稀土元素肥料對烤煙致香物質含量和評吸質量的影響

高華軍，黃瑾，鐘二昌，林北森，黃忠言

廣西壯族自治區(qū)煙草公司百色市公司科研所，廣西百色市城東路533000

稀士元素并非烤煙生理必需元素，而是一種對烤煙內在質量有重要影響的特征元素。作為一種生理活性物質，適宜濃度的稀土元素及其化合物施在煙草上，能促進煙株生長發(fā)育，增加產量，改善煙葉品質［1-2］。目前對烤煙稀土元素的研究多集中于稀土元素對烤煙生理、煙葉產量和常規(guī)化學成分的影響方面［3-6］，而對煙葉致香物質含量影響的研究較少。烤煙致香物質含量是衡量煙葉品質的重要因素之一。煙葉的致香物質含量與其香氣質和香氣量呈正相關［7］，是對煙葉香氣質、香氣量及香型進行評價的重要指標［8-9］。國內已有很多學者就烤煙致香物質與生態(tài)條件［10］、品種［11］、施肥［12-14］、灌水［15］、成熟度［16-17］、調制［18-19］等的關系進行了研究，認為合理的技術措施有利于烤煙致香物質的積累與煙葉品質的提高。為此，采用田間試驗研究了稀土元素肥料對烤煙致香物質含量和評吸質量的影響，旨在為優(yōu)質高香氣特色煙葉的生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

大田試驗于2008年在百色市靖西縣化峒鎮(zhèn)進行。供試土壤為壤土，0～20 cm土層有機質含量49.45 g/kg，全氮3.06 g/kg，全磷1.81 g/kg，全鉀6.11 g/kg，堿解氮255 mg/kg，速效磷（P2O5）36 mg/kg，速效鉀（K2O）57 mg/kg，硫35 mg/kg，交換性鈣47.60 cmol/kg，交換性鎂0.50 cmol/kg，銅3.22 mg/kg，鋅1.82 mg/kg，鐵23.73 mg/kg，錳5.86 mg/kg，硼0.08 mg/kg，鉬0.106 mg/kg，氯7 mg/kg，pH8.12。前茬作物為玉米。烤煙品種為云煙85，采用漂浮育苗，3月16日利用移栽器進行膜上移栽，種植行株距110 cm×50 cm。施純氮97.5 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶3。施用肥料種類和用量為復肥（9-12-26）750 kg/hm2，硝酸鉀225 kg/hm2，硼砂18 kg/hm2，硫酸鎂60 kg/hm2，硫酸鋅30 kg/hm2。其中煙草專用復合肥起壟時條施；硝酸鉀75 kg/hm2移栽時隨定根水施用，其他肥料150 kg/hm2在烤煙移栽后7～10 d，15～20 d分兩次灌根；硼砂、硫酸鎂、硫酸鋅在移栽時隨定根水施用。

1.2 試驗設計

選取“利煙王”、“精品稀土”、“益植素”（液體）、“益植素”（粉劑）等4種稀土元素肥，以噴清水作為對照（CK）。其中“利煙王”主要成分為稀土元素化合物（廣西柳州稀土動植寶有限公司）；“精品稀土”、“益植素”（液體）、“益植素”（粉劑）的稀土氧化物≥38%，（有研稀土新材料股份有限公司）。設置以下處理：①清水對照（CK）；②“利煙王”；③“精品稀土”；④“益植素”（液體），簡稱“益植素”（液）；⑤“益植素”（粉劑），簡稱“益植素”（固）。分別在烤煙移栽后30 d噴施，每隔10 d噴1次，共4次，各種肥料的使用均按說明書進行。采取隨機區(qū)組試驗設計，3次重復，隨機排列，每小區(qū)4行，面積60 m2。按當地優(yōu)質煙葉生產技術規(guī)范進行田間管理。

1.3 測定項目及方法

烘烤結束后，根據烤煙42級國標（GB 2635—92）對烤后煙葉分級，取各處理X2F（3～5葉位）、C3F（8～12葉位）、B2F（14～17葉位）等級煙樣各3.0 kg由農業(yè)部煙草產業(yè)產品質量監(jiān)督檢驗測試中心進行樣品評吸，并參照文獻［20］的方法測定中部葉（C3F）的致香物質含量。

1.4 數據處理

采用Excel 2003進行數據的統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 稀土元素肥料對烤煙致香物質含量的影響

經定性定量分析，共檢出36種對煙葉致香成分有較大影響的化合物（表1）。其中醇類8種，醛類6種，酮類14種，酯類6種，酚類1種，烴類1種。含量較高的致香物質主要有新植二烯、糠醛、2-乙酸苯乙酯、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醛、糠醇、苯乙醇、二氫獼猴桃內酯、香葉基丙酮等。

表1 稀土元素肥料對烤煙致香物質含量的影響Tab.1 Effects of rare earth fertilizer on content of aroma components （μg/g）

在測定的36種香氣成分中，“利煙王”處理的煙葉糠醛、2-乙酸苯乙酯、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醇、苯乙醛、糠醇、二氫獼猴桃內酯、亞油酸甲酯等10種致香物質成分含量較高，且不同程度地高于對照；“精品稀土”處理的煙葉中糠醛、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醇、苯乙醛等6種物質含量高于對照；“益植素”（液）處理的煙葉中糠醛、2-乙酸苯乙酯、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醇、糠醇等7種物質含量高于對照；“益植素”（固）處理的煙葉中糠醛、苯甲醇、巨豆三烯酮-B、巨豆三烯酮-D、苯乙醛、苯乙醇、亞油酸甲酯、巨豆三烯酮-A等8種物質含量高于對照；而對照中僅糠醇、香葉基丙酮、亞油酸甲酯等物質含量較高。

從致香物質總量看，各處理煙葉總致香物質含量均高于對照，以“益植素”（固）處理最高，其次為“利煙王”處理，其他依次為“益植素”（液）處理、“精品稀土”處理。表明施用稀土元素肥料能明顯提高煙葉香氣物質含量。各處理新植二烯含量占致香物質總量的88%以上，因此新植二烯的變化趨勢與致香物質總量的變化趨勢相一致。

2.2 稀土元素肥料對烤煙評吸質量的影響

由表2可以看出，不同稀土元素肥料對烤煙評吸質量有較大影響。對于下部煙葉，“利煙王”處理的煙葉評吸總分最高，香氣質、香氣量、余味得分均高于對照和其他處理，雜氣和刺激性也較小，“精品稀土”、“益植素”（液）處理的煙葉評吸得分也均高于對照，但“益植素”（固）處理的煙葉評吸得分低于對照。對于中部煙葉，評吸總分仍以“利煙王”處理最高，質量檔次較高，其香氣質好、香氣量足、余味舒適、刺激性和雜氣較小，其他各處理的評吸得分略低于對照，并以“益植素”（液）處理煙葉評吸質量最低。對于上部煙葉，僅“利煙王”處理的評吸得分略高于對照，其他處理低于對照，但質量檔次均為中等或中等偏下。

表2 稀土元素肥料對烤煙評吸質量的影響Tab.2 Effects of rare earth fertilizer on sensory evaluation quality

3 小結

（1）施用“稀土元素”肥料能明顯提高煙葉中總致香物質含量，以“益植素”（固）和“利煙王”處理效果較明顯，且“利煙王”和“益植素”（固）處理還能提高煙葉中主要致香物質含量，其他處理對提高煙葉致香物質總量和主要致香物質含量也有較好效果。

（2）“利煙王”處理的各部位煙葉的評吸得分較高，且改善中部煙葉的效果最為明顯，其香氣質好、香氣量充足、余味舒適、刺激性較小，評吸質量好。噴施“精品稀土”和“益植素”（液）處理各部位煙葉的評吸得分也較高，評吸質量較好，但其上部葉評吸得分較低，質量檔次中等。噴施“益植素”（固）處理的下部、上部煙葉評吸質量均明顯降低。

［1］張曉海，雷永和，殷端，等.稀土對烤煙生長和代謝的影響研究［J］.西南農業(yè)大學學報，1997（5）：431-433.

［2］曾群望.稀土元素在烤煙及其生態(tài)環(huán)境中的行為［J］.中國煙草科學，1995（3）：21-24.

［3］陳為鈞，魏正貴，陶冶，等.鑭對煙草葉綠體光化學反應的影響［J］.作物學報，2001，27（4）：506-511.

［4］張長云.稀土元素的生理機制與烤煙生產［J］.中國農學通報，2007，23（8）：221-224.

［5］楊先科，李敏，武藝.稀土對烤煙增產與品質改善的作用機理研究［J］.貴州環(huán)保科技，2005，11（3）：33-35.

［6］劉春生，勞秀榮，楊守祥，等.煙草吸收稀土元素的動態(tài)研究［J］.中國煙草科學，1996（2）：5-8.

［7］韓錦峰，汪耀富，錢曉剛，等.煙草栽培生理［M］.北京：中國農業(yè)出版社，2003：189-221.

［8］左天覺.煙草的生產、生理與生物化學［M］.朱尊權，等譯.上海：上海遠東出版社，1993：199-208.

［9］Weeks W W.Chemistryoftobaccoconstituentsinfluencing flavor and aroma［J］.RecAdv Tob Sci，1985（11）：175-200.

［10］簡永興，董道竹，李連利，等.種植海拔對烤煙中性揮發(fā)性香氣物質及燃吸品質的影響［J］.煙草科技，2009（9）：43-46.

［11］汪耀富，高華軍，劉國順，等.不同基因型烤煙葉片致香物質含量的對比分析［J］.中國農學通報，2005，21（5.）：117-120.

［12］汪耀富，高華軍，劉國順，等.氮、磷、鉀肥配施對烤煙化學成分和致香物質含量的影響［J］.植物營養(yǎng)與肥料學報，2006，12（1）：76-81.

［13］趙銘欽，王瑩，李元實，等.有機物質對烤煙中性香氣物質成分及評吸質量的影響［J］.中國煙草科學，2008，29（5）：6-10.

［14］韋鳳杰，張國顯，常思敏，等.鋅對豫西烤煙香氣物質含量和評吸質量的影響［J］.河南農業(yè)大學學報，2008，42（3）：263-267.

［15］汪耀富，宋世旭，楊億軍.成熟期灌水對烤煙化學成分和致香物質含量的影響［J］.灌溉排水學報，2007，26（3）：101-104.

［16］韓富根，彭麗麗，馬永建，等.不同采收成熟度對烤煙香氣質量的影響［J］.土壤，2010，42（1）：65-70.

［17］汪耀富，高華軍.采收時間對烤煙致香物質含量和評吸質量的影響［J］.西北農林科技大學學報（自然科學版），2006，34（12）：74-78.

［18］宮長榮，汪耀富，趙銘欽，等.烘烤過程中煙葉香氣成分變化的研究［J］.煙草科技，1995（5）：31-33.

［19］王能如，徐增漢，李章海，等.變黃末期煙葉變黃和凋萎程度對翠碧1號品種香型的影響［J］.煙草科技，2010（5）：51-55.

［20］常愛霞，賈興華，馮全福，等.特香型烤煙香氣成分檢測及香氣性狀遺傳分析［J］.中國農業(yè)科學，2004，37（12）：2033-2038.