增施鋅肥對烤煙品質的影響

胡蓉花 王俊 沈雪婷 王子璇 李亞純 尼金玉 段史江 鄭云 楊祥飛 鄭九洲 朱肖文 劉齊元

摘要：鋅是烤煙生長發育所必需的微量元素之一，對烤煙的品質有一定的影響。本試驗擬探究增施鋅肥對烤煙品質的影響，以期為通過施用微量元素肥料提高烤煙品質提供參考。通過田間試驗，按鋅肥施用量及施用方法不同設7個處理，T1（CK）至T5分別為小培土時施硫酸鋅0、7.5、15.0、22.5、30.0 kg/hm;T6、T7分別為移栽后15 d、移栽后 15 d 及30 d各噴施1次硫酸鋅（按每次1.5 kg/hm用量配制0.2%濃度的硫酸鋅溶液），研究在缺鋅條件下增施鋅肥對烤煙品質的影響。增施鋅肥的各處理較對照在煙葉化學成分、香氣物質和感官評吸等方面均有不同程度改善或提高，其中T4、T7化學成分最為協調，中性致香物質含量較高、關鍵性指標表現較好，香氣質好，香氣量大，整體品質較好;就施肥方式來說，在土壤施肥的各處理中隨著施鋅量的增加，烤煙品質呈現出先升后降的趨勢，在T4（土壤施鋅肥22.5 kg/hm）處理烤煙的品質達到最佳;葉面噴施的處理中表現為噴施2次（T7）優于噴施1次（T6）。增施鋅肥可以使烤煙的品質得到提高，而且鋅肥葉面噴施優于土壤施肥。

關鍵詞：烤煙;鋅肥;化學成分;香氣物質;感官評吸

中圖分類號：S572.06 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2022）11-0076-06

收稿日期：2021-03-16

基金項目：國家自然科學基金地區科學基金（編號：31960418）;江西省吉安市煙草專賣局科技項目（編號：吉煙科【2018】4號）;江西農業大學研究生創新項目（編號：NDYC2019-S012）。

作者簡介：胡蓉花（1970—），女，江西吉安人，高級農藝師，主要從事烤煙生產技術與推廣研究，E-mail：1908479316@qq.com;共同第一作者：王 俊（1991—），男，河南駐馬店人，碩士研究生，主要從事作物栽培與作物生理生化研究，E-mail：1411736849@qq.com。

通信作者：劉齊元，博士，教授，主要從事作物生理生態與遺傳育種研究。E-mail：qiyuanl@126.com。

烤煙品質是影響卷煙質量的重要因素，主要包含煙葉的化學成分協調性、香氣物質的數量與質量和感官評吸，其中化學成分和香氣物質含量除了受遺傳因素的影響外，營養元素也是其影響因素之一。長期以來，煙農只重視N、P、K的施用而忽略了微量元素的配施，微量元素作為肥料的一類，雖然其用量少但是對于烤煙品質的形成有十分重要的影響。有研究表明，不同程度缺鋅的植株葉綠素減少、根系活力降低、植株生長發育停滯不前、葉片厚度降低，這些均會影響烤煙品質，目前鋅肥對水稻、小麥、玉米、大豆等作物的品質影響研究很多。本試驗擬探究增施鋅肥對烤煙品質的影響，以期為通過施用微量元素肥料提高烤煙品質提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2019年在江西省吉安市安福縣寮塘鄉思塘村煙田（27°38′21″ N，114°59′5″E）進行。該試驗田土壤類型為白泥田，土壤肥力中等，肥力均勻，地勢平坦，排灌方便，前茬作物為水稻，前茬未使用高殘留除草劑。土壤理化性狀為：pH值6.79，有機質含量24.6 g/kg，水解性氮含量131 mg/kg，有效磷含量12.7 mg/kg，速效鉀含量184 mg/kg，交換性鎂含量0.95 cmol/kg，交換性鈣含量4.81 cmol/kg，有效硼含量0.32 mg/kg，有效硫含量4.76 mg/kg，有效銅含量1.88 mg/kg，有效鋅含量1.63 mg/kg，有效鐵含量213 mg/kg，有效錳含量6.88 mg/kg，水溶性氯含量34.6 mg/kg。有效鋅含量相對缺乏。

1.2 材料與方法

試驗品種為當地主栽品種云煙87，種植密度為1.65萬株/hm，按鋅肥施用量及施肥方法不同設7個處理：T1（CK）至T5分別為小培土時施硫酸鋅0、7.5、15.0、22.5、30.0 kg/hm;T6：移栽后15 d噴施1次硫酸鋅（按每次1.5 kg/hm用量配制0.2%濃度的硫酸鋅溶液）;T7：移栽后15、30 d各噴施1次硫酸鋅（按每次1.5 kg/hm用量配制0.2%濃度的硫酸鋅溶液）。2019年3月14日對煙苗進行移栽，小區面積50 m，隨機區組排列，3次重復。各處理操作方法分別為：T2、T3、T4、T5分別于團棵期時，將硫酸鋅肥料與10～15 kg細土拌勻后結合小培土環施。T6、T7葉面噴施處理，按處理時間用0.2%硫酸鋅溶液對葉片正反面噴施，噴施時在晴天16：00后進行。其他栽煙密度、施肥及大田管理均按當地生產技術方案操作，所有農事操作均在同一天進行。

1.3 測定項目及方法

各處理選留C3F和B2F煙葉供化學成分、香氣物質檢測和評吸。

1.3.1 化學成分 化學成分采用荷蘭SKALAR公司的連續流動分析儀，按照煙草行業標準方法測定：總植物堿含量采用YC/T 468—2013《煙草及煙草制品 總植物堿的測定 連續流動（硫氰酸鉀）法》測定，總糖含量采用YC/T 159—2002《煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 連續流動法》測定，還原糖含量采用YC/T 159—2002《煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 連續流動法》測定，氯含量采用 YC/T 162—2011《煙草及煙草制品 氯的測定 連續流動法》測定，鉀含量采用YC/T 217—2007《煙草及煙草制品 鉀的測定 連續流動法》測定，總氮含量采用YC/T 161—2002《煙草及煙草制品 總氮的測定 連續流動法》測定。

1.3.2 致香物質 采用靜態頂空-氣相色譜質譜聯用測定煙葉中致香物質。

1.3.3 感官評吸 感官評吸采用NY/YCT 008—2002國際標準，將每個樣品卷制成長84 mm、圓周 24.2 mm 的煙支，經過挑選、平衡后，由5～7名專業評吸人員評吸。煙葉的感官質量評價包含9項指標，分別為煙氣香氣質、香氣量、雜氣、濃度、勁頭、刺激性、余味、燃燒性、灰色。對上述9項指標進行評吸打分，具體如表1所示。

2 結果與分析

2.1 不同處理對烤煙常規化學成分的影響

由表2可知，在上部葉中，T2、T3、T4、T5、T6、T7與T1（CK）相比煙堿含量均有不同程度的提高，其中在土壤施肥處理中T5處理含量最高，較對照提高88.89%，葉面噴施處理T6、T7較對照分別增加了77.16%、90.12%; 煙葉中總糖、還原糖含量與鋅肥施用量呈現出正相關，T2、T3、T4、T5、T6處理中總糖和還原糖含量均在優質煙的適宜范圍，對照兩糖含量均低于優質煙含量范圍;煙葉鉀含量除對照外均在優質煙最適范圍，且隨著鋅肥用量的增加呈升高的趨勢，T2、T3、T4、T5處理總氮含量較對照均有提高且與施鋅量呈現出正相關的趨勢，其中T2處理總氮含量在最適范圍;各處理中氯含量均低于優質煙氯含量的適宜范圍，T2、T3、T4、T5、T6、T7與T1（CK）相比都有不同程度的提高，T7、T4較對照提高76.92%、61.54%，更接近適宜值。鉀氯比、氮堿比、糖堿比是反映煙葉煙氣酸堿平衡、煙葉吃味和煙葉香氣、刺激性的重要指標，T4、T7處理鉀氯比更接近優質煙的最適范圍，T2、T3、T4、T5、T6、T7處理與對照氮堿比均在適宜范圍之內，T4、T7處理分別達到最大值;在糖堿比中除對照外，T2、T3、T4、T5、T6、T7處理的糖堿比均在適宜范圍之內。綜合各項指標來看，以T4、T7處理化學協調性更好，更為接近優質煙葉化學成分參考范圍。

在中部葉中，隨著鋅肥施用量的增加煙堿含量也在一定范圍內增加，其中T7處理煙堿含量最高，較T1（CK）增加76.92%;T2、T3、T4、T5、T6、T7處理還原糖含量均高于T1（CK），其中T7處理達到峰值，各處理還原糖含量大小依次是：T7>T5>T4>T6>T3>T2>T1;各處理總糖含量均高于優質煙總糖含量參考范圍，總糖和煙堿的比率常被認為是煙氣強度和柔和性的標準，兩者是形成均衡煙氣的基礎，總糖含量高煙堿含量低則香氣不足，無勁頭;各處理鉀含量較為適宜，T2、T3、T4、T5、T6、T7鉀含量均高于T1（CK），其中T5、T7較T1（CK）鉀含量增加了20.39%和27.18%;各處理的總氮含量較優質煙葉整體范圍偏低，但總氮和煙堿的比例整體較為適宜，均在優質煙葉的適宜范圍內;T2、T3、T4、T5、T6、T7與T1（CK）相比氯含量均有所增加，增加幅度為13.33%～80%，隨著鋅肥施用量的增加，氯含量呈現增長的趨勢。

2.2 不同處理對烤煙中性致香成分的影響

2.2.1 苯丙氨酸類 苯丙氨酸類降解物產生的苯甲醛、苯甲醇是苯丙氨酸降解產物中具有豐富的香味成分之一，具有特殊的杏仁香味，賦予烤煙特殊的香味，對烤煙的清香貢獻很大。由表3可以看出，T2、T3、T4、T5、T6、T7處理的苯甲醛含量均高于T1，其中T3、T4和T7的苯甲醛含量較T1分別提高了28.65%、29.69%和16.67%，各處理苯甲醛含量大小依次是T4>T3>T7>T6>T5>T2>T1;在苯甲醇含量中T3、T4、T5、T6、T7較T1的含量均有所提高，其中T5、T6和T7處理較T1（CK）分別提高了3.36%、4.20%和5.88%;苯丙氨酸類降解產物的含量大小依次是：T4>T3>T7>T6>T5>T2>T1，其中T3、T4的含量較T1分別高出 0.56、0.60 μg/g。

2.2.2 類胡蘿卜素降解物 類胡蘿卜素降解物是煙葉香氣中重要的一部分，其中很多成分是煙葉香氣的重要致香成分。由表3可知，與T1相比T2、T3、T4、T5、T6、T7處理對6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-環檸檬醛、β-大馬酮有明顯的提高作用，而對3，4-脫氫-β-紫羅蘭酮、香葉基丙酮、巨豆三烯酮一、巨豆三烯酮二、巨豆三烯酮三的增加不明顯;從類胡蘿卜素降解物總量來看，表現為T4>T3>T5>T6>T7>T2>T1，其中T3、T4處理分別提高了8.80%、9.26%。

2.2.3 棕色化產物 棕色化產物是煙葉香氣的重要來源之一，其包括糠醇、糠醛、2-乙酰呋喃，具有特殊的香味。由表3可知，各處理糠醛含量的大小依次是：T7>T5 >T6>T4>T3>T2>T1，其中T7、T5處理較T1分別提高了8.00%、6.80%，各處理糠醇含量的大小依次是：T4>T2>T7>T3>T6>T5>T1。鋅肥施用量對糠醛含量有明顯的影響，但隨著施用量的繼續增加糠醛含量反而降低，T7處理糠醛含量最高。各施肥處理較對照來看糠醇含量均有不同程度的增加，但其增加并無規律性。鋅肥施用量對2-乙酰呋喃、2-乙酰基吡咯含量影響并不明顯，總體相差并不大;5-甲基-2-糠醛和5-羥甲基-2-糠醛含量分別在T7和T5處理達到最高，較對照分別增加了7.86%、43.22%。

2.2.4 西柏烷類降解產物 類西柏烷類降解產物主要是茄酮，由表3及圖1可知，各處理茄酮含量高低依次是T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1，其中T2、T3、T4處理較T1呈現出隨土壤施肥量的增加茄酮含量也隨之增加的趨勢，在T4處理達到最高值，較對照增加19.12%; T6、T7處理較T1也呈現出遞增的趨勢，在T7處理達到最大值，較對照增加21.59%。

2.2.5 葉綠素降解物 新植二烯是葉綠素降解產物在香氣物質中含量最高的成分，它能增加烤煙的香氣和吃味并且可以轉化成形成香氣成分。各處理新植二烯含量（表2）高低依次是T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1，與T1相比，T2、T3、T4、T5處理分別增加了12.02%、16.02%、28.86%和19.12%，T6、T7與對照相比分別提高了22.86%、31.75%，說明增施鋅肥對烤煙中新植二烯的含量具有一定的促進作用，從使用方法來看噴施效果優于土壤施肥。

2.3 不同處理對烤煙中不同種類致香物質的影響

樣品采用靜態頂空-氣質聯用法，測定出的致香物質可分為苯丙氨酸類、類胡蘿卜素降解物、棕色反應物、類西柏烷類、葉綠素降解產物等5類。從香氣物質的總量來看，T2、T3、T4、T5、T6、T7 處理的香氣物質總量均高于T1，其中T7處理較對照增長18.14%，各處理香氣物質的總量大小依次為：T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1。由圖1可知，苯丙氨酸類致香物質在香氣總量占據比例很小，且整體差異并不明顯。類胡蘿卜素降解物包含香氣物質種類最多，可以產生多種重要的致香成分，但其總含量約占香氣物質總量的3%左右，且各處理之間類胡蘿卜素降解物含量相差不大，施鋅處理（T2、T3、T4、T5、T6、T7）均略高于T1（CK），說明鋅肥對于提升類胡蘿卜素含量有一定作用，但效果不太明顯，類胡蘿卜素降解產物含量表現為T7>T4>T6>T5>T3>T2>T。棕色反應物作為烤煙致香物質占香氣物質總量的一半以上，由圖1可知，土壤施鋅處理T2、T3、T4、T5與T1（CK）相比呈現增長的趨勢，在T5處理達到最大值，較對照提高了8.00%，葉面噴鋅處理T6、T7與T1（CK）比較呈現出遞增的趨勢，T6、T7較T1（CK）分別提高了7.17%和9.34%，棕色反應物的含量大小表現為T7>T5>T4>T6>T3>;T2>T1。類西柏烷類反應物的重要香氣成分是茄酮，茄酮擁有新鮮的胡蘿卜香味，對于改善煙草的吃味有一定的作用。由圖1可知，類西柏烷類降解產物以T7處理最高，表現為T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1，其含量隨土壤施鋅量的增加呈現出先增后降的趨勢，以T4處理最高;隨葉面噴鋅量的增加而增加，在T7處理達到最大;整體來說T4、T7處理增加較為明顯。由圖1可知，T7處理葉綠素降解產物最高，與T1相比提高了31.75%，T1、T2、T3、T4、T5處隨著施鋅量增加呈現出先增后降的趨勢，以T4處理最大，T6、T7處理呈現出遞增的趨勢，在T7處理達到最大值。

2.4 不同處理對烤煙感官品質鑒定

將不同處理的烤煙卷制成煙支進行感官評吸，結果見表4。總分表現為T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1，增施鋅肥T4、T7的香氣質和香氣量評分最高，其中T4、T7處理香氣質較對照評分分別增加2.75%、3.35%，香氣量分別增加9.19%、9.26%，增施鋅肥的各處理的濃度、雜氣、余味的得分都較高，整體質量稍好，香氣質較好，香氣量尚足，濃度中等偏上，雜氣較輕，刺激性較小，勁頭中等，余味舒適性較好，有焦甜感。從施肥方式來看，隨著土壤施鋅量的增加煙葉品質呈現出先增后降的趨勢，以T4處理最好;在葉面噴施處理中T6、T7處理較對照均有明顯的提高，且2次葉面噴施效果要優于單次葉面噴施效果。

3 討論

常規化學成分中一般認為優質煙葉的化學成分適宜范圍為：氯含量0.3%～0.8%，煙堿含量1.5%～3.5%，還原糖含量20%～24%，總糖含量22%～28%，鉀含量≥2.0%，總氮含量2.0%～2.5%。鋅是烤煙生長發育所必需的微量元素，鋅參與了多種酶的合成和細胞分裂，對于煙葉的品質也是極其重要的。研究表明，隨著施鋅量的增加烤煙上、中部葉的煙堿含量均有明顯的增加，說明鋅對于煙堿含量的提升有促進作用。隨著施鋅量的增加烤煙的上、中部葉的總糖和還原糖均有不同程度的提升，可能是增施鋅肥促進了煙葉細胞的分裂和增殖，使糖類積淀得更多所引起的。增施鋅肥的各處理增加了上、中部葉總氮的含量，這可能是增施鋅能增加土壤有效氮含量、促進植株對土壤中氮素的吸收，從而增加了植物體內含氮化合物的含量。隨著施鋅量的增加鉀含量也隨之增加，有研究表明，增施鋅肥可以促進植物對鉀的吸收，本試驗結果表明，鉀的含量隨鋅肥施用量的增加而增加，說明增施鋅肥對鉀含量有一定的促進作用。鉀氯比、氮堿比和糖堿比是反映煙葉化學協調性、煙氣酸堿平衡和口感等的指標，本試驗結果表明，隨著施鋅量的增加，煙葉的化學協調性更加接近于優質煙的參考范圍，從施肥方式來說，葉面噴施效果要優于土壤施肥，其中葉面噴施2次的效果要優于噴施1次。

煙葉中香氣成分是形成卷煙風味的基礎。本研究表明，施用鋅肥對香氣物質的種類影響較小，對于香氣物質含量的影響較大。增施鋅肥的各處理能夠增加烤煙中性致香物質，但各種致香物質含量的最高值不完全集中在一個處理中。試驗中不同施鋅量的各處理中烤煙香氣物質的含量整體呈現出先增后降的趨勢，在T4處理達到最大值;在葉面噴施的處理中呈現出遞增的趨勢，T7處理達到最大值。整體表現為葉面噴施優于土壤施用，2次噴施效果優于1次噴施效果。

感官評吸是對煙絲原料和卷煙制成品進行感官質量檢驗的方法。本研究表明，從評吸的總分來看，表現為隨著施鋅量的增加評分也隨之增加的趨勢，各處理得分依次是T7>T4>T6>T5>T3>T2>T1，這與測得的致香物質總量相一致。

4 結論

在烤煙生產中增施鋅肥能夠使煙葉化學成分、香氣物質和感官評吸等方面均有不同程度的改善或提高。在土壤施鋅處理中，烤煙品質隨著施鋅量的增加呈現出先升后降的趨勢，在T4（土壤施鋅肥22.5 kg/hm）處理烤煙的品質達到最佳;葉面噴施處理中以2次噴施（T7）優于1次噴施（T6）。即T4、T7處理的化學成分最為協調，中性致香物質含量較高、關鍵性指標表現較好，香氣質好，香氣量大，整體品質較好，且鋅肥葉面噴施效果優于土壤施用。

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