配施不同種類有機肥對平頂山烤煙化學成分及中性致香成分的影響

摘要

[目的]探討配施不同種類有機肥對平頂山烤煙化學成分及中性致香成分含量的影響，為有機肥施用以改善烤煙質量提供依據。[方法]采用常規方法，對烤煙常規化學成分含量進行測定，并利用GSMS法對其中性致香物質進行定性定量分析。[結果]配施有機肥可以使烤煙化學成分含量更適宜，還有利于提高烤煙中性致香成分的含量、種類。[結論] 動物性有機肥更有利于促進烤煙化學成分的協調性，改善致香物質含量、種類，提高煙葉品質。

關鍵詞 有機肥;烤煙;化學成分;致香物質

中圖分類號 S572 "文獻標識碼 A "文章編號 0517-6611（2014）32-11311-03

Effects of Different Organic Manure on Chemistry Component and Neutral Aroma Matter of Fluecured Tobacco

LI Haijiang1， GUO Qiaoyan1*，XING Yan2 et al

（1.Pingdingshan City Company，Henan Province Tobacco Company，Pingdingshan， Henan 467000; 2. Henan Agricultural University， Zhengzhou， Henan 450002）

Abstract [Objective]The "influences of different kinds of organic manure on chemistry component and neutral aroma matter content of fluecured tobacco in Pingdingshan were studied to provide a fundamental basis for the improvement of the quality of tobacco. [Method] Content of chemistry components was measured by common methods and aromatic matter was analyzed by GSMS. [Result] Organic manure could promote chemistry content more appropriate， as well as improve the composition and component of neutral aroma matter. [Conclusion] Animal organic manure could promote the coordination of chemical composition， ameliorate the content and composition of aromatic matter and improve the quality of tobacco.

Key words "Organic manure; Fluecured tobacco; Chemistry component;Aromatic matter

大量研究表明，有機肥料的施用可以提高土壤肥力，改善土壤結構[1-2]，影響土壤中微生物的數量，改善土壤微環境[3]。有機肥料中含有許多大量、中微量營養元素，在滿足烤煙養分需求的同時對烤煙的品質有較大影響[4-5]。由于烤煙在大田生長過程中對肥料的需求規律特殊，土壤中含有過高或過低的有機質都不利于烤煙的生長。因此，合理的有機無機肥配比對烤煙種植至關重要[6-7]。有研究認為，有機肥與化肥合理配施是提高植煙土壤肥力、獲得高品質煙葉的重要措施[8-9]。筆者通過研究不同種類有機肥與化肥配施對烤煙化學成分和中性致香成分的影響，探索出較合理的有機肥施用方案，為提高煙葉品質提供理論基礎。

1 "材料與方法

1.1 "試驗材料

試驗于2013年在河南平頂山郟縣堂街鎮進行。試驗田土壤為沙壤土，土壤基礎肥力為有效氮83.42 mg/kg，速效磷9.54 "mg/kg，速效鉀95.41 "mg/kg，有機質14.15 "g/kg，pH 6.72。供試品種為中煙100，于5月1日移栽。供試肥料為芝麻餅肥、生物有機肥、動物性有機肥、煙草專用復合肥（含N 10%、P2O5 10%、K2O 20%）以及硝酸鉀、硫酸鉀、鈣鎂磷肥。

1.2 試驗設計

設4個處理，分別為：CK，煙草專用復合肥;T1，煙草專用復合肥+芝麻餅肥;T2，煙草專用復合肥+生物有機肥;T3，煙草專用復合肥+動物性有機肥。各個處理保持總氮量為90 kg/hm2，N

∶P2O5∶K2O 1∶2∶3，無機氮占60%，有機氮占40%，不足的磷、鉀元素用硫酸鉀、鈣鎂磷肥補齊。基肥和追肥比例為6∶4，有機肥全部做基肥。每個處理3次重復，小區排列采用隨機區組設計。每個小區60 m2，行距110 cm，株距60 cm。試驗田四周設保護行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1

烤后煙葉樣品的采集及常規化學成分的測定。按照烤煙42級國標進行分級，然后取各處理中部葉C3F 2 kg。采用連續流動法，測定煙草、煙草制品的總氮、水溶性糖、鉀、氯和總植物堿含量。根據測定結果，計算糖堿比、氮堿比、鉀氯比等。

1.3.2

烤后煙中性致香物質的定性定量分析。

采用同時蒸餾萃取方法進行中性致香物質的提取，GSMS進行定性定量分析。在500 ml圓底燒瓶中加入10.000 g煙樣、1.0 g檸檬酸、500 μl內標硝基苯以及350 ml蒸餾水，另加40 ml二氯甲烷于一250 ml圓底燒瓶中。將250 ml圓底燒瓶在60 ℃水浴加熱，同時用蒸餾萃取儀蒸餾萃取。2.5 h后，用無水硫酸鈉干燥有機相，用旋轉蒸發儀在60 ℃水浴條件下濃縮至1 ml左右，即得煙葉精油。

經前處理制得的分析樣品由GC/MS鑒定結果和NIST02庫檢索定性。GC/MS分析條件為：色譜柱HP-5（60.00 m×0.25 mm×0.25 μm）;載氣He，流速0.8 ml/min;進樣口溫度250 ℃;傳輸線溫度280 ℃;離子源溫度177 ℃。升溫程序：初溫50 ℃，2 min后以2 ℃/min的速度升至120 ℃，5 min后以2 ℃/min的速度升至240 ℃，保持30 min;分流比15∶1;進樣量2 μl;電離能70 eV;質量數范圍50～500 amu。采用內標法定量。

1.4 數據分析

采用Excel2010進行數據分析。

2 "結果與分析

2.1 不同有機肥對烤煙中部葉常規化學成分含量的影響 烤煙常規化學成分是影響烤煙質量的重要因素之一。烤煙中總糖和還原糖含量是影響煙氣醇和度和吃味的重要因素，也是形成香氣物質的重要前體物。總氮含量主要影響烤煙抽吸時刺激性和勁頭。適中的煙堿含量會給抽吸過程帶來舒適的香氣與吃味，過高的煙堿含量則會增加烤煙的刺激性。鉀氯比影響烤煙的燃燒性。

由表1可知，各處理化學成分含量間具有0.05水平顯著差異。T1、T2、T3處理的中部葉總糖和還原糖含量均高于T1處理，且差異在0.01水平顯著，T3處理的總糖和還原糖含量最高;T2處理的煙堿和總氮含量均高于其他處理; T3處理的氯含量在0.05水平顯著低于其他處理，CK、T1處理的氯含量高于適宜水平，各處理鉀含量均低于適宜水平，T3處理鉀含量和鉀氯比較高，與CK、T1處理差異達到0.05顯著水平。

表1 配施不同種類有機肥對烤煙中部葉常規化學成分含量的影響

處理總糖∥%還原糖∥%總煙堿∥%總氮∥%氯∥%鉀∥%兩糖比氮堿比鉀氯比

CK22.82aA21.56aA1.85bAB0.86aA0.86cB1.07aA0.950.471.24

T126.92bB24.80bB1.66aA0.89aA0.89cB1.04aA0.920.531.17

T224.47aAB23.66abAB2.01bB1.27cC0.64bA1.13abA0.97 0.631.78

T327.09bB24.77bB1.90bAB1.12bB0.56aA1.18bA0.91 0.592.11

注：表中不同大寫、小寫字母分別代表各處理之間在0.01、0.05水平上差異顯著。

2.2 不同有機肥對中性致香成分的影響

煙葉的香氣是評價煙葉內在質量的核心因素之一。煙葉的中性致香成分與香氣質、香氣量有著密切的聯系。通過對煙葉香味物質的分析，可以對煙葉的質量做出較客觀的評價。該試驗通過氣相色譜/質譜對烤后的中部葉進行定性和定量分析，共檢測出34種香味物質。按照香氣物質前體物分類，可以把煙葉中性致香成分分為類胡蘿卜素降解產物、苯丙氨酸類降解產物、美拉德反應產物、類西柏烷類降解產物和新植二烯五大類。

2.2.1

不同有機肥對烤煙中部葉中性致香成分含量的影響。由表2可知，中部葉中中性致香成分的總量大小表現為T3處理gt;T2處理gt;T1處理gt;CK，配施有機肥的T1處理、T2處理、T3處理香氣成分總量分別比CK高出29.46%、30.15%、38.18。可見，配施有機肥可以大幅提高煙葉中中性致香物質含量。

在檢測出的34種香氣物質中，CK檢測出其中32種，T1、T3處理檢測出33種，T2處理含有全部香氣物質，說明配施有機肥可以增加香氣物質的種類。在共同檢測出的香氣物質中，除2乙酰基呋喃、3，4二甲基2，5呋喃二酮、2乙酰基吡咯、愈創木酚、香葉基丙酮、法尼基丙酮等6種香氣物質含量在CK中最高外， 5甲基糠醛、苯甲醛、6甲基5庚烯酮、苯乙醛、2，6壬二烯醛、茄酮、螺巖蘭草酮含量在T1處理中最高，面包酮、糠醛、6甲基5庚烯醇、芳樟醇、異佛爾酮、氧化異佛爾酮、β環檸檬醛、4乙烯基2甲氧苯酚、β大馬酮、巨豆三烯酮1含量在T2處理中最高，糠醇、苯甲醇、苯乙醇、藏花醛、β二氫大馬酮、二氫獼猴桃內酯、巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮3、巨豆三烯酮4、3羥基β二氫大馬酮、新植二烯含量在T3處理中最高。

2.2.2

不同有機肥對烤煙中部葉中性致香成分種類的影響。由表3可知，各處理中部葉中類胡蘿卜素降解產物含量大小為T3處理gt;T2處理gt;T1處理gt;CK，苯丙氨酸類降解產物含量大小為T3處理gt;T1處理gt;T2處理gt;CK，美拉德反應產物含量大小為T2處理gt;T1處理gt;T3處理gt;CK，類西柏烷類降解產物含量大小為T2處理gt;T1處理gt;T3處理gt;CK，烤煙中含量最豐富的香氣物質新植二烯含量大小為T3處理gt;T2處理gt;T1處理gt;CK，除新植二烯外其他香氣物質成分大小為T3處理gt;T1處理gt;T2處理gt;CK。

表2 不同有機肥對烤煙中部葉中性致香成分含量的影響

μg/g

致香成分CKT1T2T3

面包酮0.57 0.750.760.48

糠醛14.83 16.4516.6415.10

糠醇2.35 2.962.893.35

2乙酰基呋喃0.49 0.270.340.37

5甲基糠醛0.93 1.321.301.08

苯甲醛1.56 2.001.941.90

6甲基5庚烯酮0.88 1.060.640.96

6甲基5庚烯醇0.58 0.700.750.71

苯甲醇7.46 8.166.3710.96

3，4二甲基2，5呋喃二酮0.96 0.870.860.62

苯乙醛3.41 4.454.303.17

2乙酰基吡咯0.53 0.250.320.37

愈創木酚2.70 2.552.312.13

芳樟醇0.92 1.331.341.17

苯乙醇4.09 4.154.235.59

異佛爾酮tr tr0.10tr

氧化異佛爾酮0.16 0.120.170.13

2，6壬二烯醛0.15 0.330.300.30

藏花醛tr0.080.110.13

β環檸檬醛1.01 0.571.140.70

4乙烯基2甲氧苯酚0.10 1.743.231.79

茄酮16.32 30.9021.7322.18

β大馬酮16.49 22.7224.8620.42

β二氫大馬酮17.25 16.7218.7021.38

香葉基丙酮5.20 3.634.043.72

二氫獼猴桃內酯1.76 1.252.232.43

巨豆三烯酮11.95 1.232.101.73

巨豆三烯酮27.18 8.849.2611.63

巨豆三烯酮32.00 2.332.122.39

3羥基β二氫大馬酮2.90 3.523.474.00

巨豆三烯酮410.30 10.4610.9913.23

螺巖蘭草酮0.25 0.350.290.30

新植二烯773.05 1 018.001 025.001 094.00

法尼基丙酮14.88 12.2513.7313.48

總量913.23 1 182.311 188.531 261.91

注：表中tr含義為痕量或沒有測定出該物質。

表3 "不同有機肥對烤煙中部葉中性致香成分種類的影響

μg/g

致香成分CKT1T2T3

類胡蘿卜素類降解產物86.5690.0498.64100.94

苯丙氨酸類降解產物16.5318.7716.8321.63

美拉德反應產物21.1023.4823.6421.63

類西柏烷類降解產物16.4232.6424.9623.97

新植二烯773.051 018.001 025.001 094.00

總量（除新植二烯）140.61164.93164.07168.16

3 結論

（1）烤煙內在化學成分是評價煙葉質量的重要指標之一。參照河南煙葉主要化學成分的適宜范圍[10]，總糖24%～33%，還原糖22%～30%，煙堿1.3%～2.8%，總氮1.6%～2.3%，鉀≥1.25%，氯≤0.8，兩糖比0.85～0.95，氮堿比0.8～1.4，鉀氯比≥1.5。綜合比較4個處理， 配施有機肥的T1處理、T2處理、T3處理化學成分協調性優于CK，其中T3處理總糖含量、還原糖含量、氯含量、鉀氯比更為協調。結果表明，配施有機肥對烤煙化學成分的含量有顯著影響，其中配施動物性有機肥更有利于提高平頂山烤煙的化學成分協調性，提高煙葉品質。

（2）配施有機肥能增加烤煙中性致香成分的總量和種類，其中生物有機肥對于美拉德反應產物和類西柏烷類降解產物含量的作用較大，而動物性有機肥均使香氣物質總量、類胡蘿卜素降解產物、苯丙氨酸類降解產物、新植二烯和除新植二烯外香氣物質總量達到最大值。結果表明，動物性有機肥更有利于提高平頂山烤煙的香氣物質含量，促進優質煙葉的形成。

（3）對4個處理化學成分含量進行分析，可以看出施用不同有機肥對平頂山烤煙煙葉中鉀含量沒有顯著影響，而4個處理總氮含量、氮堿比均低于適宜水平。研究表明，當氮堿比低于0.9時，濃香特征彰顯程度較低。因此，在生產實踐中，應以提高鉀肥供應、提高煙株對鉀的吸收利用為主，適當提高烤煙總氮含量，使其濃香型特征風格更突出。

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