酒糟有机肥对泸州雪茄烟叶品质的影响

吴 创，万德建，李秀妮，宋世旭，王梦雅，时向东*

(1.河南农业大学烟草学院，河南 郑州 450002；2.四川烟草工业有限责任公司长城雪茄烟厂，四川 什邡 618400)

酒糟是酒醅发酵、经蒸馏出酒后残留的混合固形物，其中有相当多未利用的蛋白质、淀粉、脂肪等营养成分，以及其他一些次级代谢产物[1]。随着近年来我国酿酒和乙醇产业的迅速发展，其生产的副产物——酒糟的产量也越来越大。据统计，我国年产酒糟达 2.9×107t[2]，量大而集中，一旦长期搁置不加以处理，就会腐败变质，不仅宝贵资源得不到利用，还严重污染周围环境。因此，工业废弃酒糟资源的再利用变得日益重要和迫切[2]。利用酒糟制成的有机肥含有丰富的有机物质、蛋白质和各种氨基酸[3]。吕军等[4]研究表明，酒糟有机肥与其他微生物菌剂合用，其肥效高于复合肥和普通有机肥,施用酒糟有机肥具有增加土壤有机质含量，改善土壤结构和通气性，有效提高土壤内矿质元素与矿质营养的优点。四川泸州是我国重要的白酒产地，具有丰富的酒糟资源，据统计，2015年泸州酒糟产量达到2×105t。酒糟原料本地化利用不仅能大大节约运输成本、保护生态环境，还能为农业生产提供优质的有机肥源。本文通过酒糟有机肥在四川泸州雪茄烟田的应用，研究了酒糟有机肥对雪茄烟品质的影响，以期为酒糟有机肥在泸州雪茄烟上的推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2016年4～9月在四川泸州市进行，供试土壤为砂壤土，土壤肥力均匀，地势平坦，灌溉方便，供试土壤基础肥力:碱解氮为220.87 mg/kg，有效磷为24.14 mg/kg,速效钾为106.06 mg/kg，有机质为26.7 g/kg，pH值为4.58，水溶性氯为13.72 mg/kg。供试酒糟由公司提供，酒糟经过一年腐熟发酵，其养分含量:N 3.27%，P2O50.99%，K2O 2.61%；pH值 7.0；有机碳 52%。

1.2 试验设计

采用大田大区试验，共设2个处理:CK(当地常规种植施肥:以烟叶专用三元复合肥、过磷酸钙、硼肥、锌肥、镁肥、腐熟的农家肥、发酵油枯、商品有机肥、绿肥、腐熟的秸秆等作为基肥，纯氮量为10 kg，N∶P∶K=1∶0.5∶1.5；追肥为硝酸钾，硝酸铵，碳铵；叶面肥为氨基酸叶面肥，钾肥)；CK+酒糟有机肥(酒糟有机肥施用量为750 kg/hm2)。试验种植密度为120 cm×40 cm,每个处理种植1 300 m2，烟株现蕾打顶，成熟采收后采用凉棚避光晾制。其他灌水、植保等措施按规范化要求进行。在大区每个处理内，随机3次取样。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 土壤基础肥力测定

于施肥前用土钻按五点取样法取耕层20 cm土样。风干后供分析pH值、有机质、碱解氮、速效钾、有效磷、氯含量。

1.3.2 常规化学成分测定

在取样区随机3次于移栽后 20、35、50、65、80 d 取代表性烟株，将根、茎、叶分开，用水清理干净，然后于 105 ℃杀青 10 min，之后于 60 ℃烘干，称干重，测各器官的矿质营养元素含量及常规化学成分。

采用连续流动仪分析法[5]测定总糖、烟碱、钾、氯的含量。

矿质元素的测定用干灰化法。称取样品0.4 g于坩埚中用95% 乙醇3～4 滴湿润，然后置于马弗炉100 ℃稳定30 min，再升温至250 ℃稳定1 h后，再升至 500 ℃稳定3 h，冷却后用 5%硝酸溶解洗涤，过滤至50 mL容量瓶中，用5%硝酸定容至50 mL，最后稀释10 倍，用ICP[6]法进行测定。

测定数据为3次测定平均值。

1.3.3 物理性状测定

用BHZ-1型薄片厚度计测定叶片厚度；打孔铝盒称重法测定叶质重；称重法测定含梗率；平衡水分称重法测定平衡水分和叶重。

1.3.4 感官质量评价

样品评价采用9分制打分方法，由专家评吸[7-8]。

1.3.5 数据分析

采用Excel 2013、SPSS 20.0进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 酒糟有机肥处理对烟株各器官常规化学成分含量的影响

从表1中可看出，酒糟有机肥处理烟株的根、茎、叶总糖以及还原糖含量在移栽后20～50 d时与CK相比差异不大，但在烟株移栽后80 d(成熟期)时，根、茎、叶中两者含量均高于CK，其中叶片中总糖含量较CK高1.65%，还原糖高0.88%，差异显著，表明施用酒糟有机肥能够促进烟株后期碳水化合物的积累。施用酒糟有机肥后，根系烟碱含量在烟株各生育期均低于CK，而在烟叶和烟茎中，烟碱含量差异不大。酒糟有机肥处理的烟株根、茎、叶内氯含量在整个生育期均低于CK，其中烟叶氯含量低0.42%，差异显著，表明施用酒糟有机肥能够降低烟株氯离子的吸收量。施用酒糟有机肥处理的烟株，烟叶内钾氯比高于CK 3.12%，糖碱比高于CK 0.74%，差异显著，显示出施用酒糟有机肥能够提高烟叶内化学成分的协调性。

表1 酒糟有机肥对烟叶常规化学成分含量的影响

注:表中同一测定时期小写字母不同表示差异具有统计学意义(P<0.05)，下同。

2.2 酒糟有机肥处理对烟株各器官矿物质大中量元素(钾、磷、钙、镁)含量的影响

从表2可以看出，酒糟有机肥处理的烟叶中大量元素含量在烟株移栽后20～50 d(前期)远高于CK，差异显著，表明施用酒糟有机肥能够促进烟株对矿物质大中量元素的积累；烟株进入移栽后50 d，两处理之间磷含量差异不大，钾、钙、镁含量呈明显的下降趋势，且最终移栽后80 d时各大中量元素含量低于CK，可能是因为酒糟有机肥处理后的烟株，糖类含量的快速积累，明显高于CK(表1)，从而导致最终烟株大中量元素百分比含量低于CK。

表2 酒糟有机肥对烟叶大量元素含量的影响

2.3 酒糟有机肥处理对烟株各器官微量矿物质元素含量的影响

由表3可看出，酒糟有机肥处理的烟株在生长发育过程中，根系、叶内的微量元素含量呈不规则变化，烟茎中，除了钠元素以外，其他微量元素含量在烟叶成熟期均低于CK，达到统计学上显著差异。前人研究发现，烟草对各种离子的吸收是有选择性的，且随着时间的变化和烟草的生长，烟草选择性吸收规律也有变化[9]。本试验中酒糟有机肥处理烟株内矿质营养元素积累规律也印证了上述研究。分析发现，施用酒糟有机肥烟株器官内大部分矿质元素在烟株生长过程中，所达到的最大积累量普遍高于CK，说明施用酒糟有机肥能够促进烟株对微量矿质元素的吸收。

表3 酒糟有机肥对烟叶内微量元素含量的影响

2.4 酒糟有机肥处理对烟叶物理特性的影响

从表4可看出，酒糟有机肥处理中，烟叶叶厚差别不大，但其单叶重，叶质重和拉力值较CK均有提高，其中以中部叶单叶重提高最大，高出CK 1.10 g，平衡含水率和含梗率较CK均有降低。表明施用酒糟有机肥能够提高烟叶内含物的含量，提高烟叶拉力强度，降低烟叶含梗率和平衡含水率。

表4酒糟有机肥对烟叶物理特性的影响

处理叶位单叶重(g)叶质重(mg/cm2)平衡含水率(%)含梗率(%)叶厚(mm)拉力(N)CK上部2.570.1619.8819.500.0671.20中部2.880.1620.0421.770.0671.22CK+酒糟有机肥上部2.930.2018.0318.930.0621.31中部3.980.2119.2121.100.0641.27

2.5 烟叶中常规化学成分与矿质元素的相关性分析

相关性分析结果显示(表5)，烟株内磷、铁、钠的含量与总糖含量呈显著负相关关系，说明这3种元素的吸收积累会抑制烟株内总糖的积累。还原糖含量与钾含量呈显著正相关，而与铁含量呈显著负相关，说明烟株对钾的吸收积累有助于还原糖含量的积累，铁元素吸收积累过多反而会使还原糖含量降低。钙、镁、硼、锰和锌含量均与烟碱含量呈显著正相关关系，说明烟株对这些元素吸收积累越多，烟株内烟碱含量就越高。钾、镁、硼和锌含量与氯含量呈显著正相关关系，而铁含量与氯含量呈显著负相关关系，说明烟株对铁的吸收积累会抑制烟株内氯含量，对钾、镁、硼和锌等元素的吸收积累则会提高烟株内氯含量。

表5 矿质元素与常规化学成分相关分析

注:*表示处理的效应达显著水平(P<0.05)；**表示处理的效应达极显著水平(P<0.01)。

2.6 酒糟有机肥对烟叶感官评吸质量的影响

由表6评吸结果可以看出，酒糟有机肥处理后的烟叶香气更加浓郁，香气质纯正，杂气、刺激性减小；烟气细腻程度增加；燃烧性好，灰色白；甜感突出。表明施用酒糟有机肥的雪茄烟感官质量较CK明显提高。

表6 酒糟有机肥对烟叶感官质量的影响

3 结论与讨论

叶协锋等[10]研究表明,施用活化有机肥可提高烟叶总糖和还原糖含量及还原糖与总糖的比值,增加磷、镁、锌、钙、铁和铜含量,从而改善烟叶品质。张亮等[11]研究表明，有机肥可相应的协调烟叶的化学成分(如糖、蛋白质、烟碱、氮、磷、钾、氯含量)。高家合等[12]研究表明,施用有机肥有利于协调烟叶内在化学成分,提高烟叶质量。本研究与前人研究结论相似，酒糟有机肥能够协调烟叶内在化学成分，促进烟株大田后期碳水化合物的积累，降低烟株氯离子的吸收量，促进烟株对矿物质大中量元素的最大积累量，促进烟株对微量矿质元素的吸收，有利于提高烟叶品质。

烟碱是雪茄烟叶中最重要的一种生物碱，糖类是形成香气物质的重要前体物质，它与氨基酸经过美拉德反应[13-14]能形成多种香气物质。烟碱含量需与其他类型化合物保持平衡协调比例，才能产生好的综合质量[15]，特别是水溶性糖与烟碱的比例是评价烟叶内在品质的重要指标之一。烟叶糖碱比的大小在一定程度上反映了烟叶化学成分的协调性以及烟气的酸碱平衡度，是评价烟叶内在品质的重要指标之一[16-17]。本研究表明，施用酒糟有机肥能够明显提高雪茄烟糖含量，提高糖碱比。

钾对烟叶的可燃性有明显作用，较高的钾含量有助于提高烟叶的燃烧性和吸湿性，改善烟叶的颜色和身份[18]。氯是烟草生长发育所必需的营养元素，适量的供氯可提高烟叶产量，并改善烟叶的颜色，氯过量，则叶片品质变劣[19]。钾氯比是评价烟叶燃烧性的重要指标，比值大于 4 时烟叶的燃烧性好[19]，资料表明泸州烟叶在四川烟区中氯含量最高，钾氯比最低[20]，本研究施用酒糟有机肥能够降低泸州地区雪茄烟氯含量，提高钾含量，增加钾氯比，有效地提高了雪茄烟叶燃烧性，灰色，改善了烟叶的香吃味。

本研究结果表明，施用酒糟有机肥对改善雪茄烟叶外观质量有积极作用，烟叶的外观品质指标如:油分、结构、弹性、身份等有一定提升。施用酒糟有机肥能够提高烟叶内含物的含量，降低烟叶含梗率和平衡含水率。雪茄烟叶香气风格纯正，吃味较干净细腻，香气较浓郁，甜感突出，杂气较轻，燃烧好，灰色白。

酒糟是泸州地区产量较大的酿酒工业废弃物，本研究表明，施用酒糟有机肥不仅能够变废为宝，资源再利用，而且对自然生态环境保护和雪茄烟叶生产具有重要的推广应用价值,为今后该地区农业的发展提供了一条途径。