增施不同有机肥料对烤烟中上部中性致香成分的影响

郑亚楠，赵铭钦，王一丁，单圆圆，刘 芳，毛亚博，康家豪

(河南农业大学烟草学院，河南 郑州 450002)

增施不同有机肥料对烤烟中上部中性致香成分的影响

郑亚楠，赵铭钦*，王一丁，单圆圆，刘 芳，毛亚博，康家豪

(河南农业大学烟草学院，河南 郑州 450002)

本文研究了施用不同有机肥料对烤烟中性致香物质的影响。以中烟100为试验材料，采用随机区组设计，通过方差分析和显著性检验进行研究。结果表明，处理T2(增施芝麻)烟株上部叶新植二烯含量(1025.76 μg/g)最高，处理T5(豆浆灌根)中部叶新植二烯含量(1322.02 μg/g)最高，且中、上部烟叶的类胡萝卜素降解产物总量也最高；处理T5(豆浆灌根)各部位烟叶的芳香族氨基酸降解产物、类西柏烷降解产物总量均最高，且上部叶的美拉德反应产物总量也最高(24.76 μg/g)；在感官质量评吸方面，以T5(豆浆灌根)各部位总得分最高，具体表现在香气量较足，香气质较纯净，杂气较轻。综合各种致香成分含量和感官评吸质量来看，处理T5(豆浆灌根)更能显著提高中上部烟叶中性致香成分含量，其次为芝麻处理，豆糁和小磨油处理效果稍差。

烤烟；有机肥料；致香物质；评吸质量；品质

香气是评价烟叶内在质量的核心内容和重要指标，而中性致香成分对烟叶香气品质有重要贡献[1-3]。近年来，由于化肥的大量施用，致使土壤板结、微生物活性降低营养元素利用率下降，最终影响烟叶品质，使香气成分不足，吃味变淡，降低烟叶价值，难以满足卷烟工业对原料的需求[4-6]。有机肥料中富含大量的有机质以及磷素和钾素，因此施用有机肥料能在一定程度上提高植烟土壤中有机质的含量，调节土壤中的碳库与氮库，改善土壤的物理性质，增大土壤容重，影响土壤微生物活性和土壤酶活性，从而改善烟株对养分吸收的土壤环境[7]；进而改善烟叶的化学成分，使各组分比较协调，提高烤烟各类中性致香物质含量和中性致香物质总量，赋予烟叶优良品质，从而提高上等烟的比例[8-9]。由于不同的有机肥料养分释放特点也有所不同，使有机肥施用效果产生差异。因此，充分合理地利用有机肥料，对改善烤烟的质量风格以及指导烤烟施肥具有重要意义。为此，本试验通过比较施用不同种类有机肥料对烤烟中上部烟叶中性致香物质含量的影响，旨在为提高烟叶品质提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2014-2015年在漯河市临颍县进行，供试品种为中烟100。供试土壤为黄褐土，pH 7.53，速效氮含量57.69 mg/kg，速效磷含量12.37 mg/kg，速效钾含量148.43 mg/kg，有机质含量11.35 g/kg。试验田为肥力均匀、地势平坦的地块。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，试验设5个处理。T1(CK)：常规施肥；T2：常规施肥+60 kg/hm2炒熟芝麻；T3：常规施肥+30 kg/hm2小磨油(市售)；T4：常规施肥+60 kg/hm2豆糁(用2 %敌百虫液喷施润)；T5：常规施肥+150 kg/hm2豆浆发酵后(使用时兑水8500 kg/hm2)于烟苗，移栽后20 d灌入烟株根部(0.5 kg/株)，T1～T4为有机肥料于移栽时穴施随即封土。常规施肥以当地的施肥水平为准，田间管理按规范化栽培措施进行。3次重复，每个小区面积200.1 m2，区组设通道，四周设保护行，种植密度120 cm×50 cm。

1.3 测定项目与方法

中性致香成分采用水蒸气蒸馏-二氯甲烷溶剂萃取法[10]进行提取，所得样品以GC/MS鉴定结果和NIST库检索定性，以峰面积所占的百分比计算各组分的相对含量。

感官评吸由吉林烟草工业有限责任公司技术中心卷烟评吸委员会专家参照YC/T138-1998烟草及烟制品感官评吸方法进行百分制单料烟的感官评吸。

1.4 数据分析方法

试验数据采用 Excel 2010以及 SPSS 17.0进行统计分析。

表1 施用不同有机肥料对中上部烤烟新植二烯的影响

注：同列不同小写字母表示在(P<5 %)下处理间达到显著差异。

Notes: Different lowercase letters within the same column among treatments reached significant difference at the 5 % level. The same as below.

表2 增施不同有机肥料对中部叶类胡萝卜素降解产物的影响

表3 增施不同有机物料对上部叶类胡萝卜素降解产物的影响

2 结果与分析

2.1 施用有机肥对烤后烟叶新植二烯含量的影响

从表1可以看出，施用有机肥料均能不同程度的增加中上部烟叶新植二烯的含量。在上部叶中，T2 处理的新植二烯含量最高(1025.76 μg/g)，且与其它各处理存在显著性差异，T4处理新植二烯含量最低(956.33 μg/g)；在中部叶中，T5处理的新植二烯含量最高(1322.02 μg/g)，且与其它各处理存在显著差异，T3处理新植二烯含量最低(826.44 μg/g)。

2.2 施用有机肥对烤后烟叶类胡萝素降解产物的影响

从表2～3可以看出，在中上部烟叶的类胡萝卜素降解产物中，β-大马酮含量占类胡萝卜素降解产物总量的29.84 %～38.31 %，法尼基丙酮占19.93 %～25.79 %，巨豆三烯酮的4种异构体占17.20 %～20.17 %，其它致香成分含量均偏低。

中部叶。由表2可知，增施有机肥可不同程度的提高烟叶香气成分。在所有施肥处理中，T5处理的芳樟醇、β-二氢大马酮、β-环柠檬醛、巨豆三烯酮的4种同分异构体、螺岩兰草酮、法尼基丙酮含量最高，T2处理的β-大马酮、香叶基丙酮含量最高，T3处理的氧化异佛尔酮、二氢猕猴桃内酯、3-羟基-β-二氢大马酮含量最高。

上部叶。与处理T1相比，其它4个处理的各种香气成分均有不同程度地增加(表3)。在所有处理中，β-大马酮、3-羟基-β-二氢大马酮、螺岩兰草酮以处理T2含量最高，6-甲基-5-庚烯-2-醇以T3处理最高，芳樟醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-二氢大马酮、香叶基丙酮、β-环柠檬醛、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮的4种异构体、法尼基丙酮、愈创木酚以T5处理最高。

施用有机肥料处理的中上部烟叶中的某些重要香气成分均有不同程度的增加，尤其是新植二烯、β-大马酮、法尼基丙酮、4种巨豆三烯酮异构体；在新植二烯和类胡萝卜素降解产物总量上各处理均以T5含量较高。由此得出，处理T5效果最好。

2.3 施用有机肥料对非质体色素降解产物的影响

烤烟非质体色素降解产物一般分为3大类：梅拉德反应产物、芳香族氨基酸降解产物、类西柏烷降解产物。烟叶中芳香族氨基酸降解产物主要由苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、苯乙醇，梅拉德反应产物主要由糠醛、糠醇、2-乙酰呋喃、5-甲基糠醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮、2-乙酰吡咯，类西柏烷降解产物主要是茄酮。由表4可以得出，与处理T1相比，处理T2中部叶美拉德反应产物较高，处理T5中部叶芳香族氨基酸降解产物和类西柏烷降解产物均较高，而处理T3中部叶在所有非质体色素中均最低，处理T5上部叶美拉德反应物、芳香族氨基酸降解产物、类西柏烷降解产物均较高，而处理T2上部叶美拉德反应产物最低，处理T3上部叶芳香族氨基酸降解产物最低，处理T4上部叶类西柏烷降解产物最低。从非质体色素降解产物总量上看，处理T5中上部叶总量均最高，T2处理次之，T3、T4处理较低。

表4 有机肥料对中上部烤烟非质体色素降解产物的影响

表5 施用不同有机肥料对烤烟中上部叶感官评吸质量的影响

2.4 施用有机肥料对中上部烟叶评吸结果的影响

施用有机肥对中上部烟叶的感官评吸结果(表5)表明，不同肥料处理均能提高烟叶的评吸质量。通过不同处理间的比较，处理T5中上部烟叶感官评吸总得分均较高，具体表现在，香气质纯净、香气量较足、杂气和刺激性减轻、余味舒适、劲头舒适、燃烧性好，处理T2 次之，处理T3和处理T4得分较低。其中，中部叶的评吸总得分均比上部叶高。

3 讨 论

本试验结果表明，在质体色素降解产物方面，与T1处理相比，施用有机肥料均能显著增加新植二烯、β-大马酮、法尼基丙酮、4种巨豆三烯酮异构体的含量。可能因为有机肥富含蛋白质、氨基酸的优势，是微生物繁殖的高效营养基质[11]，从而有利于土壤微生物的繁殖，改善土壤环境，促进根系发育[12-13]，为烟株的整个生育期提供足够的养分，平衡生育期间的碳氮代谢，促进致香物的合成与积累[14-15]，而碳氮代谢的变化会影响烟叶香吃味[16]。通过不同肥料处理间的比较，各处理中上部烟叶新植二烯、类胡萝卜素降解产物总量表现差异较大，其中以T5处理的大部分质体色素降解产物含量几乎最高，如新植二烯、4种巨豆三烯酮异构体等，且这些成分能有效改善烟叶感官质量，这与以往的研究结果基本一致[17-18]。

在非质体色素降解产物方面，T5处理中上部烟叶的总含量最高。与T1处理相比，T5处理能显著增加中上部烟叶的美拉德反应产物、芳香族氨基酸降解产物、类西柏烷降解产物的含量。这与以往研究结果基本一致[19]。

研究结果显示，施用不同类型有机肥料均能提高中上部烟叶中性致香成分总含量。具体表现在，处理T5各部位中性致香成分总含量最高，处理T2次之，处理T3、T4与T1(CK)相比增加幅度较低，说明处理T5(豆浆灌根)的效果最好，可能因为发酵后的豆浆中较多含氮小分子有机物更易于烟苗的吸收和转化为中性致香前体物氨基酸。于移栽后20 d用豆浆灌根，起到了施肥与灌溉的双重作用[18,20-21]。本试验结果表明，在烟叶感官质量评吸方面，处理T5在烤烟中上部叶感官质量最好，其香气量较足，香气质较纯净，杂气较轻，与韩富根等的研究结果基本一致[19]。增施豆浆促使烟叶中化学成分和香气等含量的平衡协调[20,22-24]，而这些成分对感官质量有显著影响[25-26]。如：总氮、烟碱、两糖比与总体感官质量呈现负相关；总糖、还原糖、有机钾与总体感官质量呈现正相关[27-28]。

4 结 论

不同类型的有机肥料均能在一定程度上提高中上部烟叶各组分香气含量和中性致香成分总量。研究结果表明，处理T5(豆浆灌根)能显著提高中上部烟叶中性致香成分含量，尤其是新植二烯、类胡萝卜素降解产物的含量；处理T5(豆浆灌根)中上部烟叶感官质量总得分均最高，尤其香气较纯净，香气量较足，余味舒适较明显。综合分析可得，豆浆灌根处理对提高烤烟中上部中性致香成分效果最好。

[1]赵铭钦. 烟草调香学[M]. 北京: 科学出版社, 2008: 76-85．

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

[3]史宏志, 邸慧慧, 刘国顺, 等. 豫中烤烟烟碱和总氮含量与中性致香成分含量的关系[J]. 作物学报, 2009, 35(7): 1299-1305.

[4]刘国顺, 刘韶松, 贾新成, 等. 烟田施用有机肥对土壤理化性状和烟叶香气成分含量的影响[J]. 中国烟草学报, 2005, 11(3): 29-33.

[5]靳志丽, 刘国顺, 聂新柏, 等. 腐植酸对土壤环境和烤烟矿质吸收影响的研究[J]. 中国烟草科学，2002, 23(3): 15-18.

[6]李军营, 邓小鹏, 杨 坤, 等. 施用有机肥对植烟土壤理化性质的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2012(3): 12-16.

[7]张国荣，李国菊，徐明岗, 等. 长期不同施肥对水稻产量及土壤肥力的影响[J]. 中国农业科学, 2009, 42(2):543-551.

[8]武雪萍, 钟势明, 秦艳青, 等. 芝麻饼肥与化肥不同比例配施对烟叶香气质量的影响[J]. 作物学报，2006, 32(10)：1554-1559.

[9]王 佩, 刘国顺, 李兰周, 等. 不同种类肥料对烤烟中性致香物质的影响[J]. 土壤通报,2010, 41(3): 679-682.

[10]王鹏泽, 赵铭钦, 刘鹏飞, 等. 浓香型产区烤烟中性致香成分与生物碱组成及含量[J]. 中国烟草科学， 2014, 35(5)：98-102.

[11]程 兰，胡 军，程宝玉，等. 豆浆灌根对烤烟叶片物理特性及主要化学成分的影响[J]. 湖南农业科学， 2011,50(4)：694-697.

[12]石 屹，姜鹏超，赵 兵，等. 有机肥料定位还田对烟叶品质及土壤性状的影响[J]. 中国烟草科学, 2009, 30(1)：5-9.

[13]杨云高, 王树林, 刘 国, 等. 生物有机肥对烤烟产质量及土壤改良的影响[J]. 中国烟草科学, 2012(4)：70-74.

[14]杨宇虹, 晋 艳, 杨丽萍, 等. 有机肥的不同配置对烤烟生长的影响[J]. 中国农学通报，2007, 23(2)：290-293.

[15]刘国顺, 刘典三, 杨永峰, 等. 不同类型有机肥对烤烟石油醚提取物及香气物质含量的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2013(1): 74-79.

[16]韩锦峰, 史宏志, 王彦亭, 等. 不同氮量和氮源的烟叶高级脂肪酸含量及其与香吃味的关系[J]. 作为学报，19984, 24(1)：125-128.

[17]宋鹏飞, 刘友杰, 赵进恒，等. 增施有机物料对延边烤烟生长发育和品质的影响[J]. 江西农业学报，2009, 21(1)：17-19.

[18]赵铭钦, 刘金霞, 黄永成, 等. 增施不同有机质对烤烟香气质量的影响[J]. 西南农业学报，2009, 22(3):721-726.

[19]韩富根, 沈 铮, 于海顺, 等. 有机物料对烤烟经济性状和香气质量的影响[J]. 西北农林科技大学学报，2009, 37(10):97-101.

[20]赵铭钦, 陈红华, 刘国顺，等. 增施不同有机物质对烤烟烟叶香气质量的影响[J]. 华北农学报，2007，22(5)：51-55.

[21]陈红华, 陈秋会, 李富强, 等. 增施不同的有机物质对烤烟理化性状和氨基酸含量的影响[J].中国农学通报，2010,26(21)：186-189.

[22]赵铭钦, 张志逢, 韩富根, 等. 增施不同有机质对烤烟烟叶中含氮化合物的影响[J]. 华北农学报，2009, 24(1)：199-202.

[23]赵铭钦，刘金霞，刘国顺，等. 增施不同有机质对质体色素及其降解产物的影响[J]. 浙江农业科学，2008(2):243-246.

[24]韦风杰，陈红华，王海涛，等. 豆浆灌根对豫西烤烟香气含量和评吸质量影响研究初报[J]. 中国烟草科学，2008,29(3)：48-52.

[25]邓国宾，曾晓鹰，薛红芳, 等. 烤烟有利氨基酸与感官质量的相关性研究[J]. 中国烟草科学，2011，32(5)：14-19.

[26]胡建军，周冀衡，李文伟，等. 烤烟香味成分与其感官质量的典型性分析[J]. 烟草科技，2007(3)：9-15.

[27]常爱霞，杜咏梅，付秋娟，等. 烤烟主要化学成分与感官质量的相关性分析[J]. 中国烟草科学，2009,30(6)：9-12.

[28]鲁黎明，朱 靓，雷 强，等. 四川烤烟主要产物烟叶感官质量及主要化学成分分析[J]. 草叶学报，2012, 21(4)：88-97.

(责任编辑 李山云)

EffectsofApplicationofDifferentTypesofOrganicFertilizeronNeutralAromaComponentsinMiddleandUpperLeavesofFlue-curedTobacco

ZHENG Ya-nan, ZHAO Ming-qin*, WANG Yi-ding, SHAN Yuan-yuan, LIU Fang, MAO Ya-bo, KANG Jia-hao
(College of Tobacco, Henan Agriculture University, Henan Zhengzhou 450002, China)

The effects of applying different types of organic fertilizer on neutral aroma component contents of upper and central leaves were studied with Zhongyan100 as the sample using randomized blocks design, and the data by using variance analysis, significance test and other methods were analyzed. The result showed that T2 resulted in the highest content of neophytadiene(1025.76 μg/g)in upper leaves, while T5 resulted in the highest content of neophytadiene (1322.02 μg/g)in middle leaves and also resulted in the greatest total carotenoid catabolites in all positions, the content of aromatic AA catabolites and cembratriendiol catabolites in two positions was the highest, and the greatest(24.76 μg/g)the total of mail lard reaction in upper leaves. Sensory smoking results indicated that T5 was the best in all of the treatments.After taste of their pure aroma, adequate aroma and comfortable, the T5 was more effective than other treatments to increase the content and harmony of aroma components.

Flue-cured tobacco; Organic fertilizer; Aroma substances; Smoking quality; Quality

1001-4829(2017)3-0629-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.3.026

S572.06

A

2016-03-15

吉林烟草工业有限责任公司项目“提高河南基地上六片叶可用性技术研究与示范开发”(JY2013001)

郑亚楠(1992-)，女，河南驻马店人，硕士研究生，研究方向为烟草栽培生理生化研究，E-mail:2422359015@qq.com, *为通讯作者, E-mail:zhaomingqin@126.com。