移栽期、追肥时间和留叶数对临沧双江烟区烤烟化学成分及感官质量的影响
2019-01-09李晓婷曾鹏飞
杨 欣,曾 静,李晓婷,杨 俊,曾鹏飞
(1.广东中烟工业有限责任公司,广东 广州 510610;2.云南瑞升烟草技术(集团)有限公司,云南 昆明 650106)
最佳移栽期是优质烤烟生产的关键因素之一。合适的移栽时间可改变烤烟大田不同生育期的温度、降水、光照等气候条件的有效分配,改变气候资源配置差异,对烤烟的生长发育、产量和烟叶品质具有重要影响[1-2]。研究表明,不同的追肥时期对烟叶品质具有显著影响,许东升等[3]研究发现移栽后35 d追肥有利于促进烟株生长,获得合适的烟碱含量;代晓燕等[4]报道指出,合理追施钾肥时期是提高烟叶钾含量,改善致香物质含量的重要措施。合理的留叶数是保障烤烟品质的重要因素,刘碧荣等[5]研究表明云烟87品种在高海拔烟区的单株留叶数16片时感官品质最好,郭春燕等[6]研究表明云烟87品种在河南豫西烟区的单株留叶19~22片时田间长势较理想,烟叶常规化学成分较协调。烤烟作为临沧双江烟区的主要支柱产业,存在着移栽时间过长、追肥时间不一、留叶数较少等生产问题,影响着烟叶产量和品质。目前有关移栽期、追肥时期和留叶数单因素研究较多[1-6],但对于3个因素进行综合研究较少。为此,我们结合当地生产实际,通过田间小区试验,利用正交试验研究了移栽期、追肥时期、留叶数对烟叶化学成分和感官质量的影响,探索双江烟区云烟87品种最优的烤烟栽培措施组合,最终构建符合广东中烟品牌需求的临沧基地烟叶生产技术规范。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2012年与2013年在临沧市双江县忙糯乡忙糯村南铺点烟地进行。试验地海拔1 810 m,种植前茬为小麦和冬闲地。供试土壤类型为红壤,其基本理化性质为:pH5.68,有机质含量50.19 g/kg,全氮含量0.22 g/kg,全磷含量4.20 g/kg,全钾含量11.21 g/kg,碱解氮含量182.10 mg/kg,速效磷含量287.57 mg/kg,速效钾含量153.45 mg/kg。供试烤烟品种为云烟87。供试肥料为烟草专用复合肥,基肥(N∶P2O5∶K2O=8∶12∶28),追肥(N∶P2O5∶K2O=15∶0∶30)。
1.2 试验方法
试验设3因素3水平,3个因素为移栽期(A)、追肥时间(B)和留叶数(C)。移栽期3水平为5月1日移栽(A1)、5月7日移栽(A2)、5月14日移栽(A3);追肥时间3水平为移栽当天追肥(B1)、移栽后7 d追肥(B2)、移栽后14 d追肥(B3);留叶数3水平为16~17片(C1)、18~19 片(C2)、20~21 片(C3)。 采用L9(34)正交设计,共9个处理(表1),3次重复。各均采用相同苗龄的烟苗进行移栽,基肥采取移栽时穴施,每667 m2用量为50 kg,追肥采取兑水浇施,每667 m2用量为20 kg。各处理采用数叶封顶的方法进行。其他各项大田管理措施按照临沧优质烟叶生产技术进行。
表1 正交试验设计
1.3 测定项目与评价方法
1.3.1 测定项目及方法 每个处理分别选取X2F、C3F、B2F初烤烟叶用于测定常规化学成分和感官质量。其中烟叶的总糖和还原糖、钾、烟碱、氯、总氮含量分别按照YC/T 159—2002、YC/T 217—2007、YC/T 160—2002、YC/T 162—2011、YC/T 161—2002标准进行测定,并计算烟叶氮碱比、糖碱比和钾氯比。烟叶感官质量指标主要有香气质、香气量、浓度、杂气、刺激性、余味、劲头等,分别按照《YCT138-1998烟草及烟草制品感官评吸方法》,采用9分制对各指标进行量化赋值(表2)。
表2 “标度值”单料烟评吸描述及打分要求
1.3.2 化学成分评价 根据广东中烟对不同部位烟叶化学成分的要求(表3),结合已有的文献报道[7-9],确定常规6项化学成分及其比值的隶属函数类型、相应参数及权重值。其中总糖、还原糖、烟碱、氯、总氮、糖碱比、氮碱比采用抛物线型函数(式1),钾和钾氯比采用S型函数(式2),各指标隶属函数类型相应的参数及权重见表4。因此,应用各指标的隶属函数类型及其相应参数,计算各指标隶属度值;结合各指标的权重值,采用指数和法(式3)计算化学成分总分。
表3 广东中烟初烤烟叶的化学成分要求
抛物型隶属函数:
表4 烟叶化学成分指标选取及隶属函数拐点和阈值
S型隶属函数:
式中,x1、x3、x4、x2分别为下限值、最优值下限、最优值上限、上限。
式中,Pij为第i个样品的第j个化学成分指标隶属度值,Wij为第i个样品的第j个化学成分指标对应的权重。
1.3.3 感官质量评价 根据广东中烟“双喜”品牌对初烤烟叶原料的感官质量评价要求,确定感官质量指标权重值,其中香气质、香气量、杂气、刺激和余味的权重值分别为0.20、0.35、0.20、0.10和0.15。同时,采用指数和法(式4),计算感官质量总分。
式中,Pij为第i个样品的第j个感官质量指标分值,Wij为第i个样品的第j个感官质量指标的权重。
试验数据采用Excel 2010进行直观分析,采用SPSS 17.0软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对烟叶化学成分与综合分值的影响
从表5可以看出,9个处理的烟叶总糖和还原糖含量整体表现为中部叶>下部叶>上部叶,钾离子含量表现为下部叶>中部叶>上部叶,总氮和烟碱含量表现为上部叶>中部叶>下部叶。根据广东中烟对不同部位烟叶化学成分的要求,9个处理的烟叶总糖和糖碱比含量均偏高,烟碱、总氮、氯离子含量以及上部烟叶的钾离子含量稍偏低。同时,从不同处理的烟叶化学成分综合评价总分来看,上部烟叶以A1B2C2处理的总分最高,中部烟叶和下部烟叶以A3B3C2处理的总分最高。
2.2 烟叶化学成分总分的直观分析与方差分析
2.2.1 直观分析 根据极差(R)可判断试验因素对试验指标的主效应作用大小。由化学成分综合评价总分的正交直观分析结果(表6)可知,上、中、下3个部位的烟叶化学成分综合评价分值的极差大小分别为RA>RB>RC,RC>RB>RA,RB>RC>RA,表明移栽期、施肥时间、留叶数3个因素对3个部位的化学成分的主效应作用有较大差异。其中,移栽期对上部烟叶的化学成分综合评价影响最大,其次是施肥时间,留叶数最小;留叶数对中部烟叶的化学成分综合评价影响最大,其次是施肥时间,再是移栽期;而施肥时间对下部烟叶的化学成分综合评价影响最大,其次是留叶数,移栽期最小。由表7可知,上部、中部和下部3个部位的烟叶化学成分综合评价分值最优的水平分别为A1B2C2、A3B3C3与A3B3C2。
表7 烟叶化学成分方差分析结果
2.2.2 方差分析 试验采用L9(34)不完全正交设计,将空白列作为试验误差,并将各因素方差值(V因)小于或等于2倍试验方差值(Ve)的因素归并为试验误差,以提高F检验的灵敏度[10]。由表7可知,移栽期对上部烟叶的化学成分综合评价分值的影响F值达到30.99,达到显著差异,表明移栽期对上部烟叶化学成分的影响较大,这与直观分析得出的结论相吻合。
2.3 不同处理对烟叶感官质量与综合分值的影响
从表8可以看出,上部、中部和下部烟叶处理间的烟叶香气质、香气量、杂气、刺激和余味5个指标的分值均相差不大。从不同处理的烟叶感官质量综合评价总分来看,3个部位感官质量综合评价总分最高的处理均为A1B3C3。
2.4 烟叶感官质量总分的直观分析与方差分析
2.4.1 直观分析 由表9可知,上部和中部烟叶感官质量综合评价总分的极差大小均表现为RA>RB>RC,下部烟叶极差大小表现为RA>RC>RB,表明移栽期对烟叶感官质量综合评价总分影响最大。由表10可知,上部、中部和下部3个部位的烟叶感官质量综合评价总分最优的水平分别为A1B3C3、A1B2C3与A1B3C2,表明A1水平即5月1日移栽可提升烟叶感官质量。
2.4.2 方差分析 由表10可知,移栽期对中部烟叶的感官质量综合评价总分的影响F值为10.20,达到差异显著,表明移栽期对烟叶感官质量的影响显著,这与直观分析得出的结论相吻合。
3 结论与讨论
移栽期受当地气候条件、种植制度和品种特性因素的影响。通过合理安排茬口,选择适宜的移栽时间趋利避害,可满足优质烟叶生长需求。云南烟区气候独特性在于烤烟大田前期多光少雨气温偏高与中后期寡照多雨气温偏低相匹配,造就了云南烤烟品质风格特点[11]。云南烤烟一般在4月中下旬至5月上中旬进行移栽,5月上中旬是移栽的最佳节令[12];提前移栽的烤烟生长前期日均温度低、加上光照不足,影响烤烟前期植株正常生长;延迟移栽的烤烟打顶后降雨量增加、日均温度降低,烟叶不能正常成熟,降低烟叶品质[12-13]。胡亚杰等[14]研究表明,移栽期对植烟土壤养分也有明显影响,提前或推迟移栽均不利于土壤养分协调。本研究的直观分析和方差分析表明,移栽期是影响临沧双江烟区烟叶化学成分综合评价分值和感官质量综合评价分值的主要因子,且移栽期对上部烟叶化学成分和中部烟叶感官质量综合评价分值具有显著影响,同时A1水平即5月1日移栽的上部烟叶化学成分和感官质量综合评价分值最优。这与冀浩等[15]对临沧双江的烤烟移栽时间研究结果一致。因此,适宜的移栽期是保障优质烟叶生产的重要因素。
表8 不同处理对烟叶感官质量指标与综合评价分值的影响
表9 正交试验的烟叶感官质量综合评价总分直观分析结果
表10 烟叶感官质量总分的方差分析结果
追肥时期和留叶数也是影响烟叶品质的重要生产措施。追肥结束期早有利于烟株前期生长发育,适当推迟追肥结束期有利于提高烟叶品质,提升烟叶抽吸品质,烟叶均价和产值较高[16-17]。留叶数可改变氮肥养分分配和供给,通过改善烟田通风透光条件影响着烟叶品质[18]。本研究结果表明,留叶数对中部烟叶的化学成分综合评价影响最大,追肥时间对下部烟叶的化学成分综合评价影响最大,且B2、B3水平和C2、C3水平即追肥时间在移栽后7、14 d以及留叶数在18~21片时上中下烟叶化学成分和感官质量的综合评价分值均最优。
综合本研究结果可知,在移栽期、追肥时期和留叶数3因素正交试验下,根据各处理烟叶的化学成分和感官质量评价结果,最终确定正交试验的较优组合为A1B2C2、A1B2C3、A1B3C2、A1B3C3,即在5月1日移栽,追肥在移栽后7 d或14 d进行,留叶数为18~21片。同时,2013年度进一步开展了4个组合处理的田间小区试验优化研究,以期进一步筛选出适合临沧双江的最佳追肥时期和留叶数。