簡(jiǎn)盛義，蔣志利，李文淵，程傳策*，胡 興，鄧雙躍，任春燕

(1.貴州省煙草公司 貴陽(yáng)市公司，貴州 貴陽(yáng) 550001； 2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002)

煙草是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，土壤等因素均會(huì)影響烤煙品質(zhì)[1]。近年來(lái)，一些煙區(qū)長(zhǎng)期大量施用化肥，使得植煙土壤板結(jié)、土壤微生物活性降低、土壤營(yíng)養(yǎng)不均衡，最終導(dǎo)致烤煙品質(zhì)下降，威脅烤煙種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。研究表明，土壤改良劑在一定程度上能夠增大土壤孔隙度，增加土壤保墑能力，促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)，改善經(jīng)濟(jì)性狀：司賢宗等[3]發(fā)現(xiàn)，微生物改良劑能增加烤煙的株高、莖圍、葉片數(shù)和葉面積；毛家偉等[4]研究表明，氮素和微生物改良劑配施可以降低煙葉總糖，提高烤后煙葉中鉀的含量；郭豪等[5]研究顯示，在酸性土壤上施用天然無(wú)機(jī)改良劑能顯著增加煙葉中還原糖、煙堿和鉀的含量；胡軍等[6]研究發(fā)現(xiàn)，施用改良劑能夠進(jìn)一步增加煙葉中的致香物質(zhì)含量，有利于提高煙葉品質(zhì)；謝志東等[7]、翟文匯等[8]相繼發(fā)現(xiàn)，增施天然有機(jī)改良劑有利于煙草增產(chǎn)增效；劉春英[9]研究表明，施用“石灰+菌棒”改良劑可改善土壤肥力，促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育，提高烤煙的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

目前市場(chǎng)上土壤改良劑種類繁多，功能各異，區(qū)域適應(yīng)性變異較大。而前人研究中所使用的土壤改良劑種類較為單一，缺少對(duì)天然有機(jī)類改良劑、人工合成改良劑和微生物改良劑效果的對(duì)比。貴州省是典型的中間香型烤煙種植區(qū)，烤煙種植區(qū)域較大，但是屬于典型的小環(huán)境種植，而且不同種植區(qū)域的海拔高度存在一定差異。為此，本研究以貴陽(yáng)煙區(qū)黃壤土為基礎(chǔ)，對(duì)比3種典型改良劑對(duì)貴陽(yáng)煙區(qū)烤煙生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響，以期篩選出適宜當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂驐l件的改良劑品種。

1 材料與方法

1.1 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年4月在貴陽(yáng)市息烽縣進(jìn)行，選擇當(dāng)?shù)刂髟云贩N云煙85。試驗(yàn)地土壤類型為黃壤土。試驗(yàn)為大田隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，設(shè)4個(gè)處理，分別為：CK，常規(guī)施肥；T1，常規(guī)施肥+人工合成改良劑45 kg·hm-2；T2，常規(guī)施肥+天然有機(jī)改良劑1 500 kg·hm-2；T3，常規(guī)施肥+微生物改良劑(有效活菌數(shù)大于10億·g-1)45 kg·hm-2。每個(gè)處理3次重復(fù)，各小區(qū)面積66.7 m2，隨機(jī)排列。每個(gè)處理基肥條施復(fù)合肥(N 10%，P2O510%，K2O 20%)1 050 kg·hm-2、芝麻餅肥(N 11%，P2O54%，K2O 7%)300 kg·hm-2，5月17日追肥(穴施)硝酸銨225 kg·hm-2、硫酸鉀600 kg·hm-2。煙苗于4月15日移栽，按1.20 m的行距和0.50 m的株距經(jīng)行種植，2016年9月15日采收完畢。小區(qū)周邊設(shè)2行保護(hù)行，其他按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙規(guī)范化栽培管理方式進(jìn)行。采收烘烤過(guò)程中，以小區(qū)為單位單獨(dú)掛牌采收、烘烤、分級(jí)、計(jì)產(chǎn)。

1.2 樣品采集

在煙苗移栽后30、45、60、75、90 d，每小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的煙株10棵，測(cè)定株高、葉長(zhǎng)、葉寬、莖圍、有效葉數(shù)，并根據(jù)“葉面積=葉長(zhǎng)×葉寬×0.634 5”[10]計(jì)算葉面積。煙葉成熟后(移栽后90 d)選擇生長(zhǎng)均勻一致的煙株按部位全部采收。煙葉由當(dāng)?shù)爻蹩竞螅餍^(qū)取1 kg中部(C3F)等級(jí)煙葉，分析煙樣的物理特性、化學(xué)成分和香氣組成。

1.3 樣品測(cè)定

根據(jù)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)內(nèi)普遍采用的方法檢測(cè)各項(xiàng)物理指標(biāo)。厚度、含梗率、葉質(zhì)重、拉力參照文獻(xiàn)[11]方法測(cè)定，平衡含水率依照YC/T 31—1996方法測(cè)定，填充值依照YC/T 152—2001方法檢測(cè)。中性致香物質(zhì)采用氣/質(zhì)聯(lián)用儀Agilent GC 6 890 N/MS 5975進(jìn)行分析[12]?；瘜W(xué)成分采用常規(guī)方法測(cè)定[13]：還原糖和總糖測(cè)定參照YC/Y 32—1996，煙堿測(cè)定參照YC/T 34—1996，鉀、氯含量的測(cè)定分別參照YC/T 73—2003和YC/T 153—2001。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和方差分析，對(duì)有顯著差異的處理采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，使用Origin Pro制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，移栽后75～90 d，添加改良劑處理烤煙的株高均顯著(P<0.05)高于CK，說(shuō)明土壤改良劑在煙株團(tuán)棵期對(duì)株高促進(jìn)效果不明顯，但在旺長(zhǎng)期后對(duì)株高有明顯的促進(jìn)作用。在整個(gè)生育期，T2和T3處理的葉面積均顯著大于CK。移栽后30～60 d，T1處理的葉面積始終顯著大于CK，但移栽75～90 d，T1處理的葉面積與CK無(wú)顯著差異。全生育期內(nèi)，各處理的葉數(shù)無(wú)顯著差異。移栽后30～75 d各處理的莖圍差異不顯著，至移栽后90 d，添加改良劑處理的烤煙莖圍顯著高于CK。整體來(lái)看，施用微生物改良劑(T3)對(duì)烤煙株高、莖圍、葉面積的促進(jìn)效果最好。

表1 不同處理移栽后不同天數(shù)煙株的農(nóng)藝性狀

注：相同移栽天數(shù)不同處理間無(wú)相同小寫(xiě)字母的表示差異顯著(P<0.05)。表2同。

2.2 對(duì)初烤煙葉物理特性的影響

從表2可以看出，添加改良劑處理的初烤煙葉含水率均顯著高于CK，但只有T1處理的初烤煙葉平衡含水率在合格范圍(16%～18%)。添加改良劑處理的初烤煙葉葉質(zhì)重均顯著高于CK，以微生物改良劑(T3)效果最好。含梗率影響打葉復(fù)烤的出梗率和出片率，添加改良劑處理的含梗率均顯著低于CK，說(shuō)明增施改良劑可以降低煙葉的含梗率。葉片厚度反映了煙葉的發(fā)育狀況和成熟程度，與檢測(cè)煙葉內(nèi)含物質(zhì)充實(shí)程度密切相關(guān)[14]，T2和T3處理的初烤煙葉厚度顯著高于T1和CK?？偟膩?lái)說(shuō)，T1處理在保持初烤煙葉含水率方面有較好作用，T2、T3處理在保持葉質(zhì)重和葉片厚度方面有較好作用，施用土壤改良劑可以降低煙葉含梗率。

2.3 對(duì)烤煙煙葉化學(xué)成分的影響

從表3來(lái)看，T1處理的總糖和還原糖含量均最高，CK最低。煙堿含量對(duì)煙草質(zhì)量起關(guān)鍵作用。煙葉糖堿比協(xié)調(diào)能保持良好的香氣、吸味、甜度，及適宜的勁頭和濃度[15]。煙堿含量由高到低依次為T(mén)1>T2>T3>CK。T2處理的糖堿比處于優(yōu)質(zhì)煙葉糖堿比的范圍，而其他處理的糖堿比略高。

表2 不同處理初烤煙葉C3F等級(jí)的物理特性

表3 不同處理烤煙煙葉的化學(xué)成分

煙葉鉀含量從高到低依次為T(mén)2>T1>T3>CK。整體來(lái)看，施用天然有機(jī)改良劑(T2)對(duì)提高煙葉內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)的效果最好。

2.4 對(duì)烤煙煙葉中性致香物質(zhì)的影響

香氣是形成烤煙吸食風(fēng)格特色和決定吸食品質(zhì)的重要內(nèi)容。類胡蘿卜素類是形成烤煙細(xì)膩、高雅和清香氣的重要組成部分，各處理的類胡蘿卜素類香氣物質(zhì)總量從高到低依次為T(mén)2>CK>T3>T1(表4)。從苯丙氨酸類總量來(lái)看，同樣以T2處理最高，但以T3處理最低。茄酮、糠醛、糠醇和2-乙酰基吡咯等類西柏烷類棕色化反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)可可香味的合成很重要。施用改良劑能明顯提高茄酮含量，但施用微生物改良劑的處理糠醛、糠醇和2-乙?；量┑暮吭诟魈幚碇凶畹汀Ｋ刑幚碇?，T2處理的新植二烯類香氣物質(zhì)含量最高，T1處理最低，表明改良劑種類對(duì)新植二烯類香氣物質(zhì)的合成影響較大。總體來(lái)看，T2處理的類胡蘿卜素類、苯丙氨酸類、新植二烯類含量均最高，香氣量充足。

表4 不同處理烤煙煙葉的香氣物質(zhì)含量 μg·g-1

2.5 對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

如表5所示，施用土壤改良劑處理的產(chǎn)量均高于對(duì)照，以T3處理最高，達(dá)到1 875 kg·hm-2，較CK增加9.5%。施用土壤改良劑處理的產(chǎn)值也均高于對(duì)照，漲幅12%～18%，T3處理的產(chǎn)值最高，達(dá)到33 344 元·hm-2。從其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，T2處理的均價(jià)和上等煙、中上等煙比例均最高。

表5 不同處理烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀

3 討論

烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育狀況是土壤供給能力最直觀的表現(xiàn)，并且煙株長(zhǎng)勢(shì)也與烤煙的外觀質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)等緊密相連。研究表明，施用微生物土壤改良劑對(duì)烤煙的株高、莖圍、葉面積有促進(jìn)作用[5,16]。本試驗(yàn)表明，施用微生物土壤改良劑(T3)煙株自旺長(zhǎng)期開(kāi)始生長(zhǎng)發(fā)育明顯，株高、莖圍均顯著高于CK。韓智強(qiáng)等[17]研究表明，施用土壤改良劑在團(tuán)棵期對(duì)烤煙的生長(zhǎng)影響不大，從旺長(zhǎng)期開(kāi)始對(duì)烤煙生長(zhǎng)有顯著影響。土壤改良劑在一定程度上能夠增大土壤孔隙度，優(yōu)化土壤環(huán)境，為烤煙的根系生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境。T1、T2和T3處理在整個(gè)生育期內(nèi)顯著增大了烤煙的葉面積，這與陳雪等[18]在常規(guī)施肥量基礎(chǔ)上減少20%的煙草專用復(fù)合肥，改為增施土壤改良劑可改善烤煙根系微環(huán)境、促進(jìn)烤煙根系發(fā)育、提高煙株葉面積的表現(xiàn)一致。施用人工合成改良劑(T1)的葉面積在生育前期與CK有顯著差異，但到成熟期后生長(zhǎng)趨緩，葉面積與CK無(wú)顯著差異。這可能是因?yàn)槿斯ず铣筛牧紕┣捌趯?duì)提高土壤孔隙度及保水能力作用較強(qiáng)，因而能促進(jìn)植株快速生長(zhǎng)，但到后期效果減弱。

煙葉的物理特性是決定煙葉品質(zhì)和加工性能的重要指標(biāo)，主要包括平衡含水率、葉質(zhì)重、填充值、含梗率、厚度和抗張強(qiáng)度等。煙葉自身所含親水物質(zhì)的數(shù)量是影響初烤煙葉含水率的重要因素。同時(shí)，左天覺(jué)[19]認(rèn)為，煙葉的總糖含量與其吸濕性呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系。本試驗(yàn)中，T1處理的含水率顯著高于其他處理，且總糖含量最高，這與前述研究一致。這可能是由于施用人工合成改良劑能改善煙株土壤環(huán)境，增強(qiáng)田地的保濕保水性，進(jìn)而提高煙株的親水能力。葉質(zhì)重和葉片厚度與煙葉自身同化干物質(zhì)的量和內(nèi)含物質(zhì)充實(shí)程度呈正相關(guān)，同時(shí)葉質(zhì)重和厚度也呈正相關(guān)。T2和T3處理的煙株在整個(gè)生育期長(zhǎng)勢(shì)較好，生長(zhǎng)代謝和干物質(zhì)積累相對(duì)較旺盛，葉質(zhì)重和厚度顯著高于CK。這說(shuō)明天然有機(jī)改良劑和微生物改良劑在整個(gè)生育期對(duì)土壤改善的效果都較好，在植株后期生長(zhǎng)發(fā)育階段能提供充足的養(yǎng)分。湯朝起等[20]認(rèn)為，初烤煙葉的含水率和含梗率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但本試驗(yàn)數(shù)據(jù)并不完全支持上述觀點(diǎn)，可能與烤煙品種有一定關(guān)系。

土壤改良劑不僅可以改善植株的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，而且還能夠促使烤煙常規(guī)化學(xué)成分協(xié)調(diào)平衡。劉春英[9]研究發(fā)現(xiàn)，烤煙生長(zhǎng)期內(nèi)氮素供應(yīng)充足，煙株生長(zhǎng)旺盛，會(huì)促進(jìn)煙葉還原糖和煙堿的合成和積累。雷波等[21]研究表明，施用改良劑能改善煙葉外觀，降低煙堿含量，提高總糖和還原糖含量。本研究發(fā)現(xiàn)，T1和T3處理顯著提高了初烤煙葉中總糖和還原糖的含量，有效改善烤煙吃味品質(zhì)。施用土壤改良劑的處理煙堿含量均高于CK，這可能是由于增施改良劑后，土壤環(huán)境得到改善，煙株生長(zhǎng)旺盛，并且在整個(gè)生育期內(nèi)氮素供應(yīng)充沛，因而促進(jìn)了植株對(duì)煙堿的合成積累。T2處理的糖堿比符合優(yōu)質(zhì)煙葉要求，可滿足烤煙吸食的吃味和刺激性間的協(xié)調(diào)。鉀元素和氯元素是影響烤煙內(nèi)在品質(zhì)的重要元素，鉀氯比是決定烤煙燃燒內(nèi)在質(zhì)量的評(píng)判依據(jù)。毛家偉等[4]研究表明，施用土壤改良劑能夠提高各部位烤后煙葉中鉀的含量。這與本試驗(yàn)研究一致。這可能是由于施用改良劑后，改良劑中的改良成分促使土壤中喜鉀微生物活躍，加強(qiáng)對(duì)鉀離子的釋放，使整個(gè)生育期中土壤釋放速效鉀的效率和煙株需鉀規(guī)律相符合。本研究中各處理初烤煙葉的氯含量無(wú)顯著差異，這可能與當(dāng)?shù)赝寥乐新入x子含量普遍較低或土壤中大多數(shù)氯離子被固定，致使煙株得不到充足吸收利用有關(guān)。

研究表明，施用土壤改良劑可以提高煙葉對(duì)N的吸收效率[22]。這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)共檢測(cè)出26種煙葉主要香氣物質(zhì)成分，其中以新植二烯含量最高。各處理中，T2處理的新植二烯含量最高。劉巧真等[23]研究表明，EM菌和改良劑配施可以提高煙葉香氣質(zhì)和香氣量。從香氣物質(zhì)總量上看，T2處理達(dá)588.07 μg·g-1。這表明施用天然有機(jī)改良劑不僅能促進(jìn)煙葉中化學(xué)成分協(xié)調(diào)，調(diào)節(jié)糖堿比和鉀氯比，提高煙葉內(nèi)在品質(zhì)，而且能改善煙葉的香氣質(zhì)，提高香氣量。

劉春英[9]研究發(fā)現(xiàn)，施用“石灰+菌棒”土壤改良劑后，烤煙的生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值、均價(jià)和中上等煙比例較CK均有不同程度提高。本試驗(yàn)中T3處理煙株長(zhǎng)勢(shì)較好，產(chǎn)量達(dá)1 875 kg·hm-2，產(chǎn)值達(dá)33 344元·hm-2。鄭憲濱等[24]研究表明，施用腐殖酸可以顯著提高烤煙的上等煙比例。這與本試驗(yàn)結(jié)果一致，本試驗(yàn)中T2處理的均價(jià)和中上等煙比例最高，分別為17.94元·kg-1和88.27%。

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