基追肥比例和追肥次数对烤烟化学成分及中性致香物质的影响

景延秋，袁秀秀，詹 辉，张豹林，刘英杰，王卫峰，刘怀奇，鲁 平*

(1.河南农业大学烟草学院，河南 郑州 450002；2.海南红塔卷烟有限责任公司，海南 琼山 571100；3.云南烟草公司曲靖市公司，云南 曲靖 655000；4.河南烟草公司郑州市公司，河南 郑州 450008；5.广西壮族自治区烟草公司，广西 南宁 530300；6.河南中烟工业有限责任公司，河南 郑州 450016)



基追肥比例和追肥次数对烤烟化学成分及中性致香物质的影响

景延秋1，袁秀秀1，詹 辉2，张豹林3，刘英杰4，王卫峰5，刘怀奇6，鲁 平6*

(1.河南农业大学烟草学院，河南 郑州 450002；2.海南红塔卷烟有限责任公司，海南 琼山 571100；3.云南烟草公司曲靖市公司，云南 曲靖 655000；4.河南烟草公司郑州市公司，河南 郑州 450008；5.广西壮族自治区烟草公司，广西 南宁 530300；6.河南中烟工业有限责任公司，河南 郑州 450016)

以中烟100为材料，研究了不同基追肥比例与追肥次数对烤烟常规化学成分及中性致香物质的影响。结果表明，基追肥比例和追肥次数对烟叶常规化学成分和中性致香物质都有不同程度的影响。随基追肥比例的减少，烤烟的蛋白质呈减少趋势，还原糖、总糖呈增加趋势；随追肥次数的增加，蛋白质、总氮、烟碱呈增加趋势，钾、氯、糖碱比、氮碱比呈减少趋势；类胡萝卜素降解产物随基追肥比例减小呈现出先增加后降低的趋势，追肥次数对其影响不明显；棕色化反应产物和苯丙氨酸类降解产物总量1次追肥处理大于2次追肥处理，类西柏烷类降解产物含量2次追肥大于1次追肥，随基追肥比例减小呈现先增加后降低的趋势；总中性致香物质含量随基追肥比例减小与追肥次数增加呈现出先增加后降低的趋势。从烟叶化学成分和中性致香物质方面分析，以基追肥比例80∶20和1次追肥表现最好。

基追肥比例；追肥次数；常规化学成分；中性致香物质

科学合理的肥料供应是烤烟优质、低耗的主要栽培技术之一[1]，近年来研究发现[2-3]，不同的基追肥比例与不同的追肥次数对烟株的生长发育有显著作用。周晓等[4]的研究显示，根据烟株需肥特点和对养分的吸收动态，适时施追肥，可以提高烟叶的产量和品质。Burton等[5]研究认为施肥量对烟草的生长发育有重要影响，基追肥比例和追肥时期的早晚对烟草的生长发育及产质量形成都有不同程度的影响。刘国顺等[6]研究表明,基追肥的合理分配和适宜的追肥次数，能够合理的调配烟株营养状况，改善烟叶品质。

表1 试验设计

目前优质烟栽培技术的推广应用，使烟草施肥有了很大进步[7]。但烟草生产的施肥仍存在不少问题，追肥量、追肥时期、追肥次数等因素都会影响烟叶的产量、品质和经济效益，从而进一步导致烟叶的质量与结构不能完全满足卷烟工业的需要[8-9]。所以，科学合理的基追肥比例和追肥次数对获得优质适产的烟叶具有重要意义。本试验旨在研究不同基追肥比例及追肥次数对烤烟生长发育过程中烟株营养状况和调制后烟叶中常规化学成分和香味物质的影响，找出适宜于烟叶生产最佳的基追肥比例和追肥次数，提高肥料利用率，降低施肥成本，为优质烤烟的生产提供科学依据，促进烟草优质稳产。

1 材料与方法

1.1 试验条件

试验于2014年在漯河市郾城区生产基地进行，供试品种为中烟100。试验田土壤pH 6.74，土壤有机质含量为31.32 g/kg，碱解氮52.24 mg/kg，速效磷27.04 mg/kg，速效钾134.13 mg/kg，施纯氮43.8 kg/hm2，m(N)∶m (P2O5)∶m(K2O)= 1∶1∶1.5。5月2日移栽，种植行距为120 cm，株距为50 cm。

1.2 试验设计

设计为双因素试验，其一为基追肥比例，设4个水平，分别是基肥比例占100 %、90 %、80 %和70 %；另一因素为追肥次数，设2个水平，分别是1次追肥和2次追肥；共设置7个处理(表1)。试验采用裂区设置，及追肥比例为主区，追肥次数为副区，重复3次。1次追肥时间是移栽后25 d，2次追肥时间分别是移栽后25和40 d。

1.3 测定指标与分析方法

1.3.1 烟叶常规化学成分的检测 烟碱：参照YC/T160-2002；总氮：参照YC/T161-2002；蛋白质：参照YC/T166-2003；总糖：参照YC /T 159-2002；还原糖：参照YC /T 216-2007；钾：参照YC/T217-2007；氯：参照YC/T162-2002。

1.3.2 中性香味成分的检测 采用同时蒸馏萃取装置提取烟样中的香气成分，在旋转蒸发仪上将萃取液浓缩至1 mL，进行气相色谱-质谱鉴定[11]。采用美国HP6890-5973气质联用仪对烟叶样品进行定性分析。

GC条件：色谱柱为HP-5MS(60 m×0.25 mm×0.25 μm)，载气为He，流速0.8 mL/min，进样口温度250 ℃；初始温度50 ℃保持2 min，以2 ℃/min的速率升高到120 ℃保持5 min，然后再以2 ℃/min的速率升高到240 ℃保持30 min；分流比和进样量为1∶15 μl，质谱检测。

GC/MS条件：GC条件同上；传输线温度280 ℃，离子源温度177 ℃，电离能为70 eV，载气He流速为0.8 mL/min，质量数范围35～500 amu，MS谱库为NIST0.5 aL。

1.4 数据处理

应用软件EXCEL和SPSS 19.0对数据进行处理和方差分析及差异显著性检测。

2 结果与分析

2.1 不同基追肥比例与不同追肥次数对烤后烟常规化学成分的影响

不同基追肥比例和追肥次数对烤烟中部叶常规化学成分含量有显著影响。结果(表2)表明，追肥次数为1次时，随基追肥比例的减小，烟叶中蛋白质、总氮、氯和烟碱含量减少，还原糖和总糖含量、糖碱比和钾氯比增加，且处理间差异显著；追肥次数为2次时，T5和T7处理间无极显著差异。基追肥比例一定时，随追肥次数的增加，烟叶中蛋白质、总氮和烟碱含量增加，且差异显著；烟叶中钾和氯含量、糖碱比和氮碱比减少，且差异显著。只施加基肥时，烟叶中常规化学成分含量介于不同基追肥比例和追肥次数之间。

表2 不同处理对烟叶常规化学成分含量的影响

烟叶燃吸时烟气中致香成分的组成和含量是衡量烟叶品质和香气状况最直接可靠的指标，烟叶中香味物质的组成和含量与烟气致香成分密切相关[10-11]。为了便于分析，按烟叶香气前提物分类方法，将中性致香物质分为类胡萝卜素类、棕色化反应类、苯丙氨酸类、类西柏烷类和新植二烯5类。经GC/MS定性分析，共检测出30种中性致香物质，其中类胡萝卜素类降解产物14种、棕色化反应产物5种、苯丙氨酸类降解产物4种、类西柏烷类降解产物1种、新植二烯及其他5种。

2.2 不同基追肥比例与不同追肥次数对烤后烟中性香味物质的影响

2.2.1 不同基追肥比例与不同追肥次数对烟叶类胡萝卜素类降解产物的影响 类胡萝卜素类香味物质分子量较小、分子极性大，域值较低，挥发性较强，是影响烟叶香气质和香气量的重要组分，对改善烟叶的品质起着关键作用[12]。从表3可以看出，各处理中类胡萝卜素类降解产物含量均较高的有β-大马酮、β-二氢大马酮、巨豆三烯酮Ⅱ、巨豆三烯酮Ⅳ和法基尼丙酮，对烟叶香气的贡献较大。类胡萝卜素类降解产物总量大小为T3(77.93 μg/g)> T2(77.67 μg/g)> T5(74.13 μg/g)> T4(70.97 μg/g)> T1(69.91 μg/g)>T6(65.88 μg/g)> T7(69.40 μg/g)，即基追肥比例一定时，增加追肥次数有利于类胡萝卜素类降解产物的形成；追肥次数一定时，基追肥比例越大，有利于类胡萝卜素类降解产物的形成。表明基追肥比例为90∶10，追肥2次，能促进烟叶类胡萝卜素类代谢，形成较多的致香物质。

表3 不同处理对类胡萝卜素类降解产物的影响

表4 不同处理对棕色化反应产物的影响

2.2.2 不同基追肥比例与追肥次数对烟叶棕色化反应产物的影响 棕色化应是烟叶在调制陈化过程中，由氨基酸和糖类发生的非酶棕色化反应，生成的糖、氨基酸复合物进一步降解产生的多种致香物质。由表4可知，糠醛含量在各处理中均最高，棕色化反应产物总量大小为T1(25.97 μg/g)> T4(24.32 μg/g)> T6(23.78 μg/g)> T2(23.16 μg/g)> T5(19.89 μg/g)> T7(19.59 μg/g)> T3(19.06 μg/g)。基追肥比例一定时，棕色化反应产物总量1次追肥大于2次追肥，且大小相差较大；追肥次数一定，基追肥比例不同时，棕色化反应产物含量相差不大；肥料全作为基肥时棕色化反应产物总量最高，基追肥比例为80∶20和1次追肥处理次之，但两处理含量相差不明显。表明肥料全作基肥和基追肥比例为80∶20及1次追肥处理烟叶棕色化反应物充分降解，产生大量糖类和氨基酸，有利于棕色化反应的进行。

2.2.3 不同基追肥比例与追肥次数对烟叶苯丙氨酸类降解产物的影响 烟叶中苯丙氨酸类降解产物中主要有苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、苯乙醇等，也是烟叶中含量较丰富的香味成分。由表5可知，苯丙氨酸类香气物质总量大小为T4(32.41 μg/g)> T2(30.93 μg/g)> T5(29.51 μg/g)> T1(26.59 μg/g)> T6(24.04 μg/g)> T3(23.61 μg/g)> T7(23.26 μg/g)；基追肥比例一定时，苯丙氨酸类降解产物总量1次追肥大于2次追肥；表明基追肥比例为80∶20和1次追肥处理有效提高烟叶苯丙氨酸类降解产物的含量。

2.2.4 不同基追肥比例与追肥次数对烟叶西柏烷类降解产物的影响 类西柏烷类香气物质主要包括茄酮及其衍生物。茄酮是烟草中含量丰富的中性香气物质之一，赋予一种醛和酮的烟味[13]。从表6可以看出，类西柏烷类香气物质总量大小为T5(51.88 μg/g)> T7(50.37 μg/g)> T3(44.52 μg/g)> T2(41.69 μg/g)> T1(39.09 μg/g)> T4(35.14 μg/g)> T6(32.59 μg/g)；基追肥比例一定时，类西柏烷类香气物质含量2次追肥大于1次追肥，各处理大小相差较大；表明基追肥比例为80∶20和2次追肥处理有利于西柏烷类降解产物的形成。

表5 不同处理对苯丙氨酸类降解产物的影响

表6 不同处理对类西柏烷类降解产物的影响

表7 不同处理对新植二烯、其他及致香物质总量的影响

2.2.5 不同基追肥比例与追肥次数对烟叶新植二烯、其他及致香物质总量的影响 新植二烯是烟草中重要的二萜化合物，是烟叶体内重要的增香剂，香气阈值较高，具有一种微弱的令人愉快的香气。从表7可以看出，新植二烯含量大小为T2(813.38 μg/g)> T4(745.81 μg/g)> T5(724.68 μg/g)> T1(705.52 μg/g)> T7(647.36 μg/g)> T6(629.12 μg/g)> T3(611.52 μg/g)；其他致香物质含有愈创木酚、面包酮、芳樟醇、β-环柠檬醛和藏花醛，其总量大小为T5(3.17 μg/g)> T7(3.13 μg/g)> T2(3.07 μg/g)> T4(2.98 μg/g)> T1(2.95 μg/g)> T3(2.89 μg/g)> T6(2.72 μg/g)；中性致香物质总量(不含新植二烯)大小为T5(178.58 μg/g)> T2(176.51 μg/g)> T3(168.01 μg/g)> T4(165.82 μg/g)> T7(165.75 μg/g)> T1(164.50 μg/g)> T6(149.00 μg/g)；中性致香物质总量大小为T2(989.90 μg/g)> T4(911.63 μg/g)> T5(903.26 μg/g)> T1(870.02 μg/g)> T7(813.11 μg/g)> T3(779.53 μg/g)> T6(778.12 μg/g)；各处理新植二烯在中性致香物质总量占比为T3(21.55 %)> T7(20.38 %)> T5(19.77 %)> T6(19.15 %)> T1(18.91 %)> T4(18.19 %)> T2(17.83 %)。

3 结论与讨论

烟叶品质不仅取决于其化学成分的绝对含量，还决定于各成分的比例是否协调；各种成分的组成、含量和协调平衡比例也综合影响着烟叶香气量的多少和香气质的优劣，从而影响烟叶的内在品质[13-15]。基追肥比例与追肥次数对烟叶常规化学成分有不同程度的影响。追肥1次，烤后烟叶的蛋白质、钾、氯随基追肥比例的减小呈减少趋势，还原糖、总糖、糖碱比、钾氯比呈增加趋势；追肥2次，蛋白质、糖碱比、氮碱比随基追肥比例减小呈减少趋势，总氮、烟碱呈增加趋势；基追肥比例一定时，蛋白质、总氮、烟碱随追肥次数的增加呈增加趋势，钾、氯、糖碱比、氮碱比呈减少趋势；基肥100 %时，烟叶中化学成分介于不同基追肥比例之间。所以从烟叶内在化学品质及其协调性分析，以基肥比例为70 %与1次追肥的表现最好，基肥比例为80 %与1次追肥的表现次之。

各处理中部叶类胡萝卜素降解产物随基追肥比例减小呈现出先增加后降低的趋势，追肥次数对其影响不明显，基肥比例80 %处理含量最高；棕色化反应产物总量1次追肥处理大于2次追肥处理，基肥比例100 %处理含量最高，基肥比例80 %与1次追肥处理含量次之；苯丙氨酸类降解产物总量1次追肥处理大于2次追肥处理，基肥比例80 %处理含量最高，基肥比例90 %处理次之；类西柏烷类降解产物含量2次追肥大于1次追肥，随基追肥比例减小呈现先增加后降低的趋势；新植二烯变化幅度较大，新植二烯与其他致香物质总量随基追肥比例减小与追肥次数增加呈现出先增加后降低的趋势；可能与后期肥效强，叶片增大，腺毛密度降低有关[16]。总中性致香物质含量随基追肥比例减小与追肥次数增加呈现出先增加后降低的趋势，说明后期较多肥量不利于烤烟香气物质的形成，重基肥早追肥能增加中性致香物质总量。综合分析，漯河优质烤烟生产以基追肥比例80∶20和1次追肥为宜。

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(责任编辑 李山云)

Effects of Basal Fertilizer/Dressing Ratio and Dressing Times on Chemical Components and Neutral Aroma Components of Flue-cured Tobacco

JING Yan-qiu1, YUAN Xiu-xiu1, ZHAN Hui2, ZHANG Bao-lin3, LIU Ying-jie4, WANG Wei-feng5, LIU Huai-qi6, LU Ping6*

(1.College of Tobacco Henan Agricultural University, Henan Zhengzhou 450002,China; 2.Hainan Hongta Cigarette Co., Ltd., Hainan Qiongshan 571100,China; 3.Qujing City Tobacco Company of Yunnan Province, Yunna Qujing 655000,China; 4.Zhengzhou City Tobacco Company of Henan Province, Henan Zhengzhou 450008,China; 5.Tobacco Company of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Guangxi Nanning 530300,China; 6. Henan Tobacco Industry Limited Liability Company, Henan Zhengzhou 450016,China)

Taken cultivar Zhongyan 100 as tested material, the effects of basal fertilizer /dressing ratio and dressing times on the contents of chemical and neutral aroma components in flue-cured tobacco. The results showed that the basal fertilizer/dressing ratio and dressing times affected chemical components and neutral aroma components of flue-cured tobacco differently. The contents of protein in flue-cured tobacco decreased, while reducing sugar and total sugar increased along with the decrease of basal fertilizer/dressing ratio. The contents of protein, total nitrogen and nicotine increased, while potassium, chlorine, sugar alkali ratio, nitrogen alkali ratio was decreased along with the increase of dressing times. Degradation products of carotene content increased first and then decreased somewhat with the basal fertilizer/dressing ratio, and dressing times had little effect on it.The brown reaction products and phenylalanine class total degradation products of one dressing treatment was greater than that of two dressing treatment, and the degradation products of cembranoids content of two dressing treatments was more than that of one dressing treatment and increased first and then decreased with the decrease of supplemental proportion. The total contents of neutral aroma substances with the decrease of basal fertilizer/dressing ratio and the increase of the number of dressing performed increasing trend and decreased after then. From the aspects of tobacco leaf chemical components and neutral aroma substances analysis, the performance based on the basal fertilizer /dressing ratio of 80∶20 and one dressing treatment was the best.

Basal fertilizer/dressing ratio; Dressing times; Conventional chemical composition; Neutral aroma substances

1001-4829(2016)07-1654-06

10.16213/j.cnki.scjas.2016.07.028

2015-09-10

河南省烟草公司郑州市公司“降低河南烤烟主流烟气中巴豆醛的关键农艺调控技术研究”(HYKJ201305)

景延秋(1972-)，女，河南南阳人，博士，副教授，主要从事烟草化学研究，联系电话：15138694925，E-mail：jingyanqiu72t@163.com，*为通讯作者。

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