為3.17%、4.14%和6.87%。
在煙葉生長期間,各個(gè)處理淀粉含量的變化趨向相同,表現(xiàn)為移栽后35~65 d淀粉含量有增加的趨勢,表明淀粉是在煙葉生長期間逐步累積的,并且在移栽后65 d達(dá)最大值;移栽75 d的煙葉在成熟期淀粉含量下降較快。煙株生長前期(移栽后35~45 d),除T6處理顯著高于其他各處理外,其余處理間淀粉含量變化不大,但均顯著高于CK;移栽后 55 d 時(shí),以T7淀粉含量最高 T6處理次之,二者間差異不顯著,分別為CK處理的1.38倍和1.35倍;而在移栽后65 d,各配施處理淀粉含量與CK間差異顯著,處理間具體表現(xiàn)為T6>T7>T4>T5>T2>T3>T1;移栽后75 d各處理淀粉含量均有所下降,T6含量最高,T7和T4次之。移栽后35 d時(shí)淀粉含量最低,65 d時(shí)大幅度增加,分別增加了2.93%、3.34%、2.86%、3.65%、3.64%、3.71%和4.01%。以上說明等氮水平下,增施磷鉀比例可以加速糖類和淀粉物質(zhì)的合成與積累代謝速率,以T6、T7和T4處理效果最為明顯。
由圖2-C可知,整個(gè)生育期總氮含量呈前升后降趨勢,于移栽后55 d達(dá)到最大值。CK在各個(gè)測定時(shí)期總氮含量均低于各增施處理,說明增施磷鉀可促進(jìn)煙株含氮物質(zhì)的合成與快速積累。在移栽后35 d,各處理煙葉總氮含量為3.71%~4.56%,T2和T3處理與CK間有顯著差異,其余處理與CK間差異均不顯著;在移栽后45~55 d,各增施處理總氮含量均顯著高于CK,T6處理顯著高于其他處理,T7處理次之;移栽后65 d時(shí),各處理總氮含量皆有所下降,除T6、T7、T4處理顯著高于CK,且彼此間有顯著性差異;在移栽后75 d,處理間煙葉總氮含量表現(xiàn)為T6>T7>T4>T2>T5>T3>T1,較移栽后55 d總氮含量降幅分別為47.74%、51.85%、57.19%、58.92%、57.45%、52.91%和50.71%。
2.4 不同處理對調(diào)制后雪茄化學(xué)成分含量的影響
由表4可以看出,在等氮水平上,不同磷鉀配施對晾后煙葉的常規(guī)化學(xué)成分含量有明顯的影響。與CK比較,各增施磷鉀的處理煙葉總糖、還原糖含量均有所提高,總糖含量為1.12%~1.47%,其中T7和T4、T5間差異不顯著,其余處理間差異均顯著;還原糖含量為0.69%~0.86%,除T3和CK間差異未達(dá)到顯著水平外,其余處理均顯著高于對照,T6含量最高,T7、T4次之;與糖含量相反,增施磷鉀比例處理后煙葉總氮、煙堿含量均顯著低于CK,處理間煙堿含量除T7與CK間無顯著差異外,其余配施處理與CK間差異均達(dá)到顯著水平;煙葉總氮含量從2.53%降低至2.00%,降幅為26.50%,處理間表現(xiàn)為T1>T3>T7>T2>T5>T6>T4,T4含量最低,T6和T5處理次之,三者間無顯著差異;煙葉鉀含量為2.02%~2.37%,各增施磷鉀比例處理分別較CK顯著增加了4.46%、4.46%、6.93%、2.97%、17.33%和2.97%,其中T2與T3之間、T7與T5之間差異不顯著;氯含量則以T6處理最高,CK最低,具體表現(xiàn)為T6>T4>T7>T5>T3>T2>T1。煙葉鉀氯比約為4的煙葉燃燒性良好,其中T6的煙葉鉀氯比最接近于4,與其余各處理之間有顯著差異;而氮堿比接近于1時(shí)煙葉質(zhì)量好[24],各處理煙葉氮堿比均小于1,以T3處理比值最接近于1,T6、T7處理次之,三者間較為接近。由此說明,等氮水平下各增施磷鉀處理能顯著提高雪茄煙葉兩糖、鉀和氯含量,同時(shí)煙葉中煙堿、總氮含量顯著降低,煙葉的氮堿比和鉀氯比較為合適,適當(dāng)?shù)奶崃自鲡洷壤═6)處理各成分含量最為適宜和比值最為協(xié)調(diào)。
2.5 不同處理對晾后煙葉經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀的影響
由表5可知,等氮條件下增施磷鉀比例對雪茄煙葉經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀有顯著影響。煙葉產(chǎn)量除T3處理低于CK,且二者間無顯著性差異外,其余各處理均高于CK,以T7處理最高,T6處理次之,二者間差異不顯著,分別較CK增加了3.00、2.73百分點(diǎn)。均價(jià)和產(chǎn)值處理間T6>T7>T4>T5>T2>T1>T3,除T1、T2外,其余各處理均顯著高于CK;T6處理茄衣比例顯著高于其余處理,為21.50%。以上說明等氮條件下適宜比例下提磷增鉀可以提高雪茄種植的經(jīng)濟(jì)效益,以T6處理效果最佳,T7處理次之。
3 討論
碳氮代謝作為植物體內(nèi)2種基礎(chǔ)的生理代謝過程在調(diào)節(jié)、維持植物正常生長發(fā)育過程中起到了重要的作用[25]。在葉片的生長期間,淀粉酶(AL)和中性轉(zhuǎn)化酶(NI)能使光合作用積累的淀粉、蔗糖等被水解成單糖,供給氮代謝所需的能量和碳源,調(diào)控葉片內(nèi)淀粉及水溶性總糖累積[21]。方明等研究表明,在等氮條件下,磷、鉀肥的缺施易導(dǎo)致硝酸還原酶(NR)活性、轉(zhuǎn)化酶(NI)活性下降[26]。本研究表明,隨著移栽后天數(shù)的增加,各個(gè)處理與常規(guī)施肥相比,AL、NI活性明顯提高。這表明,煙葉生長的后期,碳代謝占主導(dǎo)地位,糖類物質(zhì)積累,這與張嘉雯等的研究結(jié)果[27]一致。各處理之間進(jìn)行了對比,單一的提磷處理、增鉀處理在雪茄煙AL上、NI活性增強(qiáng),總糖含量增加、淀粉含量的提高起到了一定的促進(jìn)作用,而促進(jìn)效果不如提磷增鉀顯著,T6和T7對AL有促進(jìn)作用、NI活性和總糖、淀粉含量始終偏高,T6可能是試驗(yàn)地達(dá)州宣漢縣土壤本身磷鉀含量較低的緣故,T7處理增加了施磷量,磷與煙株碳水化合物的代謝有關(guān),磷酸在光合作用之初,即參與CO2固定及光能向化學(xué)能轉(zhuǎn)化[7];同時(shí)提高了鉀的施用,鉀營養(yǎng)促進(jìn)了碳氮代謝的協(xié)調(diào)發(fā)展,使煙草在團(tuán)顆期的碳代謝旺盛,有利于營養(yǎng)體的建立和生長的加快,有利于促進(jìn)成熟期碳的積累代謝,積累較多的碳水化合物[28]。在雪茄煙葉氮素同化過程中,硝酸還原酶(NR)是限速酶,它的活性與其氮代謝的強(qiáng)弱有密切關(guān)系。孫常青等研究發(fā)現(xiàn),隨著施鉀量、施磷量的增加會引起硝酸還原酶活性增強(qiáng)[29]。本研究發(fā)現(xiàn),隨著雪茄生長發(fā)育的進(jìn)行,各個(gè)處理的NR活性與總氮含量的趨勢基本一致,都表現(xiàn)為升高之后下降,雪茄煙株在生長初期,氮代謝強(qiáng)烈,利于根系吸收利用氮素。各處理間,T6和T7煙葉的NR活性高,氮代謝強(qiáng)度高,可能由于磷素的增施使煙草組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)固[30],鉀素增施促進(jìn)了煙株的吸收與生長,二者同步進(jìn)行提高了煙株氮代謝的水平。
質(zhì)體色素對煙葉品質(zhì)及可用性有較大影響[31],葉綠素是植物吸收光能及轉(zhuǎn)化光能的主要物質(zhì),具有收集和傳遞光能的作用,甚至將光能轉(zhuǎn)換為電能的作用[32-34]。管慶林等研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)充大中微量元素能夠促進(jìn)雪茄煙葉綠素合成,增加質(zhì)體色素含量[35]。本研究結(jié)果表明,整個(gè)生育期內(nèi)各處理煙葉葉綠素含量均表現(xiàn)為先升后降的變化規(guī)律,移栽 45 d 時(shí)達(dá)最大值。處理間比較,T6提磷增鉀處理可促進(jìn)葉綠素合成,并在后期抑制葉綠素的降解進(jìn)而增強(qiáng)葉片的光合強(qiáng)度,單增磷(T2、T3)與鉀(T4、T5)處理間差異不明顯,說明等氮條件下提高磷鉀元素的施用會提高各時(shí)期的葉綠素含量,但磷鉀元素的比例存在某種閾值,當(dāng)磷和鉀的施用比例超過這個(gè)值時(shí),葉綠素提升并不明顯,甚至?xí)陆担@與韓富根等的結(jié)論[36]相一致。許多香氣成分的前體物質(zhì)多為煙葉類胡蘿卜素,其在煙葉中具有重要作用[37],雪茄煙葉的生長過程中,類胡蘿卜素的含量表現(xiàn)為先上升后下降的變化規(guī)律,各處理之間的對比表明,增施磷鉀(T6、T7)不僅可以保證煙株在生長前期和中期積累更多類胡蘿卜素,還可以讓后期的類胡蘿卜素完全降解,有助于改善煙葉香氣品質(zhì)。
糖含量顯著影響煙氣香吃味,協(xié)調(diào)糖堿比可使煙氣變得醇厚,利于改善煙葉內(nèi)在品質(zhì)[38]。雪茄煙葉的含糖量比烤煙少,這是由于雪茄煙葉需經(jīng)過長時(shí)間晾制,晾制期煙葉呼吸糖類物質(zhì)被轉(zhuǎn)化,含量下降[24]。煙葉經(jīng)調(diào)制,淀粉、蛋白質(zhì)含量過高,感官質(zhì)量差。鉀素利于煙葉燃燒,研究表明優(yōu)質(zhì)煙葉鉀氯比宜≥4[38]。本試驗(yàn)中,提磷增鉀(T6)配施使田間煙葉碳氮代謝協(xié)調(diào)的同時(shí),也影響了雪茄葉片中的化學(xué)成分,提高了煙葉兩糖、鉀、氯及淀粉含量和鉀氯比;煙堿、總氮和蛋白質(zhì)含量低,各成分含量和比值最為協(xié)調(diào)。
對烤煙的研究中,在肥力中等施氮量相同條件下適當(dāng)提磷增鉀措施可以促進(jìn)煙株對硝態(tài)氮、銨態(tài)氮的吸收,提高氮肥利用率,促進(jìn)了煙株生長,提高了產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)收入[39]。本研究發(fā)現(xiàn),提磷增鉀措施同樣適用于雪茄煙的種植,7個(gè)處理中T6、T7處理在產(chǎn)量、均價(jià)、產(chǎn)值上均較高,茄衣占比較大。但相對于T6處理,T7處理磷鉀肥施用量較多,造成磷鉀肥的浪費(fèi),經(jīng)濟(jì)性較差。相比之下,T6處理施肥方案更優(yōu)。
4 結(jié)論
綜合來看,等氮條件下不同磷鉀配比對雪茄煙葉碳氮代謝關(guān)鍵酶活性有顯著影響,T6處理的煙葉碳氮代謝酶活性較高。T6處理的提磷增鉀措施對化學(xué)成分也影響顯著,兩糖含量最高,煙堿和總氮含量適宜,碳氮代謝轉(zhuǎn)化合適;煙葉質(zhì)體色素含量最高,且調(diào)制后煙葉總體化學(xué)成分協(xié)調(diào),經(jīng)濟(jì)效益最佳。因此,在四川達(dá)州雪茄煙種植區(qū)宜采用T6處理的提磷增鉀配施方案,T7處理次之。本研究可為四川達(dá)州優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉磷鉀肥配施技術(shù)開發(fā)提供理論參考。
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收稿日期:2023-02-07
基金項(xiàng)目:中國煙草總公司四川省公司科技項(xiàng)目(編號:SCYC202127)。
作者簡介:樸晟源(1999—),男,遼寧丹東人,碩士研究生,研究方向?yàn)闊煵菰耘嗯c生理研究。E-mail:psy19990528@qq.com。
通信作者:趙銘欽,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事煙草化學(xué)與香精香料、煙草質(zhì)量評價(jià)與雪茄煙開發(fā)研究。E-mail:zhaomingqin@126.com。