趙佳佳+任志廣+楊立均+許曉敬+張森+方秀+黃海棠
摘要 通過田間試驗,研究了于烤煙打頂當天進行鉬、鋅單獨及混合葉面噴施對烤煙上部葉開片、內在化學成分和中性致香物質含量的影響。結果表明,葉面噴施鉬或鋅能有效促進上部葉的生長,葉面積顯著高于清水對照;葉面噴施鉬或鋅能顯著提高烤后上部葉的葉長、葉寬、葉質重、填充值和抗張力,降低含梗率;葉面噴施鉬或鋅不同程度地提高上部葉兩糖、總氮和鉀含量,增大糖堿比、鉀氯比,降低煙葉煙堿和氯含量,有效改善煙葉化學成分的協調性;噴施鉬或鋅可顯著增加上部葉中性致香物質總量、各類致香物質含量;鉬和鋅混合噴施的上部葉葉面積、化學成分協調性和中性致香物質總量均高于鉬或鋅的單獨施用,對烤煙上部葉開片、物理性狀、內在品質的改善作用效果最佳。
關鍵詞 烤煙;鉬肥;鋅肥;上部葉;葉面積;物理性狀;化學成分;中性致香物質
中圖分類號 S572;S143.7+2;S147.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)22-0001-03
Effects of Mo and Zn Nutrition on the Quality of Upper Leaves in Flue-cured Tobacco
ZHAO Jia-jia 1 REN Zhi-guang 2 * YANG Li-jun 1 XU Xiao-jing 1 ZHANG Sen 1 FANG Xiu 2 HUANG Hai-tang 1
Abstract A field experiment was conducted to study the effect of Mo or Zn alone and mixed foliar sprayingon the leaf opening,internal chemical composition and neutral aroma content of upper leaves in flue-cured tobacco. The results showed that spraying of Mo or Zn could promote the growth of the upper leaves and the leaf area was significantly higher than that of the control.Spraying Mo or Zn could significantly improve the leaf length,leaf width,leaf weight,filling value and anti-tension of the upper leaves after baking. Spraying Mo or Zn could increase the content of total sugar,total nitrogen and potassium in the upper leaves,increase the ratio of sugar to nicotine,potassium to chlorine,reduce the nicotine and chlorine content of tobacco leaves,and improve the coordination of chemical composition of tobacco leaves;Spraying Mo or Zn could significantly increase the total amount of neutral fragrant substances in the upper leaves and all kinds of fragrant substances;Mixed spraying of Mo or Zn was higher than the separate spraying of Mo or Zn,and the effect of improving the quality of the upper leaves of flue-cured tobacco was the best.
Key words tobacco;Mo nutrition;Zn nutrition;upper leaf;leaf area;physical properties;chemical composition;neutral aroma substance
煙草是以收獲煙葉為主的經濟作物,在生產中經常用葉面噴施的方式補充煙葉營養物質。鉬是作物營養平衡需求中所必需的微量元素,對煙葉的生長發育和內在品質有重要影響[1-3]。
李章海等[4]研究表明,施鉬能明顯提高煙株生長過程煙葉的光合作用,使煙葉鉀含量提高,改善其化學成分協調性。武 麗等[5]研究表明,施鉬可顯著增加煙葉的產量和產值,調節各部位煙葉煙堿積累,增加煙葉大部分香氣成分,使煙葉化學品質和香氣品質顯著提高。
另外,鋅同樣作為作物生長所必需的營養微量元素,具有多種生物特性,可參與生長素的合成,催化體內氧化還原反應,提高葉片的光合速率等,進而促進作物的生長和品質生成[6-8]。黃學躍等[9]研究表明,鋅能增加煙葉的香氣質和香氣量,明顯改善其香吃味,提高煙葉品質。
已有較多研究報道鉬肥和鋅肥在農業生產中的應用,但兩者互作配施的應用效果還鮮有報道,本文通過研究葉面分別噴施鉬肥、鋅肥和兩者混合噴施對烤煙上部葉葉面積、化學成分和中性致香物質含量的影響,探討鉬鋅配施的應用效果,以期提高烤煙上部葉品質和可用性提供參考依據。
1 材料與方法
1.1 試驗概況
試驗于2016年在駐馬店市盤古鄉張崗村進行。供試土壤為黃壤土,基礎土壤養分情況為有機質9.13 g/kg、pH值6.26、堿解氮63.5 mg/kg、速效磷13.6 mg/kg、速效鉀160.8 mg/kg。供試烤煙品種為當地主栽品種云煙87。endprint
1.2 試驗設計
試驗共設4個處理,分別為CK:噴施清水作對照;處理T1:噴施0.1%鉬酸銨溶液;處理T2:噴施0.2%硫酸鋅溶液;處理T3:噴施0.1%鉬酸銨溶液+0.2%硫酸鋅溶液。3次重復,試驗采用隨機區組排列,共12個小區。每個小區植煙200株,植煙行距1.10 m,株距0.55 m,各處理均設置保護行。50%以上中心花開放時打頂,留葉23片,使用化學制劑抑芽。
1.3 試驗實施
4月15日移栽,6月18日打頂,于打頂當天對各處理煙葉進行噴施,均勻噴施葉片正、反兩面,以霧滴不下滴為宜。試驗地氮、磷和鉀肥基肥及追肥用量按照當地常規施肥,保持各個試驗小區的土壤基礎肥力一致。其他田間栽培管理措施與當地優質煙葉生產栽培管理措施保持一致。
1.4 測定內容與方法
1.4.1 上部葉葉面積的測定。每個試驗小區選取長勢均勻并具有代表性的5株煙,掛牌標記,分別于打頂當天、打頂后10 d、打頂后20 d、打頂后30 d測量每株煙上部5片煙葉的葉長、葉寬(葉長:伸直葉片,用直尺量取葉尖至葉基部的距離;葉寬:將葉片平整展開,用直尺量取2葉邊最寬部分)。上部煙葉面積=0.634 5×葉長×葉寬。
1.4.2 烤后上部葉物理性狀測定。物理性狀共檢測7項[10]。單葉重的測定:采用平衡水分稱重法;含梗率的測定采用稱重法;葉質重的測定采用打孔鋁盒稱重法;填充值用DCZ-3型填充值儀測定;抗張強度的測定采用ZKW-3型薄片抗張強度試驗機測定,每個指標重復測定3次。
1.4.3 煙葉化學成分的測定。每個處理按照《烤煙42級國標品質標準》取上部葉烤后煙樣(B2F)各1.0 kg,用于常規化學成分的測定,烤后煙葉還原糖和水溶性總糖含量采用3,5-二硝基水楊酸法、煙堿含量采用紫外分光光度計法[11],總氮含量采用凱氏定氮法[12]、鉀離子含量采用火焰光度計法[13]、氯離子含量采用滴定法[14],每個指標重復測定3次。
1.4.4 中性致香物質含量的測定。由國家煙草栽培生理生化研究基地使用GC/MC(HP5890-5972氣-質聯用儀)儀器,內標法[15]測試分析煙葉中性致香物質含量。
1.5 數據處理
采用Excel 2010初步處理試驗數據;采用SPSS20.0進行單因素方差分析和多重比較;利用Excel 2010軟件繪制圖表。
2 結果與分析
2.1 不同處理對烤煙上部葉葉面積的影響
從表1可以看出,打頂當天不同處理的葉面積無顯著差異,表明各處理選取煙株長勢一致,在處理后3個時期,各處理間達到了0.05的顯著差異水平。打頂后10 d,煙葉葉面積以處理T3最大,顯著高于其他處理,處理T1、T2無差異,CK顯著最低;打頂后20 d,處理T3煙葉葉面積最大,CK最低,高低順序表現為處理T3 >處理T1>處理T2>CK;打頂后30 d,各處理葉面積達到最大,處理T3葉面積最高,為1 586.21 cm2,處理T1、T2、T3較CK分別顯著增加了26.7%、19.8%、41.1%。說明3個處理均能不同程度地提高上部葉葉面積,其中處理T3效果優于處理T1、T2。
2.2 不同處理對烤煙上部葉物理特性的影響
從表2可以看出,烤后不同處理上部煙葉的葉長、葉寬、單葉重、抗張力和葉質重均顯著高于CK,以處理T3最大,處理T1次之,具體順序表現為處理T3>處理T1>處理T2>CK;含梗率以CK最高,處理T1、T2、T3分別較CK降低了6.76%、5.81%、8.57%;煙葉填充值以處理T3最大,處理T2次之,CK最低。說明葉面噴施鉬或鋅可有效改善烤后上部葉的物理性狀,其中鉬、鋅肥配施對煙葉質量的提高明顯高于兩者單獨施用。
2.3 不同處理對烤煙上部葉化學成分的影響
從表3可以看出,各處理煙葉化學成分含量具有一定的差異,煙堿含量以CK最高,顯著高于其他處理,處理T3煙堿含量最低,處理T1、T2間無差異;總糖、還原糖含量均以處理T3最高,CK最低,各處理間兩糖含量高低順序為處理T3>處理T2>處理T1>CK;總氮含量處理T3最高,處理T1、T2、T3總氮含量顯著高于CK;鉀含量以處理T4顯著最高,CK最低,處理T1、T2、T3煙葉鉀含量分別較CK顯著增加了17.4%、27.3%、38.8%;氯離子以CK最高,處理T3最低,處理T1、T2、T3分別較CK顯著降低18.6%、24.4%、32.6%;糖堿比、鉀氯比均以處理T3最大,CK最小,處理T1和處理T2之間無差異,高低順序表現為處理T3>處理T2>處理T1>CK。綜合顯示,不同處理均能在一定程度上提高上部葉兩糖、總氮和鉀含量,增大糖堿比、鉀氯比,降低煙葉煙堿和氯含量,其中處理T3較處理T1、T2對各化學成分含量影響更為突出。
2.4 不同處理對烤煙煙葉中性致香物質含量的影響
從表4可以看出,煙葉各類中性香氣物質在處理間表現出一定的差異。類胡蘿卜素類含量以處理T3最高,處理T2最低,處理T3顯著高于處理T2,但兩者與CK和處理T1均無顯著差異;苯丙氨酸類含量處理T3、T1顯著高于其他處理,CK最低,表現為處理T3>處理T1>處理T2>CK;美拉德反應產物含量以處理T3最高,為17.44 μg/g,處理T2與處理T1之間無差異,但均顯著高于CK;類西柏烷類含量以處理T1最高,CK最低,各處理相互之間差異顯著,具體表現為處理T1>處理T2>處理T3>CK;新植二烯含量以處理T3最高,處理T1次之,高低順序為處理T3>處理T1>處理T2>CK;中性香氣物質總量處理T3最高,為1 123.73 μg/g,處理T1次之,為1 010.71 μg/g,處理T1、T2、T3較CK分別顯著增加了35.6%、25.8%、50.7%。綜合分析,不同處理可不同程度地提高煙葉的致香物質含量,處理T1對香氣物質含量的提高多于處理T2,但在互作條件下,處理T3對香氣物質含量的貢獻作用最大,效果最佳。endprint
3 結論與討論
烤煙上部葉具有組織結構緊密、開片效果不佳、葉片偏厚等特點,以致影響到工業利用。李余湘等[16]研究表明,施鉬促進煙葉葉面積增大,特別是顯著提高了上部葉葉長;呂大樹等[17]研究表明,單獨噴施鋅肥或鉬肥可有效促進煙葉的生長發育,煙葉葉長、葉寬保持在較高水平,成熟期噴施鋅肥效果最好。本研究表明,不同處理均能顯著提高烤煙上部葉葉面積,可能是鋅肥參與生長素代謝,噴施鋅肥有效促進了生長素的合成,同時,鉬和鋅營養均可提高煙葉的光合速率,增大干物質積累[18-19],從而促進了煙葉生長,增大了葉面積。其中鉬、鋅肥配施的上部葉葉面積在各時期表現最大,顯著高于鉬肥和鋅肥的單獨噴施。
物理性狀是評價煙葉可用性的重要因素,物理性狀的改善有利于提高煙葉的等級質量,從而降低成本,提高企業效益[20]。本試驗結果表明,葉面噴施鉬或鋅均能顯著提高上部葉的物理性狀,其中鉬、鋅肥配施較兩者單獨噴施煙葉葉長、葉寬、單葉重、葉質重、抗張力和填充值均有所增加,含梗率較對照降幅更大,作用效果更好。
煙葉適宜的內在化學成分可有效提高其吸食品質,改善煙氣特性,較大影響著煙葉的香吃味[21]。萄劍渝等[22]研究表明,葉面噴施鉬肥增糖降堿作用明顯,煙葉鉀含量顯著提高,有效改善烤后煙葉化學成分的協調性。闞宏偉等[23]研究表明,施鉬可提高烤煙煙葉總糖、還原糖的含量,降低總氮含量,使煙葉糖堿比、氮堿比和鉀氯比更趨于協調。胡國松等[24]研究表明,施鋅對烤煙煙葉的還原糖、煙堿及氮/堿比的影響較小,對糖堿比和香吃味的改善作用較大。本試驗研究表明,葉面噴施鉬、鋅肥不同程度地提高上部葉兩糖、總氮和鉀含量,增大糖堿比、鉀氯比,降低煙葉煙堿和氯含量,可能是鉬鋅施用參與了煙葉的碳氮代謝,同時抑制了煙堿在上部葉的積累,使各化學成分比例協調。其中,噴施0.1%鉬酸銨溶液+0.2%硫酸鋅溶液處理鉀含量較清水對照增加38.8%,增幅最大;煙堿、氯分別較清水對照降低18.9%、32.6%,降幅最大,與前人研究結果一致。說明鉬鋅配施較鉬和鋅單施更有效地協調煙葉內在化學成分的含量,改善煙葉的品質。
煙葉的香氣物質種類和含量一定程度上決定著煙葉品質的優劣,并且煙葉的香氣質量與煙葉中的致香物質成分含量有著密切相關[25]。
郭曉惠等[26]研究表明,葉面噴施鉬使煙葉內中性致香物質總量和大部分的致香成分含量有效提高,煙葉香氣指數B值增大。韋鳳杰等[27]研究發現,鋅明顯提高了烤煙煙葉中β-大馬酮、新植二烯等香氣物質的含量,促進煙葉內苯丙氨酸類、棕色化產物類和類胡蘿卜素類香氣物質,顯著增加上部葉類西柏烷類香氣物質含量。本試驗研究表明,葉面噴施鉬肥或鋅肥可顯著增加上部葉中性致香物質含量,這與黃泰松等[28]、柴家榮等[29]的研究結果一致。其中鉬肥較清水對照香氣物質含量的提高多于鋅肥,但鉬、鋅肥配施無論在中性致香物質總量,還是在類胡蘿卜素類、苯丙氨酸類、美拉德反應產物、類西柏烷類、新植二烯各類物質的含量均顯著高于鉬或鋅的單獨噴施,其在鉬、鋅肥混合噴施條件下對香氣物質含量的貢獻最大。
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