烤煙成熟過程中煙葉化學(xué)成分和干物質(zhì)變化規(guī)律研究

孫立娟，安承榮，吳國賀，齊 嘯，單加杰，高歌農(nóng)，姜正一

（1. 延邊朝鮮族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院延邊特產(chǎn)研究所，吉林 龍井 133400；2. 中國煙草總公司吉林省公司，吉林 長春 131000）

烤煙成熟過程中煙葉化學(xué)成分和干物質(zhì)變化規(guī)律研究

孫立娟1，安承榮1，吳國賀1，齊 嘯2，單加杰2，高歌農(nóng)2，姜正一2

（1. 延邊朝鮮族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院延邊特產(chǎn)研究所，吉林 龍井 133400；2. 中國煙草總公司吉林省公司，吉林 長春 131000）

為了解煙葉生理變化，掌握品種特性，以龍江911、JY-2-03和云87為試驗材料，同等試驗條件下，測定根系發(fā)育情況，葉綠素含量，鮮葉的主要化學(xué)成分以及烘烤后煙葉化學(xué)成分。結(jié)果表明，根鮮干重在移栽后70～80 d積累最快，并且根系活力達到最強。鮮葉總糖含量在移栽后40～50 d時有所下降，50～70 d開始上升，移栽后70 d又開始下降；還原糖含量的變化在整個生育期先升后降；總植物堿含量先上升后下降，移栽后70～80 d對煙堿的積累很關(guān)鍵。

烤煙；化學(xué)；干物質(zhì)

烤煙是特殊的葉用經(jīng)濟作物。煙株干物質(zhì)積累及其在根、莖、葉器官中的分配比例，不僅是衡量烤煙生長發(fā)育的重要指標(biāo)，而且是煙葉產(chǎn)量與質(zhì)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。煙株干物質(zhì)積累及其分配受生態(tài)環(huán)境、土壤、烤煙品種及栽培措施等諸多因素影響[1-3]，了解烤煙干物質(zhì)積累和氮、磷、鉀吸收動態(tài)變化規(guī)律，有助于采取有效措施調(diào)控生長發(fā)育過程，提高煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量[4]。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗材料為烤煙品種龍江911、JY-2-03和云87。

1.2 試驗方法

試驗在延邊農(nóng)科院試驗田進行，前茬作物為大豆，秋翻、春耙、春起壟。株行距0.5 m×1.2 m。每個品種種植面積為60 m2，不設(shè)重復(fù)。施肥和栽培等技術(shù)參照一般生產(chǎn)田技術(shù)規(guī)程進行。

1.3 測定項目

煙株進入旺長期起至煙葉成熟，每隔10 d測定根、莖、葉鮮干重，根體積和根系活力。同時測定葉綠素含量，并取鮮葉烘干，測定鮮葉的主要化學(xué)成分：總糖、還原糖、總植物堿、總氮、蛋白質(zhì)、氯和鉀含量。各項指標(biāo)測定方法為：總糖和還原糖，YC/T159—2002煙草及煙草制品水溶性糖測定（連續(xù)流動法）；總氮，YC/T33—1996煙草及煙草制品總氮的測定（克達爾法）；蛋白質(zhì)，間接法測定；氯，YC/T162—2011煙草及煙草制品氯的測定（連續(xù)流動法）；鉀，YC/ T217—2007煙草及煙草制品鉀的測定（連續(xù)流動法）；葉綠素，SPAD儀器測定；根系活力，TTC法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗所得數(shù)據(jù)均取平均值，采用Excel和DPS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并用Duncan’s新復(fù)極差法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 干物質(zhì)積累

2.1.1 根莖葉鮮重變化 由圖1可知，根系鮮重是逐漸增加的，移栽后70～80 d增加最快，且3個品種根系鮮重在生育前期基本相似，移栽后60 d開始鮮重差距逐漸拉大，JY-2-03鮮重最高接近800 g。莖鮮重在移栽后60～70 d增加較快，JY-2-03莖鮮重大于其他2個品種。葉片鮮重生長速度快，JY-2-03和龍江911在移栽后50～60 d增長最快，云87在移栽后70～80 d鮮重增長最快。

圖1 煙株根莖葉鮮重變化

2.1.2 根莖葉干重變化 由圖2可見，與鮮重變化相似，根系干重隨煙株的生長發(fā)育逐漸增加，其中，移栽后70～80 d生長最快，JY-2-03干重大于其他2個品種。莖干重在移栽后60～70 d增加較快，JY-2-03莖干重也大于其他2個品種。葉片干重增長速度大于根和莖，JY-2-03和龍江911在移栽后50～60 d增長最快，云87在移栽后70～80 d葉干重增長最快。

圖2 煙株根莖葉干重變化

2.2 根系發(fā)育情況變化

表1結(jié)果表明，隨著煙株的生長發(fā)育，根系鮮干重和根體積和根系活力都有所增加。移栽后40～50 d根體積增大緩慢，而且3個品種跟體積相差很小，移栽后50 d開始根系增長速度有所變化，其中JY-2-03在移栽后50～60 d增長速度最快，龍江911和云87在

表1 根系發(fā)育情況

移栽后60～70 d增長速度最快。根系活力變化在移栽后40～50 d逐漸上升，但是在移栽后50～60 d龍江911和云87根系增強緩慢，移栽后60～ 70 d云87根系活力急劇增加，JY-2-03和龍江911增長緩慢，移栽后70～80 d JY-2-03根系活力繼續(xù)增加，龍江911和云87根系活力都有所下降。在整個生育期內(nèi)根系活力呈上升趨勢，但是3個品種的根系活力最高點分別出現(xiàn)在不同的時期。從表中也可以看出，3個品種根體積最大的時期根系活力并不都是最強的。

2.3 主要化學(xué)成分變化

水溶性糖在一定范圍內(nèi)是有利因素，能增加煙葉的香味和改善吃味，降低由于蛋白質(zhì)燃燒產(chǎn)生的不良氣味及煙氣的刺激性，還能減少因外來壓力而造成的煙葉破碎。但若水溶性糖含量太高，燃燒后產(chǎn)生的酸性物質(zhì)過多，影響煙氣的酸堿平衡，使煙氣平淡無味，同時還會增加煙氣的焦油量，影響人體健康[5]。由圖3可見，3個供試品種的總糖含量變化趨勢一致，在移栽后40～50 d有所下降，50～70 d開始上升，移栽后70 d又開始下降，而且3個品種總糖含量相差不大，基本在4%～11%之間，接近成熟時約7%。

圖3 水溶性總糖含量變化

圖4是還原糖含量的變化圖，還原糖與總糖含量變化略有不同，JY-2-03在整個生育期處于先升后降的趨勢，其中移栽后約70 d還原糖含量最低。龍江91還原糖含量基本處于上升的趨勢，移栽后80 d總糖含量達到最高值。云87還原糖含量變化與龍江911恰好相反，處于下降趨勢，移栽后約80 d含量最低。可見，還原糖含量也可能因品種或者其他因素而有不同的變化。

圖4 還原糖含量變化

煙葉總植物堿大部分為煙堿，是烤煙中重要的化學(xué)成分之一，其含量直接決定煙葉的內(nèi)在品質(zhì)、安全性和可用性，研究煙堿前期積累情況對烤后煙葉煙堿含量有一定幫助[6]。由圖5可知，生育期內(nèi)總植物堿含量基本是先上升后下降，3個品種的煙堿含量分別在移栽后60和70 d達到高峰期，而移栽后80 d，也就煙葉開始成熟時，煙堿含量急劇下降。而且生育前期，3個品種煙堿含量基本相差不多，但是到了生育后期，云87遠遠高于其他2個品種，由此表明，在移栽后70～80 d對煙堿的積累很關(guān)鍵。

圖5 總植物堿含量變化

由圖6可知，總氮的變化沒有任何規(guī)律性，3個品種變化趨勢均不相同。JY-2-03總氮含量一直在約3.8%，接近成熟期時最低，降至3.56%。龍江911前期總氮含量很高，在4.5%以上，在移栽后40～50 d急劇下降，50 d后至煙葉成熟，基本在2.5%～3.5%之間。云87總氮含量在1.5%～2.5%之間，移栽后50 d最高，60 d最低。

圖6 總氮含量變化

氯是煙草生長的必需營養(yǎng)元素，也是決定煙葉可用性的重要化學(xué)指標(biāo)之一。由圖7可見，JY-2-03氯含量在移栽后70 d最低，其他生育時期基本在0.55%～0.75%之間。龍江911氯含量在移栽后40～50 d下降到最低值，50～60 d上升達最高值，60～80 d下降。云87氯含量處于不斷上升和下降的趨勢，總體變化不大，在成熟時與龍江911含量接近。由此可見在煙株生長發(fā)育的每個階段氯含量都是有變化的，每個時期的各種措施都會引起氯含量的增加或減少。

圖7 氯含量變化

鉀能改善煙葉的燃燒性，提高香吃味，是煙葉品種的考慮因素之一。研究田間鉀含量變化可以為提鉀手段提供理論依據(jù)。由圖8可知，JY-2-03在生育前期鉀含量很高，移栽后60 d有所降低，接近成熟時鉀含量約為4%。龍江911和云87鉀含量都處于降低趨勢，但是降幅不大，云87鉀含量一直在1%～1.5%之間。

圖8 鉀含量變化

3 小 結(jié)

（1）根鮮干重在移栽后70～80 d積累最快，莖鮮干重在移栽后60～70 d積累較快。JY-2-03和龍江911在移栽后50～60 d葉鮮干重增長最快，云87在移栽后70～80 d積累最快。

（2）JY-2-03根體積在移栽后50～60 d增長速度最快，龍江911和云87在移栽后60～70 d增長速度最快。根系活力必然會隨著煙株根系的生長逐漸增強，根系活力最強的時期在移栽后70～80 d。

（3）總糖含量在移栽后40～50 d有所下降，50～70 d開始上升，70 d又開始下降，3個供試品種的表現(xiàn)一致。還原糖含量的變化在整個生育期是處于先升后降的趨勢。總植物堿含量基本先上升后下降，3個品種的煙堿含量分別在移栽后60和70 d達到高峰期，而移栽后80 d，煙堿含量急劇下降。由此表明，在移栽后70～80 d對煙堿的積累很關(guān)鍵。總氮的變化沒有任何規(guī)律性，但在煙葉成熟時3個品種的總氮含量基本適宜。氯和鉀含量的變化幾乎沒有任何的規(guī)律性，也就是說在煙株生長發(fā)育的每個階段氯含量都是有變化的，每個時期的各種措施都會引起氯含量的增加或減少。鉀含量變化雖然沒有任何規(guī)律性，但是在生育前期鉀含量積累較高。

[1] 馬 嘯，韓 冰，高 明，等. 不同施肥處理對烤煙生長發(fā)育及養(yǎng)分吸收的影響[J]. 西南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，34（6）：128-133.

[2] 張 翔，范藝寬，寶德俊，等. 長期不同施肥處理條件下的土壤植煙效應(yīng)研究[J]. 土壤通報，2009，40（1）：132-136.

[3] 張 翔，黃元炯，范藝寬. 河南植煙土壤與烤煙營養(yǎng)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2009.

[4] 李海江，王根發(fā)，張要旭，等. 不同品種烤煙干物質(zhì)積累及氮、磷、鉀積累的動態(tài)變化規(guī)律[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2015，49（2）：166-170.

[5] 王東勝，劉慣山，李章海. 煙草栽培學(xué)[M]. 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2002.

[6] 張一揚，周冀衡. 烤煙（Nicotianatabacum）總植物堿的時空變異規(guī)律研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，30（3）：449-454.

（責(zé)任編輯：肖彥資）

Chemical Composition and Dry Matter Change of Tobacco Leaves during the Ripening of Flue-Cured Tobacco

SUN Li-juan1，AN Cheng-rong1，WU Guo-he1，QI Xiao2，SHAN Jia-jie2，GAO Ge-nong2，JIANG Zheng-yi2
（1. Agricultural Sciences Research Institute of Yanbian Korean Autonomous Prefecture, Longjing 133400, PRC; 2. China National Tobacco Corp Jilin Corporation, Changchun 131000, PRC）

In order to understand the physiological changes of tobacco leaves and master varietal characteristics, took Longjiang 911, JY-2-03 and Yun 87 as test material, under the same test conditions, the root development, chlorophyll content, the main chemical components of fresh leaves and the chemical components of fue-cured tobacco leaves were determined. The results showed that the root dry weight was accumulating fastest after transplanting 70-80 days, and the root vigor was the strongest.The total sugar content of fresh leaves decreased after transplanting 40-50 days, 50-70 days began to rise, and decline after 70 days; the content of reducing sugar increased frst and then decreased at the whole growth stage; the total alkaloid content increased frst and then decreased, after transplanting 70-80 days is the key to nicotine accumulation.

fue-cured tobacco; chemistry; dry matter

S572

：A

：1006-060X（2017）06-0077-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.006.023

2017-03-22

國家煙草專賣局特色優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)重大專項課題（TS-06-20110038）

孫立娟（1981-），女，蒙古族，吉林乾安縣人，副研究員，主要從事煙草育種栽培等方面研究。

吳國賀