烤烟成熟过程中烟叶化学成分和干物质变化规律研究

孙立娟，安承荣，吴国贺，齐 啸，单加杰，高歌农，姜正一

（1. 延边朝鲜族自治州农业科学院延边特产研究所，吉林 龙井 133400；2. 中国烟草总公司吉林省公司，吉林 长春 131000）

烤烟成熟过程中烟叶化学成分和干物质变化规律研究

孙立娟1，安承荣1，吴国贺1，齐 啸2，单加杰2，高歌农2，姜正一2

（1. 延边朝鲜族自治州农业科学院延边特产研究所，吉林 龙井 133400；2. 中国烟草总公司吉林省公司，吉林 长春 131000）

为了解烟叶生理变化，掌握品种特性，以龙江911、JY-2-03和云87为试验材料，同等试验条件下，测定根系发育情况，叶绿素含量，鲜叶的主要化学成分以及烘烤后烟叶化学成分。结果表明，根鲜干重在移栽后70～80 d积累最快，并且根系活力达到最强。鲜叶总糖含量在移栽后40～50 d时有所下降，50～70 d开始上升，移栽后70 d又开始下降；还原糖含量的变化在整个生育期先升后降；总植物碱含量先上升后下降，移栽后70～80 d对烟碱的积累很关键。

烤烟；化学；干物质

烤烟是特殊的叶用经济作物。烟株干物质积累及其在根、茎、叶器官中的分配比例，不仅是衡量烤烟生长发育的重要指标，而且是烟叶产量与质量形成的物质基础。烟株干物质积累及其分配受生态环境、土壤、烤烟品种及栽培措施等诸多因素影响[1-3]，了解烤烟干物质积累和氮、磷、钾吸收动态变化规律，有助于采取有效措施调控生长发育过程，提高烟叶的产量和质量[4]。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验材料为烤烟品种龙江911、JY-2-03和云87。

1.2 试验方法

试验在延边农科院试验田进行，前茬作物为大豆，秋翻、春耙、春起垄。株行距0.5 m×1.2 m。每个品种种植面积为60 m2，不设重复。施肥和栽培等技术参照一般生产田技术规程进行。

1.3 测定项目

烟株进入旺长期起至烟叶成熟，每隔10 d测定根、茎、叶鲜干重，根体积和根系活力。同时测定叶绿素含量，并取鲜叶烘干，测定鲜叶的主要化学成分：总糖、还原糖、总植物碱、总氮、蛋白质、氯和钾含量。各项指标测定方法为：总糖和还原糖，YC/T159—2002烟草及烟草制品水溶性糖测定（连续流动法）；总氮，YC/T33—1996烟草及烟草制品总氮的测定（克达尔法）；蛋白质，间接法测定；氯，YC/T162—2011烟草及烟草制品氯的测定（连续流动法）；钾，YC/ T217—2007烟草及烟草制品钾的测定（连续流动法）；叶绿素，SPAD仪器测定；根系活力，TTC法测定。

1.4 数据处理

试验所得数据均取平均值，采用Excel和DPS软件对试验数据进行统计分析，并用Duncan’s新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 干物质积累

2.1.1 根茎叶鲜重变化 由图1可知，根系鲜重是逐渐增加的，移栽后70～80 d增加最快，且3个品种根系鲜重在生育前期基本相似，移栽后60 d开始鲜重差距逐渐拉大，JY-2-03鲜重最高接近800 g。茎鲜重在移栽后60～70 d增加较快，JY-2-03茎鲜重大于其他2个品种。叶片鲜重生长速度快，JY-2-03和龙江911在移栽后50～60 d增长最快，云87在移栽后70～80 d鲜重增长最快。

图1 烟株根茎叶鲜重变化

2.1.2 根茎叶干重变化 由图2可见，与鲜重变化相似，根系干重随烟株的生长发育逐渐增加，其中，移栽后70～80 d生长最快，JY-2-03干重大于其他2个品种。茎干重在移栽后60～70 d增加较快，JY-2-03茎干重也大于其他2个品种。叶片干重增长速度大于根和茎，JY-2-03和龙江911在移栽后50～60 d增长最快，云87在移栽后70～80 d叶干重增长最快。

图2 烟株根茎叶干重变化

2.2 根系发育情况变化

表1结果表明，随着烟株的生长发育，根系鲜干重和根体积和根系活力都有所增加。移栽后40～50 d根体积增大缓慢，而且3个品种跟体积相差很小，移栽后50 d开始根系增长速度有所变化，其中JY-2-03在移栽后50～60 d增长速度最快，龙江911和云87在

表1 根系发育情况

移栽后60～70 d增长速度最快。根系活力变化在移栽后40～50 d逐渐上升，但是在移栽后50～60 d龙江911和云87根系增强缓慢，移栽后60～ 70 d云87根系活力急剧增加，JY-2-03和龙江911增长缓慢，移栽后70～80 d JY-2-03根系活力继续增加，龙江911和云87根系活力都有所下降。在整个生育期内根系活力呈上升趋势，但是3个品种的根系活力最高点分别出现在不同的时期。从表中也可以看出，3个品种根体积最大的时期根系活力并不都是最强的。

2.3 主要化学成分变化

水溶性糖在一定范围内是有利因素，能增加烟叶的香味和改善吃味，降低由于蛋白质燃烧产生的不良气味及烟气的刺激性，还能减少因外来压力而造成的烟叶破碎。但若水溶性糖含量太高，燃烧后产生的酸性物质过多，影响烟气的酸碱平衡，使烟气平淡无味，同时还会增加烟气的焦油量，影响人体健康[5]。由图3可见，3个供试品种的总糖含量变化趋势一致，在移栽后40～50 d有所下降，50～70 d开始上升，移栽后70 d又开始下降，而且3个品种总糖含量相差不大，基本在4%～11%之间，接近成熟时约7%。

图3 水溶性总糖含量变化

图4是还原糖含量的变化图，还原糖与总糖含量变化略有不同，JY-2-03在整个生育期处于先升后降的趋势，其中移栽后约70 d还原糖含量最低。龙江91还原糖含量基本处于上升的趋势，移栽后80 d总糖含量达到最高值。云87还原糖含量变化与龙江911恰好相反，处于下降趋势，移栽后约80 d含量最低。可见，还原糖含量也可能因品种或者其他因素而有不同的变化。

图4 还原糖含量变化

烟叶总植物碱大部分为烟碱，是烤烟中重要的化学成分之一，其含量直接决定烟叶的内在品质、安全性和可用性，研究烟碱前期积累情况对烤后烟叶烟碱含量有一定帮助[6]。由图5可知，生育期内总植物碱含量基本是先上升后下降，3个品种的烟碱含量分别在移栽后60和70 d达到高峰期，而移栽后80 d，也就烟叶开始成熟时，烟碱含量急剧下降。而且生育前期，3个品种烟碱含量基本相差不多，但是到了生育后期，云87远远高于其他2个品种，由此表明，在移栽后70～80 d对烟碱的积累很关键。

图5 总植物碱含量变化

由图6可知，总氮的变化没有任何规律性，3个品种变化趋势均不相同。JY-2-03总氮含量一直在约3.8%，接近成熟期时最低，降至3.56%。龙江911前期总氮含量很高，在4.5%以上，在移栽后40～50 d急剧下降，50 d后至烟叶成熟，基本在2.5%～3.5%之间。云87总氮含量在1.5%～2.5%之间，移栽后50 d最高，60 d最低。

图6 总氮含量变化

氯是烟草生长的必需营养元素，也是决定烟叶可用性的重要化学指标之一。由图7可见，JY-2-03氯含量在移栽后70 d最低，其他生育时期基本在0.55%～0.75%之间。龙江911氯含量在移栽后40～50 d下降到最低值，50～60 d上升达最高值，60～80 d下降。云87氯含量处于不断上升和下降的趋势，总体变化不大，在成熟时与龙江911含量接近。由此可见在烟株生长发育的每个阶段氯含量都是有变化的，每个时期的各种措施都会引起氯含量的增加或减少。

图7 氯含量变化

钾能改善烟叶的燃烧性，提高香吃味，是烟叶品种的考虑因素之一。研究田间钾含量变化可以为提钾手段提供理论依据。由图8可知，JY-2-03在生育前期钾含量很高，移栽后60 d有所降低，接近成熟时钾含量约为4%。龙江911和云87钾含量都处于降低趋势，但是降幅不大，云87钾含量一直在1%～1.5%之间。

图8 钾含量变化

3 小 结

（1）根鲜干重在移栽后70～80 d积累最快，茎鲜干重在移栽后60～70 d积累较快。JY-2-03和龙江911在移栽后50～60 d叶鲜干重增长最快，云87在移栽后70～80 d积累最快。

（2）JY-2-03根体积在移栽后50～60 d增长速度最快，龙江911和云87在移栽后60～70 d增长速度最快。根系活力必然会随着烟株根系的生长逐渐增强，根系活力最强的时期在移栽后70～80 d。

（3）总糖含量在移栽后40～50 d有所下降，50～70 d开始上升，70 d又开始下降，3个供试品种的表现一致。还原糖含量的变化在整个生育期是处于先升后降的趋势。总植物碱含量基本先上升后下降，3个品种的烟碱含量分别在移栽后60和70 d达到高峰期，而移栽后80 d，烟碱含量急剧下降。由此表明，在移栽后70～80 d对烟碱的积累很关键。总氮的变化没有任何规律性，但在烟叶成熟时3个品种的总氮含量基本适宜。氯和钾含量的变化几乎没有任何的规律性，也就是说在烟株生长发育的每个阶段氯含量都是有变化的，每个时期的各种措施都会引起氯含量的增加或减少。钾含量变化虽然没有任何规律性，但是在生育前期钾含量积累较高。

[1] 马 啸，韩 冰，高 明，等. 不同施肥处理对烤烟生长发育及养分吸收的影响[J]. 西南师范大学学报（自然科学版），2009，34（6）：128-133.

[2] 张 翔，范艺宽，宝德俊，等. 长期不同施肥处理条件下的土壤植烟效应研究[J]. 土壤通报，2009，40（1）：132-136.

[3] 张 翔，黄元炯，范艺宽. 河南植烟土壤与烤烟营养[M]. 北京：中国农业科学技术出版社，2009.

[4] 李海江，王根发，张要旭，等. 不同品种烤烟干物质积累及氮、磷、钾积累的动态变化规律[J]. 河南农业大学学报，2015，49（2）：166-170.

[5] 王东胜，刘惯山，李章海. 烟草栽培学[M]. 合肥：中国科学技术大学出版社，2002.

[6] 张一扬，周冀衡. 烤烟（Nicotianatabacum）总植物碱的时空变异规律研究[J]. 江西农业大学学报，2008，30（3）：449-454.

（责任编辑：肖彦资）

Chemical Composition and Dry Matter Change of Tobacco Leaves during the Ripening of Flue-Cured Tobacco

SUN Li-juan1，AN Cheng-rong1，WU Guo-he1，QI Xiao2，SHAN Jia-jie2，GAO Ge-nong2，JIANG Zheng-yi2
（1. Agricultural Sciences Research Institute of Yanbian Korean Autonomous Prefecture, Longjing 133400, PRC; 2. China National Tobacco Corp Jilin Corporation, Changchun 131000, PRC）

In order to understand the physiological changes of tobacco leaves and master varietal characteristics, took Longjiang 911, JY-2-03 and Yun 87 as test material, under the same test conditions, the root development, chlorophyll content, the main chemical components of fresh leaves and the chemical components of fue-cured tobacco leaves were determined. The results showed that the root dry weight was accumulating fastest after transplanting 70-80 days, and the root vigor was the strongest.The total sugar content of fresh leaves decreased after transplanting 40-50 days, 50-70 days began to rise, and decline after 70 days; the content of reducing sugar increased frst and then decreased at the whole growth stage; the total alkaloid content increased frst and then decreased, after transplanting 70-80 days is the key to nicotine accumulation.

fue-cured tobacco; chemistry; dry matter

S572

：A

：1006-060X（2017）06-0077-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.006.023

2017-03-22

国家烟草专卖局特色优质烟叶开发重大专项课题（TS-06-20110038）

孙立娟（1981-），女，蒙古族，吉林乾安县人，副研究员，主要从事烟草育种栽培等方面研究。

吴国贺