噴施微量元素與糖對煙葉品質(zhì)的影響

張豹林　景延秋　劉劍君等

摘要：為探究不同微量元素葉面噴施對煙葉中常規(guī)化學(xué)成分和香味物質(zhì)的影響，分別于團棵期、旺長期和成熟期（打頂當(dāng)天）各噴施1次不同濃度的硫酸鋅、硼酸和殼聚糖。結(jié)果表明：不同處理條件下，烤煙煙葉中常規(guī)化學(xué)成分的含量不同，不同處理間類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、新植二烯、香味物質(zhì)總量（除去新植二烯）、芳香族氨基酸類物質(zhì)總量、苯甲醛含量、苯乙醇含量等香味物質(zhì)的含量大小均不同，綜合考慮，噴施0.01%硫酸鋅+0.05%硼酸+100 mg/L 殼聚糖有利于優(yōu)質(zhì)煙葉的形成，能顯著提高煙葉香氣成分含量。

關(guān)鍵詞：微量元素；硫酸鋅；硼酸；殼聚糖；煙葉品質(zhì)

中圖分類號： S572.06 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）03-0091-04

硼和鋅均是植物生長過程中不可缺少的微量元素[1-2]。硼主要通過參與植物體內(nèi)糖、蛋白質(zhì)、生物堿等化合物質(zhì)的合成、代謝與運輸來影響植物的生長發(fā)育[3-5]。煙草對硼的需求量較大，當(dāng)硼缺乏時，會導(dǎo)致煙葉中含氮化合物（主要是硝酸鹽）的積累，影響烤后煙葉的質(zhì)量，而當(dāng)煙葉硼含量過高也會出現(xiàn)中毒現(xiàn)象[6-7]。鋅存在于很多植物酶中，通過影響酶與基質(zhì)的結(jié)合來影響植株的生理功能[8]，此外鋅還參與葉綠素、生長素的合成與代謝[9-10]，這決定了鋅對植物的生長發(fā)育起關(guān)鍵性作用。有研究表明，當(dāng)煙草缺鋅時會導(dǎo)致煙草花葉病加重，補充一定量的鋅可以提高煙株對花葉病毒的抗性[11]。目前，殼聚糖在煙草上的應(yīng)用主要是關(guān)于抗病蟲害的研究。有研究表明，殼聚糖可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗體，有效抑制TMV、CMV、PVY等病毒的增殖，對煙草花葉病毒的抗性效果更加顯著[12]；噴施一定濃度的殼聚糖可以顯著提高煙草對病毒病的抗性，而且還能夠顯著提高煙葉質(zhì)量、產(chǎn)量[13]。本試驗通過噴施噴施硼、鋅微量元素和殼聚糖對烤后煙葉品質(zhì)的研究，為合理利用微量元素肥料作出理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2012年在河南鄭州登封煙草種植基地進行，供試品種為中煙100。試驗地?zé)熋缬?月中旬移栽，7月中下旬打頂。田塊土壤肥力中等，土壤pH值7.41，有機質(zhì)含量12.30 g/kg，速效氮含量50.27 mg/kg，速效磷含量12.36 mg/kg，速效鉀含量153.37 mg/kg，氯含量34.13 mg/kg。田間管理按優(yōu)質(zhì)煙栽培技術(shù)進行。

試驗共設(shè)5個處理：處理1，0.01%硫酸鋅；處理2，005%硼酸；處理3，0.01%硫酸鋅+0.05%硼酸；處理4，001%硫酸鋅+0.05%硼酸+100 mg/L殼聚糖；處理5，清水（對照）。各處理于團棵期、旺長期和成熟期（打頂當(dāng)天）各噴施1次，每個處理3次重復(fù)，每個重復(fù)40株。每次噴施在當(dāng)天16：00時全株噴施，以葉面葉背濕露為度。烤后取C3F，在45 ℃下烘干，磨碎，過60目篩后保存，用于成分的測定。

1.2 檢測指標及方法

1.2.1 主要中性香味物質(zhì)的測定 質(zhì)體色素降解產(chǎn)物及其他致香物質(zhì)含量的測定采用GC/MS法。

1.2.2 煙葉常規(guī)化學(xué)成分檢測 總糖（還原糖）含量測定用連續(xù)流動法（YC/T 159—2002《煙草及煙草制品 水溶性糖的測定》）；總氮含量的測定用連續(xù)流動法（YC/T 161—2002《煙草及煙草制品 總氮的測定》）；總生物堿的測定用連續(xù)流動法（YC/T 160—2002《煙草及煙草制品 總植物堿的測定 連續(xù)流動法》）；鉀元素含量的測定用火焰光度法（YC/T 217—2007《煙草及煙草制品 鉀的測定 連續(xù)流動法》）；氯元素含量的測定用電位滴定法（YC/T 153—2001《煙草及煙草制品 氯含量的測定 電位滴定法》）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理條件下烤煙煙葉中常規(guī)化學(xué)成分含量的變化

烤后煙葉內(nèi)化學(xué)成分是衡量煙葉內(nèi)在品質(zhì)的一項重要指標。優(yōu)質(zhì)烤煙烤后煙葉總糖的含量要求范圍為18%～22%，由表1可知，除處理1外，其他處理烤后煙葉總糖含量都在優(yōu)質(zhì)烤煙要求范圍之內(nèi)；優(yōu)質(zhì)烤煙烤后還原糖的含量適宜范圍為18%～20%，除處理1外均在優(yōu)質(zhì)煙葉范圍內(nèi)；優(yōu)質(zhì)烤煙烤后煙堿含量適宜范圍為1.5%～3.5%，各個處理均在適宜范圍之內(nèi)；優(yōu)質(zhì)烤煙烤后煙葉氯和鉀含量的適宜范圍為：K+>2%、Cl-<1%，各個處理烤后煙葉鉀、氯含量也都達到了適宜范圍；優(yōu)質(zhì)烤煙烤后煙葉總氮含量要求適宜范圍為15%～3.5%，各個處理效果較好， 都達到了適宜范圍；優(yōu)質(zhì)烤煙蛋白質(zhì)含量適宜范圍為8%～10%，各個處理的含量都偏高。

2.2 不同處理條件下烤煙煙葉中中性香味成分含量的變化

2.2.1 不同處理條件對類胡蘿卜素降解產(chǎn)物的影響 由表2可知，不同處理間類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量從大到小為處理4>處理2>CK>處理3>處理1，因此單獨從類胡蘿卜素降解產(chǎn)物方面考慮，處理4有利于產(chǎn)生香氣豐韻的煙葉，其次為處理2。從不同降解產(chǎn)物含量來看，不同處理間差異較大，處理4的法尼基丙酮、香葉基丙酮、b-紫羅蘭酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、3-羥基-b-二氫大馬酮含量最高；CK的氧化異佛爾酮、巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮3、巨豆三烯酮4含量最高；處理3的b-二氫大馬酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮含量最高；處理2的6-甲基-5-庚烯-2-醇、b-大馬酮含量最高，且處理2各降解成分含量較為平衡，有利于提高綜合香氣。

2.2.2 不同處理條件對新植二烯含量的影響 由表3可以看出，不同處理間新植二烯的含量以處理4最高，其次為處理2，分別較對照高出5.30%和0.26%；處理1和處理3新植二烯的含量都低于CK。 不同處理間香味物質(zhì)總量（除去新植二烯）以處理3最高，其次為處理2，處理1低于CK。

2.3 不同處理條件對芳香族氨基酸降解產(chǎn)物的影響

由表4可知，不同處理間芳香族氨基酸類物質(zhì)總量大小依次為處理2>處理3>處理4>CK>處理1。苯甲醛含量以處理3最高，苯甲醇含量以CK最高，苯乙醛含量含量以處理2最高，苯乙醇含量以處理4最高。

2.4 不同處理對美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的影響

不同處理間降解產(chǎn)物含量有明顯差異（表5），CK的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物總量最高（27.14 μg/g），其次為處理1（27.01 μg/g）。處理1糠醛含量最高，處理3糠醇含量最高，CK的2-乙酰呋喃含量最高，而處理4的5-甲基糠醛和3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮含量最高。

2.5 不同處理對類西柏烷類降解產(chǎn)物的影響

由表6可知，處理3烤煙中類西柏烷類總量含量最高，較對照高39.48%，占總量（除新植二烯）的47%，其次為處理2，占總量（除新植二烯）的44%。不同降解產(chǎn)物的含量比較來看，均以處理3最高，表明處理3有利于提高類西柏烷類降解產(chǎn)物的含量。

2.6 不同處理條件對中性香味物質(zhì)總量的影響

煙葉中的中性揮發(fā)性香味物質(zhì)是煙草香氣評價研究的重要化學(xué)組分，也是對煙葉香氣質(zhì)、量及香型評價的重要指標。表7可見，以處理4香氣物質(zhì)總量最高，為1 041.77 μg/g，其次為處理2（1 005.08 μg/g），處理1含量最低，僅為820.21 μg/g。

2.7 不同處理條件對烤后煙有機酸含量的影響

煙葉中有機酸主要包括高級脂肪酸、非揮發(fā)性的二元酸、三元酸及低級脂肪酸。非揮發(fā)性有機酸可調(diào)節(jié)煙氣酸性，中和游離堿，使吸味醇和，在煙氣中起平衡作用；揮發(fā)性有機酸能增進煙葉和煙氣的香氣，降低煙氣的堿性，減少刺激性，使氣味變得醇和[14-16]。

2.7.1 不同處理對烤后煙非揮發(fā)性有機酸含量的影響 由表8可知，不同處理對非揮發(fā)性有機酸含量影響從大到小依次為處理4>處理3>處理1>處理2>CK，其含量分別為39.58、3884、36.32、35.99、33.61 mg/g。不同處理下烤煙非揮發(fā)性有機酸含量也存在較大差別，處理4的乙二酸、富馬酸（延胡索酸）含量主多，處理2的丙二酸、蘋果酸含量最多，處理1的γ-戊酮酸、丁二酸、2，4-庚二烯酸含量最多，處理3的檸檬酸含量最多，而異檸檬酸含量又以處理3和處理4最多。

2.7.2 不同處理條件對烤后煙高級脂肪酸含量的影響 由表9可知，不同處理對高級飽和脂肪酸含量的影響從大到小依次為處理1>處理4 >處理3>處理2>CK，其含量分別為662、5.86、5.02、4.39、4.31 mg/g。不同處理間高級不飽和脂肪酸含量見表10，處理間含量從大到小依次為處理1>處理4>處理3>CK>處理2，其含量分別為10.72、8.56、7.56、6.87、6.82 mg/g。

3 結(jié)論與討論

3.1 不同處理常規(guī)成分含量的影響

煙草噴施鋅后，煙葉常規(guī)成分除了總糖和還原糖的含量高于對照外，其他成分的含量均低于對照，且各成分的含量均在優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍內(nèi)。當(dāng)單獨噴施硼時，常規(guī)成分含量中氯、還原糖、總糖的含量低于對照，且各項指標均在最適宜的范圍之內(nèi)。與單一噴施硼相比，噴施鋅后提高還原糖和總糖的含量，這可能由于噴施鋅提高了葉綠素含量[9]，進而提高光合產(chǎn)物。單獨噴施硼后，處理3與處理4的還原糖總糖含量均低于對照與單獨噴施鋅；蛋白質(zhì)等其他成分的含量高于對照與單獨噴施鋅，這可能與硼參與蛋白質(zhì)、生物堿的合成有關(guān)。

3.2 香氣物質(zhì)成分的影響

單獨噴施鋅時，不同種類香氣成分的總量均低于對照與其他處理，即是噴施鋅減少了香氣物質(zhì)總量，不利于香氣的行成，這與韋鳳杰的研究相矛盾[2]，筆者認為可能與地區(qū)有關(guān)，須進一步研究。硼及殼聚糖處理除美拉德反應(yīng)物的含量低于對照外，其他種類香氣成分的總量均高于對照，這可能與硼密切相關(guān)，起著增加煙葉香氣的作用[17]。因此，單獨從香氣物質(zhì)單方面考慮，處理4（硫酸鋅0.01%+硼酸0.05%+殼聚糖100 mg/L）有利于生產(chǎn)香氣豐韻的煙葉。

3.3 有機酸總量的影響

不同處理均可以提高有機酸、高級飽和脂肪酸、高級不飽和脂肪酸的含量，又以處理1和處理4提高幅度較大，可見噴施鋅時可以提高煙葉有機酸的含量。

綜上所述，硫酸鋅+硼酸+殼聚糖有利于烤后煙葉香氣成分的形成；而單獨噴施鋅可以提高烤后煙葉還原糖與總糖的含量，有利于有機酸含量的提高。

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