武圣江， 曹高燚 ，蔡斌，蔡凱，趙宸楠，涂永高，潘文杰，謝已書*

(1.貴州省煙草科學(xué)研究院，貴州 貴陽(yáng) 550081；2.天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津 300384；3.貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，貴州 貴陽(yáng) 550009)

生產(chǎn)模式對(duì)烤后煙葉品質(zhì)，尤其是香氣品質(zhì)有重要影響[1–2]，而香氣品質(zhì)與香味成分含量密切相關(guān)[3]。一般認(rèn)為，增加施氮量有利于提高煙葉香氣物質(zhì)含量，特別是提高類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、非酶棕色化反應(yīng)產(chǎn)物和苯丙氨酸降解產(chǎn)物含量，但施氮量過多，則造成煙葉香氣物質(zhì)含量相應(yīng)降低[4]。韓富根等[5]認(rèn)為，施氮量為60 kg/hm2的烤后煙葉棕色化產(chǎn)物類、類西柏烷類和類胡蘿卜素類致香物質(zhì)含量較高。在南陽(yáng)煙區(qū)低磷土壤條件下，施磷量為120 kg/hm2的烤后煙葉主要香氣物質(zhì)成分及香氣總量含量較高[6]。與常規(guī)施肥相比，施用納米增效肥在一定程度上能改善烤后煙葉的香氣品質(zhì)[7]。薛超群等[8]認(rèn)為，土壤調(diào)理劑用量為11.25 kg/hm2時(shí)，煙葉總香味物質(zhì)及其組分含量和香氣質(zhì)量得分較高。高華軍等[9]指出，以噴清水作為對(duì)照，噴稀土元素肥料能明顯提高煙葉中總致香物質(zhì)和主要致香物質(zhì)含量。

增施的有機(jī)物質(zhì)種類不同，其增香效果明顯不同。增施芝麻，增香效果較好；增施小磨油效果稍差[10]。施用50%無(wú)機(jī)肥＋50%芝麻餅肥比純施用無(wú)機(jī)肥更能顯著提高各種揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量、比例的協(xié)調(diào)性[11–12]。隨著有機(jī)肥草炭施肥量(8 250 ～ 16 500 kg/hm2)的增加，煙葉香氣成分中總醇量增加，總?cè)┝繙p少，總酮量稍有增加[13]。烤煙種植密度對(duì)煙葉香氣品質(zhì)有重要影響。行株距為 120 cm×50 cm、留葉數(shù)為18 片/株的烤煙的新植二烯、類西柏烷類和類胡蘿卜素類物質(zhì)含量及致香物質(zhì)總量較高[14]?？緹煼N植密度為15 100 株/hm2、施鉀量為328.5 kg/hm2，煙葉香氣量較高[15]。不同耕作方式對(duì)烤煙中性香氣成分有明顯影響，深耕加秸稈覆蓋對(duì)烤煙質(zhì)量效應(yīng)最好，適宜在延邊煙區(qū)推廣[1]。趙名欽等[16]認(rèn)為，不同起壟方式烤后煙葉中性致香物質(zhì)含量從大到小依次為低起壟二次培土成壟、平栽二次培土成壟、低起壟二次培土成壟、平栽二次培土成壟、常規(guī)栽培方式。李章海等[17]指出，在黔南煙區(qū)生態(tài)條件下，烤煙香型風(fēng)格和香氣底韻并不會(huì)因栽培和烘烤技術(shù)的差異發(fā)生明顯改變。迄今為止，不同耕作和栽培模式對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和烤后煙葉品質(zhì)等的影響研究較多，但不同生產(chǎn)管理模式對(duì)烤后不同部位煙葉中性和酸性香氣品質(zhì)的影響報(bào)道較少。鑒于大田生產(chǎn)管理模式對(duì)提升烤煙品質(zhì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，筆者以烤煙K326 為研究對(duì)象，采用常規(guī)模式和有機(jī)模式進(jìn)行生產(chǎn)管理，研究了中上部位烤后煙葉中性和酸性香氣物質(zhì)含量的差異，旨在為提高烤后煙葉香氣品質(zhì)，尤其為提高上部煙葉的香氣品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試烤煙品種為K326，種子由貴州省煙草科學(xué)研究院良種繁育中心提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013—2014年在貴州省煙草科學(xué)研究院福泉試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)田土壤質(zhì)地為黃壤土，pH 為6.56，土壤肥力中等。煙苗4月中旬移栽，種植行距120 cm，株距50 cm，壟高25 ～30 cm、寬80 ～90 cm，壟體要求飽滿，壟面平整細(xì)碎，無(wú)大土粒。選擇3.0 hm2試驗(yàn)煙田，設(shè)置6個(gè)小區(qū)，隨機(jī)選擇3個(gè)小區(qū)，依據(jù)當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)系列規(guī)范(常規(guī)模式)種植；另 3個(gè)小區(qū)按照地標(biāo)(DB 52/T 833—2013)烤煙有機(jī)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，即按照產(chǎn)地環(huán)境條件、栽培技術(shù)規(guī)程、煙葉質(zhì)量、過程監(jiān)管的要求，進(jìn)行有機(jī)生產(chǎn)規(guī)范管理[18](有機(jī)模式)。大田各生產(chǎn)管理模式小區(qū)煙株長(zhǎng)勢(shì)基本一致，選擇有典型“中棵煙”特征的煙株，以中部葉(第10 ～12 位葉)和上部葉(第16 ～18 位葉)為試驗(yàn)材料。

供試烤房為貴州省煙草科學(xué)研究院設(shè)計(jì)的大小相同的3 座長(zhǎng)為3.5 m、寬為1.35 m 的裝煙2 層的電熱式溫濕自控試驗(yàn)專用密集電烤房。將不同處理煙葉樣品均勻裝進(jìn)同一密集烤房，煙葉變化以烤房第2 層為準(zhǔn)，按照貴州省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 52/T 666—2010 烤煙散葉堆積烘烤工藝規(guī)程烘烤，重復(fù)3次。烘烤結(jié)束后，按照GB 2635—92 烤煙分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)，取CF3 和BF2 等級(jí)煙葉用于中性和酸性香氣物質(zhì)含量的測(cè)定。

1.3 香氣物質(zhì)含量的測(cè)定

中性致香成分含量采用周淑平等[19]的方法測(cè)定；酸性致香成分含量參考陳順輝等[20]的方法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

對(duì)K326 不同生產(chǎn)管理模式下烤后煙葉致香物質(zhì)的GC–MS 測(cè)定，共檢測(cè)出44 種中性揮發(fā)性致香物質(zhì)和23 種酸性香氣物質(zhì)。

2.1 不同生產(chǎn)管理模式對(duì)烤后煙葉中性香氣物質(zhì)含量的影響

中性香氣物質(zhì)按煙葉香氣前體物可分為類胡蘿卜素類、棕色化產(chǎn)物類、類西柏烷類、苯丙氨酸類和新植二烯等5 類。共檢測(cè)出類胡蘿卜素類20種，棕色化產(chǎn)物18 種，類西柏烷類2 種，苯丙氨酸類3 種，新植二烯1 種。

2.1.1 對(duì)類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量的影響

由表1 可知，不同生產(chǎn)管理模式下的烤后煙葉類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量有明顯差異，有機(jī)模式烤后中上部煙葉類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量明顯偏高，其中上部煙葉顯著高于常規(guī)模式處理。中部烤后煙葉有機(jī)模式處理，β–紫羅蘭酮和二氫獼猴桃內(nèi)酯含量顯著高于常規(guī)模式處理，但氧化異佛爾酮含量極顯著低于常規(guī)模式處理，其他類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量差異不顯著。上部烤后煙葉β–大馬酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮A 和巨豆三烯酮C 含量顯著高于常規(guī)模式處理，巨豆三烯酮B 和巨豆三烯酮D 含量極顯著高于常規(guī)模式處理。

表1 不同生產(chǎn)管理模式烤后煙葉類胡蘿卜素類香氣物質(zhì)的含量 Table 1 Content of arotenoids degradation products in flue-cured tobacco leaves under different cultivation and management modes μg/g

2.1.2 對(duì)棕色化反應(yīng)產(chǎn)物含量的影響

由表2 可知，有機(jī)模式處理烤后中上部煙葉棕色化反應(yīng)產(chǎn)物含量明顯高于常規(guī)模式處理，但差異不顯著。不同模式處理中部葉棕色化反應(yīng)產(chǎn)物各成分含量差異均不顯著。上部葉有機(jī)模式處理烤后煙葉面包酮和3–甲基–4–乙基–1H –吡咯二酮含量顯著高于常規(guī)模式處理，香豆酮和6–甲基–2–庚酮含量極顯著高于常規(guī)模式處理，其他成分含量差異不顯著。

表2 不同生產(chǎn)管理模式烤后煙葉棕色化反應(yīng)產(chǎn)物的含量 Table 2 Content of browning reaction products in flue-cured tobacco leaves under different cultivation and management modes μg/g

2.1.3 對(duì)西柏烷類產(chǎn)物含量的影響

由圖1 可知，有機(jī)模式處理烤后煙葉西柏烷類產(chǎn)物含量明顯偏高。不同處理中部葉西柏烷類產(chǎn)物含量差異不顯著；有機(jī)模式上部葉西柏烷類產(chǎn)物含量極顯著高于常規(guī)模式，茄酮和降茄二酮含量極顯著高于常規(guī)模式。

圖1 不同生產(chǎn)管理模式烤后煙葉西柏烷類產(chǎn)物含量 Fig.1 Content of cembratriendiol atabolites products in flue-cured tobacco leaves under different cultivation and management modes

2.1.4 對(duì)苯丙氨酸裂解產(chǎn)物含量的影響

由圖2 可知，有機(jī)模式處理烤后煙葉苯丙氨酸裂解產(chǎn)物含量明顯偏高。不同處理中部葉苯丙氨酸裂解產(chǎn)物各組分含量差異均不顯著，有機(jī)模式處理上部葉苯乙醛和苯乙醇含量顯著高于常規(guī)模式處理。

圖2 不同生產(chǎn)管理模式烤后煙葉苯丙氨酸裂解產(chǎn)物含量 Fig.2 Content of phenylalanine lysates products in flue-cured tobacco leaves under different cultivation and management modes

2.1.5 對(duì)新植二烯含量的影響

由圖3 可知，不同生產(chǎn)管理模式烤后煙葉新植二烯含量差異較大，有機(jī)模式處理明顯偏高，上部葉新植二烯含量顯著高于常規(guī)模式處理，但中部葉差異不顯著。

圖3 不同生產(chǎn)管理模式烤后煙葉新植二烯含量 Fig.3 Neophytadiene content of flue-cured tobacco leaves under different cultivation and management modes

2.2 不同生產(chǎn)管理模式對(duì)烤后煙葉酸性香氣物質(zhì)

含量的影響

由表3 可知，有機(jī)模式處理不同部位烤后煙葉酸性香氣物質(zhì)含量高于常規(guī)模式處理，但差異均不顯著。有機(jī)模式處理中部葉丙酸含量極顯著高于常規(guī)模式處理，癸酸含量顯著高于常規(guī)模式處理，其他酸性香氣成分含量差異不顯著。有機(jī)模式處理上部葉烤后煙葉3–甲基戊酸、4–甲基戊酸和苯乙酸含量顯著高于常規(guī)模式處理，其他酸性香氣成分含量差異不顯著。有機(jī)模式處理更加有利于提高烤后煙葉的酸性香氣成分含量，改善煙葉的香吃味。

表3 不同生產(chǎn)管理模式烤后煙葉酸性香氣物質(zhì)含量 Table 3 Acidic aroma content of flue-cured tobacco leaves under different cultivation and management modes μg/g

2.3 烤煙部位和生產(chǎn)管理模式雙因素主效應(yīng)分析

由表4 可知，烤煙部位和生產(chǎn)管理模式及其互作效應(yīng)對(duì)中性香氣成分含量的影響均達(dá)到顯著水平，其中烤煙部位是主因子，生產(chǎn)管理模式是次因子。部位和和生產(chǎn)管理模式及其互作效應(yīng)對(duì)酸性香氣成分含量的影響均未達(dá)到顯著水平，其中烤煙部位是主因子，生產(chǎn)管理模式是次因子。

表4 生產(chǎn)管理模式與部位雙因素主效應(yīng)分析 Table 4 Main effects analysis for cultivation and management mode and tobacco leave position

3 討 論

試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，有機(jī)生產(chǎn)管理模式烤后中部煙葉中性香氣成分含量為381.169μg/g，比常規(guī)生產(chǎn)管理模式高81.112μg/g；有機(jī)生產(chǎn)管理模式烤后上部煙葉中性香氣成分為362.771μg/g，是常規(guī)生產(chǎn)管理模式的1.649 倍，但這與敖金成等[21]研究的結(jié)果不大一致。

有機(jī)模式處理烤后中上部煙葉類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量明顯偏高，其中上部顯著高于常規(guī)模式處理。有機(jī)模式處理中部烤后煙葉β–紫羅蘭酮和二氫獼猴桃內(nèi)酯含量顯著高于常規(guī)模式處理，但氧化異佛爾酮含量極顯著低于常規(guī)模式處理，其他類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量差異不顯著。上部烤后煙葉β–大馬酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮A 和巨豆三烯酮C 含量顯著高于常規(guī)模式處理，巨豆三烯酮B和巨豆三烯酮D含量極顯著高于常規(guī)模式處理。有機(jī)模式處理烤后中上部煙葉棕色化反應(yīng)產(chǎn)物含量明顯高于常規(guī)模式處理，但差異不顯著，其中上部葉有機(jī)模式處理烤后煙葉面包酮和3–甲基–4–乙基–1H–吡咯二酮含量顯著高于常規(guī)模式處理，香豆酮和6–甲基–2–庚酮含量極顯著高于常規(guī)模式處理。有機(jī)模式處理上部葉西柏烷類產(chǎn)物含量極顯著高于常規(guī)模式，其組分茄酮和降茄二酮含量極顯著高于常規(guī)模式處理。有機(jī)模式處理烤后煙葉苯丙氨酸裂解產(chǎn)物含量明顯偏高，但差異不顯著；有機(jī)模式處理上部葉苯乙醛和苯乙醇含量顯著高于常規(guī)模式處理。上部葉有機(jī)模式處理新植二烯含量顯著高于常規(guī)模式處理，但中部葉差異不顯著。這與王芳等[11]、劉洪華等[12]餅肥處理的效果較為相似。生產(chǎn)管理模式對(duì)作物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定的影響[23]，而有機(jī)種植模式能在一定程度上改良土壤的理化性狀，進(jìn)而調(diào)控?zé)熑~生長(zhǎng)，提高煙葉的中性香氣物質(zhì)含量。

有機(jī)模式處理不同部位烤后煙葉酸性香氣物質(zhì)含量高于常規(guī)模式處理，但差異均不顯著。有機(jī)模式處理中部葉丙酸含量極顯著高于常規(guī)模式處理，癸酸含量顯著高于常規(guī)模式處理。有機(jī)模式處理上部烤后煙葉3–甲基戊酸、4–甲基戊酸和苯乙酸含量顯著高于常規(guī)模式處理。

烤煙部位和生產(chǎn)管理模式及其互作效應(yīng)表明，烤煙部位是主因子，生產(chǎn)管理模式是次因子，其中對(duì)中性香氣成分含量的影響均達(dá)到顯著水平。從生產(chǎn)管理模式層面上來(lái)講，上部葉香氣成分含量明顯高于中部葉，甚至達(dá)到極顯著水平，因此，有機(jī)生產(chǎn)管理模式更有利于提高上部煙葉的香氣成分含量，這與劉典三等[24]研究不同類型有機(jī)肥對(duì)香氣物質(zhì)含量的影響的結(jié)果較為一致。目前，烤煙上部葉可用性較低的現(xiàn)象較為突出[25–26]，有機(jī)模式可作為提高上部葉可用性的一種重要舉措。

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