土壤生態(tài)與煙葉質(zhì)量的關(guān)系

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(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,長沙 410128； 2 南陽市政府煙葉生產(chǎn)辦公室，河南南陽 473000；3 南陽市煙草公司內(nèi)鄉(xiāng)縣分公司，河南內(nèi)鄉(xiāng) 474350)

2012-07-14

李 鵬(1975—)，男，河南南陽人，碩士研究生，Email:nyyynx@126.com。

土壤生態(tài)與煙葉質(zhì)量的關(guān)系

李鵬1，沈笑天2，別毅兵3

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,長沙 410128； 2 南陽市政府煙葉生產(chǎn)辦公室，河南南陽 473000；3 南陽市煙草公司內(nèi)鄉(xiāng)縣分公司，河南內(nèi)鄉(xiāng) 474350)

闡述了土壤生態(tài)和煙草質(zhì)量的概念，從土壤生態(tài)與煙葉內(nèi)在化學(xué)成分與香氣質(zhì)量的關(guān)系等方面綜述了土壤生態(tài)與影響煙葉質(zhì)量的概念及煙葉質(zhì)量與土壤生態(tài)的關(guān)系，認(rèn)為改良土壤生態(tài)狀況有利于提高煙葉質(zhì)量。

土壤生態(tài)；煙葉質(zhì)量

土壤是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。作物生長與土壤的生態(tài)環(huán)境聯(lián)系密切[1]。現(xiàn)代科技日新月異的發(fā)展和伴之而來的日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題,使得作為地球陸地生態(tài)系統(tǒng)重要組成部分的土壤受到越來越多的關(guān)注,人們開始認(rèn)識到土壤在持續(xù)生產(chǎn)、人類健康及環(huán)境質(zhì)量中占有愈來愈重要的地位。有關(guān)土壤與持續(xù)環(huán)境的研究已成為當(dāng)前我國學(xué)者和國際土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)及環(huán)境科學(xué)界共同關(guān)注的熱點(diǎn)課題之一[2]。

1 土壤生態(tài)

眾所周知，土壤不僅是陸地上動(dòng)植物的立地條件，而且也是地下生物生存的場所，同時(shí)，土壤也是周圍環(huán)境物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換機(jī)與調(diào)節(jié)器[3]。因此，其研究對象應(yīng)該包括：土壤、生物、環(huán)境與人類。關(guān)于土壤生態(tài)系統(tǒng)的概念，許多學(xué)者作過探討[4～8]，認(rèn)為：土壤生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)亞系統(tǒng)；土壤生態(tài)系統(tǒng)是以土壤為研究核心的生態(tài)系統(tǒng)，是由土壤、生物及環(huán)境要素三個(gè)部分組成的具有結(jié)構(gòu)和功能的一個(gè)開放系統(tǒng)和能量轉(zhuǎn)換器，是一個(gè)可解剖的具有三維空間的樣塊和實(shí)體，受人類活動(dòng)影響的生態(tài)系統(tǒng)，因而其結(jié)構(gòu)和功能會(huì)發(fā)生相應(yīng)的分化與變異。

2 煙葉質(zhì)量

煙葉質(zhì)量是一個(gè)綜合概念，包括外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、物理特性、化學(xué)成分和安全性。不同地區(qū)、不同時(shí)期、不同消費(fèi)群體對煙葉的質(zhì)量要求不盡相同。也就是說煙葉質(zhì)量概念有地域性、時(shí)間性和適應(yīng)性。隨著世人對吸煙和健康問題的高度關(guān)注，煙葉的安全性和可用性越來越受到重視。對煙葉的外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、物理特性、化學(xué)成分的要求也有不同程度的變化[9]。優(yōu)質(zhì)煙葉要求香氣充足，香氣質(zhì)純，吃味醇和，余味舒適，安全性好。香吃味、油分是煙葉質(zhì)量要素的主要內(nèi)容。煙草的質(zhì)量是消費(fèi)者對煙葉燃燒后煙氣特性的綜合反應(yīng)[10]。

3 土壤生態(tài)與煙葉質(zhì)量的關(guān)系

3.1 土壤生態(tài)與煙葉質(zhì)量密切相關(guān)

土壤生態(tài)影響煙葉質(zhì)量，煙葉質(zhì)量反映土壤生態(tài)。煙草雖然在不同類型土壤上都可生長，但不同的土壤上煙草的產(chǎn)量、品質(zhì)差異很大[10]。劉國順認(rèn)為，生態(tài)條件是決定煙葉質(zhì)量的基本因素，氣候和土壤環(huán)境使煙葉香吃味具有明顯的、不可代替的地域特色和生態(tài)優(yōu)勢[11]。業(yè)內(nèi)專家提出要優(yōu)化種植布局，讓生態(tài)條件好的產(chǎn)區(qū)因此出名[12]。這是因?yàn)闊煵萑~片與果實(shí)和種子不同，它是植物中最活躍的器官，不能緩沖生長環(huán)境變化的影響。煙葉質(zhì)量對土壤等環(huán)境條件的敏感反應(yīng)使優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)具有很大的地域局限性，在很大程度上受制于土壤生態(tài)條件。

3.2 土壤生態(tài)與煙葉內(nèi)在化學(xué)成分與香氣質(zhì)量的關(guān)系

煙草企業(yè)和煙草化學(xué)家很早就注重研究不同土壤生態(tài)區(qū)煙葉內(nèi)在化學(xué)成分與香氣質(zhì)量的差異。煙葉香氣的量、質(zhì)、型狀況是由多種香氣成分的組成、含量、比例及相互作用所決定的，多項(xiàng)研究證明它與土壤生態(tài)密切相關(guān)。左天覺等[13]對北美各主要煙葉產(chǎn)區(qū)的烤煙內(nèi)致香成分進(jìn)行了分析比較，提出各地烤煙內(nèi)致香成分種類基本相同，烤煙香氣風(fēng)格的主要差異是致香成分間組成比例不同而造成的。冼可法等[14，15]對云南和河南的烤煙香氣成分進(jìn)行了分析比較研究，發(fā)現(xiàn)煙草的香型與氮雜環(huán)類香氣成分含量有關(guān)，濃香型煙葉氮雜環(huán)類香氣成分較高，而清香型煙葉含量相對較低。李云[16]的研究表明了不同地區(qū)種植的煙草中和香味關(guān)系很大的低級脂肪酸成分和含量的差異很大，并認(rèn)為這是形成不同產(chǎn)地?zé)熑~獨(dú)特風(fēng)格的主要因素。張燕等[17]收集了國內(nèi)外6個(gè)產(chǎn)地不同等級的香料煙樣品，其研究結(jié)果表明不同產(chǎn)地香料煙的內(nèi)在化學(xué)成分、必需營養(yǎng)元素和揮發(fā)性致香物質(zhì)差異均較大。 隨著煙草化學(xué)分析手段的提高和對煙葉內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)和香氣研究的不斷深入，人們更明確認(rèn)識到，在影響煙葉內(nèi)在化學(xué)成分和煙葉香氣風(fēng)格的諸多因素中，土壤生態(tài)環(huán)境的綜合影響最大[13～15,18～20]。因?yàn)橄嗤臒煵蓊愋突蚱贩N在不同的土壤生態(tài)條件和栽培措施的作用下，其香氣風(fēng)格和內(nèi)在化學(xué)成分的組成和比例均會(huì)發(fā)生重大的變化[21～23]。邵麗等認(rèn)為，生態(tài)條件對煙株田間長相長勢、煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值、化學(xué)成分、致香物質(zhì)含量和煙葉評吸質(zhì)量的影響大于品種造成的影響[24]。因此，合理布局選擇適宜的土壤生態(tài)條件是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的關(guān)鍵措施之一。韓錦峰、王瑞新等1989年開始研究不同海拔高度對煙葉致香成分的影響[25～27]。冼可法等對我國優(yōu)質(zhì)烤煙的中性香味物質(zhì)做了分析，篩選出了有云煙香味、組成較簡單的香味物質(zhì)組，通過與河南烤煙香味物質(zhì)對比分析表明，云煙的清香與河南的濃香都是多種香味物質(zhì)按各自不同比例組成的綜合感官質(zhì)量反映[28]。周冀衡等[18]為了探索不同烤煙種植生態(tài)區(qū)煙葉的香型和香氣質(zhì)量與揮發(fā)性香氣物質(zhì)的相關(guān)性，1999～2001年分別對5個(gè)主產(chǎn)煙區(qū)具有典型香氣特征的烤煙樣品中揮發(fā)性香氣物質(zhì)進(jìn)行了跟蹤聚類分析，結(jié)果表明，煙葉質(zhì)體色素的降解產(chǎn)物在揮發(fā)性香氣物質(zhì)中含量最高，占所測揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量的85%～96%。其中以新植二烯、類胡蘿卜素降解產(chǎn)物對烤煙香型和香氣質(zhì)量的影響最大，西柏三烯類降解產(chǎn)物和糠醛類化合物在南方清香型煙葉中含量較高，芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物和乙酰吡咯在北方濃香型煙葉中含量較高。周冀衡等[19]對中國云南大理、湖南桂陽煙區(qū)和從津巴布韋、巴西進(jìn)口的烤煙樣品，進(jìn)行了質(zhì)體色素及中性揮發(fā)性香氣物分析比較，結(jié)果表明，各產(chǎn)區(qū)烤煙中上述香氣物含量存在著較大差異。其中云南大理和津巴布韋烤煙中質(zhì)體色素及其降解形成的中性香氣物質(zhì)含量明顯高于其他產(chǎn)區(qū)，云南烤煙中類胡蘿卜素和其降解形成的香氣物含量明顯高于其他烤煙。這種差異主要是由土壤生態(tài)因素決定的。

3.3 改良土壤生態(tài)狀況有利于提高煙葉質(zhì)量

王瑞新等[29]對不同施肥方式對香氣主要成分的影響進(jìn)行研究，表明了改變施肥措施、改良土壤生態(tài)環(huán)境對改善煙葉香氣是有效的。韓錦峰等[30]提出，餅肥N和化肥N各50%有利于提高烤煙產(chǎn)量和上等煙比例。任永浩等[31]對不同根際pH值下烤煙香氣化學(xué)成分研究后推測，根際pH可能影響烤煙香氣風(fēng)格。韓錦峰等[32]研究了干旱脅迫對烤煙化學(xué)成分及香氣物質(zhì)含量的影響，表明烤煙生長發(fā)育過程中任一時(shí)期土壤干旱對煙葉化學(xué)成分和香氣物質(zhì)含量都有很大影響。韋鳳杰深入研究土壤施用有機(jī)肥條件下煙葉發(fā)育過程中香氣前提物的代謝及其香氣物質(zhì)形成，認(rèn)為使用有機(jī)肥有利于胡蘿卜素等煙葉致香的前體物質(zhì)的形成。

研究還發(fā)現(xiàn)，烤煙原料在致香成分特征上存在著明顯的差異，出現(xiàn)這種差異主要是由土壤生態(tài)因素決定的。由于土壤生態(tài)對煙葉香氣風(fēng)格形成的主導(dǎo)性，使人們在煙葉種植、原料采購和工業(yè)配方的研究中，越來越重視對各生態(tài)區(qū)煙葉香氣特征特性及內(nèi)在化學(xué)成分的研究[33～35]。這為烤煙生產(chǎn)有效利用煙葉產(chǎn)區(qū)土壤生態(tài)多樣性特點(diǎn)，對各煙區(qū)烤煙品質(zhì)和質(zhì)量風(fēng)格進(jìn)行有效定位，有選擇地進(jìn)行利用國產(chǎn)烤煙替代進(jìn)口煙葉的研究開發(fā)，提供了重要的理論基礎(chǔ)。同時(shí)也為中國卷煙工業(yè)企業(yè)科學(xué)、合理使用所采購的煙葉原料及建設(shè)煙葉生產(chǎn)基地提供了依據(jù)。

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S572.06

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1001-5280(2012)07-0127-03

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.07.37

責(zé)任編輯：陳向科