烟田施用腐熟小麦秸秆对烤烟产质量的影响

曾 宇，符云鹏*，叶协锋，孟 莉，闫 伸，李高坡，杨旭霞，丁丽芳，李淑霞

（1.河南农业大学烟草学院, 郑州 450002；2.许昌市烟草公司襄城县分公司，河南 襄城 461700）

烟田施用腐熟小麦秸秆对烤烟产质量的影响

曾 宇1，符云鹏1*，叶协锋1，孟 莉1，闫 伸1，李高坡1，杨旭霞2，丁丽芳2，李淑霞2

（1.河南农业大学烟草学院, 郑州 450002；2.许昌市烟草公司襄城县分公司，河南 襄城 461700）

通过大田试验，研究了腐熟小麦秸秆用量对烤烟产、质量的影响。结果表明，烟田施用腐熟小麦秸秆能够明显提高烤烟产量、上等烟比例，增加烟叶的经济性状，改善烤后烟叶的物理特性，协调化学成分，提高石油醚提取物含量及中性致香物质含量，改善评吸质量。总体来说，施用腐熟秸秆 6000 kg/hm2为最佳。

腐熟小麦秸秆；产量；品质；评吸质量

当前，我国烟叶生产普遍存在依赖化肥提高烟叶产量的现象，此造成土壤有机质含量降低，土壤板结，地力衰退，影响烟叶的品质，使香气成分不足，烟叶品质降低，烟农的经济收入减少[1]，烟草农业的可持续发展受制约。目前关于秸秆还田对改良土壤及农作物方面的研究应用报道较多，主要集中对土壤酶、土壤微生物、土壤养分、土壤有机碳及对作物的根系活力、光合特性、碳氮代谢等方面的研究[2-14]，然而，由于秸秆还田的方式较多，目前报道较多的有秸秆直接还田、秸秆覆盖还田等，关于秸秆腐熟后还田对烤烟产量及品质的影响尚缺乏系统的报道，为此，笔者通过研究腐熟小麦秸秆还田，以其对烤烟产量、质量等指标的影响来探讨腐熟秸秆还田的实践意义，旨在对农业资源再利用以及烟草农业可持续发展提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于 2012 年 5—9 月在襄城县王洛镇进行，供试土壤为黄褐土，土壤基本理化性质为：有机质12.80 g/kg ， 速 效 氮 53.30 mg/kg ， 速 效 磷 6.20 mg/kg，速效钾 101.00 mg/kg。试验设 4 个处理，CK：按当地正常施肥；T1、T2、T3 分别为施用腐熟小麦秸秆 3000、6000 和 9000 kg/hm2。氮用量为52.5 kg/hm2，m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1.5:4，其中70%的肥料做基肥在起垄前条施，30%的肥料在移栽时穴施，施用秸秆的处理，施肥方案均扣除秸秆中所含的 N、P、K 含量，施肥总量与对照保持一致，腐熟小麦秸秆的 N、P、K 含量分别为 0.31%、0.22%、0.53%，有机质含量为 50.15%，具体施肥量见表1。采用随机区组设计，小区面积 0.02 hm2，重复 3 次。供试品种为当地主栽品种中烟 100，5月 3 日移栽，株行距 55 cm×110 cm。腐熟秸秆的施用方法为整地时按各处理要求用量均匀撒在试验田里，机器旋翻至耕层与土壤混合均匀。大田管理采用当地优质烟叶生产技术进行。

表1 各处理施肥量 kg/hm2Table 1 The fertilizer rates for each treatment

1.2 测定项目与方法

采收时小区单收，分开挂竿烘烤，分级计产，最终计算产值、均价、上等烟比例等经济性状。叶质重等按常规方法测定。化学成分采用采用连续流动法进行测定。石油醚提取物采用 YC/T176—2003的方法[15]。中性致香物质采用 GC-MS 进行定性定量分析。评吸采用 NY/YCT008—2002 标准，由河南中烟相关技术人员评吸鉴定。

1.3 数据处理

采用 SPSS l7.0 进行数据处理和统计分析。

2 结 果

2.1 烤烟产量和产值

由表2可知，施用腐熟小麦秸秆能够提高上中等烟比例，降低下等烟比例，T2、T3 的上等烟比例较对照提高较大，分别提高了 3.53、3.34 个百分点，下等烟比例分别较对照减少了 5.23 个百分点、5.18 个百分点，但处理间的差异均未达到显著水平。产量 T2、T3 处理的差异不显著，但与其他处理之间的差异达到极显著水平，分别较对照 CK 增产10.42%、10.69%。T2、T3 均价较对照增加1.39 元、1.25 元；T2、T3 的收益较对照 CK 增加9539.40 元 /hm2、 9264.40 元 /hm2,增 幅 分 别 为18.61%、18.08%。

表2 试验各处理的经济性状Table 2 The economic characters of each treatment

2.2 烤后烟叶物理特性

由表3可以看出，随着叶位的升高，叶质重和单叶重增大，含梗率降低。各部位叶质重和单叶重均以 T2、T3 处理最高，且与其他处理之间的差异均达到显著水平。在秸秆施用量为 6000 kg/hm2之内，随着秸秆用量的增加，烟叶含梗率有随之降低的趋势，超过了 6000 kg/hm2，烟叶的含梗率又随之增大，除上部叶之外，含梗率以 T2处理最小，且与其他各处理之间的差异均达到极显著水平。

表3 试验各处理烤后烟叶物理特性Table 3 The physical characters of each treatment

2.3 烟叶常规化学成分

一般认为优质烤烟化学成分的适宜范围为：总氮 1.5%～2.5%，还原糖 18%～22%，总糖 20%～26%，烟碱 1.5%～2.5%，氯 0.3%-0.8%，氧化钾 1.5%～3.5%。从表4可以看出，试验各处理除下部叶氯含量以外的各项指标基本都在优质烟叶适宜值的范围内。从部位来看，总氮表现为中部＞下部＞上部，总糖和烟碱表现为上部＞中部＞下部，还原糖和钾含量基本表现为下部＞中部＞上部，中上部的氯含量要小于下部烟叶。施用秸秆均能降低中上部烟叶的总氮、烟碱含量，提高烟叶总糖、还原糖以及钾含量，但施用秸秆的各处理间的差异不大。

表4 试验各处理烤后烟叶的化学成分 %Table 4 The chemical compositions for each treatment

2.4 石油醚提取物及中性致香物质含量

由表5可知，各处理的烟叶石油醚提取物在部位间表现为相同的趋势，即上部＞中部＞下部。施用秸秆的处理均提高了烤后烟叶石油醚提取物含量，且与对照之间的差异达到极显著的水平。中下部烟叶石油醚提取物含量随着秸秆用量的增加而增加，上部叶的石油醚提取物含量在秸秆用量为 6000 kg/hm2达到最高。有研究表明，石油醚提取物的含量与烟叶的香气量有关，与香气质无关，这是由于石油醚提取物中对烟草香味有利和不利的物质共存[16]。

表5 烤后烟叶石油醚提取物含量 %Table 5 The petroleum ether extracts for each treatment

由表6可知，施用秸秆的处理中性致香物质含量均高于对照，棕色化反应产物、西柏烷类降解产物以及中部叶新植二烯、苯丙氨酸类降解产物的含量均随着秸秆用量的提高而增加，在一定范围内，类胡萝卜素降解产物以及上部叶新植二烯、苯丙氨酸类降解产物的含量随着秸秆用量的增加而增加，当秸秆用量超过 6000 kg/hm2，其含量有降低的趋势。总体看来，中性致香物质总量以秸秆用量 6000 kg/hm2处理最高。

2.5 烤后烟叶感官质量

由图1、2 可知，试验各处理烤后烟叶香韵以甘草香、正甜香、焦甜香、木香、焦香为主，坚果香、辛香为辅，上部叶的香韵标度值明显高于中部叶。就香韵而言，以秸秆用量 6000 kg/hm2最为突出。烟气状态均表现为沉溢，这是豫中烟区浓香型的重要风格。

由表7可知，上部叶的沉溢程度及浓香特色均高于中部叶，且均以 T2处理最佳。施用秸秆降低了中部烟叶的劲头，但与对照之间的差异不显著。

表6 试验各处理中上部烟叶中性致香物质含量 μg/gTable 6 The neutral aroma constituent for each treatment

图1 各处理上部叶香韵Fig. 1 Aroma flavor of upper leaves

图2 各处理中部叶香韵Fig. 2 Aroma flavor of middle leaves

表7 烤后烟叶的风格特色Table 7 Style and characteristics of cured tobacco leaves

从品质特征来看（表8），综合中上部烟叶，香气质和香气量以秸秆用量 6000 kg/hm2最高，各处理烟气的透发性无明显差异。在一定范围内，通过施用秸秆，能够降低烟叶的青杂气、枯焦气，但增加了烟叶的生青气。综合烟叶部位以及不同类型的杂气，仍以秸秆用量 6000 kg/hm2处理杂气最轻。

烟气特征中细腻程度、柔和程度及圆润感在部位间均表现为中部叶优于上部叶，通过添加适量的秸秆能够提高烟叶的细腻程度及圆润感，对烟气的柔和程度影响不大，综合烟气特征的各指标来看，上部叶以秸秆用量 6000 kg/hm2最佳，中部叶以秸秆用量 9000 kg/hm2最佳。

口感特征包括刺激性、干燥感、余味3个方面，在部位间刺激性和余味基本表现为中部叶优于上部叶，干燥感在部位间无明显差异。施用秸秆降低了上部叶的刺激性，提高了上部叶的余味，从口感特征来看，各处理仍以秸秆用量 6000 kg/hm2最佳。

表8 试验各处理烤后烟叶的品质特征Table 8 Quality characteristics of each treatment

3 讨 论

已有研究表明，秸秆还田能够增加土壤的保温保墒能力[17]，提高土壤有机碳含量，降低土壤容重，增加土壤孔隙度[18]，改善土壤的理化性状[19]，增强土壤微生物[12，20]和土壤酶活性，提高土壤原生动物丰度[12]。然而由于新鲜秸秆中含有纤维素、木质素等化合物，很难被植物吸收利用，且秸秆 C/N 较高，施入土壤后在腐熟过程中滋生大量的微生物，对氮素具有一定的固定作用[6,21]，影响烤烟生长前期对氮素的吸收，这与烟株的需氮规律相矛盾，影响烤烟的碳氮代谢强度[3]，进而影响到烟叶的产量及品质，因此新鲜秸秆还田应当增施氮肥[20]，或者调整还田时间[18]，使烟叶的碳氮代谢趋于协调。

秸秆经腐熟后施入土壤，会直接增加土壤微生物含量，微生物自身与周围环境发生周转交换，增加了土壤的矿化强度，同时微生物自身的新陈代谢、死亡等也会增加土壤中能够直接被植物吸收利用的营养元素，从一定程度上能够缓解施入新鲜秸秆出现的前期微生物与作物争氮的现象[22]。

4 结 论

施用腐熟小麦秸秆能够不同程度的提高烟叶产量及上等烟比例，提高烟叶的经济性状，增加烟叶的单叶重和叶质重，一定程度上降低烟叶的含梗率，协调烟叶的化学成分，极大的提高了烤后烟叶的石油醚提取物含量，及中性致香物质含量。更加彰显烟叶的各种香韵，提高烟叶的品质特征，综合试验中的各项指标，以施用腐熟小麦秸秆 6000 kg/hm2最佳。

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Influence of Rotten Wheat Straw on Yield and Quality of Flue-Cured Tobacco

ZENG Yu1, FU Yunpeng1*, YE Xiefeng1, MENG Li1, YAN Shen1, LI Gaopo1, YANG Xuxia2, DING Lifang2, LI Shuxia2
(1. College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2. Xiangcheng Tobacco Company of Henan Province, Xiangcheng, Henan 461700, China)

The field experiment was carried out to investigate the effect of rotten wheat straw on the yield and quality of flue-cured tobacco. The results showed that application of rotten wheat straw could significantly improve the yield of flue-cured tobacco and the proportion of superior tobacco, increase the output value and improve the physical properties, coordinate the chemical compositions, improve the petroleum ether extracts and neutral aroma components, and smoking quality. The best overall result was observed when the wheat straw was applied at the rate of 6000 kg/ha.

rotten wheat straw; yield; quality; smoking quality

S572.06

1007-5119（2014）05-0040-05

10.13496/j.issn.1007-5119.2014.05.008

中国烟草总公司特色优质烟叶开发重大专项“浓香型特色优质烟叶开发”（Ts-01-2011005）

曾 宇，硕士研究生，主要从事烟草栽培生理生化研究。E-mail：zengyu1402@163.com。*通信作者，E-mai：ypfu01@163.com

2013-12-02