劉樂，趙銘欽，劉云，盧葉，張曉蘊，趙進恒

（河南農(nóng)業(yè)大學 a.煙草學院；b.國家煙草栽培生理生化基地，河南 鄭州 450002）

煙草質(zhì)體色素（葉綠素和類胡蘿卜素）不具有香味特征，但通過降解、轉(zhuǎn)化可以形成致香成分[1]，可占到中性揮發(fā)性物質(zhì)總量的85%～96%[2]．氮肥的類型、形態(tài)和用量[3-4]等對煙草質(zhì)體色素的變化有重要影響．同時，在煙草生長過程中通過一定的調(diào)控措施有效改善煙葉品質(zhì)和提高其工業(yè)可用性的研究[5-9]也越來越多．目前，不同氮素水平下噴施調(diào)節(jié)劑對煙葉質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物影響的研究鮮見報道．筆者對此進行了研究，以期為提高煙葉生產(chǎn)水平和完善植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)使用技術提供科學依據(jù)．

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于 2008年在吉林省延邊朝鮮自治州敦化市雁鳴湖鎮(zhèn)楊木村進行．供試土壤為暗棕壤，質(zhì)地為粘土，土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別為45.77、40.70、315.21 mg/kg，有機質(zhì)含量為 40.15 g/kg，pH值為5.72．供試烤煙品種為吉煙9號．采取低起壟、深栽煙、高培土的栽培措施，于 5 月17日移栽，在旺長期（6月30日）遇旱進行一次灌溉，其他管理措施同常規(guī)栽培．

1.2 試驗設計

試驗采用雙因素裂區(qū)設計[10]，主區(qū)設3個水平，分別為高氮、低氮、中氮，副區(qū)設3個水平，分別為頂調(diào)劑A、頂調(diào)劑B、頂調(diào)劑C，共9個處理．肥料種類為煙草專用肥（N、P、K質(zhì)量比為8 ∶ 10 ∶ 23）、硫酸鉀（K2O為52%）、硝酸磷（N為26.5%，P2O5為11.5%）、有機肥（N、P、K≥7%），有機質(zhì)含量≥50%）和硝酸鉀（N為13.5%，K2O為45.5%）．所有肥料70%作基肥開溝條施，30%作穴肥，移栽時與土壤充分混勻．每個處理重復3次，共27個小區(qū)，每個小區(qū)面積為66.66 m2，即T1：高氮+頂調(diào)劑A；T2：高氮+頂調(diào)劑B；T3：高氮+頂調(diào)劑C；T4：低氮+頂調(diào)劑 A；T5：低氮+頂調(diào)劑 B；T6：低氮+頂調(diào)劑C；T7：中氮+頂調(diào)劑A；T8：中氮+頂調(diào)劑B；T9：中氮+頂調(diào)劑C．高、中、低水平氮分別為80.00、72.50、65.00 kg/hm2，各處理間磷（P2O5）和鉀（K2O）用量一致，分別為60.75、219.00 kg/hm2．3種頂端調(diào)節(jié)劑是在 2007年試驗基礎上進行配制的以油菜素內(nèi)酯為主，輔以3種營養(yǎng)元素的復合配方[11]（均以促進烤煙生長發(fā)育的生物活性物質(zhì)為主）．噴施方法為：打頂后2～3 d選無風晴天17：00以后噴施，稀釋500倍后噴施上部5片葉，以葉面、葉背噴濕潤為標準，每種藥液噴施后，將藥械用清水洗凈再用，以防相互影響．

大田成熟葉片采用三段式烘烤工藝進行烘烤，各處理煙葉烘烤后選用中橘三（C3F）煙葉樣品進行質(zhì)體色素和香氣成分分析．

1.3 測定指標及方法

（1） 質(zhì)體色素含量的測定．煙葉中質(zhì)體色素的測定參照鄒琦[12]的方法進行．

（2） 中性香味物質(zhì)的提取及定性定量分析．在同時蒸餾萃取裝置的一端接盛有10 g煙樣（過0.25 mm篩）、1 g檸檬酸、350 mL蒸餾水和0.5 mL內(nèi)標的500 mL圓底燒瓶，使用恒溫電熱套進行加熱；裝置的另一端接盛有40 mL二氯甲烷的250 mL圓底燒瓶，該端燒瓶置于恒溫（60 ℃）水浴鍋中加熱，同時蒸餾萃取2.5 h．萃取完成后，加入10 g無水硫酸鈉干燥有機相，然后于60 ℃水浴中濃縮至1 mL左右即得煙葉精油．

經(jīng)處理制備得到的分析樣品，由 GC/MS （HP5890-5972氣質(zhì)聯(lián)用儀）分析和 NIST庫檢索定性．GC/MS分析條件：色譜柱為HP-5（60 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為He；流速為0.8 mL/min；進樣口溫度為250 ℃；傳輸線溫度為280 ℃；離子源溫度為177 ℃；升溫至240 ℃（初溫50 ℃，恒溫2 min后，以2 /min℃ 的速率升至120 ℃，5 min后2 /min℃的速率升至240 ℃，保持30 min）；分流比1 15∶ ；進樣量2 μL；電離能70 eV；質(zhì)量數(shù)范圍50～500 amu；MS譜庫NIST02．采用內(nèi)標法定量．

全部試驗數(shù)據(jù)處理采用 SPSS12.0[13]統(tǒng)計分析軟件進行．

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮素水平下噴施頂端調(diào)節(jié)劑對烤后煙葉質(zhì)體色素的影響

2.1.1 對烤后煙葉葉綠素含量的影響

從表1可以看出，氮素水平和頂端調(diào)節(jié)劑對葉綠素含量的影響均達到顯著水平，并且在中氮水平下，調(diào)節(jié)劑A、B與調(diào)節(jié)劑C差異顯著．高氮水平下烤后煙葉葉綠素含量最高，與低氮水平有顯著差異，而與中氮水平差異不顯著，其中以T8（中氮+調(diào)節(jié)劑B）含量最高，為77.19 μg/g，小于80 μg/g，處于優(yōu)質(zhì)煙葉要求范圍之內(nèi)[14]．

表1 不同處理烤后煙葉中質(zhì)體色素的含量Table 1 Content changes of chromoplast pigment under different treatment in flue-cured tobacco leaf μg/g

2.1.2 對烤后煙葉類胡蘿卜素含量的影響

在高氮水平下，頂端調(diào)節(jié)劑的影響未達到顯著水平，而在低氮和中氮水平下，頂端調(diào)節(jié)劑B對類胡蘿卜素含量的提高作用最大．不同頂端調(diào)節(jié)劑處理下，均表現(xiàn)為高氮處理煙葉的類胡蘿卜素含量最高，且與低氮、中氮處理差異顯著或極顯著．不同處理相比較， T1、T2、T3煙葉中胡蘿卜素含量較高，T5、T8次之，T4最低．

2.2 不同氮素水平下噴施頂端調(diào)節(jié)劑對烤后煙葉質(zhì)體色素降解產(chǎn)物的影響

2.2.1 對烤后煙葉葉綠素降解產(chǎn)物含量的影響

新植二烯是葉綠素降解的主要產(chǎn)物[15]．試驗結(jié)果（表2）表明，新植二烯含量從高到低的處理依次為T8、T3、T2、T6、T1、T9、T7、T5、T4．新植二烯占質(zhì)體色素降解產(chǎn)物總量的 57.45%～77.40%，以T3最高，T4最低．新植二烯含量、質(zhì)體色素降解產(chǎn)物總量和新植二烯占質(zhì)體色素降解產(chǎn)物總量的比例，三者的變化趨勢在各主因素間是一致的，尤其是前兩者的變化趨勢完全一致．在不同的氮肥處理條件下，頂端調(diào)節(jié)劑對新植二烯含量的影響明顯不同．高氮條件下，新植二烯的含量較高，頂端調(diào)節(jié)劑對新植二烯含量的提高有一定作用；低氮條件下新植二烯含量最低；中氮條件下，頂端調(diào)節(jié)劑B對新植二烯含量的提高作用最為明顯，而頂端調(diào)節(jié)劑A和C的作用不明顯．

表2 不同處理烤后煙葉質(zhì)體色素降解產(chǎn)物的含量Table 2 Content changes of products degraded by chromoplast pigment under different treatment in flue-cured tobacco leaf

2.2.2 對烤后煙葉類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量的影響

試驗結(jié)果（表2）表明，不同氮素水平及頂端調(diào)節(jié)劑對烤煙類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量有很大影響，總量從高到低的處理依次為T8、T3、T6、T4、T5、T2、T9、T7、T1，檢測出來的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物共有11種，其中有9種（巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮3、巨豆三烯酮4、二氫獼猴桃內(nèi)酯、β-大馬酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、法尼基丙酮、氧化異佛爾酮）以T8含量最高，另外2種（香葉基丙酮和3-羥基-β-二氫大馬酮）以T4含量最高．氧化異佛爾酮除在處理T5、T6和T8中檢測到數(shù)據(jù)外，其他處理均未檢測出，其中 β-大馬酮在各處理中含量均最高，占類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物總量的 40.21%～65.13%，T1的占比最高，為65.13%，這與T1中類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物的總量較少有關，并且類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物的總量與新植二烯的含量都是 T8中的含量最高．

3 結(jié)論與討論

葉綠素是煙葉成熟和調(diào)制過程中變化幅度較大的物質(zhì)之一，其主要降解產(chǎn)物新植二烯不僅本身具有一定香氣，而且可分解、轉(zhuǎn)化成低分子香味成分[14]．類胡蘿卜素的降解和熱裂解產(chǎn)物可生成近百種香氣化合物[16]．

本試驗結(jié)果表明，不同氮素用量和頂端調(diào)節(jié)劑對提高煙葉中質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物含量均有不同程度的影響．在T1處理中，葉綠素和類胡蘿卜素的含量都較高，其降解產(chǎn)物新植二烯和類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量均不高．這可能是由于高氮促進了煙葉前期的生長發(fā)育，使色素類物質(zhì)積累較多，但在煙葉成熟調(diào)制時降解不充分，生成的致香物質(zhì)含量不高．而頂端調(diào)節(jié)劑則可能促進了煙株對養(yǎng)分的吸收和利用，從而提高了煙葉葉綠素向新植二烯方向的分解與轉(zhuǎn)化以及類胡蘿卜素的降解．由于氮素水平和頂端調(diào)節(jié)劑二者交互作用的存在，中氮+頂端調(diào)劑B處理的新植二烯及類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物的含量最高，效果最好．這一結(jié)果說明，合理的施肥滿足了煙株生長發(fā)育所需的養(yǎng)分，而頂端調(diào)節(jié)劑B則可能促進了肥料的充分吸收和合理利用．同時有研究[14]表明，烤煙中質(zhì)體色素降解物并不是越高越好，而各組分間的協(xié)調(diào)性更為重要．

煙草是對氮素用量很敏感的植物，尤其是前期氮用量過低，煙葉旺長期供肥不足葉片發(fā)生少，嚴重時脫肥早衰，對煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量均會造成不可挽回的影響．后期氮用量過低，則會造成煙草上部葉開片不充分，大大影響煙葉的品質(zhì)．而后期氮用量過高，則會造成煙草貪青晚熟，不能及時成熟落黃，影響優(yōu)質(zhì)煙葉的形成．中氮用量不僅節(jié)約肥料，而且與煙草的需肥規(guī)律基本一致，有利于煙葉品質(zhì)的提高．而不同的頂端調(diào)節(jié)劑可能提高了煙株的生理活性，并且促進了質(zhì)體色素在烘烤過程中的轉(zhuǎn)化和降解，提高了香氣物質(zhì)的含量，對煙葉品質(zhì)形成具有重要意義．

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英文編輯：羅文翠