不同施硫量和硫素營養水平土壤對煙葉質量的影響

齊凌峰 趙羨波 季舜華 李菁菁 卓思楚 崔振偉 詹仁鋒 陳善義 聶立璇 姜振錕 王超超

摘要 為研究不同硫肥施用量和硫素營養水平土壤對煙葉質量的影響，在含硫量>25、10～20和<10 mg/kg的土壤上分別施用0、30、60和90 kg/hm2的硫肥，分析比較不同處理煙葉質量的差異，包括外觀質量、硫酸根離子含量和感官質量等方面。結果表明，施硫量過多不利于煙葉的外觀質量和感官質量，且可能導致成品卷煙煙絲的硫酸根離子含量偏高。為了兼顧外觀質量、化學成分和感官質量，施硫量不應超過60 kg/hm2，如果植煙土壤硫素營養水平超過25 mg/kg，施硫量應不超過30 kg/hm2。研究可為煙葉產區和卷煙工業企業合理施用硫肥、有效控制煙葉含硫量提供參考。

關鍵詞 硫肥施用量；硫素營養水平；煙葉；質量；質量評價

中圖分類號 S572；TS441? ?文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）09-0034-06

Effects of different sulfur application rates and sulfur nutrient levels on the

quality of tobacco leaves in soil

Abstract To study the effects of different sulfur fertilizer application rates and sulfur nutrient levels on the quality of tobacco leaves in soil， sulfur fertilizers of 0， 30， 60， and 90 kg/hm2 were applied to soils with sulfur content>25， 10-20， and<10 mg/kg， respectively. The differences in tobacco leaf quality among different treatments were analyzed and compared， including appearance quality， sulfate ion content， and sensory quality. The results indicated that excessive sulfur application was not conducive to the appearance and sensory quality of tobacco leaves， and may lead to a higher sulfate ion content in the finished cigarette tobacco. In order to balance appearance quality， chemical composition， and sensory quality， the sulfur application rate should not exceed 60 kg/hm2. If the sulfur nutrient level of tobacco planting soil exceeded 25 mg/kg， the sulfur application rate should not exceed 30 kg/hm2. The study could provide reference for tobacco production areas and cigarette industry enterprises to apply sulfur fertilizer reasonably and effectively control the sulfur content of tobacco leaves.

Keywords sulfur fertilizer application rate; sulfur nutrient level; tobacco leaf; quality; quality evaluation

硫是煙草生長過程中重要的營養元素之一，可促進煙草細胞膜結構和原生質等的形成，是蛋白質、葉綠素、維生素、生長素和輔酶等的組成部分[1-2]，對蛋白質的合成和降解具有調控作用，對根系生長和葉綠素的形成也有促進作用[3-5]；此外，硫與煙株體內代謝和氧化還原過程有一定關系[6-8]。因此，硫對煙草的生長、發育具有重要的生理作用。目前在烤煙生產中的鉀素大多由硫酸鉀提供，煙田中一般不缺硫，因此缺硫對煙葉品質影響的相關研究較少。實踐中，硫元素營養過量（含量超過0.7%）會對煙葉質量產生不利影響，可能會引起產量下降、外觀質量變劣和內在感官質量變差，主要表現為煙葉的香氣質和香氣量較差，雜氣和刺激性增加等[9-11]。本研究開展不同施硫量和硫素營養水平土壤對煙葉質量影響的試驗，分析比較不同處理煙葉質量的差異，目的在于為煙葉產區和卷煙工業企業合理施用硫肥、有效控制煙葉含硫量提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試品種和地塊

供試品種為福建南平市建陽區主栽品種翠碧一號。

調研福建南平建陽區煙田土壤主要養分狀況。土壤樣品采集均統一在前茬作物收獲后、施肥整地前完成；統一采用人工土鉆鉆取，多點混合，采集耕作層土壤；每個小樣點的取土部位保證深度、上下土體以及數量一致。以土壤硫含量>25、10～20和<10 mg/kg為依據，將煙田土壤劃分為高、中和低3個不同檔次含硫量水平土壤。在每個檔次煙田中選擇0.133 hm2左右地勢平坦、灌溉便利和土壤其他主要養分（有機質、堿解氮、速效鉀和pH值等指標）接近的代表性煙田作為供試地塊。篩選確定的供試地塊，詳情見表1。

1.2 硫肥施用量設計

每個不同硫水平土壤設置4個處理分別施用不同量的硫肥，如表2所示。其中，CK（不施硫），S1（低硫，30 kg/hm2），S2（中硫，60 kg/hm2），S3（高硫，90 kg/hm2）。每個處理3次重復，采用隨機區組設計，各小區種煙約50株。每個小區的施肥量分別為氮肥83.4 kg/hm2，磷肥65.4 kg/hm2，鉀肥317.85 kg/hm2，基肥補施用餅肥750 kg/hm2。各試驗小區移栽、打頂、采收和烘烤參照2022年建陽翠碧一號生產技術方案執行。

1.3 試驗樣品制作

田間煙葉成熟烘烤完成后，剔除青黃、光滑和嚴重雜色等外觀質量明顯異常的煙葉，以《烤煙》（GB 2635—1992）為依據，制作原煙樣品。樣品制作完成后，放置于恒溫恒濕箱內平衡水分3 d。

1.4 質量評價方法

1.4.1 外觀質量評價? 采用定性描述和定量評價相結合的方法。定性描述以《烤煙》（GB 2635—1992）為基礎，定量評價以福建中煙《煙葉質量評價技術要求》為依據，對顏色、成熟度、結構、身份、油分和色度等外觀質量品質因素各檔次進行判定并賦分，如表3所示，分值越高，質量越高。外觀質量分值按鄭州煙草研究院外觀質量品質因素加權公式計算，具體如下。

總分=顏色×0.3+成熟度×0.25+葉片結構×0.15+身份×0.12+油分×0.1+色度×0.08 （1）

1.4.2 硫酸根離子檢測方法? 利用Bruker傅里葉變換近紅外光譜儀，檢測硫酸根離子的含量。

1.4.3 感官質量評價方法? 以《煙草及煙草制品 感官評價方法》（YC/T 138—1998）為基礎，形成10分制烤煙感官質量評價方法。評價感官質量的指標（表4）包括風格特征（香型、甜感）、香氣特征（香氣質、香氣量和雜氣）、煙氣特征（細膩度、濃度和勁頭）以及口感特征（刺激性、余味），計算公式如下。

風格特征=香型×0.6+甜感×0.4 （2）

香氣特征=香氣質×0.4+香氣量×0.3+雜氣×0.3 （3）

煙氣特征=細膩度×0.4+濃度×0.3+勁頭×0.3 （4）

口感特征=刺激性×0.45+余味×0.55 （5）

質量特征=香氣特征×0.55+煙氣特征×0.2+口感特征×0.25 （6）

感官質量綜合得分=風格特征×0.4+質量特征×0.6 （7）

2 結果與分析

2.1 外觀質量比較分析

根據外觀質量評價方法，對不同硫素營養水平地塊、不同硫肥施用量處理的樣品進行外觀質量評價并賦分，評價記錄見表5。

由表5和圖1可知，低硫地塊外觀質量得分排序為S2=S1>CK>S3；中硫地塊外觀質量得分排序為S2>S1>CK>S3；高硫地塊外觀質量得分排序為S2>CK>S3>S1。

在高硫、中硫和低硫3種不同硫素營養水平地塊中，低硫地塊樣品外觀質量普遍好于中硫地塊和高硫地塊。結合不同施硫量來看，S2處理（中硫，60 kg/hm2）的樣品外觀質量總體表現最好，S1處理（低硫，30 kg/hm2）的樣品外觀質量在低硫、中硫地塊表現較好，但在高硫地塊表現較差。S3處理（高硫，90 kg/hm2）的樣品外觀質量總體表現較差，弱于對照組。由此可見，施硫量60 kg/hm2時煙葉樣品外觀質量較為理想。

綜合來看，福建南平建陽地區煙田在低硫水平（<10 mg/kg）、施硫量在30～60 kg/hm2時，外觀質量較好，表現在油分、色度等方面好于對照。

2.2 硫酸根離子含量分析

不同硫素營養水平地塊、不同施硫量處理樣品的硫酸根離子含量檢測結果見表6。

由表6和圖2可知，在低硫地塊，各處理樣品硫酸根離子含量高低排序為S3>S2>S1>CK；在中硫地塊，各處理硫酸根離子含量排序為S3>S2>S1>CK；在高硫地塊，各處理硫酸根離子含量排序為S3>S2>S1>CK。在相同硫素營養水平地塊，隨著施硫量的增加，煙葉內硫酸根離子的含量呈遞增趨勢。

相同施硫量、不同硫素營養水平地塊，煙葉樣品內硫酸根離子含量與植煙地塊的硫素營養水平沒有明顯相關性。這可能是因為煙葉內硫酸根離子含量的高低與植煙土壤中的硫素營養、煙株的體內代謝和氧化還原過程等都有相關性，其具體轉化機理有待進一步研究。由此可見，在同一硫素營養水平的植煙土壤中，施硫量的增加將促使煙葉內硫酸根離子含量增加。

2.3 感官質量分析

根據感官質量評價方法，對不同硫素營養水平地塊、不同施硫量處理樣品進行感官質量評價并賦分，評價記錄見表7。

由表7及圖3可知，在低硫地塊，各處理樣品感官質量分值排序為S1>CK>S2>S3，且S1和CK感官質量分值遠高于S2和S3。S1和CK感官質量分值相對接近，風格特征、口感特征相當，但是CK在香氣特征、煙氣特征上的表現不如S1；S2和S3的風格特征、香氣特征、煙氣特征和口感特征均弱于S1和CK，且S3的口感特征分值與其他3個處理有較大的差距。

在中硫地塊，各處理樣品感官質量分值排序為CK>S1>S2>S3，且CK和S1感官質量分值遠高于S2和S3。CK和S1感官質量分值相對接近，但是CK在香氣特征、煙氣特征上略好于S1。S2、S3在風格特征、香氣特征等指標上都表現較差。

在高硫地塊，各處理樣品感官質量分值排序為CK>S1>S2>S3，CK和S1的分值與S2和S3的分值差距沒有低硫地塊、中硫地塊明顯，4個處理的感官質量分值呈相對遞減趨勢。CK在風格特征、香氣特征、煙氣特征和口感特征上均好于另外3個處理。相同施硫量、不同檔次硫素營養水平的植煙土壤，各處理樣品感官質量分值相對接近、無明顯變化趨勢。

總的來說，在相同硫素營養水平地塊，隨著施硫量的增加，各處理樣品感官質量分值呈降低趨勢，如果施硫量超過30 kg/hm2，其樣品感官質量分值明顯低于不施硫肥或少量施加硫肥（30 kg/hm2）樣品的分值。施硫量控制在30 kg/hm2及以下，對煙葉感官質量有利。

3 結論與討論

在高硫、中硫和低硫3種不同硫素營養水平地塊中，施硫量90 kg/hm2的處理樣品外觀質量得分相對較低，施硫量30 kg/hm2的處理在低硫、中硫地塊樣品外觀質量分值較高，在高硫地塊外觀質量分值較低。綜合來看，施硫量為60 kg/hm2時，煙葉的外觀質量較為理想。

在同一硫素營養水平地塊中，隨著施硫量的增加，煙葉內硫酸根離子含量呈遞增趨勢。施硫量對煙葉內硫酸根離子含量的影響程度大于植煙土壤硫素營養水平的影響程度。該試驗結果與王小東等[12]的研究結論接近。

在同一硫素營養水平地塊，施硫量超過30 kg/hm2，煙葉感官質量分值將明顯低于不施硫肥或少量施加硫肥（30 kg/hm2）的處理。施硫量控制在30 kg/hm2及以下，煙葉感官質量較好。丁偉[5]認為，煙葉硫含量偏高會使煙葉香吃味降低、品質下降，與本試驗的研究結果相同。

綜上所述，植煙土壤硫素營養水平和施硫量超過一定范疇，將導致煙葉內硫酸根離子含量偏高，煙葉外觀的油分和色度較差，煙葉的風格特征、香氣特征等感官質量指標明顯下降。在含硫量<20 mg/kg的植煙地塊，施硫量控制在30 kg/hm2及以下，有利于煙葉外觀質量的提升、化學成分的平衡以及感官質量的提高。

為避免成品卷煙煙絲硫酸根離子含量偏高，應從田間生產種植環節開始注意合理選擇植煙土壤、適當控制施硫量。含硫量達到或超過20 mg/kg的植煙地塊，應盡量少施硫肥或選擇其他類型肥料替代硫肥，并及早采取相應措施改良土壤、降低煙葉硫含量。

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