唐民+張曉龍+敖金成
摘要:為明確烤煙K326在云南幾個典型生態區的綜合表現,基于相同的施肥技術,研究了K326的生長特性及煙葉內在品質的差異。結果表明,昆明生態區和紅河生態區烤煙K326質量具有區域相似性,可聚為一類,兩個生態區烤煙K326的生長特性及煙葉的物理性狀適宜性、化學成分協調性及感官質量整體優于曲靖生態區。說明在施肥技術一致的情況下,一定程度上可提升區域煙葉同質化水平。
關鍵詞:烤煙K326;農藝性狀;物理性狀;質體色素;生態區
中圖分類號:S572 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2017)15-2897-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.15.025
Abstract: Main growth and quality characteristics of flue-cured tobacco K326 from three typical tobacco-growing areas in Yunnan were studied. The results showed that flue-cured tobacco K326 quality had regional similarity between Kunming ecological region and Honghe ecological region, they could be clustered into one class, agronomic traits, suitability of physical property, coordination of chemical composition and sensory quality were better than Qujing ecological region. Results indicated that using same application techniques, to a certain extent can enhance the level of regional tobacco homogeneity.
Key words: flue-cured tobacco K326; agronomic traits; physical property; plastid pigment; ecological region
生態因子對煙葉品質和風格特色的形成具有決定性意義[1-4],種植環境的不同常導致煙葉內在化學成分等出現較大差異[5,6],而品種和栽培方法只有在一定的生態條件下才對煙葉品質的提高發揮有效作用[7]。烤煙K326葉片分層落黃好,初烤煙葉顏色橘黃,油分較多,厚度適中,化學成分協調,香氣量足,香氣質好,是高檔卷煙生產非常重要的原料[8]。然而近年來煙農種植K236意愿較低,K236種植面積急劇下降,供需矛盾日益突出。當前,如何實現烤煙K326品種的科學布局和品種改良,重塑烤煙K326的優良性狀,是眾多煙草工作者面臨的難題。尤垂淮等[9]從較大生態尺度研究了烤煙K326的品質差異,認為K326在香型、化學成分等方面存在較大差異。關于K326的區域品質特征[10]、適應性[11]、種植技術[12-14]等方面研究較多,但相同栽培技術條件下,關于不同生態區K326品種生長特性及煙葉品質特征研究鮮見報道。因此,本研究以云南省昆明市、紅河州和曲靖市3個典型生態區烤煙品種K326的農藝性狀、光合色素特征和煙葉內在品質為研究對象,通過研究烤煙K326的農藝性狀、光合色素及煙葉品質的差異性,探討K326品種在云南3個典型煙區的綜合表現,以期為云南不同生態區烤煙K326品種布局提供參考依據。
1 材料與方法
1.1 試驗區域概況
昆明市尋甸縣功山鎮生態區(以下簡稱昆明生態區),該區域屬典型的亞熱帶高原季風氣候,年平均氣溫13.5 ℃,年降雨量1 200 mm左右,年日照時間2 018.7 h,年無霜期224 d,平均海拔1 950 m;曲靖市陸良縣活水鄉生態區(以下簡稱曲靖生態區),屬于溫帶季風氣候,年平均氣溫12.8 ℃,年均降雨量1 300 mm左右,年日照時間1 929.3 h,年無霜期230 d,區域平均海拔1 929.0 m;紅河州瀘西縣午街鎮生態區(以下簡稱紅河生態區),屬亞熱帶半濕潤氣候,年均氣溫15.1 ℃,年均降雨量1 000 mm左右,年日照時間2 176 h,年無霜期280 d,區域平均海拔1 780.0 m。3個生態區大田期平均溫度和降水量特征見表1。
1.2 試驗設計
試驗地塊要求平整、肥力中等均勻、輪作,基礎養分見表2。采用相同的栽培管理技術,每個生態區1 334 m2,施純氮90 kg/hm2,結合土壤肥力進行適當調整。基追比7∶3,即70%的純氮于移栽時環施做底肥,30%的純氮于揭膜培土時環施做追肥,肥料種類為煙草專用復合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=12∶10∶24]和農用硫酸鉀。其余均嚴格按優質烤煙進行規范化生產管理。供試烤煙品種為K326,種子由南方育種中心提供。
1.3 測定項目與方法
1.3.1 農藝性狀 于封頂后7 d,參照《YC/T 142-2010,煙草農藝性狀調查方法》調查煙株的農藝性狀。調查項目包括株高、有效葉數、最大葉長和最大葉寬,并計算單葉葉面積(m2)=0.634 5×(葉長×葉寬)。每個生態區隨機調查10株,求平均值。
1.3.2 質體色素含量測定 于現蕾期分小區取煙株中部功能葉測定葉綠素(Chl)和類胡蘿卜素(Car)含量。取樣時用打孔器沿葉中主脈兩側各取圓斑1個,放入5 mL 95%的乙醇避光提取7 d后,利用UV2550紫外分光光度計(津島,日本)測定波長665、649和470 nm的吸光值,然后計算葉綠素a(Chl a)、葉綠素b(Chl b)和類胡蘿卜素(Car)含量。每個生態區隨機取5個平行樣,求平均值。endprint
1.3.3 煙葉品質評價 嚴格掛牌采烤,烤后按小區隨機選取上桔二(B2F)、中桔三(C3F)等級煙葉樣品各1.5 kg,用于煙葉的物理特性、常規化學成分檢測和感官質量評價,然后參照文獻[15]對煙葉物理特性、化學成分、感官質量進行賦值,并與指標對應的權重相乘,以指數和法評價烤煙物理性狀適宜性和化學成分協調性及感官質量的總體狀況。
1)物理特性檢測。分別按照《YC/T 142-2010 煙草農藝性狀調查測量方法》、《GB/T 451.3-2002,紙和紙板 抗張強度的測定》、《YC/T 31-1996,煙草及煙草制品 試樣的制備和水分測定 烘箱法》測定煙葉葉面密度、拉力、衡含水率。含梗率測定時取平衡好水分的初烤煙葉30片,稱重,剔除主脈,煙梗稱重,含梗率=m主脈/M總重×100%。
2)化學成分檢測。分別按照《YC/T 159-2002煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 連續流動法》、《YC/T 60-2002煙草及煙草制品 總植物堿的測定 連續流動法》、《YC/T 61-2002煙草及煙草制品 總氮的測定 連續流動法》、《YC/T 173-2003 煙草及煙草制品 鉀的測定 連續流動法》、《YC/T 162-2002 煙草及煙草制品 氯的測定 連續流動法》測定煙葉常規化學成分總糖、還原糖、總植物堿、總氮、鉀和氯含量。
3)感官質量評價。感官評吸采用暗評方式,參照《YC/T 138-1998 煙草及煙草制品 感官評價方法》標準,7人1組,評吸后將各評委的評吸結果綜合成文字進行描述。
1.4 數據分析
采用SPSS 16.0鄧肯氏新復極差法檢驗差異顯著性和聚類分析,作圖由Excel 2007完成。
2 結果與分析
2.1 不同生態區K326農藝性狀及質體色素含量特征
2.1.1 不同生態區K326農藝性狀 烤煙K326在云南幾個典型生態區農藝性狀存在差異(表3)。從表3可以看出,昆明生態區和紅河生態區K326株高、最大葉長、最大葉寬和葉面積均高于曲靖生態區;3個生態區間K326株高無顯著差異(P>0.05)。綜上所述,昆明生態區和紅河生態區K326煙田間長勢、長相優于曲靖生態區。
2.1.2 不同生態區K326的質體色素含量特征 不同生態區烤煙K326煙葉質體色素含量存在一定差異(表4)。試驗中,3個生態區現蕾期K326葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總量及葉綠素a/b均無顯著性差異(P>0.05),僅類胡蘿卜素含量曲靖生態區顯著高于昆明生態區(P<0.05)。其中,葉綠素a含量以紅河生態區最高,分別是昆明生態區和曲靖生態區的1.01倍和1.07倍;葉綠素b和類胡蘿卜素含量均以曲靖生態區含量最高,葉綠素b含量分別是昆明生態區和紅河生態區的1.28倍和1.23倍,類胡蘿卜素含量分別是昆明生態區和紅河生態區的1.61倍和1.22倍。葉綠素a/b則以昆明生態區最高,表現出較強的光合能力。綜上所述,昆明生態區和紅河生態區烤煙K326光合生理活性較曲靖生態區強,但曲靖生態區烤煙K326對弱光的利用能力和抗光損害能力較強。
2.2 不同生態區K326初烤煙葉內在品質特征
2.2.1 物理性狀差異分析 煙葉的物理性狀是反映煙葉質量與加工性能的重要指標。從表5可以看出,曲靖生態區上桔二等級(B2F)煙葉含梗率分別是昆明生態區和紅河生態區的1.03倍和1.28倍,拉力分別是二者的1.06和1.10倍。葉面密度和平衡含水率關系表現為紅河生態區>曲靖生態區>昆明生態區,綜合指數3個生態區關系表現為紅河生態區>昆明生態區>曲靖生態區,其中紅河生態區B2F煙葉綜合指數分別是昆明生態區和曲靖生態區的1.06倍和1.09倍。中桔三(C3F)等級煙葉中,葉面密度、拉力和平衡含水率均以曲靖生態區最高,但含梗率最低,綜合指數僅低于紅河生態區。煙葉的物理性狀與煙葉組織結構及內含物的充實程度密切相關[16],說明紅河生態區K326中上部煙葉物理性狀適宜性較好,其組織結構更加適宜,內含物較為充實,其原因可能與區域較強的光合輻射有關。
2.2.2 常規化學成分協調性分析 從常規化學成分綜合指數(表6)看,中上部位煙葉化學成分協調性以昆明生態區最好,曲靖生態區和紅河生態區化學成分協調性規律不明顯。上桔二(B2F)等級煙葉中,以昆明生態區煙葉的鉀離子、還原糖含量和糖堿比、氮堿比及綜合指數最高,總植物堿、總氮最低,說明其化學成分的協調性和煙氣醇和性相較于曲靖生態區和紅河生態區要好。從綜合指數看,昆明生態區中桔三(C3F)等級煙葉化學成分協調性較好,紅河生態區次之。紅河生態區K326 B2F、C3F等級煙葉鉀氯比均較低,說明燃燒性較差,主要與該生態區煙葉鉀含量偏低,氯離子含量偏高有關(0.6% 2.2.3 初烤煙葉感官質量分析 從綜合指數(圖1)可以看出,中上部位煙葉的感官質量均以昆明生態區最好,但整體差異不明顯。主要表現在昆明生態區煙葉整體舒適性、透發性較好,香氣質細膩,量較足,雜氣較輕,濃度較濃,但潤感稍欠;曲靖生態區中上部煙葉雜氣較輕,濃度稍濃,余味稍辣、微苦、微甜,其中上部葉香氣量稍足,而中部葉量較足;紅河生態區中上部位煙葉量稍足,余味微辣、稍澀,生津微甜,其中上部葉枯焦氣較明顯,鼻腔刺激稍大。 2.3 不同生態區K326質量特征聚類分析 從3個生態區烤煙K326田間農藝性狀、質體色素含量及煙葉物理性狀、常規化學成分、感官質量聚類結果(圖2)可以看出,3個生態區煙葉質量特征可聚為兩類,即昆明生態區和紅河生態區聚為第Ⅰ類,曲靖生態區聚為第Ⅱ類,說明昆明生態區和紅河生態區K326農藝性狀、質體色素含量及煙葉內在品質較為接近,與曲靖生態區存在一定差異。
3 小結與討論
農藝性狀是從外觀形態評價烤煙長勢的重要指標。本研究中,整體以昆明生態區和紅河生態區長勢稍強,3個生態區K326長勢均中等,整體差異較小,說明栽培技術相同,K326田間表現受生態因子的影響不明顯。
昆明生態區和紅河生態區烤煙K326具有較好的光合能力和高香氣量潛能。葉綠素是綠色植物光合作用的基礎物質,其含量的多少及消長規律是反映葉片生理活性變化的重要指標[17],較高的Chl(a/b)表明具有較高的PSⅡ∶PSⅠ,比值越高,說明達到PSⅠ的光能被利用的比例就越高[18]。另外,烤煙質體色素(葉綠素和類胡蘿卜素)是煙葉品質形成的重要物質,其降解后產生的致香物質占中性揮發性物質總量的85%~96%[19]。試驗中,昆明生態區葉綠素總量、類胡蘿卜素含量較低,但葉綠素(a/b)值最高,說明昆明生態區煙葉光合能力較強,生長條件適宜,脅迫較輕。曲靖生態區烤煙光合能力稍弱,但對弱光的利用能力較強,紅河生態區光合生理較強,較有利于中性致香物質前體物的積累,可能與區域大田期熱量較高有關。
董高峰等[20]研究昭通烤煙物理特性的因子分析和聚類分析時指出,煙葉物理特性的區域異質性較明顯。汪孝國等[21]研究認為,氣候因素與烤煙化學成分及可用性關系密切,3個主要的氣候因子與烤煙化學可用性的關聯程度為氣溫>日照>降水。在試驗中,中上部煙葉化學成分和感官質量綜合指數均以昆明生態區最高,說明其化學成分協調性和抽吸品質較好,但物理性狀以紅河生態區較適宜,煙葉加工性能較好,反映了不同生態產區K326煙葉物理性狀適宜性、化學成分協調性及抽吸品質存在區域性,與較大生態尺度下烤煙K326質量特征差異結論一致[9]。本研究采用相同的栽培管理措施,且土壤類型及肥力水平基本一致,因此可以認為,烤煙K326品質方面的差異主要取決于生態因子的不同。
綜上所述,在相同栽培技術條件下,昆明生態區和紅河生態區烤煙質量具有區域相似性,其田間表現及煙葉品質相對較好,與曲靖生態區區域差異較大。反映了生產技術在一定程度上可削弱生態因子對K326品質的主導作用,提高區域間煙葉質量的均質性。
參考文獻:
[1] 李良勇,謝鵬飛,劉 峰,等.湖南瀏陽煙區氣候土壤因素和煙葉質量特點[J].湖南農業大學學報(自然科學版),2006,32(5):497-501.
[2] 許自成,劉國順,劉金海,等.銅山煙區生態因素和煙葉質量特點[J].生態學報,2005,25(7):1748-1753.
[3] 李進平,高友珍.湖北省烤煙生產的氣候分區[J].中國農業氣象,2005,26(4):250-255.
[4] 肖金香,劉正和,王 燕,等.氣候生態因素對烤煙產量與品質的影響及植煙措施研究[J].中國生態農業學報,2003,11(4):158-160.
[5] 孫建鋒,劉 霞,李 偉,等.不同生態條件下烤煙化學成分的相似性研究[J].中國煙草科學,2006,27(3):22-24.
[6] 周冀衡,王 勇,邵 巖,等.產煙國部分煙區烤煙質體色素及主要揮發性香氣物質含量的比較[J].湖南農業大學學報(自然科學版),2005,31(2):128-132.
[7] 常愛霞,張建平,杜詠梅,等.烤煙香型相關化學成分主導的不同產區煙葉聚類分析[J].中國煙草學報,2010,16(2):14-19.
[8] 劉春奎,王建民,李 葆.云南煙區烤煙品種K326主要化學成分特點分析[J].鄭州輕工業學院學報(自然科學版),2010,25(5):44-48.
[9] 尤垂淮,江麗芳,席飛虎,等.不同生態區烤煙K326質量特征差異分析[J].福建農業大學學報(自然科學版),2016,45(3):241-246.
[10] 程 恒,羅華元,杜文杰,等.云南不同生態因子對烤煙品種K326致香成分的影響[J].中國煙草科學,2013,34(3):70-71.
[11] 徐 宸,吳樹成,胡戰軍,等.不同海拔高度對K326烤煙煙葉品質的影響[J].江西農業學報,2012,24(11):113-116.
[12] 王 濤,毛 嵐,高華鋒,等.云南曲靖煙區K326煙葉適宜采收成熟研究[J].作物研究,2016,30(2):152-156.
[13] 何秦軍,章啟發,歐陽政新,等.烤煙K326品種增香提質關鍵烘烤技術研究[J].江西農業學報,2013,25(8):98-100.
[14] 張志高,李立新,饒文平,等.不同移栽期對烤煙K326化學成分及中性致香成分的影響[J].江西農業大學學報,2015,37(3):423-428.
[15] 王彥亭,謝劍平,李志宏.中國煙草種植區劃[M].北京:科學出版社,2010.
[16] 閻克玉,王海燕,李興波,等.烤煙國家標準(40級)河南煙葉葉片厚度、葉質重及葉片密度研究[J].鄭州輕工業學院學報(自然科學版),1999,14(2):45-50.
[17] 潘麗芹,徐小勇,沈 琪,等.不同生境條件下山麻桿葉片色素含量變化研究[J].北方園藝,2010,11(1):150-152.
[18] WALTERS R G. Towards an understanding of photosynthetic acclimation[J]. Journal of Experimental Botany,2005,56(411):435-447.
[19] 周冀衡,楊虹琦,林桂華,等.不同烤煙產區煙葉中主要揮發性香氣物質的研究[J].湖南農業大學學報(自然科學版),2004, 30(1):20-23.
[20] 董高峰,黃 韡,張 強,等.昭通烤煙物理特性的因子分析和聚類分析[J].云南農業大學學報,2013,28(3):360-365.
[21] 汪孝國,王小東,范建立,等.豫西煙區氣候因子與烤煙化學品質關系研究[J].西南農業學報,2008,21(4):989-992.endprint