基施有机肥对烤烟生长和上部烟叶内在品质的影响

蒋东来 张保华 张军仓 马海涛

摘要 [目的]研究不同有機肥对烤烟生长及上部烟叶化学成分及致香物质含量的影响。[方法]采用田间大区试验，供试品种为当地主栽品种，采取低起垄、深栽烟、高培土的栽培措施，4月20日移栽，以施用不同有机肥为处理（A1为高效复合有机肥;A2为高效有机提钾肥;A3为常规施肥为对照），随机排列，其他施肥及管理措施按常规技术方案操作。[结果]与常规施肥相比，基施复合有机肥和复合有机提钾肥在烤烟生长期间长势优于常规施肥对照，使化学成分更加协调，显著提高上部烟叶主要致香物质，并使烟叶的物理特性显著提高，提高了烟叶在工业上的可用性，而复合有机肥和复合有机提钾肥两者相比，前者大田长势优于后者，而后者的烤后烟叶各指标均优于前者，尤其是基施复合有机肥可以显著提高烟叶中的钾含量。[结论]烤烟生产中，施加有机肥是一种改善烤后烟叶内在品质的重要途径，在常年种植烟草的烟田，在移栽前基施有机提钾肥可有效解决轮作导致烟叶品质下降的问题。

关键词 有机肥;烤烟;生长发育;内在品质

中图分类号 S572文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2021）02-0150-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.041

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Base Application ofOrganic Fertilizer on Growth and Quality of Upper Leaves in Fluecured Tobacco

JIANG Donglai，ZHANG Baohua，ZHANG Juncang et al （Linyou Branch of Baoji Tobacco Company，Baoji， Shaanxi 721599）

Abstract [Objective]To study the effects of different organic fertilizers on the growth of fluecured tobacco and the chemical composition and the content of aromatic substances in the upper leaf.[Method]The field experiment was carried out， and the main cultivar was selected as the local main cultivar. The cultivation measures of low ridding， deep planting and high earthing were adopted. The plant was transplanted on April 20， and different organic fertilizers were applied.A1 was high efficiency compound organic fertilizer;A2 was highly efficient organic potash extraction;A3 was conventional fertilization controlled and arranged randomly. Other fertilization and management measures are operated according to conventional technical scheme.[Result]Compared with conventional fertilization， the compound organic fertilizer and compound organic K in fluecured tobacco growth during growing was superior to the conventional fertilization， the chemical composition was more harmonious， significantly improved the upper main aroma substances，and physical properties of tobacco was significantly improved the upper main aroma substances， tobacco and physical properties of tobacco was significantly improved， the usability of the improved the tobacco leaves in industry， and compound organic fertilizer and compound organic potash both， compared to the former looks like the field is superior to the latter， while the latter roast tobacco after all the indicators are better than the former， especially base compound organic fertilizer could significantly improve the potassium content in tobacco leaves. [Conclusion]In fluecured tobacco production， applying organic fertilizer is an important way to improve quality of roast tobacco leaf internal， in the years of planting tobacco ground， organic mention K applied as basal application before transplanting can effectively solve the problem of rotation led to the decrease of the tobacco leaf quality.

Key words Organic fertilizer;Fluecured tobacco;Growth and development;Interior quality

国内外大量生产实践证明，要实现烟草生产的可持续发展，就必须为烟草的生长发育创造一个良好的土壤环境[l-2]。秸秆还田、覆盖物料与施用腐殖酸缓释钾肥等方式都能增加土壤中速效钾含量，提高土壤理化性质，从而为烟草生长发育提供一个良好的生长条件[3-4]。而合理施肥，尤其是合理施用有机肥，是维持和提高地力的最有效方式，也是实现农业可持续发展的根本保证[5-6]。研究指出，配施有机肥有利于增加土壤孔隙度，改良土壤理化性质[7-11];有机肥料除营养功能外，还有生理活性刺激作用，增强呼吸功能，提高烤烟的抗逆性和对不良环境的适应能力[12];有机肥中的碳水化合物，在分解过程中释放出热量，有利于提高地温[13-14]，有利于提高土壤微生物活性以及种群优势，促进烟草根系生长[15-21]。但由于不同种类的有机肥养分含量和C/N等不同，施入土壤的分解状况和养分释放也不同，因而对烟株生长发育和烤后烟叶品质影响也不同[22]。

随着“好猫”低害低焦卷烟品牌的不断发展和规模扩充，对优质烟叶原料的保障提出了更高的要求，尤其是上部烟叶在提升香气浓度和增加烟叶可用性方面显得尤为重要。麟游作为典型浓香型烟叶的产区，其烟叶在“好猫” 卷烟品牌中起着重要的支撑作用。但目前麟游上部烟叶还存在诸如成熟度不够，采青现象严重;营养过剩，组织紧密、僵硬，结构疏松度差;内在化学成分不协调，浓香型风格特色弱化，烟气饱满度不丰满等缺陷。多年来在麟游烟区烟叶生产过程中，通过对烟区烟叶外观质量、内在质量及化学成分分析发现，烟区上部烟叶普遍存在的问题是叶片偏厚，组织结构偏紧，烟叶颜色深，杂色较多，油分偏少，烟碱含量偏高，劲头偏大，还原糖及糖碱比低，内在化学成分不协调，使烟区上部烟叶可用性较低。很多卷烟工业企业配方中上部烟叶使用比例低，上部烟叶库存量比较大，上部烟叶库存结构不合理。为了合理施用有机肥，笔者研究了不同有机肥施用对烤烟生长发育和烤后烟叶品质的影响。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

大田试验于2018—2019年在陕西省宝鸡市麟游县进行。麟游县属温带半湿润-湿润季风气候，年平均日照总时数为2 281.9 h，年平均日照率为52%，年平均气温9.2 ℃，年降水量640.4 mm，无霜期180 d，为优质烤烟种植较适宜区域。

1.2 试验材料

供试品种为当地主栽品种中烟202。采取低起垄、深栽烟、高培土的栽培措施，4月20日移栽。试验所需的复合有机肥和复合提钾肥由郑州在田农业科技院研发，主要成分有有机肥、腐殖酸钾、微生物菌剂等，烟草专用复合肥中N、P、K含量分别为10%、10%、20%。

1.3 试验方法

田间试验设3种处理方式：A，基施复合有机肥（起垄时宽幅条施于垄下，用量750 kg/hm2，氮肥用量减少25%）;B，基施有机提钾肥（起垄时宽幅条施于垄下，用量750 kg/hm2，氮肥用量减少30%）;C，常规施肥[N用量54 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶3;1 hm2 300 kg饼肥和15 kg氮素（烟草专用肥）起垄前施]。其中各处理烟苗移栽要求一致，均于翻耕时将3种不同处理的肥料施加于烟田。每个处理3次重复，随机区组排列。每个处理面积各选取0.2 hm2，行株距120 cm×50 cm，种植密度16 500株/hm2。其他田間管理及烘烤调制均一致。试验地进行了烟地改造，地势平缓，土壤理化性质基本一致，且烤烟种植统一管理、统一烘烤，因此可视为同田试验。

1.4 取样与分析

烟叶成熟后进行挂牌烘烤，烘烤结束后 按照42级国标对烟叶进行分级测产，并随机选择上橘二（B2F）等级烟样1.5 kg用于物理特性、化学常规、中性致香物质指标的检测分析。

1.4.1 物理特性的测定 。采用吉书文等[23]的方法分别测定烟叶的平衡含水率、单叶质量、叶面密度、拉力和填充值。

1.4.2 常规化学成分的测定。

采用连续流动分析仪[24-25]对常规化学成分（总糖、还原糖、总植物碱、总氮、蛋白质、钾和氯）进行测定。

1.4.3 中性致香成分的测定。

中性致香物质的提取采用文献[26]的方法：水蒸气蒸馏-二氯甲烷溶剂同时蒸馏萃取法，采用内标法定量，由GC/MS鉴定结果和NIST02库检索定性。

1.5 数据处理 利用Excel和SPSS 19.0计量学统计分析软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同有机肥对烤烟生长发育的影响 各处理烟株的农艺性状见表1。由表1可知，株高、茎围、有效叶片数等农艺性状均随时间的延长而增高。烤烟旺长时期，株高在68～88 cm，以A处理生长最快，其次为B处理，C处理地上部分生长较为缓慢，茎围、有效叶片数和上部叶最大叶面积相差不大;当进入现蕾期后，B处理在株高、茎围、有效叶片数、上部叶最大叶面积方面显著优于A处理和对照;随后进入成熟期，各指标趋于相同，无显著差异。这可能是由于高效有机肥和高效有机提钾肥释放较为迅速，有利于烟苗早发、快长。随着生长期的推移，生物有机肥分解的速度加快，同时其所含的有益微生物可以不断地分解土壤中的营养成分供植株利用，供肥能力增强。

2.2 不同有机肥对上部烟叶物理特性的影响

烟叶的物理特性与加工性能、可用性和烟气组分密切相关，是烟叶质量的重要构成因素，随着烟叶原料加工细化要求的不断提高，烟叶物理特性的适宜范围、变化规律及对评吸质量的影响等已成为烟叶质量评价和卷烟产品设计中十分关注的问题。

由表2可知，不同有机肥处理的上部叶物理性状指标均存在差异，表现为有些指标差异显著，有些指标差异不显著。3个处理间烤后烟叶含水率差异不显著，变化范围为12.76%～14.62%，厚度以B处理最高，含梗率在各处理间差异不显著，其中各处理烤后烟叶含梗率普遍较高，与优质烟叶25%～30%含梗率的要求还有一定距离，这就使得烟叶在工业上的利用率大大下降。叶质重在一定程度上反映了烟叶的成熟程度，其中B处理叶质重最小，C处理叶质重最大，A和B处理差异不显著，与C处理存在显著性差异;B处理的烟叶拉力较大，A和B处理均大于对照。

2.3 不同有机肥对上部烤烟化学成分的影响

烟叶质量由叶内化学成分含量及其比例的协调性决定，烟草中的常规化学成分是烟叶内部各类致香化合物形成某种香韵风格的平衡点。烟叶主要化学成分含量决定卷烟的烟气特性，影响烟叶的工业可用性和卷烟产品的安全性。还原糖和烟碱含量的比值常被用作评价烟叶烟气强度和柔和性的基础，二者的协调是形成均衡烟气的重要因素。一般认为优质烟的总糖含量18%～22%、还原糖16%～18%、烟碱1.5%～3.5%、上部叶烟碱含量3.0%～3.5%、总氮1.5%～3.5%、还原糖与烟碱的比值8～10、钾离子含量≥2%、氯离子含量≤1%、钾氯比>4。

由表3可知，与对照C相比，施用复合有机肥和有机提钾肥后各处理烟叶中烟碱和氯含量均显著降低，其中A处理烟碱和氯含量显著低于对照。烟叶中还原糖和总糖含量均显著高于对照。糖碱比以A和B处理较适宜，而对照中烟碱含量较高，还原糖含量较低，糖碱比较低。各处理钾离子含量均低于优质烟钾离子含量范围，但施用复合有机肥和高效提钾肥后，烟叶中钾离子含量均有所增加，其中B处理含量最高，比对照高39%，差异达显著水平。

通过对3个处理的常规化学成分分析发现，A和B处理的常规化学成分优于C处理，说明不管是高效有机肥还是高效有机提钾肥都能使烟叶的常规化学成分更接近优质烟叶的要求，其中高效有机提钾肥效果更好。

2.4 不同有机肥对烤烟中性致香物质成分的影响

为便于分析不同有机肥对上部烤后烟叶中性致香物质含量的差异，把所测定的致香物质按烟叶香气前体物进行分类，可分为类胡萝卜素降解产物类、棕色化反应降解产物类、类西柏烷类、芳香族氨基酸类以及新植二烯五大类。由表4可知，烤后上部烟叶的类胡萝卜素降解产物类、类西柏烷类等中性致香物质含量A和B处理显著高于C，A和B之间差异不显著;新植二烯等中性致香物质总量以A处理最高，棕色化产物和芳香族氨基酸类以B处理较高，其中总量A显著多于B，B显著高于常规对照C，说明施加有机肥和提钾肥可以显著提高烤烟上部叶致香物质成分，而A处理即复合有机肥在提高上部叶中性致香成分方面效果最好。

3 结论与讨论

从大田长势来看，烤烟旺长期，A与B处理烟株株高显著高于C处理，说明在生长前期基施复合有机肥和有机提钾肥对烟株发育有显著影响;当进入现蕾期后，B处理在株高、茎围、有效叶片数、上部叶最大叶面积上显著优于A处理和对照，随后进入成熟期，各指标趋于相同，无显著差异，这有可能与有机肥肥效长和稳有关。

在起垄前施加复合有机肥和复合有机提钾肥可促进烟株生长发育，促进上部叶开片，对于上部烤后叶而言，可以显著增加烟叶的填充值，增加拉力，使上部烟叶整体物理特性变好，2种处理下的上部烟化学成分也更加协调，尤其是复合有机提钾肥在提高上部烟叶钾含量上效果显著，高于对照39%，但仍存在不足之处，钾含量没有达到优质烟叶所要求的水平，这需要进一步的研究。

不同有机肥施用有利于提高烤烟香氣物质的量，香气物质的含量、种类及组成比例是决定烟叶香味的重要内容。A处理和B处理烤后烟叶的类胡萝卜素降解产物类、类西柏烷类等中性致香物质含量显著高于C处理，新植二烯等中性致香物质总量以A处理最高，棕色化产物和芳香族氨基酸类以B处理较高，A和B处理的中性致香物质总量均高于C处理，说明施加有机肥和提钾肥可以显著提高烤烟上部叶致香物质成分。

该研究结果表明基施有机肥能平衡烟株营养，改善烟叶质量，在烤烟生产中具有较好的推广应用价值，但仍存在不足，如在提高烟叶钾含量和钾氯比上仍有待进一步研究。

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