不同施氮量下采收时期对上部叶质量和经济性状的影响

宋莹丽，史宏志，何景福，王维超，穆文静，王瑞云，孙红恋

(1.河南农业大学烟草学院,郑州 450002；2.河南中烟工业有限责任公司,郑州 450002；3.河南省烟草公司许昌市公司,河南 许昌 461700)

不同施氮量下采收时期对上部叶质量和经济性状的影响

宋莹丽1，史宏志1，何景福2，王维超3，穆文静1，王瑞云1，孙红恋1

(1.河南农业大学烟草学院,郑州 450002；2.河南中烟工业有限责任公司,郑州 450002；3.河南省烟草公司许昌市公司,河南 许昌 461700)

在 5 个施氮水平上设置了 3 个采收时期进行大田试验，研究采收时期在不同施氮水平下对 NC297 上部烟叶物理、化学、经济性状及叶片色素含量的影响。结果表明，烤后烟叶总糖、还原糖的含量随采收时期的推迟显著减少；烟碱的变化趋势与施氮水平有关，在＜30 kg/hm2的施氮水平下表现为先增后减的趋势，在 30～60 kg/hm2的施氮水平下呈现增加趋势；施氮量＜30 kg/hm2不适合推迟采收；施氮量为 30、45 和 60 kg/hm2时推迟 5 d 采收的化学成分最为协调而且能取得最大的经济效益。施氮量为 45 kg/hm2时推迟 5 d 采收烟叶的均价及上等烟比例最高，且感官质量最佳。

施氮量；采收时期；成熟度；物理性状；化学成分；经济性状

烤烟上部叶产量占单株产量的 40%左右,在烟叶生产中有非常重要的地位。随着卷烟工业的需求,上部叶的使用价值也日益提高,所以如何提高上部烟叶的品质和可用性显得尤为重要[1-3]。成熟度是影响烟叶品质的核心,目前成熟度不够仍是影响烟叶内在品质的重要因素之一[4-6]。不同成熟度的烟叶内含物积累的多少,对调制后烟叶的品质有重要的影响,成熟度好的烟叶,总糖含量较高,总氮和烟碱含量适宜,化学成分协调,烟叶香气量足,香气质好,杂气、刺激性明显减轻,总体感官质量最好,而成熟不够或者过熟的烟叶,其内在质量明显下降[7-11]。烟叶的成熟度与烟叶的营养水平、采收时期及成熟度的把握等有很大关系,准确把握烟叶采收成熟度是当前烟草科学研究的重点[12-14]。推迟采收可以在一定程度上提高上部烟叶的成熟度,进而影响烟叶的外观特征以及内在品质[15]。前期营养对于后期烟叶的成熟有很大的影响,氮素是烟叶最重要的营养元素之一,对于烟叶的生长、光合物质的积累、转化、运输及生理过程有重要的影响[16-19]。如何依据烟叶的营养水平把握正确的采收时期是很重要的,但目前关于此方面的研究尚不充足。本研究在不同施氮量的基础上研究不同采收时期对上部烟叶质量及经济性状的影响,以期找出采收时期和施氮量的最佳交互位点,为准确把握烟叶的成熟度,制定合理的施肥及采收方案,提高上部叶的品质和可用性奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验设 5 个施氮水平,7.5、15、30、45、60 kg/hm2,其中 30 kg/hm2为当地传统施肥量。在每个施氮水平的基础上设置3个采收时期(传统正常采收、推迟 5 d、推迟 10 d),分为两个部位(顶叶1～3、顶叶 4～6)。采用裂区设计,施氮水平为主处理,单个小区(4～6 行)面积 60 m2,采收时期为副处理,单个小区面积为 20 m2。主区和副区均采用随机区组的排列方式。

试验地设在许昌襄县王洛镇,面积 1334 m2,地势平坦,肥力中等,灌排方便,是当地有代表性的烟田,土壤养分含量分别为:有机质 10.42 g/kg,碱解氮 25.45 mg/kg,速效钾 81.76 mg/kg,速效磷28.80 mg/kg,烟株留叶数控制在 20～22 片。

氮素为有机氮和无机氮配合施用,其中饼肥225 kg/hm2,折合施氮量为 7.5 kg/hm2,各处理氮素用量用复合肥调至处理水平,其他农事操作均按当地常规方式进行。

1.2 测定项目

1.2.1 烟叶物理特性 参考郑州烟草研究院物理特性测定方法进行物理性状的测定,叶面积的计算公式为:叶面积(S)=叶长×叶宽×0.6345。

1.2.2 色素含量 采用 80%丙酮提取-紫外分光光度计法进行测定。

1.2.3 化学成分 采用 AAⅢ型流动化学分析仪(德国BRAN&LU—EBBE公司生产)按《烟草及烟草制品》标准进行测定。

1.2.4 经济性状 烟株打顶后确定计产区,准确测量计产区面积。每次采叶时,计产区烟叶单独上杆烘烤,记录烟叶单叶重、产量、级别,以计算产值、均价、上等烟比例等经济性状。

1.2.5 样品感官评吸 将不同样品去梗后进行切丝卷制单料烟,由河南中烟工业有限责任公司技术中心和河南农业大学烟草学院评吸专家,按河南中烟技术中心单料烟质量评价办法进行评价。

2 结 果

2.1 烤后叶片物理性状

如图1所示,随着施氮量的增加,叶片的单叶重逐渐增加。采收时期对单叶重的影响不明显,相同施氮处理下各采收时期上部叶的单叶重变化较小。如表1所示,随着施氮量的增加,叶片叶面积、含梗率及叶片厚度均呈增加的趋势,切髙施氮量与低施氮量的差异达到显著水平。不同施氮处理下,随着采收时期的推迟,叶面积、含梗率和叶片厚度的变化都不明显,差异不显著。

图1 不同施氮量下采收时期对上部叶单叶重的影响Fig. 1 Effects of harvest times on leaf weight of the upper leaves under different nitrogen rates注：小写字母代表不同采收期（括号外的小写字母）和施氮量间（括号内的小写字母）的差异性，不同字母表示 P＜0.05 水平差异显著，下同。

2.2 上部叶色素的含量

2.2.1 叶绿素含量 如图 2 所示,施氮量为 7.5、15 kg/hm2的水平下,采收的越晚,叶片中叶绿素的含量越低,且采收时期处理间差异达到显著水平；施氮量为 30、45、60 kg/hm2的水平下,叶绿素的降解速率较低,随采收的推迟,叶绿素总量的变化较小。

表1 不同施氮量下采收时期对上部叶烤后叶片物理性状的影响Table 1 Effects of harvest times on physical characters of the upper leaves under different nitrogen rates

图2 不同施氮量下采收时期对采收时上部叶叶绿素总含量的影响Fig. 2 Effects of harvest times on content of chlorophyll of the upper leaves under different nitrogen rates

2.2.2 类胡萝卜素含量 如图 3 所示,施氮量为7.5、15 kg/hm2时,上部叶类胡萝卜素的含量较低,与其他处理间差异均达到显著水平,且随采收时间的推迟而减少的速度较快,处理间差异达到显著水平；施氮量为 30、45、60 kg/hm2时,上部叶类胡萝卜素的含量相差不大,且随采收期推迟的变化较小。

图3 不同施氮量下采收时期对采收时上部叶类胡萝卜素含量的影响Fig. 3 Effects of harvest times on content of carotenoids of the upper leaves under different nitrogen rates

2.3 化学成分含量

由表2可以看出,各施氮处理随着采收时期的推迟,上部叶中还原糖和总糖含量显著减少；烟碱含量在施氮量为 7.5、15 kg/hm2时有先增后减的趋势,且推迟采收与正常采收相比,差异显著,在施氮量为 30、45、60 kg/hm2时,则呈显著增加趋势；总糖、还原糖含量随施氮量的增加而显著降低。糖碱比、氮碱比均以施氮量为 45、60 kg/hm2时较协调,且均在推迟 5 d 采收时最为协调,在施氮量低于 30 kg/hm2时不适合推迟采收。

表2 不同施氮量下采收时期对上部叶化学成分的影响Table 2 Effects of harvest times on chemical components of the upper leaves under different nitrogen rates

表3 不同施氮量下采收时期对上部叶经济性状的影响Table 3 Effects of harvest times on economic character of the upper leaves under different nitrogen rates

2.4 经济性状

随着施氮量的增加上部叶的产量和产值均呈上升趋势,且随采收期的推迟显著减少(表3)。推迟采收时期对均价的作用效果不明显。施氮量为7.5、15 kg/hm2时,随采收时期的推迟,上等烟比例有减少趋势,在施氮量为 30、45 和 60 kg/hm2时,推迟 5 d 采收,上等烟比例最大,施氮量低于 30 kg/hm2时不适宜推迟采收。

2.5 感官质量

评吸结果表明,在施氮量为 7.5、15 kg/hm2时,随采收时期的推迟,香气量、香气质、烟气的劲头均显著下降(表4)。施氮量为 30、45 和 60 kg/hm2时评吸结果均在推迟 5 d 采收时较好,且以施氮量为 45 kg/hm2时推迟 5 d 采收上部叶的感官质量最优,总分与其他处理间差异均达到显著水平。

表4 不同施氮量下采收时期对上部叶感官质量的影响Table 4 Effects of harvest times on sensuous quality of the upper leaves under different nitrogen rates

3 讨 论

成熟度对烟叶品质的形成很重要,掌握好各部位的成熟度是提高烟叶品质的关键措施[20-21],不同成熟度的烟叶化学成分积累有差异,进而影响调制后烟叶的质量,针对各部位烟叶选择合适的成熟度就能调制出质量较好的烟叶[15,22]。

烟叶养分供应状况对于后期上部叶的成熟有很重要的影响,营养供应不充足,烟叶内含物积累不足,会导致烟叶的早衰,造成假熟的现象,即使采收及时也不能取得较好的烟叶品质；在养分充足的条件下,上部叶耐熟性好,内含物较为丰富,若能适当提高烟叶的成熟度,可以使叶片组织疏松,内含物丰富,内部化学成分趋于协调。采收适熟的烟叶对改善烟叶的香吃味有很重要的作用,据报道,随着烟叶成熟度的增加,香气质、香气量均变好,余味变舒适,辛辣性减弱,但超过某一成熟度档次时,总体质量又变差[23-24],本研究结果表明,在施氮量低于 30 kg/hm2时,不适合推迟采收。在施氮量为 30、45 和 60 kg/hm2的条件下推迟 5 d 采收可以适当提高烟叶的成熟度,虽然产量、产值有所下降,但上等烟比例提高,感官质量较好,尤以45 kg/hm2的氮素营养水平下推迟 5 d 采收最佳。

综合来说,烤烟上部叶的适宜采收期要依据烟叶的营养水平、外观成熟特性灵活掌握,提高烟叶的耐熟性和成熟度是提高上部烟叶可用性的两个重要方面,二者缺一不可,没有耐熟性,就缺少了提高成熟度的物质基础,而没有成熟度,烟叶内含物质再充实,也不能充分转化为香气物质。在烟叶充分发育的基础上,准确把握烟叶的成熟度对协调烟叶的化学成分,提高烟叶香气物质含量和可用性,取得较高的经济效益十分重要。

[1]朱尊权. 调整烟叶等级差价政策是发展现代烟草农业的重要机制创新[J]．烟草科技,2009(8):5-7．

[2]刘国顺. 国内外烟叶质量差距分析和提高烟叶质量技术途径探讨[J]．中国烟草学报,2003(增刊):54-58.

[3]朱尊权. 提高上部烟叶可用性是促―卷烟上水平”的重要措施[J]. 烟草科技,2010(6):5-8．

[4]李晓. 对提高烟叶成熟度的认识[J]．中国烟草科学, 2004,25(4):33-34．

[5]朱忠,冼可法,杨军. 娴叶成熟度与其化学成分的相关性研究进展[J]．烟草科技,2002(8):25-29．

[6]贾琪光,宫长荣. 烟草调制学[M]. 郑州:河南科学技术出版社,1990:25-40.

[7]蔡宪杰,王信民,尹启生. 成熟度与烟叶质量的量化关系研究[J]. 中国烟草学报,2005,11(4):42-45．

[8]赵铭钦,苏长涛,姬小明,等. 不同成熟度对烤后烟叶物理性状、化学成分、中性香气成分的影响[J]. 华北农学报,2008,23(3):146-150.

[9]冀真,刘国庆. 成熟度对烟叶主要理化性状及感官质量的影响[J]．郑州轻工业学院学报:自然科学版,2009, 4(11):30-32．

[10]朱忠,冼可法,尚希勇,等. 中上部不同成熟度烤烟烟叶与主要化学成分和香味物质组成关系的研究[J]. 中国烟草学报,2008,14(1):6-12.

[11]吴殿信,袁志永,闫克玉,等．烤烟各等级烟叶质量指数的确定[J]．烟草科技,2001(12):9-16.

[12]孙福山,王丽卿,刘伟,等. 烟叶成熟度及烘烤关键指标与烟叶质量关系的研究[J]. 中国烟草科学,2002, 23(3):25-27.

[13]韩富根,王校辉,张庆侠,等. 不同成熟度对延边烤烟主要化学成分和香气质量的影响[J]．河南农业大学学报,2009,2(1):30-34．

[14]彭玉富,张书伟,蔡宪杰,等. 不同成熟度对河南烤烟上部叶品质的影响[J]. 中国烟草学报,2011,8(4): 62-66．

[15]宫长荣. 烟叶烘烤原理[M]． 北京:科学出版社,1999: 51.

[16]谢已书,张方现,马建光,等. 贵州不同生态区施氮量与烟叶质量的关系研究[J]．中国烟草科学,2005,26 (2):18-21.

[17]刘洪祥,杨林波,何结望,等. 几个烤烟品种与施氮量等栽培因素对烟叶可用性的综合效用评价[J]. 中国烟草科学,2004,25(4):41-45.

[18]云菲,刘国顺,史宏志,等. 光氮互作对烤烟叶片光合色素及荧光特性的影响[J]. 中国烟草学报,2010,l6 (4):44-50.

[19]李志,史宏志,刘国顺,等. 施氮量对皖南砂壤土烤烟碳氮代谢动态变化的影响[J]. 土壤,2010,42(1): 8-13.

[20]贾琪光,宫长荣. 烟叶生长发育过程中主要化学成分含量与成熟度关系的研究[J]．烟草科技,1988(4):40．

[21]王勇,周冀衡,肖志新,等. 不同成熟度对烤烟烟叶品质和安全性指标的影响[J]. 中国烟草科学,2007,28 (3):26-29.

[22]王建安,刘国顺,杜绍明,等. 采收时间和烘烤设备对烤烟品质的影响[J]．江西农业大学学报,2010,32(6): 1121-1126．

[23]韩锦峰．烟草栽培生理[M]．北京:中国农业出版社, 1996:142.

[24]邓云龙,崔国民,孔光辉,等. 品种、部位和成熟度对烟叶淀粉含量及评吸质量的影响[J]. 中国烟草科学, 2006,27(4):18-23.

Effects of Harvesting Times on Quality and Economic Characters of Upper Leaves of Tobacco under Five Nitrogen Rates

SONG Yingli1, SHI Hongzhi1, HE Jingfu2, WANG Weichao3, MU Wenjing1, WANG Ruiyun1, SUN Honglian1
(1. College of Tobacco, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2. Henan Cigarette Company, Zhengzhou 450002, China; 3. Xuchang Tobacco Company of Henan, Xuchang, Henan 461700, China)

A field experiment with three harvest times and five nitrogen rates was conducted to study the effects of harvest times on physical, economic and chemical characters and the content of the pigment in the upper leaves of flue-cured tobacco. The results showed that the contents of total sugar and reducing sugar decreased with the postponement of harvest time. Nicotine content increased and then decreased when the nitrogen rate was ＜30 kg/ha, and it increased when the nitrogen rate was 30-60 kg/ha. Delayed harvest was not suitable if nitrogen rate was ＜30 kg/ha. Five days delayed harvest was the best when the nitrogen rates was 30, 45, and 60 kg/ha. The average price, proportion of high grage tobacco ratio and the sensory quality were the best in the five day delayed harvest with nitrogen rate of 45 kg/ha.

nitrogen rate; harvest time; maturity; physical character; chemical composition; economic character

S572.06

1007-5119(2014)02-0094-06 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2014.02.018

国家烟草专卖局特色优质烟叶开发重大专项[110201101001(TS-01)]

宋莹丽,女,在读硕士,主要从事烟草栽培和生理研究。E-mail:songyingli0305@163.com。*通信作者,E-mail:shihongzhi88@163.com

2013-03-01

2013-05-14