基施有機肥對烤煙生長和上部煙葉內在品質的影響

蔣東來 張保華 張軍倉 馬海濤

摘要 [目的]研究不同有機肥對烤煙生長及上部煙葉化學成分及致香物質含量的影響。[方法]采用田間大區試驗，供試品種為當地主栽品種，采取低起壟、深栽煙、高培土的栽培措施，4月20日移栽，以施用不同有機肥為處理（A1為高效復合有機肥;A2為高效有機提鉀肥;A3為常規施肥為對照），隨機排列，其他施肥及管理措施按常規技術方案操作。[結果]與常規施肥相比，基施復合有機肥和復合有機提鉀肥在烤煙生長期間長勢優于常規施肥對照，使化學成分更加協調，顯著提高上部煙葉主要致香物質，并使煙葉的物理特性顯著提高，提高了煙葉在工業上的可用性，而復合有機肥和復合有機提鉀肥兩者相比，前者大田長勢優于后者，而后者的烤后煙葉各指標均優于前者，尤其是基施復合有機肥可以顯著提高煙葉中的鉀含量。[結論]烤煙生產中，施加有機肥是一種改善烤后煙葉內在品質的重要途徑，在常年種植煙草的煙田，在移栽前基施有機提鉀肥可有效解決輪作導致煙葉品質下降的問題。

關鍵詞 有機肥;烤煙;生長發育;內在品質

中圖分類號 S572文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）02-0150-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.041

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Base Application ofOrganic Fertilizer on Growth and Quality of Upper Leaves in Fluecured Tobacco

JIANG Donglai，ZHANG Baohua，ZHANG Juncang et al （Linyou Branch of Baoji Tobacco Company，Baoji， Shaanxi 721599）

Abstract [Objective]To study the effects of different organic fertilizers on the growth of fluecured tobacco and the chemical composition and the content of aromatic substances in the upper leaf.[Method]The field experiment was carried out， and the main cultivar was selected as the local main cultivar. The cultivation measures of low ridding， deep planting and high earthing were adopted. The plant was transplanted on April 20， and different organic fertilizers were applied.A1 was high efficiency compound organic fertilizer;A2 was highly efficient organic potash extraction;A3 was conventional fertilization controlled and arranged randomly. Other fertilization and management measures are operated according to conventional technical scheme.[Result]Compared with conventional fertilization， the compound organic fertilizer and compound organic K in fluecured tobacco growth during growing was superior to the conventional fertilization， the chemical composition was more harmonious， significantly improved the upper main aroma substances，and physical properties of tobacco was significantly improved the upper main aroma substances， tobacco and physical properties of tobacco was significantly improved， the usability of the improved the tobacco leaves in industry， and compound organic fertilizer and compound organic potash both， compared to the former looks like the field is superior to the latter， while the latter roast tobacco after all the indicators are better than the former， especially base compound organic fertilizer could significantly improve the potassium content in tobacco leaves. [Conclusion]In fluecured tobacco production， applying organic fertilizer is an important way to improve quality of roast tobacco leaf internal， in the years of planting tobacco ground， organic mention K applied as basal application before transplanting can effectively solve the problem of rotation led to the decrease of the tobacco leaf quality.

Key words Organic fertilizer;Fluecured tobacco;Growth and development;Interior quality

國內外大量生產實踐證明，要實現煙草生產的可持續發展，就必須為煙草的生長發育創造一個良好的土壤環境[l-2]。秸稈還田、覆蓋物料與施用腐殖酸緩釋鉀肥等方式都能增加土壤中速效鉀含量，提高土壤理化性質，從而為煙草生長發育提供一個良好的生長條件[3-4]。而合理施肥，尤其是合理施用有機肥，是維持和提高地力的最有效方式，也是實現農業可持續發展的根本保證[5-6]。研究指出，配施有機肥有利于增加土壤孔隙度，改良土壤理化性質[7-11];有機肥料除營養功能外，還有生理活性刺激作用，增強呼吸功能，提高烤煙的抗逆性和對不良環境的適應能力[12];有機肥中的碳水化合物，在分解過程中釋放出熱量，有利于提高地溫[13-14]，有利于提高土壤微生物活性以及種群優勢，促進煙草根系生長[15-21]。但由于不同種類的有機肥養分含量和C/N等不同，施入土壤的分解狀況和養分釋放也不同，因而對煙株生長發育和烤后煙葉品質影響也不同[22]。

隨著“好貓”低害低焦卷煙品牌的不斷發展和規模擴充，對優質煙葉原料的保障提出了更高的要求，尤其是上部煙葉在提升香氣濃度和增加煙葉可用性方面顯得尤為重要。麟游作為典型濃香型煙葉的產區，其煙葉在“好貓” 卷煙品牌中起著重要的支撐作用。但目前麟游上部煙葉還存在諸如成熟度不夠，采青現象嚴重;營養過剩，組織緊密、僵硬，結構疏松度差;內在化學成分不協調，濃香型風格特色弱化，煙氣飽滿度不豐滿等缺陷。多年來在麟游煙區煙葉生產過程中，通過對煙區煙葉外觀質量、內在質量及化學成分分析發現，煙區上部煙葉普遍存在的問題是葉片偏厚，組織結構偏緊，煙葉顏色深，雜色較多，油分偏少，煙堿含量偏高，勁頭偏大，還原糖及糖堿比低，內在化學成分不協調，使煙區上部煙葉可用性較低。很多卷煙工業企業配方中上部煙葉使用比例低，上部煙葉庫存量比較大，上部煙葉庫存結構不合理。為了合理施用有機肥，筆者研究了不同有機肥施用對烤煙生長發育和烤后煙葉品質的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

大田試驗于2018—2019年在陜西省寶雞市麟游縣進行。麟游縣屬溫帶半濕潤-濕潤季風氣候，年平均日照總時數為2 281.9 h，年平均日照率為52%，年平均氣溫9.2 ℃，年降水量640.4 mm，無霜期180 d，為優質烤煙種植較適宜區域。

1.2 試驗材料

供試品種為當地主栽品種中煙202。采取低起壟、深栽煙、高培土的栽培措施，4月20日移栽。試驗所需的復合有機肥和復合提鉀肥由鄭州在田農業科技院研發，主要成分有有機肥、腐殖酸鉀、微生物菌劑等，煙草專用復合肥中N、P、K含量分別為10%、10%、20%。

1.3 試驗方法

田間試驗設3種處理方式：A，基施復合有機肥（起壟時寬幅條施于壟下，用量750 kg/hm2，氮肥用量減少25%）;B，基施有機提鉀肥（起壟時寬幅條施于壟下，用量750 kg/hm2，氮肥用量減少30%）;C，常規施肥[N用量54 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶3;1 hm2 300 kg餅肥和15 kg氮素（煙草專用肥）起壟前施]。其中各處理煙苗移栽要求一致，均于翻耕時將3種不同處理的肥料施加于煙田。每個處理3次重復，隨機區組排列。每個處理面積各選取0.2 hm2，行株距120 cm×50 cm，種植密度16 500株/hm2。其他田間管理及烘烤調制均一致。試驗地進行了煙地改造，地勢平緩，土壤理化性質基本一致，且烤煙種植統一管理、統一烘烤，因此可視為同田試驗。

1.4 取樣與分析

煙葉成熟后進行掛牌烘烤，烘烤結束后 按照42級國標對煙葉進行分級測產，并隨機選擇上橘二（B2F）等級煙樣1.5 kg用于物理特性、化學常規、中性致香物質指標的檢測分析。

1.4.1 物理特性的測定 。采用吉書文等[23]的方法分別測定煙葉的平衡含水率、單葉質量、葉面密度、拉力和填充值。

1.4.2 常規化學成分的測定。

采用連續流動分析儀[24-25]對常規化學成分（總糖、還原糖、總植物堿、總氮、蛋白質、鉀和氯）進行測定。

1.4.3 中性致香成分的測定。

中性致香物質的提取采用文獻[26]的方法：水蒸氣蒸餾-二氯甲烷溶劑同時蒸餾萃取法，采用內標法定量，由GC/MS鑒定結果和NIST02庫檢索定性。

1.5 數據處理 利用Excel和SPSS 19.0計量學統計分析軟件對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同有機肥對烤煙生長發育的影響 各處理煙株的農藝性狀見表1。由表1可知，株高、莖圍、有效葉片數等農藝性狀均隨時間的延長而增高?？緹熗L時期，株高在68～88 cm，以A處理生長最快，其次為B處理，C處理地上部分生長較為緩慢，莖圍、有效葉片數和上部葉最大葉面積相差不大;當進入現蕾期后，B處理在株高、莖圍、有效葉片數、上部葉最大葉面積方面顯著優于A處理和對照;隨后進入成熟期，各指標趨于相同，無顯著差異。這可能是由于高效有機肥和高效有機提鉀肥釋放較為迅速，有利于煙苗早發、快長。隨著生長期的推移，生物有機肥分解的速度加快，同時其所含的有益微生物可以不斷地分解土壤中的營養成分供植株利用，供肥能力增強。

2.2 不同有機肥對上部煙葉物理特性的影響

煙葉的物理特性與加工性能、可用性和煙氣組分密切相關，是煙葉質量的重要構成因素，隨著煙葉原料加工細化要求的不斷提高，煙葉物理特性的適宜范圍、變化規律及對評吸質量的影響等已成為煙葉質量評價和卷煙產品設計中十分關注的問題。

由表2可知，不同有機肥處理的上部葉物理性狀指標均存在差異，表現為有些指標差異顯著，有些指標差異不顯著。3個處理間烤后煙葉含水率差異不顯著，變化范圍為12.76%～14.62%，厚度以B處理最高，含梗率在各處理間差異不顯著，其中各處理烤后煙葉含梗率普遍較高，與優質煙葉25%～30%含梗率的要求還有一定距離，這就使得煙葉在工業上的利用率大大下降。葉質重在一定程度上反映了煙葉的成熟程度，其中B處理葉質重最小，C處理葉質重最大，A和B處理差異不顯著，與C處理存在顯著性差異;B處理的煙葉拉力較大，A和B處理均大于對照。

2.3 不同有機肥對上部烤煙化學成分的影響

煙葉質量由葉內化學成分含量及其比例的協調性決定，煙草中的常規化學成分是煙葉內部各類致香化合物形成某種香韻風格的平衡點。煙葉主要化學成分含量決定卷煙的煙氣特性，影響煙葉的工業可用性和卷煙產品的安全性。還原糖和煙堿含量的比值常被用作評價煙葉煙氣強度和柔和性的基礎，二者的協調是形成均衡煙氣的重要因素。一般認為優質煙的總糖含量18%～22%、還原糖16%～18%、煙堿1.5%～3.5%、上部葉煙堿含量3.0%～3.5%、總氮1.5%～3.5%、還原糖與煙堿的比值8～10、鉀離子含量≥2%、氯離子含量≤1%、鉀氯比>4。

由表3可知，與對照C相比，施用復合有機肥和有機提鉀肥后各處理煙葉中煙堿和氯含量均顯著降低，其中A處理煙堿和氯含量顯著低于對照。煙葉中還原糖和總糖含量均顯著高于對照。糖堿比以A和B處理較適宜，而對照中煙堿含量較高，還原糖含量較低，糖堿比較低。各處理鉀離子含量均低于優質煙鉀離子含量范圍，但施用復合有機肥和高效提鉀肥后，煙葉中鉀離子含量均有所增加，其中B處理含量最高，比對照高39%，差異達顯著水平。

通過對3個處理的常規化學成分分析發現，A和B處理的常規化學成分優于C處理，說明不管是高效有機肥還是高效有機提鉀肥都能使煙葉的常規化學成分更接近優質煙葉的要求，其中高效有機提鉀肥效果更好。

2.4 不同有機肥對烤煙中性致香物質成分的影響

為便于分析不同有機肥對上部烤后煙葉中性致香物質含量的差異，把所測定的致香物質按煙葉香氣前體物進行分類，可分為類胡蘿卜素降解產物類、棕色化反應降解產物類、類西柏烷類、芳香族氨基酸類以及新植二烯五大類。由表4可知，烤后上部煙葉的類胡蘿卜素降解產物類、類西柏烷類等中性致香物質含量A和B處理顯著高于C，A和B之間差異不顯著;新植二烯等中性致香物質總量以A處理最高，棕色化產物和芳香族氨基酸類以B處理較高，其中總量A顯著多于B，B顯著高于常規對照C，說明施加有機肥和提鉀肥可以顯著提高烤煙上部葉致香物質成分，而A處理即復合有機肥在提高上部葉中性致香成分方面效果最好。

3 結論與討論

從大田長勢來看，烤煙旺長期，A與B處理煙株株高顯著高于C處理，說明在生長前期基施復合有機肥和有機提鉀肥對煙株發育有顯著影響;當進入現蕾期后，B處理在株高、莖圍、有效葉片數、上部葉最大葉面積上顯著優于A處理和對照，隨后進入成熟期，各指標趨于相同，無顯著差異，這有可能與有機肥肥效長和穩有關。

在起壟前施加復合有機肥和復合有機提鉀肥可促進煙株生長發育，促進上部葉開片，對于上部烤后葉而言，可以顯著增加煙葉的填充值，增加拉力，使上部煙葉整體物理特性變好，2種處理下的上部煙化學成分也更加協調，尤其是復合有機提鉀肥在提高上部煙葉鉀含量上效果顯著，高于對照39%，但仍存在不足之處，鉀含量沒有達到優質煙葉所要求的水平，這需要進一步的研究。

不同有機肥施用有利于提高烤煙香氣物質的量，香氣物質的含量、種類及組成比例是決定煙葉香味的重要內容。A處理和B處理烤后煙葉的類胡蘿卜素降解產物類、類西柏烷類等中性致香物質含量顯著高于C處理，新植二烯等中性致香物質總量以A處理最高，棕色化產物和芳香族氨基酸類以B處理較高，A和B處理的中性致香物質總量均高于C處理，說明施加有機肥和提鉀肥可以顯著提高烤煙上部葉致香物質成分。

該研究結果表明基施有機肥能平衡煙株營養，改善煙葉質量，在烤煙生產中具有較好的推廣應用價值，但仍存在不足，如在提高煙葉鉀含量和鉀氯比上仍有待進一步研究。

參考文獻

[1]

竇逢科，張景略.煙草品質與土壤肥料[M].鄭州：河南科學技術出版社，1992.

[2] 曹志洪.優質烤煙生產的土壤與施肥[M].南京：江蘇科學技術出版社，1991.

[3] 劉樹堂，劉培利，王鋒，等.冬小麥—夏玉米輪作中長期定位施肥的土壤鉀素變化研究[J]. 河北農業科學，2005，9（1）：10-14.

[4] 邱學禮，高福宏，方波，等.不同土壤改良措施對植煙土壤理化性狀的影響[J].西南農業學報，2011，24（6）：2270-2273.

[5] 劉更另，金維續.中國有機肥料[M].北京：農業出版社，1991.

[6] 何平安，李榮.中國有機肥料養分志[M].北京：中國農業出版社，1999.

[7] 韓太日，梁運江，劉文利，等.施用有機物料對草甸型水稻土理化性質的影響[J].延邊大學農學學報，1999，21（3）：191-194.

[8] 杜茜，馬琨，李久海，等.城市生活垃圾堆肥對植物-土壤的影響[J].寧夏農林科技，1999，40（4）：27-30.

[9] 劉杏蘭，高宗，劉存壽，等.有機-無機肥配施的增產效應及對土壤肥力影響的定位研究[J].土壤學報，1996，33（2）：138-147.

[10] 全國農業技術推廣服務中心.中國有機肥料資源[M].北京：中國農業出版社，1999.

[11] 厲婉華.蘇南丘陵區不同林分下根際根外土壤微生物區系及酶活性[J].生態學雜志，1994，13（6）：11-14.

[12] 宋國菡，楊獻營，潘吉煥.我國烤煙施肥現狀、存在問題及對策[J].中國煙草科學，1998，19（4）：32-34.

[13] 張淑香，呂庭宏，楊建林，等.早塬農區秸稈還田對土壤理化性質的影響[J].土壤肥料，1999（4）：15-17.

[14] 唐友斌，周易善，楊宜生，等.河泥肥對土壤和大麥產量的影響[J].土壤肥料，1997（2）：39-40.

[15] 張福鎖，曹一平.根際動態過程與植物營養[J].土壤學報，1992，29（3）：239-250.

[16] 李春儉，張福鎖.土壤微生物產生的植物生長調節物質[J].植物學報，1995，12（專輯3）：56-61.

[17] AZCN R，BAREA J M. Synthesis of auxins，gibberellins and cytokinins by Azotobacter vinelandii and Azotobacter beijerinckii related to effects produced on tomato plants[J].Plant and soil，1975，43：609-619.

[18] CROZER A，ARRUDA P，JASMIM J M，et al.Analysis of indole3acetic acid and related indoles in culture medium from Azospirillum lipoferum and Azospirillum brasilense[J].Applied environmental microbiology，1988，54（11）：2833-2837.

[19] GRAY J，GELVIN S B，MEILAN R，et al.Transfer RNA is the source of extracellular isopentenyladenine in a Tiplasmidless strain of Agrobacterium tumefaciens[J].Plant physiology，1996，110：431-438.

[20] OBERHANSLI T，DFAGO G，HAAS D.Indole3acetic acid（IAA） synthesis in the biocontrol strain CHA0 of Pseudomonas fluorescens：Role of tryptophan side chain oxidase[J].Journal of general microbiology，1991，137（10）：2273-2279.

[21] VAN STADEN J，NICHOLSON R I D.Cytokinins and mango flower malformation Ⅱ.The cytokinin complement produced by Fusarium moniliforme and the alility of the fungus to incorporate[8-14C] adenine into cytokinins[J].Physiological and molecular plant pathology，1989，335：423-431.

[22] 韓錦峰，呂巧靈，楊素勤，等.餅肥種類及其與化肥配比對烤煙生長發育及產質的影響I.對烤煙生長發育的影響[J].河南農業科學，1998（2）：3-5.

[23] 吉書文，騰兆波.煙草物理檢測[M].鄭州：河南科學技術出版社，1997：188，209.

[24] 杜瑞華，周明松.連續流動分析法在煙草分析中的應用[J].中國測試技術，2007，33（3）：76-78.

[25] 趙海娟，陳偉華.不同連續流動分析儀在煙草化學分析中的應用比較[J].中國西部科技，2012，11（10）：33-34.

[26] 史宏志，邸慧慧，趙曉丹，等.豫中烤煙煙堿和總氮含量與中性香氣成分含量的關系[J]. 作物學報，2009，35（7）：1299-1305.