閆 伸，符云鵬*，景沙沙，曹曉濤，曾 宇，王維超，李建華，劉國順

(1.河南農業(yè)大學煙草學院,鄭州 450002；2.許昌市煙草公司襄城縣分公司,河南 許昌 452670；3.許昌市煙草公司,河南 許昌 461000)

豫中煙區(qū)烤煙移栽期和成熟度與質體色素及降解產(chǎn)物的關系

閆 伸1，符云鵬1*，景沙沙1，曹曉濤2，曾 宇1，王維超2，李建華3，劉國順1

(1.河南農業(yè)大學煙草學院,鄭州 450002；2.許昌市煙草公司襄城縣分公司,河南 許昌 452670；3.許昌市煙草公司,河南 許昌 461000)

通過調整移栽期和采收期，探索豫中地區(qū)煙葉成熟度與質體色素及其降解產(chǎn)物變化的關系。結果表明，葉齡 30 d后，隨著成熟度的增加，煙葉葉綠素及類胡蘿卜素含量呈下降趨勢；中部葉質體色素含量及其降解率以5月6日移栽較高，上部葉以4月 27日移栽較高。調制后煙葉的質體色素含量中部葉高于上部葉，且隨著煙葉推遲采收表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢，但移栽期對質體色素含量影響不大。中部、上部葉類胡蘿卜素降解產(chǎn)物及新植二烯的含量以 5 月 6 日移栽各推遲 5 d 采收處理最高。綜上所述，合理的移栽期及適當?shù)耐七t煙葉采收有利于質體色素的形成和其降解產(chǎn)物的提高。

烤煙；質體色素；移栽期；成熟度

烤煙品質是遺傳因素、生態(tài)環(huán)境、栽培和調制技術等共同作用的結果,其中生態(tài)環(huán)境是煙葉風格形成的決定因素[1]。移栽時期的不同很有可能會導致煙草在整個大田生長期的生態(tài)因素發(fā)生變化,進而影響到煙株的生理代謝以及品質的形成。成熟度是煙葉質量的核心,與煙葉的色香味密切相關[2]。在一定范圍內適當推遲采收,不僅能夠改善煙葉的外觀質量[3],更能提高煙葉的內在品質[4]。隨著葉片成熟衰老,煙葉中一些重要的香氣前體物如煙草質體色素通過分解、轉化可形成對煙葉香氣品質有重要貢獻的香氣成分[5]。有研究表明,煙葉質體色素的降解產(chǎn)物是所測定的中性揮發(fā)性香氣物質中含量最高的成分,占中性揮發(fā)性物質總量的 85%～96%,其中以新植二烯、類胡蘿卜素降解產(chǎn)物對烤煙香型和香氣質量的影響最大[6],因此,深入研究煙葉發(fā)育及成熟過程中質體色素的形成、轉化和降解規(guī)律,對提高煙葉香氣質和香氣量具有重要意義。前人通過大量試驗研究表明[7-9],不同時期移栽及成熟度均能夠顯著影響煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值、質量及組織結構等。然而通過移栽期和成熟度互作探討煙葉生長期對其品質的影響鮮有報道。筆者研究了不同移栽期煙葉成熟過程中質體色素的變化,以及不同移栽期和成熟度對調制后煙葉質體色素降解產(chǎn)物含量的影響,旨在探討烤煙生長后期不同葉齡與煙葉質量形成的關系,尋找最佳移栽期及成熟度組合,以進一步提高當?shù)責熑~產(chǎn)量和品質,并為彰顯濃香型煙葉的風格特征提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗采用雙因素裂區(qū)設計。A因素為移栽期,設 3 個處理:A1,4 月 27 日移栽；A2,5 月 6 日移栽；A3,5 月 15 日移栽。B 因素為成熟度,設 3個處理:B1,各部位煙葉均按當?shù)爻Ｒ?guī)采收標準采收(中部葉常規(guī)采收時主脈全白發(fā)亮,支脈淡綠,莖葉角度增加,葉尖下垂,葉面起黃泡,呈 6～7 成黃；上部葉常規(guī)采收時主脈葉尖發(fā)白,葉尖下垂,葉面起大量黃泡,呈 8～9 成黃)；B2,中部葉比當?shù)爻Ｒ?guī)采收標準推遲 5 d(主脈全白發(fā)亮,部分支脈發(fā)白,莖葉角度持續(xù)增加,葉尖下垂明顯,葉面起大量黃泡,呈 8～9 成黃),上部葉推遲 5 d(主脈葉尖發(fā)白,支脈顏色變淺,黃泡逐漸相連,葉面呈9～10 成黃)；B3,中部葉比當?shù)爻Ｒ?guī)采收標準推遲5 d,上部葉推遲 10 d(主脈支脈葉尖全部發(fā)白,葉面呈 10 成黃,部分葉片已經(jīng)發(fā)白)。小區(qū)面積 240 m2,3 次重復。

1.2 測定指標與方法

1.2.1 質體色素 各處理于中部葉(自下而上第 13位葉)和上部葉(自下而上第 19 位葉)幼葉發(fā)生時掛牌并記錄時間,自葉齡 30 d 開始,每 7 天取樣1次,每次取整片煙葉,3次重復,直至煙葉采收,樣品凍干(凍干機型號為德國產(chǎn) LYOVAC GT 2)后用于測定煙葉質體色素含量；并取同葉位調制后煙葉測定質體色素含量。質體色素含量用丙酮浸提比色法測定[10]。

1.2.2 調制后煙葉中性香氣物質 香氣物質含量使用氣相色譜/質譜(GC/Ms)定性定量分析(Agilent Technologies 公司生產(chǎn)的 7890A)。樣品處理及分析按文獻[11]進行。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 SPSS l7.0 進行數(shù)據(jù)處理和方差分析。

2 結 果

2.1 煙葉發(fā)育及成熟過程中質體色素含量變化

2.1.1 葉綠素 從圖 1a 可以看出,中部葉發(fā)育及成熟過程中葉綠素含量均呈下降趨勢,但降解進程有所差異。中部葉葉齡 30～44 d 期間,4 月 27 日移栽處理葉綠素含量變化很小,5月 6日移栽處理葉綠素含量逐漸下降,而 5月 15日移栽處理葉綠素含量表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。中部葉葉綠素降解率以 5 月 6 日移栽最高,為 84.3%,5 月 15 日移栽次之,為 76.0%,4 月 27 日移栽為 75.2%。

繼電保護通道的故障將直接影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定?？焖俨檎彝ǖ赖墓收宵c是排除故障的關鍵。通信運維人員必須理順故障定位的思路和方法，在實踐中不斷積累經(jīng)驗，并對定位方法細化改良，才能將繼電保護通道的運維工作做得更好。

從圖 1b 可以看出,不同移栽期烤煙上部葉發(fā)育及成熟過程中葉綠素含量變化均呈下降趨勢。上部葉葉齡 30～44 d 時,4 月 27 日處理葉綠素含量迅速降低,5月 15日次之,而5月6日下降較為緩慢。上部葉葉齡 30～72 d,葉綠素降解率以 4 月 27日移栽最高,達到 86.1%,5 月 15 日移栽次之,為82.3%,5 月 6 日移栽最少,為 81.5%。

圖1 各移栽期烤煙葉齡 30 d 后色素含量Fig. 1 The changes of pigment contents in tobacco leaves with various transplanting dates注:字母不同表示不同葉齡(括號外)、不同移栽期(括號內)間差異達5%顯著水平,下同。

2.1.2 類胡蘿卜素 從圖 1c 看出,4 月 27 日、5月 6日及 5月 15日移栽烤煙中部葉發(fā)育及成熟過程中類胡蘿卜素含量變化均呈下降趨勢。中部葉葉齡 30～44 d 期間,4 月 27 日移栽處理類胡蘿卜素含量變化不大,5月6日移栽處理類胡蘿卜素含量逐漸下降,而 5月 15日移栽處理類胡蘿卜素含量表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。中部葉葉齡 30～72 d,類胡蘿卜素降解率以 5 月 6 日移栽最高,為 80.7%, 4 月 27 日移栽次之,為 74.3%,5 月 15 日移栽最少,為 72.2%。

從圖 1d 可以看出,4 月 27 日、5 月 6 日及 5月 15 日移栽烤煙上部葉發(fā)育及成熟過程中類胡蘿卜素含量變化均呈下降趨勢。上部葉葉齡 30 d 時類胡蘿卜素含量表現(xiàn)為:4 月 27 日＞5 月 6 日＞5 月 15日；葉齡 72 d 時,4 月 27 日移栽處理與 5 月 6 日移栽處理類胡蘿卜素含量差異不大,顯著高于5月15 日移栽處理。上部葉葉齡 30～72 d,類胡蘿卜素降解率以 4 月 27 日移栽最高,為 83.6%,5 月 15日移栽處理次之,為 81.0%,5 月 6 日移栽處理最小,為 79.9%。

2.2 調制后煙葉質體色素含量

2.2.1 葉綠素 由圖 2a 和 2b 可以看出,調制后中部葉葉綠素含量高于上部葉。隨著采收期的推遲、葉齡的增加,中部葉及上部葉葉綠素含量都表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢。對于中部葉而言,3個移栽期常規(guī)采收葉綠素含量差異不大；推遲 5 d 采收,5 月15 日移栽葉綠素含量顯著低于 4 月 27 日和 5 月 6日移栽。

2.2.2 類胡蘿卜素含量 由圖 2c 和 2d 可以看出,調制后中部葉類胡蘿卜素含量高于上部葉。不同移栽期常規(guī)采收中部葉類胡蘿卜素含量差異不大；推遲采收處理,4 月27日和 5月6 日移栽中部葉類胡蘿卜素含量差異不大,但 4月 27日移栽處理顯著高于 5月 15 日移栽中部葉類胡蘿卜素含量。上部葉 5月 6日移栽和 5月 15日移栽類胡蘿卜素含量相對高于 4月 27日移栽處理,隨著煙葉推遲采收,類胡蘿卜素含量逐漸降低。

2.3 質體色素降解產(chǎn)物含量

圖2 各處理煙葉調制后色素含量變化Fig. 2 The change of pigment contents in cured upper leaves of various treatments

表1 各移栽期和推遲采收處理中部葉香氣物質含量 μg/gTable 1 The aroma contents in middle leaves with various transplanting and harvesting dates

新植二烯是煙葉重要的萜烯類化合物,是香氣重要的前體物質,可通過降解轉化形成致香成分[12]。從表1 可以看出,對于 3 個移栽期的中部葉,新植二烯含量表現(xiàn)為 4 月 27 日＞5 月 6 日＞5 月 15日；類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量表現(xiàn)為 5月 6日＞4月 27 日＞5 月 15 日。隨著煙葉推遲采收,新植二烯和總香氣量表現(xiàn)出逐漸升高的趨勢。

從表2可以看出,對于煙株上部葉,4月 27 日和5月6日移栽新植二烯含量表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢,而 5月 15日移栽則表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢；3個移栽期類胡蘿卜素降解產(chǎn)物均表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。對于不同移栽期新植二烯和類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量均為 5 月 6 日＞5 月 15 日＞4 月27 日。對于 5 月 6 日移栽,上部葉推遲 5 d 類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、新植二烯及致香物質成分總量均最高。

表2 各移栽期和推遲采收處理上部葉香氣物質含量 μg/gTable 2 The aroma contents in upper leaves with various transplanting and harvesting dates

3 討 論

生態(tài)因素對煙葉風格特色起決定性作用[13-14],在同一個煙葉產(chǎn)區(qū),由于采用的品種和栽培技術的不同,煙葉的風格特征有很明顯的變化[15-16]。河南煙區(qū)是濃香型煙葉栽培的代表地區(qū),7—8月份的光溫條件(強光高溫)是濃香型煙葉形成的優(yōu)勢生態(tài)因素,將煙葉成熟期與這段特殊的生態(tài)優(yōu)勢結合在一起,濃香型特色會更加突出。本研究表明,3個移栽期煙葉質體色素含量在葉齡 30 d 后均隨葉齡的增加而逐漸降低,這與鄔春芳等[17]和韋風杰等[18]的研究一致。移栽期對煙葉中葉綠素及類胡蘿卜素含量均有影響,5 月 6 日移栽中部葉葉齡 30 d 時,葉綠素及類胡蘿卜素含量最高,葉齡 72 d 時含量最低,降解率最高；葉綠素以 5月15日移栽次之,4月 27 日移栽最低；類胡蘿卜素降解率以 4 月 27 日移栽次之,5 月 15 日移栽最低。這與 Court研究[19]不太一致,這可能與當?shù)貧鉁?、晝夜溫差、太陽輻射、降水及栽培措施有關。

質體色素的降解主要集中在大田煙葉成熟和調制期間[20-21],因此成熟期煙葉質體色素的降解對提高香氣基礎物質很重要。質體色素總降解量大、降解比例高、降解速率較快能有效彰顯煙葉的濃香型特色風格。本試驗中,不同移栽時期調制后煙葉的質體色素含量差異不大。隨著煙葉成熟度的增加,質體色素含量逐漸降低,但降低幅度逐漸減小,這與張樹堂等[22]研究相似,但與過偉民[23]研究結果相左。研究表明,高成熟度的煙葉品質達到最好[24-25]。隨著煙葉成熟度的增加,3 個移栽期中部葉調制后煙葉類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量及新植二烯含量均逐漸增加,其中以 5 月 6 日移栽推遲 5 d 采收最高,最有利于彰顯濃香型風格特色。上部葉調制后樣品中性致香物質含量表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢,與趙銘欽等[26]研究結果相符,這可能是隨著煙葉衰老的加劇,一些香氣物質被消耗的緣故。上部葉以 5 月 6 日移栽推遲 5 d 處理中性致香物質含量最高,最有利于彰顯濃香型特色風格。

本研究就移栽期和成熟度對烤煙質體色素及其降解產(chǎn)物的影響進行了分析,但其對煙葉的香型及風格的影響還需要進一步的感官評吸驗證。

4 結 論

不同移栽期及成熟度對烤煙質體色素及其降解產(chǎn)物有影響,但影響程度不同。中部葉和上部葉質體色素降解產(chǎn)物含量均為 5 月 6 日移栽推遲 5 d采收處理最高。因此,選擇合理移栽期及適當推遲采收,更有利于煙葉中性致香成分的增加,特別是濃香類致香物質含量增加,對進一步提高和彰顯煙葉的濃香型特色品質有指導意義。

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The Relationship between Transplanting Dates and Maturity and Chromoplast Pigment and its Degradation Products for Tobacco in Central Henan

YAN Shen1, FU Yunpeng1*, JING Shasha1, CAO Xiaotao2, ZENG Yu1, WANG Weichao2, LI Jianhua3, LIU Guoshun1
(1. Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2. Xiangcheng County Tobacco Company of Henan Province, Xuchang, Henan 452670, China; 3. Xuchang Tobacco Company of Henan Province, Xuchang, Henan 461000, China)

s: By adjusting the transplanting and harvest dates, we explored the relationship between the maturity of tobacco leaves and plastid pigment and the change of degradation product in the central region of Henan. The result showed that, with the increase of maturity after 30 d of tobacco leaf age, the content of chlorophyll and carotenoid in tobacco leaves had decreasing trend. Content of chromoplast pigment and its degradation rate in middle leaves were relatively high at May 6th during transplanting period, and upper leaves were relatively high at April 27th. Plastid pigment content after modulation, higher in middle leaves than in upper leaves, and it tended to decrease gradually with the delaying harvesting dates, but transplanting period had little effect on content of chromoplast pigment. Carotenoid degradation products in middle and upper leaves and content of neoplytadiene were the highest after delaying 5 d, which transplanted in May 6th. Reasonable transplanting dates and detaining the harvest time properly were beneficial to production of plastid pigment and improvement of its degraded products.

flue-cured tobacco; aroma; transplanting date; maturity

S572.01

1007-5119(2014)02-0043-06 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2014.02.008

中國煙草總公司特色優(yōu)質煙葉開發(fā)重大專項―濃香型特色優(yōu)質煙葉開發(fā)”(Ts-01-2011005)

閆 伸,在讀碩士研究生,主要從事煙草栽培生理生化研究。E-mail:ysh.24@163.com。*通信作者,E-mail:ypfu01@163.com

2013-04-19

2013-11-25