王夸平+周靜媛+郭生云+韓智強+劉勁蕓+徐世濤
摘要:為了對煙用菊苣(Cichorium intybus L.)進行提純復壯和種植開發,建立從源頭到產品的天然煙用香料控制保障體系,在云南石林開展了菊苣不同表型生長特性及其在卷煙中的應用研究。結果表明,生長表型為綠脈淺齒型(LMQC)、紅脈淺齒型(HMQC)、紅脈鋸齒型(HMJC)3種,所占比例分別為35%、15%、50%。3種表型菊苣的植物學特征差異不大,同一時期抽薹率表現為:紅脈淺齒型>綠脈淺齒型>紅脈鋸齒型;產量高低表現為:紅脈鋸齒型>綠脈淺齒型>紅脈淺齒型,其中紅脈鋸齒型產量為16 480.5 kg/hm2,與其余兩個表型差異明顯。感官評價以紅脈鋸齒型最佳。綜合考慮,紅脈鋸齒型更適宜作為煙用菊苣進行推廣種植。
關鍵詞:菊苣(Cichorium intybus L.);表型;生長特性;產量
中圖分類號:S572;Q949.91 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2017)21-4081-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.21.021
Growth Characteristics of Different Phenotypes of Tobacco Chicory
and Its Application in Cigarettes
WANG Kua-ping,ZHOU Jing-yuan,GUO Sheng-yun,HAN Zhi-qiang,LIU Jing-yun,XU Shi-tao
(Yunnan Industrial Tobacco Hi-Tech Material Co., Ltd., Kunming 650106, China)
Abstract: In order to purify and renovate tobacco chicory,establishing the natural tobacco flavor control system from source to product,a research was carried out in Shilin of Yunnan province about the growth characteristics of different phenotypes of tobacco chicory and its application in cigarettes. The results showed that three phenotypes of LMQC,HMQC and HMJC comprise 35%,15% and 50%,respectively. There was no great difference in their botanical characteristics. The bolting rates at the same phase were as follows:HMQC>LMQC>HMJC. The yield was as follows:HMJC>LMQC>HMQC. HMJC got 16 480.5 kg/hm2,which is obviously different from the other two phenotypes. As for sensory evaluation,HMJC got the highest scores. In conclusion,HMJC is more suitable as tobacco chicory for promotion and cultivation.
Key words: chicory(Cichorium intybus L.); phenotypes; growth characteristics; yield
菊苣(Cichorium intybus L.)為菊科(Compositae)菊苣屬(Cichorium)多年生草本植物,廣泛分布于歐洲、亞洲和北非[1]。菊苣應用價值較大,在作為牧草[2-5]、蔬菜[6]、中藥材[7-9]、香料[10]、保健食品[11]等方面均有應用。全國各地在引種、栽培技術研究和推廣應用等方面已有大量文獻報道[12-19],云南迪慶香格里拉市[20]、昭通大關縣[21]、楚雄牟定縣[22]亦作為飼料進行推廣種植。目前,菊苣主要以外購種進行種植,在栽培引種過程中往往會發生一些變異。羅燕等[23-25]從形態學、細胞學和分子水平綜述了菊苣種質資源的遺傳多樣性研究概況,并利用SRAP分子標記技術對來自5大地理類群的48份菊苣材料的遺傳多樣性進行了研究,表明供試菊苣種質具有豐富的遺傳變異性。
天然香料由于其組成成分多,致香作用比人工合成香料的單一成分更加豐富飽滿,在卷煙中的應用逐漸受到國內煙草行業的重視。菊苣浸膏(Chicory concrete)作為一種天然煙用香料,與煙香諧調性較好,緩和辛辣刺激,燃吸時可進一步產生香味物質,改善吸味,增強勁頭[26-28]。但是,關于菊苣栽培作煙草用香料的專題研究和報道較少,對不同表型的菊苣在煙草加香加料中的應用研究也未見報道。因此,本研究對煙用菊苣不同表型的生長特性進行研究,并在卷煙中進行應用評價,旨在為煙用菊苣的提純復壯、新品種選育和推廣種植提供理論依據,以期為卷煙企業建立從源頭到產品的天然煙用香料控制保障體系提供支持。
1 材料與方法
1.1 試驗材料及主要儀器
普那菊苣種子購自北京克勞沃草業技術開發中心;復合肥(15∶10∶20)由云南天騰化工有限公司生產;尿素(N≥46.4%)由貴州宜化化工有限責任公司生產;鉀肥(K2O≥51.0%)由國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司生產。endprint
FA1004型電子天平(上海方瑞儀器有限公司)、瑞士Buchi旋轉蒸發儀(瑞士步琦有限公司)、真空泵(上海鑄鼎真空設備制造有限公司)等。
1.2 試驗地概況
試驗地位于云南省昆明市石林香料植物種植試驗示范基地,位置東經103°22′34.99″,北緯24°55′9.35″,海拔1 908 m,年平均溫度17.3 ℃,年平均降水量996.6 mm。土壤屬山原紅壤,pH 6.1,有機質23.17 g/kg,全氮1.28 g/kg,堿解氮94.19 mg/kg,速效磷9.54 mg/kg,速效鉀41.75 mg/kg。
1.3 試驗設計
試驗于2015年5-12月進行,采用完全隨機區組設計,小區面積100 m2,重復3次。按株行距30 cm×30 cm進行打塘播種,每穴2~3粒種子;出苗前保持土壤濕潤,確保種子正常出苗;3葉1心時間苗,每穴留1株健壯幼苗。間苗后用尿素進行第一次施肥,施肥量為150 kg/hm2;蓮座期追施復合肥,施肥量為450 kg/hm2;收獲前50 d追施一次鉀肥,施肥量為450 kg/hm2。其余按田間常規管理要求進行。
1.4 指標測定
觀察統計不同小區菊苣表型比例,并在每種類型中隨機選取30株掛牌標記。在播后60、90、120、150 d測定不同表型菊苣的株高、總葉片數、最大葉長、最大葉寬。根莖采挖洗凈后測定鮮重和干重。
1.5 提取評價
選擇生長周期150 d的不同表型菊苣的根莖,洗凈切片曬干,150 ℃烘烤0.5 h。取100 g置于圓底燒瓶中,按料液比1∶5加入70%乙醇溶液,加熱回流提取后過濾,收集濾液醇沉24 h,真空濃縮制備不同表型的菊苣提取物。將菊苣提取物用丙二醇稀釋至10%,按照0.05%、0.10%、0.15%的添加比例,采用香精香料注射儀注射到云煙(紫)煙支上,加香煙支在相對濕度65%、溫度(22±2) ℃條件下靜置24 h后,以在售產品為對照,由卷煙評吸專家依據《單體香原料香韻及可用性感官評價方法》進行感官評吸。
1.6 統計分析
數據采用Excel和SPSS 19.0軟件進行統計分析。
2 結果與分析
2.1 菊苣表型比例
圖1統計結果顯示,石林地區菊苣表現類型為紅脈鋸齒型(HMJC)、綠脈淺齒型(LMQC)和紅脈淺齒型(HMQC)3種。紅脈鋸齒型菊苣所占比例較大,為50%,其次為綠脈淺齒型,比例為35%,紅脈淺齒型比例最低,為15%。
2.2 菊苣不同表型的植物學特性
從表1可以看出,同一生長周期,3種表型菊苣總葉片數、最大葉長、最大葉寬無顯著差異;紅脈鋸齒型株高低于其他兩種表型,生長前期的差異達極顯著,但后期差異不大,主要是后期菊苣開始抽薹所致。
2.3 菊苣不同表型的抽薹情況
從表2可以看出,紅脈淺齒型開始抽薹時間為播種后77 d,紅脈鋸齒型為播種后85 d,二者相差8 d。菊苣各表型生長90、120、150 d的抽薹率見表3,從表3可以看出,同一生長時期,紅脈鋸齒型抽薹率最低,其次為綠脈淺齒型,紅脈淺齒型抽薹率最高。由于植物生殖生長會消耗根部的營養成分,菊苣抽薹時間和抽薹率直接影響有效肉質根的產量,因此選擇抽薹時間晚、抽薹率低的品種有利于提高產量。
2.4 菊苣不同表型的產量
從表4可以看出,紅脈鋸齒型的鮮質量和干質量與其他兩個表型均差異明顯,鮮質量為16 480.5 kg/hm2,干質量為3 780.0 kg/hm2,紅脈鋸齒型的產量較高。
2.5 菊苣不同表型在卷煙中應用的感官評價
從表5可以看出,菊苣3種表型提取物添加到卷煙中后對卷煙抽吸品質均有所改善,主要功效為提升香氣質,增加煙氣濃度,掩蓋雜氣,改善余味,煙香較諧調。添加量以0.10%的綜合得分較高,其中又以紅脈鋸齒型的得分最高。
3 小結
變異是進化的基礎,植物表型可塑性有利于增強有機體生存競爭和增加遺傳變異的機會,從而增強其適應能力[29]。研究結果顯示,石林地區菊苣表現出3種不同的表型,各種表型的根莖產量及其提取物在卷煙中的功效也有差異。但是,植物變異是外在環境和內在因素的綜合表現,菊苣的3種表型是可遺傳的變異還是不可遺傳的變異還有待進一步研究。另外,菊苣為異花傳粉植物,其大量的變異性被保存在雜合子狀態下的隱性基因里,采用種子擴繁時會通過遺傳重組出現種類遺傳變異現象。在后續研究工作中,需要進一步針對菊苣不同的表型開展組織培養、分株繁殖等種苗產業化關鍵技術研究,為菊苣提純復壯和種植推廣提供技術支持。
菊苣用途廣、易種植、產量高,是一種具有發展前景的作物。目前云南主要作為牧草進行種植,利用部位以莖葉為主,而在卷煙中主要使用根部提取物。因此,利用現有資源和種植基礎,探索資源最大化利用途徑,提高種植效益,構建天然植物資源推廣種植和綜合開發利用模式,不僅可以提高農民的種植效益,促進當地經濟社會的發展,而且可以為云產卷煙提供優質穩定的原料。
參考文獻:
[1] 中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志[M].北京:科學出版社,1997.
[2] 王佺珍,崔 健.牧草菊苣及其利用潛力I品種及生產性能[J].草業科學,2010,27(1):144-150.
[3] 王佺珍,崔 健.牧草菊苣及其利用潛力II品種及生產性能[J].草業科學,2010,27(2):150-156.
[4] KIDANE A,PARISSI Z M,HOUDIJK J G M,et al. Chicory as promising bioactive forage for sheep production[A].Alternative functions of grassland[C]. Proceedings of the 15th European Grassland Federation Symposium,2009. 394-397.endprint
[5] 楊志亮,黃碧能,唐和燕,等.菊苣養豬對比試驗[J].當代畜牧,2007(2):29-30.
[6] 張建國.走進奧運的特種蔬菜——菊苣[J].中國果菜,2007(5):49.
[7] SINKOVI L,VIDRIH R,ABRAM V. Leaf phenolic fingerprints of chicory cultivars(Cichorium intybus L.) hydroponically forced in different nutrient solutions[J].Food Science and Technology,2016(74):346-352.
[8] HAZRA B,SARKAR R,BHATTACHARYYA S,et al. Tumour inhibitory activity of chicory root extract against Ehrlich ascites carcinoma in mice[J]. Fitoterapia,2002,73(7-8):730-733.
[9] PETROVIC J,STANOJKOVIC A,C LJ,et al. Antibacterial activity of Cichorium intybus[J].Fitoterapia,2004,75(7-8):737-739.
[10] FADEL H H,ABDEL MAGEED M A,LOTFY S N. Quality and flavour stability of coffee substitute prepared by extrusion of wheat germ and chicory roots[J].Amino Acids,2008,34(2):307-314.
[11] 吳洪新,呼天明,張存莉,等.菊苣菊粉提取與純化研究[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2006,34(6):91-95.
[12] 王建軍,汪宗仁,劉桂萍,等.勃利縣菊苣優質高產栽培技術[J].安徽農學通報,2015,21(5):60,62.
[13] 趙風華,陳 阜.北京地區引種飼用菊苣耗水規律初探[J].作物雜志,2004(3):12-14.
[14] 陸翠芳.歐洲菊苣引種試驗初報[J].內蒙古農業科技,2008(5):46-48.
[15] 吳素琴,萬力生,耿本仁,等.引種新西蘭優良牧草草地普那菊苣試驗總結[J].寧夏農林科技,2000(4):28-30.
[16] 吳井生,朱孟玲,房 震,等.南方地區菊苣引種試驗初報[J].江蘇農業科學,2007(4):150-152.
[17] 張天雙.普那菊苣在九寨溝適應性觀察試驗報告[J].畜牧業,2006(202):23-24.
[18] 韓永芬,舒健虹,陳培燕.黔引普那菊苣開花特性及種子形成規律[J].貴州農業科學,2009,37(2):90-91.
[19] 熊先勤,韓永芬,陳培燕,等.普那菊苣生長發育規律研究[J].草業科學,2006,23(7):23-27.
[20] 和麗海.香格里拉市菊苣草種植利用與效益分析[J].農民致富之友,2015(7):108.
[21] 盧云德.大關縣菊苣的種植與使用技術[J].中國畜禽種業,2015(1):37-38.
[22] 陸翠芳.歐洲菊苣引種試驗初報[J].內蒙古農業科技,2008(5):46.
[23] 羅 燕,白史且,彭 燕,等.菊苣種質資源研究進展[J].草業學報,2010,27(7):123-132.
[24] 羅 燕,白史且,彭 燕,等.菊苣種質資源遺傳多樣性的SRAP研究[J].草業學報,2010,19(5):139-147.
[25] 羅 燕,白史且,彭 燕,等.菊苣種質資源的重要形態性狀的變異研究[J].草業學報,2011,19(1):107-112.
[26] 陳連官.菊苣浸膏及在煙用香精上的應用[J].四川日化,1995(1):28-29.
[27] 陳連官.菊苣浸膏及其在卷煙加香加料上的應用[J].四川日化,1995(3):19-21.
[28] 黃嘉礽.煙草工業手冊[M].北京:中國輕工業出版社,1999.
[29] 陳家寬,楊 繼.植物進化生物學[M].武漢:武漢大學出版社,1994.endprint