彭世文,徐 茜,戴培剛,陳志厚,徐辰生*,陳愛國*
(1.福建省煙草公司 南平市公司,福建 南平 353000;2.中國農(nóng)業(yè)科學院 煙草研究所/農(nóng)業(yè)部 煙草生物學與加工重點實驗室,山東 青島 266101)
有機無機氮配比對南平烤煙產(chǎn)質(zhì)量及其煙堿平衡度的影響
彭世文1,徐 茜1,戴培剛2,陳志厚1,徐辰生1*,陳愛國2*
(1.福建省煙草公司 南平市公司,福建 南平 353000;2.中國農(nóng)業(yè)科學院 煙草研究所/農(nóng)業(yè)部 煙草生物學與加工重點實驗室,山東 青島 266101)
針對南平煙區(qū)烤煙部位間煙堿平衡度差的問題,通過調(diào)整有機無機氮比例的兩年多點田間試驗方法,研究其對南平烤煙產(chǎn)質(zhì)量及其部位間煙堿平衡度的影響。結果表明:有機氮配比對農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀影響一致,在40%~50%范圍內(nèi)表現(xiàn)較好。當有機氮比例為40%時,煙葉樣品感官評吸也表現(xiàn)較好。煙堿平衡度分析表明,區(qū)內(nèi)西北部溫度稍低地區(qū),有機氮占50%時平衡度較好;南部溫度稍高地區(qū)則以有機氮占40%較為理想。此外,烤煙部位間煙堿平衡度越好的,其化學成分協(xié)調(diào)性綜合指標也更好。因此,南平煙區(qū)有機氮配比以40%較好,西北部地區(qū)控制在40%~50%之間,南部地區(qū)控制在30%~40%之間。
福建南平;有機無機氮配比;煙堿平衡度;農(nóng)藝性狀;經(jīng)濟性狀;感官評吸
煙堿是衡量煙葉品質(zhì)的重要指標之一。近年來,南平地區(qū)煙葉質(zhì)量總體較好,但部分地區(qū)煙葉化學成分不協(xié)調(diào),主要問題是中部和下部煙葉煙堿含量偏低,上部煙葉煙堿偏高,適宜比例偏低,整體表現(xiàn)為煙葉不同部位間煙堿平衡度偏差。煙堿含量會受到遺傳、生態(tài)及栽培因素的影響[1]。研究表明,有機肥與化肥配合施用有利于烤煙的生長發(fā)育,可以提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)[2-7]。何波等[8]研究發(fā)現(xiàn)有機無機肥處理對烤后煙葉總糖、鉀和煙堿含量均有較明顯的影響。隨有機肥施用比例的增加,總糖、鉀含量均有規(guī)律地提高,煙堿含量反而有一定程度的下降,化學成分更為協(xié)調(diào)。關于有機氮肥與煙堿含量關系的研究文獻較多[9-20],而生產(chǎn)上部位間煙堿平衡度失調(diào)問題的研究未見報道。
本研究針對南平煙區(qū)烤煙部位間煙堿平衡度差的問題,通過開展有機無機氮的施肥比例對南平主栽品種K326田間煙葉長勢長相、經(jīng)濟性狀的影響,同時分析烤后煙葉化學成分變化和感官評吸等品質(zhì)因素,以期為南平煙區(qū)優(yōu)質(zhì)烤煙定向生產(chǎn)提供依據(jù)。
1.1 試驗材料
供試材料:烤煙品種K326。牛糞購自福建省南平市順元農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司(N∶P2O5∶K2O=1.29∶0.66∶0.61),菜籽餅購自湖南懷化市盛源油脂有限公司[粗蛋白質(zhì)(干基)≥39%、粗纖維素(干基)≤16.0%、總灰分≤10.0%、水分≤12%],煙草專用肥購自福建省三明金明農(nóng)資有限公司(總養(yǎng)分≥43%,N∶P2O5∶K2O =12.5∶8∶22.5),進口硝酸鉀購自SQM智利化學礦業(yè)有限公司(總養(yǎng)分≥58.5%、N∶P2O5∶K2O =13.5∶0∶45),硫酸鉀購自青上化工(廈門)有限公司(氧化鉀≥50%、氯≤1.5%),濃縮鎂肥購自山東省龍口市龍玉化工有限公司(氫氧化鎂≥45%、水溶性氧化鎂≥15%),鈣鎂磷肥購自湖北省鐘祥市鐘洋磷化有限公司(有效P2O5≥12.0%)。
1.2 試驗地點和時間
試驗為兩年多地試驗,分別為2014年在光澤、建甌、松溪、浦城,2015年在邵武、建甌、光澤點進行。試驗地前作為水稻。試驗地的土壤基本養(yǎng)分狀況見表1。
表1 2014~2015年有機無機氮配比試驗土壤基本養(yǎng)分狀況
1.3 試驗處理與方法
1.3.1 試驗處理 試驗設3個處理:A:有機氮∶無機氮配比=3∶7,B:有機氮∶無機氮配比=4∶6,C:有機氮∶無機氮配比=5∶5,其中,A處理為當?shù)爻R?guī)種植有機無機氮比例,即為對照。各處理隨機區(qū)組排列,3次重復,每小區(qū)6畦100 m2,中間4畦用于調(diào)查和取樣;有效葉數(shù)18片,定葉位取樣,下部葉第4~6葉位,中部葉第9~11葉位,上部葉倒3~5葉位。施氮量為112.5 kg/hm2,固定氮磷鉀比為1∶0.8∶2.8。其他農(nóng)事操作均統(tǒng)一按南平地區(qū)K326品種生產(chǎn)技術方案執(zhí)行。
采用“五點式”采集耕作層土壤樣品,混勻后按“四分法”取基礎土樣,風干后留存1 kg土樣。各處理定株10株煙于打頂后5 d調(diào)查農(nóng)藝性狀(株高、莖圍、葉數(shù)或有效葉、單株葉面積),調(diào)查方法參照YC/T 142─2010。
1.3.2 測產(chǎn)分析 以每個小區(qū)中間4畦調(diào)查實際煙株數(shù),掛牌烘烤,對烤后煙進行計產(chǎn)計值,折算成小區(qū)的經(jīng)濟性狀。
1.3.3 煙葉質(zhì)量評價 以每個小區(qū)中間4畦作取樣行,取下部葉4~6葉、中部葉9~11葉、上部葉倒3~5葉烤后煙樣??偟焿A檢測參照YC/T 160─2002采用流動分析法;總糖、還原糖檢測參照YC/T 159─2002采用近紅外光譜法;氧化鉀檢測參照YC/T 173─2003采用近紅外光譜法;糖堿比、氮堿比等派生指標采用直接計算法;同時組織安徽中煙公司相關評吸專家對試驗中上煙葉進行感官評吸。
1.3.4 煙堿平衡度分析 以各處理9~11葉位、倒3~5葉位煙堿含量分別與各自處理的4~6葉位煙堿含量的比值作為部位間煙堿分配比例值。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用SAS 9.1軟件進行方差分析、相關分析等。參考王彥亭[21]、謝晉等[22]化學成分指標賦值法(表2),對烤后煙葉進行化學品質(zhì)評分,并采用綜合相關法和層次分析法確定各化學成分指標相應的權重。用Excel對分值范圍與指標范圍按比例取值,并建立相關線性方程,把試驗測得的指標數(shù)據(jù)代入方程,計算相應得分,采用指數(shù)和法評價烤煙內(nèi)在化學成分協(xié)調(diào)性綜合情況:
P=∑Pi×Ci
式中:P為烤煙化學成分協(xié)調(diào)性綜合指數(shù);Ci為第i個化學成分指標的量化分值;Pi為第i個化學成分指標的相對權重。對超出指標范圍的化學成分指標賦值均按60分計算。
2.1 有機無機氮配比對烤煙農(nóng)藝性狀的影響
2014年試驗點農(nóng)藝性狀結果見表3。結果表明,光澤點綜合農(nóng)藝性狀以B處理較好,浦城、建甌點綜合農(nóng)藝性狀以C處理較好。2015年各試驗點農(nóng)藝性狀見表4。光澤點綜合農(nóng)藝性狀以C處理較好,建甌、邵武點綜合農(nóng)藝性狀以B處理較好??梢婋m然有機無機氮比例對烤煙農(nóng)藝性狀的影響大部分地區(qū)未達到顯著差異,不具有統(tǒng)計學意義,但是相較于其他處理,在40%~50%時綜合農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好。
表2 烤煙化學成分指標賦值
表3 2014年有機無機氮配比對烤煙農(nóng)藝性狀的影響
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著,不同大寫字母表示在0.01水平上差異顯著。下同。
表4 2015年有機無機氮配比對烤煙農(nóng)藝性狀的影響
2.2 有機無機氮配比對煙葉內(nèi)在化學成分的影響
2014年光澤、浦城、松溪試點有機氮比例以C處理較好,建甌試點有機氮以A處理較好。此外,對各個點化學成分進行評分,分析其化學成分協(xié)調(diào)性綜合指數(shù)P值,結果見表5。從表5中可以看出,建甌與松溪試點以A處理化學成分綜合協(xié)調(diào)性最好,在光澤、浦城試點以B處理協(xié)調(diào)性較好,C處理次之。
2015年光澤、建甌、邵武點各個處理間煙堿平衡度各不相同,其中,光澤試點以A處理最好,C處理次之;建甌試點以B處理較好,C處理次之;而邵武試點則以C處理較好,B處理次之,整體表現(xiàn)為規(guī)律性不強。此外,對各個試點化學成分進行評分,計算其化學成分協(xié)調(diào)性綜合指數(shù)P值,結果見表6。從表6中可以看出,光澤試點以A處理化學成分綜合協(xié)調(diào)性最好,建甌、邵武試點以C處理協(xié)調(diào)性較好。
綜合兩年多試點試驗的化學成分協(xié)調(diào)性綜合指標和部位間煙堿平衡度的數(shù)據(jù),除個別試點外,部位間煙堿平衡度越好的處理,其化學成分協(xié)調(diào)性綜合指標P值亦表現(xiàn)更好。整體上看,靠近西北部的光澤、邵武、武夷山、建陽、浦城,有機氮比例以40%~50%的綜合表現(xiàn)較其他處理稍好;靠近南部的建甌、松溪、延平、順昌、政和(高山區(qū)除外),則以有機氮比例30%~40%的綜合表現(xiàn)較其他處理稍好。
2.3 有機無機氮配比對烤煙經(jīng)濟性狀的影響
2014年有機無機氮配比試驗(表7)表明,產(chǎn)量除了松溪試點之外,均以B(有機氮占40%)處理最高;產(chǎn)值表現(xiàn)為:光澤試點B>C>A,浦城試點A>B>C,建甌試點B>C>A,松溪試點C>B>A。綜合來看,各試點有機無機氮配比對烤煙經(jīng)濟性狀的影響均未達到顯著性差異,但是相較于其他處理而言,光澤試點B處理最好,浦城試點A處理最好但處理間相差無幾,建甌和松溪試點均以C處理最好。
2015年有機肥比例試驗經(jīng)濟性狀結果見表8。在產(chǎn)量、產(chǎn)值方面,光澤、建甌試點均以A處理表現(xiàn)最好,B處理次之,這種差異達到了顯著性水平,具有統(tǒng)計學意義;而邵武試點則剛好相反,C處理最好,B處理次之。上等煙比例方面,邵武、光澤試點以A處理較好,建甌試點以B處理較好。綜合來看,不同有機肥比例對烤煙經(jīng)濟性狀的影響以B處理表現(xiàn)較好。
表5 2014年有機無機氮配比對煙葉化學成分含量的影響
2.4 不同有機氮配比處理對煙葉感官質(zhì)量的影響
2014年對光澤試點煙葉進行感官評吸,結果見表9。結果表明:有機無機氮配比對煙葉感官質(zhì)量有較大影響,整體來看B處理表現(xiàn)較好,C處理次之,主要表現(xiàn)在B處理香氣量足,勁頭、濃度適中,有爆發(fā)力,甜度尚可,有干草香、辛香、焦香,但是上部葉勁頭、刺激性偏大;處理C中部葉勁頭大,刺激性大,雜氣明顯,有枯焦氣、生青氣,有干燥感和刺激性,平衡感欠缺,上部葉香氣質(zhì)好,香氣種類豐富有辛香、烤香、透清香,平衡感好,勁頭、濃度適中,透發(fā)性較好,甜度好;處理A雜氣種類偏多,其中中部葉香氣平淡,干燥感較強,上部葉質(zhì)感欠缺,但平衡感較好。綜合來看,有機無機氮配比以B處理(有機氮占40%)表現(xiàn)較好。相關性分析表明,有機氮比例的提高對上部葉香氣質(zhì)、香氣量的改善較為明顯。
表6 2015年有機無機氮配比對煙葉化學成分的影響
表7 2014年有機無機氮配比對烤煙經(jīng)濟性狀的影響
表8 2015年有機無機氮配比對烤煙經(jīng)濟性狀的影響
表9 2014年有機無機氮配比處理烤煙的感官評吸質(zhì)量及其相關性分析 分
注:*表示在0.05水平上顯著,**表示在0.01水平上顯著。下同。
2015年對建甌試點煙葉進行感官評吸,結果見表10。從綜合評吸結果來看,中上部位B處理均表現(xiàn)最好,C處理次之。整體來看,B處理香氣量較足,香氣質(zhì)較好,余味較舒適。相關性分析表明,中部葉隨著有機氮比例的提高,甜度有所增加;上部葉隨著有機氮比例的提高,香氣質(zhì)的改善較為明顯。
綜合兩年的評吸結果表明,均以B處理(有機氮占40%)表現(xiàn)較好。
表10 2015年有機無機氮配比處理烤煙的感官評吸質(zhì)量及其相關性分析 分
目前,南平煙區(qū)上部煙葉煙堿含量偏適宜上限,中部和下部煙葉煙堿含量整體偏低,導致南平煙區(qū)煙堿平衡度稍差,已影響了南平烤煙的工業(yè)可用性。因此,開展調(diào)節(jié)煙堿平衡度技術研究是提高南平煙葉質(zhì)量亟需解決的生產(chǎn)問題。前期研究表明,有機無機氮配比對烤煙煙堿的積累和分配影響較大。本試驗開展了其對烤煙部位間煙堿平衡度的影響研究,旨在為協(xié)調(diào)南平煙葉部位間煙堿平衡度,建立最優(yōu)有機氮比例技術提供理論依據(jù)。
研究發(fā)現(xiàn),有機無機氮配比處理煙株前期大田長勢稍慢,后期逐漸跟上,在打頂后5 d測定的農(nóng)藝性狀表明,有機氮比例在40%~50%時綜合農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好。這與楊美仙等[23]的研究結果一致,均表現(xiàn)為施用有機氮的處理煙葉前期長勢較慢,后期生長加快且略好。
前人研究表明[24-29],有機肥與化肥配合施用有利于烤煙的生長發(fā)育,可以提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)。本試驗中,不同有機肥配比對于烤煙的化學成分的影響不同年份不同試驗地點結果均有一定的差異,化學成分與有機氮的相關性并不顯著,這與陳朝陽等[7]的研究結果一致。但從煙堿平衡度來看,西北部地區(qū)有機氮占50%時較好,而南部地區(qū)則以有機氮占40%較為理想。產(chǎn)質(zhì)量方面,隨著有機氮比例的增加,烤煙的產(chǎn)值、產(chǎn)量以及上等煙比例并沒有隨著有機氮比例的增加呈遞增的趨勢,這與李德強等[30]的研究結論有一定的差異,這可能與不同煙區(qū)氮素養(yǎng)分利用差異有關。
進一步的感官評吸表明,本研究中均以有機氮占比40%的處理評吸效果綜合情況最好。同時,相關性分析表明,中部葉隨著有機氮比例的提高,甜度有所增加;上部葉隨著有機氮比例的提高,香氣質(zhì)的改善較為明顯??梢?,適度提高有機氮配比對提高烤煙香吃味具有較好的效果。此結果與前人[31-33]的研究結果一致,但不同地區(qū)間適宜有機氮配比不同。
南平煙區(qū)有機氮配比以40%效果較好,烤煙部位間煙堿平衡度最佳。其中,西北部地區(qū)有機氮配比可適度上調(diào),控制在40%~50%之間,南部地區(qū)有機氮配比宜控制在30%~40%之間。
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(責任編輯:許晶晶)
Effects of Ratio of Organic Nitrogen to Mineral Nitrogen on Yield,Quality and Nicotine Balance of Flue-cured Tobacco in Nanping Area
PENG Shi-wen1, XU Qian1, DAI Pei-gang2, CHEN Zhi-hou1, XU Chen-sheng1*, CHEN Ai-guo2*
(1. Nanping Branch, Fujian Tobacco Company, Nanping 353000, China; 2. Tobacco Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Tobacco Biology and Processing, Ministry of Agriculture, Qingdao 266101, China)
Aiming at the problem of nicotine imbalance among different leaf-position of flue-cured tobacco in Nanping area, multi-location two-year field experiments were conducted to study the effects of ratio of organic nitrogen fertilizer to mineral nitrogen fertilizer on the yield, quality and nicotine balance of flue-cured tobacco in Nanping area. The results showed that the ratio of organic nitrogen to mineral nitrogen had the similar effect on the agronomic characteristics and economic characteristics of flue-cured tobacco, and the ratio of 40%~50% had a better effect. The smoking quality of flue-cured tobacco samples was better when the ratio of organic nitrogen to mineral nitrogen was 40%. In the northwest of Nanping, the nicotine balance was better when the ratio of organic nitrogen to mineral nitrogen was 50%; in the south of Nanping, the nicotine balance was better when the organic nitrogen- mineral nitrogen ratio was 40%. In addition, the better the nicotine balance among different leaf-position of flue-cured tobacco leaves, the better the coordination of their chemical compositions. Therefore, the suitable organic nitrogen- mineral nitrogen ratio was 40% in Nanping area. Combined with regional differences, the ratio should be controlled within 40%~50% and 30%~40% in the northwest and south of Nanping, respectively.
Nanping; Ratio of organic nitrogen to mineral nitrogen; Nicotine balance; Agronomic characteristics; Economic characteristics; Sensory smoking evaluation
2016-08-02
中國煙草總公司福建省公司項目“提高中下部煙葉煙堿含量技術研究與應用”(閩煙合同[2014]182號);中國農(nóng)業(yè)科學 院科技創(chuàng)新工程(ASTIP-TRIC03)。
彭世文(1984─),男,福建寧化人,碩士,主要從事烤煙生產(chǎn)栽培研究工作。*通訊作者:徐辰生、陳愛國。
S572
A
1001-8581(2017)01-0032-07