稀土元素肥料对烤烟致香物质含量和评吸质量的影响

2011-01-15高华军黄瑾钟二昌林北森黄忠言

烟草科技 2011年12期

高华军，黄瑾，钟二昌，林北森，黄忠言

广西壮族自治区烟草公司百色市公司科研所，广西百色市城东路533000

稀士元素并非烤烟生理必需元素，而是一种对烤烟内在质量有重要影响的特征元素。作为一种生理活性物质，适宜浓度的稀土元素及其化合物施在烟草上，能促进烟株生长发育，增加产量，改善烟叶品质［1-2］。目前对烤烟稀土元素的研究多集中于稀土元素对烤烟生理、烟叶产量和常规化学成分的影响方面［3-6］，而对烟叶致香物质含量影响的研究较少。烤烟致香物质含量是衡量烟叶品质的重要因素之一。烟叶的致香物质含量与其香气质和香气量呈正相关［7］，是对烟叶香气质、香气量及香型进行评价的重要指标［8-9］。国内已有很多学者就烤烟致香物质与生态条件［10］、品种［11］、施肥［12-14］、灌水［15］、成熟度［16-17］、调制［18-19］等的关系进行了研究，认为合理的技术措施有利于烤烟致香物质的积累与烟叶品质的提高。为此，采用田间试验研究了稀土元素肥料对烤烟致香物质含量和评吸质量的影响，旨在为优质高香气特色烟叶的生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

大田试验于2008年在百色市靖西县化峒镇进行。供试土壤为壤土，0～20 cm土层有机质含量49.45 g/kg，全氮3.06 g/kg，全磷1.81 g/kg，全钾6.11 g/kg，碱解氮255 mg/kg，速效磷（P2O5）36 mg/kg，速效钾（K2O）57 mg/kg，硫35 mg/kg，交换性钙47.60 cmol/kg，交换性镁0.50 cmol/kg，铜3.22 mg/kg，锌1.82 mg/kg，铁23.73 mg/kg，锰5.86 mg/kg，硼0.08 mg/kg，钼0.106 mg/kg，氯7 mg/kg，pH8.12。前茬作物为玉米。烤烟品种为云烟85，采用漂浮育苗，3月16日利用移栽器进行膜上移栽，种植行株距110 cm×50 cm。施纯氮97.5 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶3。施用肥料种类和用量为复肥（9-12-26）750 kg/hm2，硝酸钾225 kg/hm2，硼砂18 kg/hm2，硫酸镁60 kg/hm2，硫酸锌30 kg/hm2。其中烟草专用复合肥起垄时条施；硝酸钾75 kg/hm2移栽时随定根水施用，其他肥料150 kg/hm2在烤烟移栽后7～10 d，15～20 d分两次灌根；硼砂、硫酸镁、硫酸锌在移栽时随定根水施用。

1.2 试验设计

选取“利烟王”、“精品稀土”、“益植素”（液体）、“益植素”（粉剂）等4种稀土元素肥，以喷清水作为对照（CK）。其中“利烟王”主要成分为稀土元素化合物（广西柳州稀土动植宝有限公司）；“精品稀土”、“益植素”（液体）、“益植素”（粉剂）的稀土氧化物≥38%，（有研稀土新材料股份有限公司）。设置以下处理：①清水对照（CK）；②“利烟王”；③“精品稀土”；④“益植素”（液体），简称“益植素”（液）；⑤“益植素”（粉剂），简称“益植素”（固）。分别在烤烟移栽后30 d喷施，每隔10 d喷1次，共4次，各种肥料的使用均按说明书进行。采取随机区组试验设计，3次重复，随机排列，每小区4行，面积60 m2。按当地优质烟叶生产技术规范进行田间管理。

1.3 测定项目及方法

烘烤结束后，根据烤烟42级国标（GB 2635—92）对烤后烟叶分级，取各处理X2F（3～5叶位）、C3F（8～12叶位）、B2F（14～17叶位）等级烟样各3.0 kg由农业部烟草产业产品质量监督检验测试中心进行样品评吸，并参照文献［20］的方法测定中部叶（C3F）的致香物质含量。

1.4 数据处理

采用Excel 2003进行数据的统计分析。

2 结果与分析

2.1 稀土元素肥料对烤烟致香物质含量的影响

经定性定量分析，共检出36种对烟叶致香成分有较大影响的化合物（表1）。其中醇类8种，醛类6种，酮类14种，酯类6种，酚类1种，烃类1种。含量较高的致香物质主要有新植二烯、糠醛、2-乙酸苯乙酯、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醛、糠醇、苯乙醇、二氢猕猴桃内酯、香叶基丙酮等。

表1 稀土元素肥料对烤烟致香物质含量的影响Tab.1 Effects of rare earth fertilizer on content of aroma components （μg/g）

在测定的36种香气成分中，“利烟王”处理的烟叶糠醛、2-乙酸苯乙酯、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醇、苯乙醛、糠醇、二氢猕猴桃内酯、亚油酸甲酯等10种致香物质成分含量较高，且不同程度地高于对照；“精品稀土”处理的烟叶中糠醛、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醇、苯乙醛等6种物质含量高于对照；“益植素”（液）处理的烟叶中糠醛、2-乙酸苯乙酯、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醇、糠醇等7种物质含量高于对照；“益植素”（固）处理的烟叶中糠醛、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醛、苯乙醇、亚油酸甲酯、巨豆三烯酮-A等8种物质含量高于对照；而对照中仅糠醇、香叶基丙酮、亚油酸甲酯等物质含量较高。

从致香物质总量看，各处理烟叶总致香物质含量均高于对照，以“益植素”（固）处理最高，其次为“利烟王”处理，其他依次为“益植素”（液）处理、“精品稀土”处理。表明施用稀土元素肥料能明显提高烟叶香气物质含量。各处理新植二烯含量占致香物质总量的88%以上，因此新植二烯的变化趋势与致香物质总量的变化趋势相一致。

2.2 稀土元素肥料对烤烟评吸质量的影响

由表2可以看出，不同稀土元素肥料对烤烟评吸质量有较大影响。对于下部烟叶，“利烟王”处理的烟叶评吸总分最高，香气质、香气量、余味得分均高于对照和其他处理，杂气和刺激性也较小，“精品稀土”、“益植素”（液）处理的烟叶评吸得分也均高于对照，但“益植素”（固）处理的烟叶评吸得分低于对照。对于中部烟叶，评吸总分仍以“利烟王”处理最高，质量档次较高，其香气质好、香气量足、余味舒适、刺激性和杂气较小，其他各处理的评吸得分略低于对照，并以“益植素”（液）处理烟叶评吸质量最低。对于上部烟叶，仅“利烟王”处理的评吸得分略高于对照，其他处理低于对照，但质量档次均为中等或中等偏下。

表2 稀土元素肥料对烤烟评吸质量的影响Tab.2 Effects of rare earth fertilizer on sensory evaluation quality

3 小结

（1）施用“稀土元素”肥料能明显提高烟叶中总致香物质含量，以“益植素”（固）和“利烟王”处理效果较明显，且“利烟王”和“益植素”（固）处理还能提高烟叶中主要致香物质含量，其他处理对提高烟叶致香物质总量和主要致香物质含量也有较好效果。

（2）“利烟王”处理的各部位烟叶的评吸得分较高，且改善中部烟叶的效果最为明显，其香气质好、香气量充足、余味舒适、刺激性较小，评吸质量好。喷施“精品稀土”和“益植素”（液）处理各部位烟叶的评吸得分也较高，评吸质量较好，但其上部叶评吸得分较低，质量档次中等。喷施“益植素”（固）处理的下部、上部烟叶评吸质量均明显降低。

［1］张晓海，雷永和，殷端，等.稀土对烤烟生长和代谢的影响研究［J］.西南农业大学学报，1997（5）：431-433.

［2］曾群望.稀土元素在烤烟及其生态环境中的行为［J］.中国烟草科学，1995（3）：21-24.

［3］陈为钧，魏正贵，陶冶，等.镧对烟草叶绿体光化学反应的影响［J］.作物学报，2001，27（4）：506-511.

［4］张长云.稀土元素的生理机制与烤烟生产［J］.中国农学通报，2007，23（8）：221-224.

［5］杨先科，李敏，武艺.稀土对烤烟增产与品质改善的作用机理研究［J］.贵州环保科技，2005，11（3）：33-35.

［6］刘春生，劳秀荣，杨守祥，等.烟草吸收稀土元素的动态研究［J］.中国烟草科学，1996（2）：5-8.

［7］韩锦峰，汪耀富，钱晓刚，等.烟草栽培生理［M］.北京：中国农业出版社，2003：189-221.

［8］左天觉.烟草的生产、生理与生物化学［M］.朱尊权，等译.上海：上海远东出版社，1993：199-208.

［9］Weeks W W.Chemistryoftobaccoconstituentsinfluencing flavor and aroma［J］.RecAdv Tob Sci，1985（11）：175-200.

［10］简永兴，董道竹，李连利，等.种植海拔对烤烟中性挥发性香气物质及燃吸品质的影响［J］.烟草科技，2009（9）：43-46.

［11］汪耀富，高华军，刘国顺，等.不同基因型烤烟叶片致香物质含量的对比分析［J］.中国农学通报，2005，21（5.）：117-120.

［12］汪耀富，高华军，刘国顺，等.氮、磷、钾肥配施对烤烟化学成分和致香物质含量的影响［J］.植物营养与肥料学报，2006，12（1）：76-81.