王可
摘要[目的]研究不同水分處理對(duì)成熟期煙葉K等主要礦質(zhì)元素和石油醚提取物的影響。[方法]通過(guò)盆栽試驗(yàn),土壤水分分別為40%、60%、70%、80%,研究成熟期不同土壤水分對(duì)煙葉主要礦質(zhì)元素和石油醚提取物的影響。[結(jié)果]隨著水分含量增加,K含量降低;K346中部葉中K含量受土壤水分影響最大,云煙97下部葉中K含量受土壤水分影響最大。土壤水分和品種對(duì)煙葉中P、Ca、Mg、Na、B、Zn、Cu、Fe含量的影響均達(dá)極顯著水平;相關(guān)分析表明,土壤水分和煙葉中Fe、P、Ca、Mg含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。土壤相對(duì)含水率為40%和80%時(shí),其石油醚提取物含量相對(duì)較低;土壤相對(duì)含水率為60%和70%時(shí),其石油醚提取物含量相對(duì)較高。[結(jié)論]該研究為成熟期煙葉合理灌溉、提高煙葉內(nèi)在品質(zhì)提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞 烤煙;土壤水分;礦質(zhì)元素;石油醚提取物
中圖分類號(hào) S572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2018)11-0029-03
煙葉中含有多種礦質(zhì)元素,大多數(shù)是金屬元素,其作用重要,機(jī)理復(fù)雜,K是煙葉的品質(zhì)要素之一,其含量的提高有助于改善煙葉的燃燒性,提高安全性及香氣量和香氣質(zhì)。煙葉的石油醚提取物也是影響煙葉品種的重要因素。如何提高烤煙石油醚提取物,改善烤煙內(nèi)在礦質(zhì)元素含量一直是煙草學(xué)者的研究焦點(diǎn)。水分是煙株賴以生存的重要生態(tài)因素之一,它直接影響煙草的生長(zhǎng)發(fā)育、生理生化代謝過(guò)程以及煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì),且在土壤中,易于進(jìn)行人為調(diào)控。近年來(lái),關(guān)于成熟期不同水分處理對(duì)煙葉影響的研究較多,主要集中在常規(guī)化學(xué)成分、中性致香物質(zhì)及生長(zhǎng)發(fā)育方面,但關(guān)于成熟期水分處理對(duì)煙葉礦質(zhì)元素和石油醚提取物的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。筆者采用盆栽試驗(yàn)研究成熟期不同水分處理對(duì)煙葉主要礦質(zhì)元素和石油醚提取物的影響,以期為成熟期煙葉合理灌溉、提高煙葉內(nèi)在品質(zhì)提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料 供試烤煙品種為云煙97,選用中部煙葉作為供試材料。
1.2試驗(yàn)方法 采用盆栽防雨控水栽培,種植于安徽省宣城市新田鎮(zhèn)山嶺村防雨棚內(nèi)。盆高32cm,內(nèi)徑45cm,每盆裝風(fēng)干過(guò)篩后土壤25kg,盆栽土壤為砂壤土,土壤飽和含水率為26.72%,土壤養(yǎng)分含量:有機(jī)質(zhì)30.47g/kg、堿解氮160.03mg/kg、速效磷19.21mg/kg、速效鉀231.82mg/kg,pH5.290
烤煙于2009年4月1日移栽,5月23日供試煙株接受處理,6月2日開始采集樣品。通過(guò)烘干稱重法測(cè)定盆內(nèi)土壤相對(duì)含水量,并通過(guò)控制澆水保持土壤相對(duì)含水量達(dá)到處理?xiàng)l件。土壤相對(duì)含水率設(shè)置4個(gè)處理,即水分虧缺(土壤相對(duì)含水率為40%),輕度干旱(土壤相對(duì)含水率為60%),適當(dāng)灌水(土壤相對(duì)含水率為70%),充分灌水(土壤相對(duì)含水率為80%)。
1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法 土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定;速效磷采用HCl-H2SO4提取,鉬銻抗比色法測(cè)定;速效鉀采用NH4OAC浸提,火焰光度法測(cè)定。
P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、B和Mn的測(cè)定采取干灰化,用5%的硝酸(優(yōu)級(jí)純)溶解,加入1mL氯化四鍶后定容,利用IPC-MPX光譜儀檢測(cè)。
石油醚提取物參考YC/T176-2003的方法測(cè)定。
2結(jié)果與分析
2.1不同土壤水分處理對(duì)煙葉K含量的影響 由表1可知,不同土壤水分處理對(duì)不同品種煙葉K含量產(chǎn)生較明顯的影響,在上部葉、中部葉和下部葉中,煙葉K含量隨土壤含水量的增加而逐漸減少,重度干旱最高,輕度干旱次之,適當(dāng)灌水較少,充分灌水最少。
上部葉各品種K含量變化最大,其中,云煙97上部葉中,重度干旱時(shí)K含量比充分灌水處理高55.8%;在K346上部葉中,重度干旱處理K含量比充分灌水處理高34.2%。
中部葉各品種K含量變化相對(duì)較小,云煙97重度干旱處理K含量比充分灌水處理高37.5%;K346重度干旱處理K含量比充分灌水處理高2.5%。
下部葉各品種K含量變化相對(duì)較小,云煙97重度干旱處理K含量比充分灌水處理高62.7%,K346重度干旱處理K含量比充分灌水處理高19.5%。
由此可知,K346中部葉中K含量變化最大,云煙97下部葉K含量變化最大,即K346中部葉K含量受土壤水分影響最大,云煙97下部葉K含量受土壤水分影響最大。
方差分析結(jié)果表明,水分、品種、部位對(duì)K的影響達(dá)極顯著水平,水分×部位對(duì)K的影響達(dá)顯著水平;從F值看,各因素對(duì)K的影響由大到小依次為部位、品種、水分,表明部位效應(yīng)對(duì)煙葉中K含量的影響最大,明顯大于品種效應(yīng),水分效應(yīng)影響相對(duì)較小。
2.2不同水分處理對(duì)煙葉礦質(zhì)元素的影響 由表2可知,水分、品種、部位、水分×部位對(duì)P的影響達(dá)極顯著水平,水分×品種對(duì)P的影響達(dá)顯著水平;從F值看,各因素對(duì)P的影響由大到小依次為部位、品種、水分、水分×品種。
水分、部位、水分×部位對(duì)煙葉中Ca的影響達(dá)極顯著水平,品種、水分×品種對(duì)Ca的影響相對(duì)較??;從F值看,各因素對(duì)Ca的影響由大到小依次為部位、水分,水分對(duì)Ca的影響僅次于部位。
水分、品種、部位、水分×部位對(duì)Mg的影響達(dá)極顯著水平,水分×品種對(duì)Mg的影響最??;從F值看,各因素對(duì)Mg的影響由大到小依次為部位、水分、水分×品種、品種,表明部位對(duì)Mg的影響最大,水分對(duì)Mg的影響小于部位。
水分、品種、部位、水分×部位對(duì)Mn的影響達(dá)極顯著水平,水分×品種對(duì)Mn的影響達(dá)顯著水平;從F值看,各因素對(duì)Mn的影響由大到小依次為水分、部位、品種、水分×品種,表明水分對(duì)Mn的影響大于其他因素。
部位對(duì)Na的影響達(dá)極顯著水平,水分×品種對(duì)Na的影響達(dá)顯著水平,其他因素對(duì)Na的影響較小,水分對(duì)Na的影響不明顯。
水分、品種、部位、水分×部位對(duì)B的影響達(dá)極顯著水平;從F值看,各因素對(duì)B的影響由大到小依次為部位、品種、水分、水分×品位,表明部位對(duì)B的影響最大,水分對(duì)B的影響相對(duì)較小。
水分、品種、部位對(duì)zn的影響達(dá)極顯著水平;從F值看,各因素對(duì)Zn的影響由大到小依次為水分、部位、品種,表明土壤水分對(duì)Zn的影響最大,其他因素對(duì)zn的影響相對(duì)較小。
水分、品種、部位、水分×部位對(duì)Cu的影響達(dá)極顯著水平;從F值看,各因素對(duì)Cu的影響由大到小依次為部位、品種、水分,表明部位對(duì)Cu的影響最大,水分對(duì)Cu的影響相對(duì)較小。
水分、水分×品種對(duì)Fe的影響達(dá)極顯著水平,品種、水分×部位對(duì)Fe的影響達(dá)顯著水平;從F值看,各因素對(duì)Fe的影響由大到小依次為水分、水分×品種、品種,水分對(duì)Fe的影響最大。
綜上所述,土壤水分和品種對(duì)煙葉中P、Ca、Mg、Na、B、Zn、Cu、Fe含量的影響均達(dá)極顯著水平;在土壤水分、品種、部位及其相互作用中,土壤水分對(duì)煙葉中Mn、Zn、Fe的影響最大,對(duì)煙葉中P、Ca、Mg、B、Cu的影響相對(duì)較小,對(duì)煙葉中Na的含量影響最小。
2.3不同水分處理與煙葉礦質(zhì)元素含量的相關(guān)分析 由表3可知,不同土壤水分對(duì)各部位煙葉礦質(zhì)元素含量的影響程度不完全一致。在上部葉中,土壤水分與Fe、Mn、P、Zn、Ca、Mg的含量呈極顯著負(fù)相關(guān),與煙葉中B、Cu的含量呈顯著負(fù)相關(guān),對(duì)煙葉Na的影響達(dá)顯著水平;當(dāng)土壤水分是田間最大持水量的40%、60%、70%、80%時(shí),土壤水分含量越高,煙葉中Fe、Mn、P、Zn、Ca、Mg、B、Cu含量越低,土壤水分對(duì)煙葉中Na含量的影響較小。
在中部葉中,土壤水分與煙葉中Fe、Ca、Mg的含量呈極顯著負(fù)相關(guān),與煙葉中Mn的含量呈負(fù)相關(guān),對(duì)煙葉中B、Cu、Na、P的影響未達(dá)顯著水平;表明當(dāng)土壤水分是田間最大持水量的40%、60%、70%、80%時(shí),土壤水分含量越高,煙葉中Fe、Ca、Mg、B、Cu、Na、P含量越低,土壤水分對(duì)B、Cu、Na、P的含量影響相對(duì)較小。
在下部葉中,土壤水分與煙葉中Fe、Mn、Zn、Ca、Mg的含量呈極顯著負(fù)相關(guān),與煙葉中P的含量呈負(fù)相關(guān),對(duì)煙葉中B、Cu、Na的影響未達(dá)顯著水平;表明當(dāng)土壤水分是田間最大持水量的40%、60%、70%、80%時(shí),土壤水分含量越高,煙葉中Fe、Mn、Zn、Ca、Mg、P的含量越低,土壤水分對(duì)B、Cu、Na的影響相對(duì)較小。
綜上可知,當(dāng)土壤水分是田間最大持水量的40%、60%、70%、80%時(shí),土壤水分對(duì)煙葉中Fe、P、Ca、Mg含量的影響一致,均為負(fù)相關(guān)關(guān)系。
2.4不同土壤水分對(duì)煙葉石油醚提取物的影響 由表4可知,云煙97在適當(dāng)灌水時(shí),中、上部葉石油醚提取物含量最高,而下部葉在輕度干旱時(shí)石油醚提取物含量最高;K346中、上部葉石油醚提取物含量在輕度干旱時(shí)最高,下部葉在水分虧缺時(shí)含量最低,僅為5.73%;云煙97在適當(dāng)灌水時(shí),中、上部葉石油醚提取物含量最高,K346在輕度干旱時(shí),中、上部葉含量最高;云煙97和K346各部位煙葉在水分虧缺和充分灌水時(shí),石油醚含量相對(duì)較低。
3結(jié)論與討論
K是植物細(xì)胞內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),可以提升原生質(zhì)的水合度,從而提高細(xì)胞的保水性。該試驗(yàn)結(jié)果表明,在同一部位煙葉中,土壤水分越低,煙葉K含量越高,這與K的滲透調(diào)節(jié)功能有關(guān),與前人研究結(jié)果一致;不同部位煙葉的K含量不同,下部葉含量最高,中部葉居中,上部葉最低;提高煙葉K含量是提高煙葉品質(zhì)、增加經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要措施,但煙葉品質(zhì)由多種因素決定,K含量?jī)H應(yīng)作為其中一項(xiàng)重要指標(biāo)。
烤煙煙葉中的礦質(zhì)元素對(duì)煙葉品質(zhì)有重要影響。該研究表明,成熟期土壤水分對(duì)不同品種和不同部位煙葉的礦質(zhì)元素有不同影響。在各部位煙葉中,土壤相對(duì)含水率對(duì)礦質(zhì)元素的影響程度不一致。在土壤水分、品種、部位及其相互作用中,土壤水分對(duì)煙葉中Mn、Zn、Fe的影響最大。土壤相對(duì)持水量與不同葉位葉片關(guān)系不一:土壤水分與上部葉中Fe、Mn、P、Zn、Ca、Mg、B、Cu呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與中部葉中Fe、Ca、Mg、B、Cu、Na、P呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與下部葉中Fe、Mn、Zn、Ca、Mg、P呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。由此可知,土壤相對(duì)持水量與各部位葉片中Fe、P、Ca、Mg均為負(fù)相關(guān)關(guān)系,土壤相對(duì)持水量可作為調(diào)節(jié)煙葉中Fe、P、Ca、Mg的重要依據(jù)。
石油醚提取物是用石油醚做溶劑,對(duì)煙葉樣品進(jìn)行萃取后得到的混合物,主要包括揮發(fā)油、樹脂、油脂、脂肪酸、蠟質(zhì)、類脂物、甾醇、色素等,這些物質(zhì)是形成煙草香氣的重要成分??緹熓兔烟崛∥锖颗c烤煙的整體質(zhì)量及香氣量呈正相關(guān),石油醚提取物含量高的煙葉其整體品質(zhì)也較高。土壤相對(duì)持水量為40%和80%時(shí),其石油醚含量相對(duì)較低,可能是水分脅迫導(dǎo)致煙葉發(fā)育不良所致;土壤相對(duì)持水量60%時(shí),云煙97中、上部煙葉其含量達(dá)到最大;土壤相對(duì)持水量為70%時(shí),K346上部煙葉含量達(dá)到最大,可能不同烤煙品種對(duì)水分含量的需求不同,導(dǎo)致其在不同土壤含水率時(shí)表現(xiàn)出石油醚含量的差異。