含不同濃度腐殖酸的葉面肥對煙草生長和煙葉品質的影響

崔步云， 楊浩宇， 韋鳳杰， 劉文濤， 李雅琪， 吳鳴建

(1.鄭州大學化工與能源學院，河南鄭州 450001； 2.河南省煙草公司，河南鄭州 450002； 3.鄭州大學材料科學與工程學院，河南鄭州 450001)

腐殖酸是一種由芳香族及多種官能團構成的高分子有機物質。研究表明，腐殖酸能夠改良土壤結構[1]，增強煙草植株的生理活性[2]，促進作物生長發育[3-4]，提高作物品質[1]。腐殖酸能夠絡合金屬離子，促進其在植物體內運轉，起到一定的刺激作用[5]，其中對根的刺激尤為明顯[6]。此外，腐殖酸可提高煙葉的鉀含量，特別是上部和中部，可以更好地協調煙葉化學成分并改善風味等指標[7]。不同葉面肥種類[8]，以及不同噴施濃度[9]、噴施時間[10]，噴施效果有很大差異。因此，探究含不同濃度腐殖酸的葉面肥對烤煙不同時期農藝性狀、煙葉油分及常規化學成分含量的影響，并對其進行評吸鑒定，以期為煙草專用葉面肥的研制開發提供理論依據，并對煙草種植及生長過程中營養的補充提供一定的理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗于2015年5月在河南省洛陽市洛寧縣小界鄉煙草實驗基地進行，煙區土壤以淋溶褐土類、暗石土類為主，土層較厚，土壤表層疏松，通透性良好，保水、保肥力強，耕性較好，土壤pH值多為中性至微堿性，土壤有機質含量平均為14.71 g/kg，土壤速效氮含量平均為60.8 mg/kg，速效磷含量平均為14.24 mg/kg，土壤速效鉀含量平均為122.3 mg/kg。洛寧煙區年日照時數1 800～2 200 h，日照百分率達50%以上。年均氣溫為13.7 ℃，≥10 ℃積溫為4 100～4 700 ℃，≥20 ℃持續時間為60～80 d，晝夜溫差為12～18 ℃，年降水量一般在 600～700 mm。

施肥狀況都是在普施的基礎上另施加肥料，基地所用的普施肥為149.25 kg/hm2重過磷酸鈣，149.25 kg/hm2硫酸鉀，298.5 kg/hm2復合肥。供試品種為豫煙6號。本試驗所用含腐殖酸葉面肥參照筆者所在項目組的發明專利[11]配制(腐殖酸為礦物源腐殖酸)。

1.2 試驗設計

本試驗設3個處理，1個對照，各處理區域面積為 666.7 m2，對照(CK)：大量元素+中、微量元素；處理1(T1)：大量元素+中、微量元素+40 g/L腐殖酸；處理2(T2)：大量元素+中、微量元素+50 g/L腐殖酸；處理3(T3)：大量元素+中、微量元素+60 g/L腐殖酸。試驗設3次重復，隨機區組排列，共12個小區，每個小區面積133.3 m2，行株距為 120 cm×55 cm。在移栽后60、70、80 d分別噴施1次葉面肥，連續3次。施用時間選擇在早上或傍晚，嚴禁在雨天或高溫天氣噴施。

配制含腐殖酸的葉面肥1 L[11]，各組葉面肥中的組分質量見表1。

表1 各組葉面肥中組分質量 g

1.3 測試項目與方法

1.3.1 煙樣預處理 參照YC/T 31—1996《煙草及煙草制品 試樣的制備和水分測定 烘箱法》對煙樣進行預處理。

1.3.2 煙草含水率測定 參照YC/T 31—1996《煙草及煙草制品 試樣的制備和水分測定 烘箱法》對煙樣進行含水率測定。

1.3.3 煙葉農藝性狀的測定 由專人按照指定時間對煙株的生長性狀進行測定和記錄，每組在相對應的區域隨機選取6株煙樣進行測定。在第1次噴施葉面肥后(6月25日)，每10 d測量1次，連續測量3次。觀測移栽后60、70、80 d煙葉農藝性狀的變化情況。

1.3.4 煙草油分測定 采用超聲輔助索氏提取法(USEM)提取煙草油分[12]。

1.3.5 常規化學成分測定 采用Nicolet Antaris型傅里葉變換近紅外光譜儀測定常規化學成分。

1.3.6 質量評吸 烤煙的吸食品質參照GB 5606.4—2005《卷煙感官質量評判標準》進行評價。

1.4 數據統計與分析

采用Excel 2003、SPSS 18.0軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 葉面肥相關參數測定

根據NY/T 887—2010《液體肥料 密度的測定》、NY/T 1977—2010《水溶肥料 總氮、磷、鉀含量的測定》、NY/T 1971—2010《水溶肥料 腐植酸含量的測定》、NY/T 1115—2006《水溶肥料水不溶物含量的測定》對葉面肥密度、氮含量和鉀含量、腐殖酸含量、水不溶物含量進行測定。

由表2可知，各組葉面肥密度穩定在1.1 g/cm3左右，符合標準要求。測得含氮量的結果與試驗計算所得含氮量(40 g/L)基本一致。葉面肥中鉀含量測得的結果與試驗方案中計算的鉀含量(60 g/L)基本一致。各組葉面肥中的水不溶物含量均符合國家標準要求(低于50%)。

表2 葉面肥參數測定

注：“—”表示未檢測出。

2.2 不同生長周期煙葉狀況

表3至表5分別表示移栽后60、70、80 d即每次噴施葉面肥后煙株的農藝性狀。移栽后60 d，除T1處理與T3處理最大葉寬無顯著差異外，其他指標在各處理間均呈現顯著差異。移栽后70、80 d，各處理之間各指標差異均顯著。說明加入腐殖酸，可促進煙株生長。因此，在煙草移栽后60、70、80 d時噴施含腐殖酸葉面肥，能夠提高煙株最大葉寬和最大葉面積，且提高的幅度與腐殖酸葉面肥的使用濃度有關。腐殖酸在一定濃度范圍內，對煙株葉寬和葉面積的生長表現出低濃度促進，高濃度促進作用減弱的現象，在本試驗中腐殖酸的合適使用濃度范圍為40～50 g/L。因此含腐殖酸葉面肥在使用時要注意濃度問題。

表3 移栽后60 d煙株農藝性狀

表4 移栽后70 d煙株農藝性狀

表5 移栽后80 d煙株農藝性狀

2.3 烤后煙葉油分含量測定

選擇超聲輔助索氏提取法提取煙草油分，所測得的各組含水率如表6所示。

烤煙煙葉中的油分是形成烤煙芳香氣味的因素，其含量與煙葉的質量和可用性在一定范圍內呈正比。由圖1可知，與對照組相比，T1～T3處理的煙葉油分含量均有所提升，且油分含量表現為T2處理>T3處理>T1處理，說明一定濃度的腐殖酸對烤煙油分的產生有促進作用，濃度過大的腐殖酸對烤煙油分產生的的促進作用減弱。

表6 各處理煙樣的含水率

2.4 常規化學成分的檢測

采用Nicolet Antaris型傅里葉變換近紅外光譜儀，結合TQ analyst定量分析軟件分析測定各組烤煙煙葉中的煙堿、總糖、還原糖、總氮含量。

由表7可以看出，T1、T2、T3處理的煙葉總糖、還原糖含量顯著高于CK處理，T1處理與T3處理之間無顯著差異，說明在一定范圍內隨腐殖酸噴施濃度的增加， 烤后煙葉中的總糖、還原糖含量均有所增加，且T2處理>T3處理>T1處理。CK處理的總氮、煙堿含量均低于T1～T3處理，說明噴施腐殖酸可在一定程度上增加煙葉中的總氮、煙堿含量，其中各組之間的煙堿含量沒有顯著差異，而T1、T2、T3處理之間煙葉的總氮含量也未呈現顯著差異。烤煙煙葉中的總糖、還原糖含量隨腐植酸噴施濃度的增加呈先增加后減少的變化趨勢，說明一定含量的腐殖酸能夠促進烤煙內一些化學物質的積累，但腐殖酸含量過高時對烤煙中化學物質積累的促進作用減弱。

表7 各組煙樣常規化學成分含量 %

2.5 烤后煙葉的評吸

烤煙的感官評價包括外觀質量評價和吸食品質評價，其中外觀質量評價是對烤煙成熟度、葉片結構、身份、油分、色度和光澤等的評價；吸食品質評價的指標包括香氣、諧調、雜氣、刺激性、余味和勁頭等。

2.5.1 烤后煙葉的外觀評價 取各組同一部位(中部)的烤后煙樣進行外觀質量評價，對完整烤煙葉片適當噴水，保持葉片含水率為15%～20%，交由河南省煙草公司的6位評吸專家進行感官評價。依據GB 2635—1992《烤煙》進行煙葉樣品的外觀評價鑒定，結果如表8所示。

表8 烤煙外觀評價結果

由表8可以看出，T2處理的煙葉外觀質量最好，各外觀評價指標均與烤煙油分含量保持一致；對比表7可知，外觀質量也是各種化學成分相互作用的結果，外觀質量好，其化學成分表現較諧調，即噴施含一定濃度腐殖酸的葉面肥可有效提高烤煙的外觀質量。

2.5.2 烤后煙葉的感官質量評價 烤煙的吸食品質評價參照GB5606.4—2005《卷煙感官質量評判標準》進行，并用SPSS 18.0軟件進行數據處理。將各組烤煙制成煙絲，用卷煙紙卷制成煙支，每支卷煙的煙絲填充量為(650±50) mg，評吸結果如表9所示。

由表9可以看出，各組烤煙的評吸結果基本和烤煙的油分含量及化學成分的諧調性保持一致，其中T2處理的烤煙煙葉表現出較好的香氣品質和抽吸口感。說明噴施含腐殖酸的葉面肥能夠改善烤煙品質，且在一定范圍內隨著腐殖酸濃度的增加，烤煙品質提高，但腐殖酸濃度過高時會抑制烤煙的生長及烤后煙葉的品質指標。

表9 各組烤煙評吸結果 分

3 結論與討論

研究表明，噴施含腐殖酸的葉面肥后，株高與有效葉片數增加，葉片變長、變寬、變大[13]。本研究結果顯示，噴施含腐殖酸的葉面肥，煙草葉長、葉寬、株高(除T3處理)、莖圍(除T3處理)均優于對照，其中T2處理的農藝性狀表現得最好，與相關研究結果[14]一致，其中最大葉面積提高了13.5%～29.1%。腐殖酸表現為低濃度促進、高濃度促進作用減弱的特點，在本試驗中腐殖酸的合適使用濃度為40～50 g/L，移栽后70 d噴施作用更明顯。

油分是衡量烤煙品質和香氣的重要指標，油分含量越高，其香氣物質就越多。油分與煙葉成熟度、顏色、身份呈極顯著正相關關系[15]。優質煙葉所表現出的外觀性狀有油分多、身份適中、色度強等，表明油分含量高的煙葉的外觀質量和內在質量也較高，油分好的煙葉，香氣質好，香氣量足，雜氣較輕，余味較純凈、舒適[16]。因此通過分析煙葉油分含量來研究煙葉品質，對提高煙葉品質具有一定的指導作用。研究表明，施用腐殖酸可以顯著提高烤煙的中性香味物質含量[17]。本研究結果表明，油分含量表現為T2處理> T3處理> T1處理>CK，T2處理的油分含量較高，這與腐殖酸可以提高致香物質含量相符，并與農藝性狀變化規律一致。

評吸質量好的烤煙還原糖含量較高，總氮含量較低，煙堿含量適中，兩糖差小，糖堿比、氮堿比均較高[18]。在由近紅外分析儀測得的各組煙葉化學成分含量中，還原糖含量最高的是T2處理，其他常規化學成分含量的變化趨勢與相關研究[18]較一致。

外觀質量是煙葉分級的主要依據，與感官質量和內在化學成分之間也存在一定的聯系[19]。外觀質量是煙葉分級的主要依據，與感官質量和內在化學成分之間也存在一定的聯系[19]。各組煙樣中，T2處理的煙葉外觀評價和評吸結果較好。

因此，對煙葉噴施含腐殖酸的葉面肥可在一定程度上改善煙葉的相關指標，提升煙葉的綜合品質。

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