增施不同有機肥料對烤煙中上部中性致香成分的影響

鄭亞楠，趙銘欽，王一丁，單圓圓，劉 芳，毛亞博，康家豪

(河南農業大學煙草學院，河南 鄭州 450002)

增施不同有機肥料對烤煙中上部中性致香成分的影響

鄭亞楠，趙銘欽*，王一丁，單圓圓，劉 芳，毛亞博，康家豪

(河南農業大學煙草學院，河南 鄭州 450002)

本文研究了施用不同有機肥料對烤煙中性致香物質的影響。以中煙100為試驗材料，采用隨機區組設計，通過方差分析和顯著性檢驗進行研究。結果表明，處理T2(增施芝麻)煙株上部葉新植二烯含量(1025.76 μg/g)最高，處理T5(豆漿灌根)中部葉新植二烯含量(1322.02 μg/g)最高，且中、上部煙葉的類胡蘿卜素降解產物總量也最高；處理T5(豆漿灌根)各部位煙葉的芳香族氨基酸降解產物、類西柏烷降解產物總量均最高，且上部葉的美拉德反應產物總量也最高(24.76 μg/g)；在感官質量評吸方面，以T5(豆漿灌根)各部位總得分最高，具體表現在香氣量較足，香氣質較純凈，雜氣較輕。綜合各種致香成分含量和感官評吸質量來看，處理T5(豆漿灌根)更能顯著提高中上部煙葉中性致香成分含量，其次為芝麻處理，豆糝和小磨油處理效果稍差。

烤煙；有機肥料；致香物質；評吸質量；品質

香氣是評價煙葉內在質量的核心內容和重要指標，而中性致香成分對煙葉香氣品質有重要貢獻[1-3]。近年來，由于化肥的大量施用，致使土壤板結、微生物活性降低營養元素利用率下降，最終影響煙葉品質，使香氣成分不足，吃味變淡，降低煙葉價值，難以滿足卷煙工業對原料的需求[4-6]。有機肥料中富含大量的有機質以及磷素和鉀素，因此施用有機肥料能在一定程度上提高植煙土壤中有機質的含量，調節土壤中的碳庫與氮庫，改善土壤的物理性質，增大土壤容重，影響土壤微生物活性和土壤酶活性，從而改善煙株對養分吸收的土壤環境[7]；進而改善煙葉的化學成分，使各組分比較協調，提高烤煙各類中性致香物質含量和中性致香物質總量，賦予煙葉優良品質，從而提高上等煙的比例[8-9]。由于不同的有機肥料養分釋放特點也有所不同，使有機肥施用效果產生差異。因此，充分合理地利用有機肥料，對改善烤煙的質量風格以及指導烤煙施肥具有重要意義。為此，本試驗通過比較施用不同種類有機肥料對烤煙中上部煙葉中性致香物質含量的影響，旨在為提高煙葉品質提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2014-2015年在漯河市臨潁縣進行，供試品種為中煙100。供試土壤為黃褐土，pH 7.53，速效氮含量57.69 mg/kg，速效磷含量12.37 mg/kg，速效鉀含量148.43 mg/kg，有機質含量11.35 g/kg。試驗田為肥力均勻、地勢平坦的地塊。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，試驗設5個處理。T1(CK)：常規施肥；T2：常規施肥+60 kg/hm2炒熟芝麻；T3：常規施肥+30 kg/hm2小磨油(市售)；T4：常規施肥+60 kg/hm2豆糝(用2 %敵百蟲液噴施潤)；T5：常規施肥+150 kg/hm2豆漿發酵后(使用時兌水8500 kg/hm2)于煙苗，移栽后20 d灌入煙株根部(0.5 kg/株)，T1～T4為有機肥料于移栽時穴施隨即封土。常規施肥以當地的施肥水平為準，田間管理按規范化栽培措施進行。3次重復，每個小區面積200.1 m2，區組設通道，四周設保護行，種植密度120 cm×50 cm。

1.3 測定項目與方法

中性致香成分采用水蒸氣蒸餾-二氯甲烷溶劑萃取法[10]進行提取，所得樣品以GC/MS鑒定結果和NIST庫檢索定性，以峰面積所占的百分比計算各組分的相對含量。

感官評吸由吉林煙草工業有限責任公司技術中心卷煙評吸委員會專家參照YC/T138-1998煙草及煙制品感官評吸方法進行百分制單料煙的感官評吸。

1.4 數據分析方法

試驗數據采用 Excel 2010以及 SPSS 17.0進行統計分析。

表1 施用不同有機肥料對中上部烤煙新植二烯的影響

注：同列不同小寫字母表示在(P<5 %)下處理間達到顯著差異。

Notes: Different lowercase letters within the same column among treatments reached significant difference at the 5 % level. The same as below.

表2 增施不同有機肥料對中部葉類胡蘿卜素降解產物的影響

表3 增施不同有機物料對上部葉類胡蘿卜素降解產物的影響

2 結果與分析

2.1 施用有機肥對烤后煙葉新植二烯含量的影響

從表1可以看出，施用有機肥料均能不同程度的增加中上部煙葉新植二烯的含量。在上部葉中，T2 處理的新植二烯含量最高(1025.76 μg/g)，且與其它各處理存在顯著性差異，T4處理新植二烯含量最低(956.33 μg/g)；在中部葉中，T5處理的新植二烯含量最高(1322.02 μg/g)，且與其它各處理存在顯著差異，T3處理新植二烯含量最低(826.44 μg/g)。

2.2 施用有機肥對烤后煙葉類胡蘿素降解產物的影響

從表2～3可以看出，在中上部煙葉的類胡蘿卜素降解產物中，β-大馬酮含量占類胡蘿卜素降解產物總量的29.84 %～38.31 %，法尼基丙酮占19.93 %～25.79 %，巨豆三烯酮的4種異構體占17.20 %～20.17 %，其它致香成分含量均偏低。

中部葉。由表2可知，增施有機肥可不同程度的提高煙葉香氣成分。在所有施肥處理中，T5處理的芳樟醇、β-二氫大馬酮、β-環檸檬醛、巨豆三烯酮的4種同分異構體、螺巖蘭草酮、法尼基丙酮含量最高，T2處理的β-大馬酮、香葉基丙酮含量最高，T3處理的氧化異佛爾酮、二氫獼猴桃內酯、3-羥基-β-二氫大馬酮含量最高。

上部葉。與處理T1相比，其它4個處理的各種香氣成分均有不同程度地增加(表3)。在所有處理中，β-大馬酮、3-羥基-β-二氫大馬酮、螺巖蘭草酮以處理T2含量最高，6-甲基-5-庚烯-2-醇以T3處理最高，芳樟醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-二氫大馬酮、香葉基丙酮、β-環檸檬醛、二氫獼猴桃內酯、巨豆三烯酮的4種異構體、法尼基丙酮、愈創木酚以T5處理最高。

施用有機肥料處理的中上部煙葉中的某些重要香氣成分均有不同程度的增加，尤其是新植二烯、β-大馬酮、法尼基丙酮、4種巨豆三烯酮異構體；在新植二烯和類胡蘿卜素降解產物總量上各處理均以T5含量較高。由此得出，處理T5效果最好。

2.3 施用有機肥料對非質體色素降解產物的影響

烤煙非質體色素降解產物一般分為3大類：梅拉德反應產物、芳香族氨基酸降解產物、類西柏烷降解產物。煙葉中芳香族氨基酸降解產物主要由苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、苯乙醇，梅拉德反應產物主要由糠醛、糠醇、2-乙酰呋喃、5-甲基糠醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮、2-乙酰吡咯，類西柏烷降解產物主要是茄酮。由表4可以得出，與處理T1相比，處理T2中部葉美拉德反應產物較高，處理T5中部葉芳香族氨基酸降解產物和類西柏烷降解產物均較高，而處理T3中部葉在所有非質體色素中均最低，處理T5上部葉美拉德反應物、芳香族氨基酸降解產物、類西柏烷降解產物均較高，而處理T2上部葉美拉德反應產物最低，處理T3上部葉芳香族氨基酸降解產物最低，處理T4上部葉類西柏烷降解產物最低。從非質體色素降解產物總量上看，處理T5中上部葉總量均最高，T2處理次之，T3、T4處理較低。

表4 有機肥料對中上部烤煙非質體色素降解產物的影響

表5 施用不同有機肥料對烤煙中上部葉感官評吸質量的影響

2.4 施用有機肥料對中上部煙葉評吸結果的影響

施用有機肥對中上部煙葉的感官評吸結果(表5)表明，不同肥料處理均能提高煙葉的評吸質量。通過不同處理間的比較，處理T5中上部煙葉感官評吸總得分均較高，具體表現在，香氣質純凈、香氣量較足、雜氣和刺激性減輕、余味舒適、勁頭舒適、燃燒性好，處理T2 次之，處理T3和處理T4得分較低。其中，中部葉的評吸總得分均比上部葉高。

3 討 論

本試驗結果表明，在質體色素降解產物方面，與T1處理相比，施用有機肥料均能顯著增加新植二烯、β-大馬酮、法尼基丙酮、4種巨豆三烯酮異構體的含量。可能因為有機肥富含蛋白質、氨基酸的優勢，是微生物繁殖的高效營養基質[11]，從而有利于土壤微生物的繁殖，改善土壤環境，促進根系發育[12-13]，為煙株的整個生育期提供足夠的養分，平衡生育期間的碳氮代謝，促進致香物的合成與積累[14-15]，而碳氮代謝的變化會影響煙葉香吃味[16]。通過不同肥料處理間的比較，各處理中上部煙葉新植二烯、類胡蘿卜素降解產物總量表現差異較大，其中以T5處理的大部分質體色素降解產物含量幾乎最高，如新植二烯、4種巨豆三烯酮異構體等，且這些成分能有效改善煙葉感官質量，這與以往的研究結果基本一致[17-18]。

在非質體色素降解產物方面，T5處理中上部煙葉的總含量最高。與T1處理相比，T5處理能顯著增加中上部煙葉的美拉德反應產物、芳香族氨基酸降解產物、類西柏烷降解產物的含量。這與以往研究結果基本一致[19]。

研究結果顯示，施用不同類型有機肥料均能提高中上部煙葉中性致香成分總含量。具體表現在，處理T5各部位中性致香成分總含量最高，處理T2次之，處理T3、T4與T1(CK)相比增加幅度較低，說明處理T5(豆漿灌根)的效果最好，可能因為發酵后的豆漿中較多含氮小分子有機物更易于煙苗的吸收和轉化為中性致香前體物氨基酸。于移栽后20 d用豆漿灌根，起到了施肥與灌溉的雙重作用[18,20-21]。本試驗結果表明，在煙葉感官質量評吸方面，處理T5在烤煙中上部葉感官質量最好，其香氣量較足，香氣質較純凈，雜氣較輕，與韓富根等的研究結果基本一致[19]。增施豆漿促使煙葉中化學成分和香氣等含量的平衡協調[20,22-24]，而這些成分對感官質量有顯著影響[25-26]。如：總氮、煙堿、兩糖比與總體感官質量呈現負相關；總糖、還原糖、有機鉀與總體感官質量呈現正相關[27-28]。

4 結 論

不同類型的有機肥料均能在一定程度上提高中上部煙葉各組分香氣含量和中性致香成分總量。研究結果表明，處理T5(豆漿灌根)能顯著提高中上部煙葉中性致香成分含量，尤其是新植二烯、類胡蘿卜素降解產物的含量；處理T5(豆漿灌根)中上部煙葉感官質量總得分均最高，尤其香氣較純凈，香氣量較足，余味舒適較明顯。綜合分析可得，豆漿灌根處理對提高烤煙中上部中性致香成分效果最好。

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(責任編輯 李山云)

EffectsofApplicationofDifferentTypesofOrganicFertilizeronNeutralAromaComponentsinMiddleandUpperLeavesofFlue-curedTobacco

ZHENG Ya-nan, ZHAO Ming-qin*, WANG Yi-ding, SHAN Yuan-yuan, LIU Fang, MAO Ya-bo, KANG Jia-hao
(College of Tobacco, Henan Agriculture University, Henan Zhengzhou 450002, China)

The effects of applying different types of organic fertilizer on neutral aroma component contents of upper and central leaves were studied with Zhongyan100 as the sample using randomized blocks design, and the data by using variance analysis, significance test and other methods were analyzed. The result showed that T2 resulted in the highest content of neophytadiene(1025.76 μg/g)in upper leaves, while T5 resulted in the highest content of neophytadiene (1322.02 μg/g)in middle leaves and also resulted in the greatest total carotenoid catabolites in all positions, the content of aromatic AA catabolites and cembratriendiol catabolites in two positions was the highest, and the greatest(24.76 μg/g)the total of mail lard reaction in upper leaves. Sensory smoking results indicated that T5 was the best in all of the treatments.After taste of their pure aroma, adequate aroma and comfortable, the T5 was more effective than other treatments to increase the content and harmony of aroma components.

Flue-cured tobacco; Organic fertilizer; Aroma substances; Smoking quality; Quality

1001-4829(2017)3-0629-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.3.026

S572.06

A

2016-03-15

吉林煙草工業有限責任公司項目“提高河南基地上六片葉可用性技術研究與示范開發”(JY2013001)

鄭亞楠(1992-)，女，河南駐馬店人，碩士研究生，研究方向為煙草栽培生理生化研究，E-mail:2422359015@qq.com, *為通訊作者, E-mail:zhaomingqin@126.com。