詹傳華，郭發(fā)超，敖耀強(qiáng)，肖金勝，韓 丹，王曉麗，徐 銳

(1.湖北省煙草公司襄陽市公司?？禒I銷部，湖北 襄陽 441000；2.湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司襄陽卷煙廠，湖北 襄陽 441000；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450000；4.湖北省煙草公司襄陽市公司，湖北 襄陽 441000)

1 引言

烤煙與薯類、小麥等糧經(jīng)作物間套作已有多年研究，種植模式多種多樣[1]。研究表明，烤煙與薯類間套作在一定程度上能改善煙葉質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益[1～6]。但烤煙與薯類間套作十幾年來推廣應(yīng)用并不廣泛，究其原因，一方面是傳統(tǒng)的紅薯品種經(jīng)濟(jì)價值不高，占用煙葉種植面積，提高煙田單位面積經(jīng)濟(jì)效益的意義不顯著；另一方面是傳統(tǒng)煙葉栽培技術(shù)側(cè)重于“大棵煙”，間套作空間不大，間套作薯類反而在一定程度上會影響煙葉的品質(zhì)。近年來，高附加值品種的薯類，如食用價值高的紫薯、加工型紅薯[3]等的市場經(jīng)濟(jì)價值不斷提高，加之產(chǎn)區(qū)推進(jìn)烤煙原料供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，培育“中棵”烤煙重新被重視起來[7]，田間光熱資源較以往更加富余，為傳統(tǒng)的間套作提供了空間；同時煙田肥力發(fā)生變化，土壤鉀含量較豐富[8]，煙田土壤保育修復(fù)也倍受重視，煙薯間套作的應(yīng)用價值凸顯，對不同薯類品種、套作時間和密度、扦插時間、土壤等進(jìn)行了深入研究[4,6,9,10]。本研究選擇經(jīng)濟(jì)價值高、近年來研究較多的紫薯，通過比較不同煙薯種植模式對烤煙的農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、化學(xué)成分、香氣物質(zhì)以及土壤肥力的影響，重點(diǎn)分析煙葉香氣物質(zhì)，以期進(jìn)一步明確適合當(dāng)?shù)氐淖罴褵熓矸N植模式，為大面積推廣應(yīng)用提供參考。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2019～2020年在襄陽市?？悼h馬良鎮(zhèn)云旗山村開展。試驗(yàn)地前茬作物為烤煙，地勢平坦，黃棕壤，土壤肥力均勻?；A(chǔ)土壤養(yǎng)分狀況為：有機(jī)質(zhì)29.79 g/kg，pH值為7. 4，堿解氮110.13 mg/kg，速效磷30.81 mg/kg，速效鉀354.00 mg/kg。能代表當(dāng)?shù)刂矡熗寥婪柿Α?/p>

2.2 試驗(yàn)品種

本次試驗(yàn)的烤煙供試品種為K326，薯類供試品種為紫羅蘭紫薯。

2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

共4個處理：CK(烤煙單作)、T1(煙薯套作，紫薯成熟采收后秸稈移除，深翻冬炕)、T2(煙薯輪作)、T3(煙薯套作，紫薯成熟采收后秸稈翻入田間)，采用大區(qū)對比試驗(yàn)，即不同處理與對照相鄰種植的方式進(jìn)行生產(chǎn)對比試驗(yàn)，不設(shè)重復(fù)。行距和株距分別為120 cm和55 cm。每個處理試驗(yàn)面積0.5畝，試驗(yàn)地N、P、K基肥及追肥用量按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥，保持各個小區(qū)土壤肥力一致。

2.4 指標(biāo)測定及方法

農(nóng)藝性狀調(diào)查成熟期煙葉，執(zhí)行《YC/T 142-2010煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》。

煙葉化學(xué)成分和香氣物質(zhì)的測定：選取C3F樣品，執(zhí)行《YC/Z 240-2008煙草及煙草制品標(biāo)準(zhǔn)體系》[11]，測定烤后煙葉總糖、還原糖、鉀、氯及煙堿含量，采用內(nèi)標(biāo)法測定香氣物質(zhì)含量，具體儀器和操作參考景藝卓[12]的研究。

土壤理化性質(zhì)：pH值采用pH計(jì)法，速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法，有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀滴定法，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法。

經(jīng)濟(jì)性狀：煙葉執(zhí)行《GB 2635-1992烤煙》進(jìn)行分級測產(chǎn)，單價執(zhí)行當(dāng)年的統(tǒng)一煙葉收購價格；紫薯參考《NY/T 2642-2014甘薯等級規(guī)格》，單價按當(dāng)年市場平均價計(jì)算。

2.5 統(tǒng)計(jì)分析方法

采用Excel、SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同種植模式對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，與CK相比，T1、T2和T3處理均顯著提高了烤煙的株高和最大葉面積，烤煙株高大小依次為T3>T1>T2>CK，烤煙最大葉面積大小依次T3>T2>T1>CK，T3處理還可提高烤煙的莖圍。表明煙薯套作可提高烤煙農(nóng)藝性狀，并且T3處理作用效果最好。

表1 不同種植模式對烤煙成熟期田間農(nóng)藝性狀的影響

3.2 不同種植模式對烤煙化學(xué)成分的影響

由表2可知，與CK相比，各套作處理均提高了烤煙中部葉的糖堿比，各套作處理還可顯著降低煙堿含量和氯含量，煙堿含量大小依次為CK>T2>T1>T3，氯含量大小依次為T3>CK>T1>T2；總體來說，T3處理作用效果較好。

3.3 不同種植模式對烤煙香氣物質(zhì)的影響

類胡蘿卜素是烤煙中最重要的萜烯類化合物之一，其降解產(chǎn)物包括芳樟醇、氧化異弗爾酮、β—大馬酮、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮2、 巨豆三烯酮3、3—羥基—β—二氫大馬酮、巨豆三烯酮4、螺巖蘭草酮、法尼基丙酮等，其中不少化合物是烤煙中關(guān)鍵的致香成分。

由表3可知，在不同種植模式下，烤煙中部葉中的類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量差異顯著，且較對照處理均有所升高，其含量大小依次為T3>T2>T1>CK。經(jīng)過T3處理的中部葉片中類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量最高，個別成分如β-大馬酮、法尼基丙酮含量較高，且其含量較高導(dǎo)致類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物總量在各處理中含量最高。

表2 不同種植模式對烤后煙中部葉化學(xué)成分的影響

苯丙氨酸類中性香氣成分包括苯甲醇、苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛等對烤煙的香氣具有良好的影響，尤其對烤煙的果香、清香貢獻(xiàn)較大。

表3 不同種植模式對烤煙中部葉類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量的影響 μg/g

由表4可知，不同種植模式對烤煙中部葉苯丙氨酸類降解產(chǎn)物含量影響顯著，含量大小依次為T3>T1>CK>T2。與對照處理相比，T3處理與T1處理的烤煙中部葉苯甲醇、苯乙醛的含量顯著升高。T2處理下的中部葉苯乙醇的含量相較其他處理最高，但苯甲醛與苯甲醇、苯乙醛的含量均低于其他處理，導(dǎo)致T2處理下苯丙氨酸類降解產(chǎn)物總含量相較其他處理最低。

美拉德反應(yīng)是烤煙香氣成分形成的重要過程之一，其反應(yīng)產(chǎn)物可以加到各種卷煙制品中，起到掩蓋雜氣增強(qiáng)香味和提高煙氣質(zhì)量的作用。

由表5可知，不同種植模式條件下烤煙中部葉美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量大小依次為T1>T3>T2>CK，其中T1處理與T3處理的煙葉美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量均顯著高于其他處理，但這兩個處理間結(jié)果差異并不顯著，T2處理相較對照其烤煙中部葉美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的含量同樣差異不顯著。

表4 不同種植模式對烤煙中部葉苯丙氨酸類降解產(chǎn)物含量的影響 μg/g

類西柏烷類降解物主要包括茄酮及其衍生物。由表6可知，不同種植模式條件下烤煙中部葉類西柏烷類降解產(chǎn)物的含量大小依次為CK>T1>T2>T3，且對照處理烤煙中部葉類西柏烷類降解產(chǎn)物的含量顯著高于其他種植模式處理。

新植二烯是烤煙中性香氣成分中含量最高的成分。由表6可知，不同種植模式條件下烤煙中部葉新植二烯的含量大小依次為T3>T1>CK>T2，其中T3模式與T1模式下烤煙中部葉新植二烯的含量顯著高于對照處理，而T2模式下的烤煙中部葉新植二烯的含量顯著低于對照處理。

表5 不同種植模式對烤煙中部葉美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量的影響 μg/g

表6 不同種植模式對烤煙中部葉類西柏烷類降解產(chǎn)物與新植二烯含量的影響 μg/g

由表7可知，在不同種植模式下，各處理烤煙中部葉的中性香氣物質(zhì)總量呈現(xiàn)顯著差異，總含量大小依次為T3>T1>CK>T2，且除新植二烯外香氣物質(zhì)總量保持相同高低關(guān)系。

表7 不同種植模式對烤煙中部葉中性致香物質(zhì)總量的影響 μg/g

3.4 不同種植模式對植煙土壤肥力的影響

由表8可知，各處理堿解氮含量高低依次為T3>T1>T2>CK，T3處理與CK間的差異顯著，T3顯著高于CK；有效磷含量各處理大小依次為T3>T2>T1>CK，各處理間的差異顯著；有效鉀各處理大小依次為T3>T2>CK>T1，T3處理與其它處理間的差異顯著；有機(jī)質(zhì)各處理大小依次為T3>T2>T1>CK，T2、T3處理與其它處理差異顯著；與CK相比，其他處理土壤pH略微增高，但各處理間差異不顯著。由此可知，不同種植模式可顯著提高烤煙根際土土壤肥力，其中以T3(煙薯套作，紫薯成熟采收后秸稈翻入田間)處理的效果最好。

表8 不同種植模式對植煙土壤肥力的影響

3.5 不同種植模式對經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表9可知，與烤煙單作相比，不同煙薯種植各處理之間烤煙上等煙比例、產(chǎn)量、均價、產(chǎn)值等指標(biāo)無明顯差異，表明煙薯種植不影響烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀。但因?yàn)樽鲜碓黾右欢ń?jīng)濟(jì)收入，因此畝均綜合經(jīng)濟(jì)效益較對照顯著提升。

表9 不同種植模式對經(jīng)濟(jì)性狀的影響

4 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，較烤煙單作，烤煙與紫薯套作的畝均經(jīng)濟(jì)效益顯著增加，與李明福[2]的研究結(jié)果一致。綠肥翻壓是將新鮮的植物直接翻入到土壤中當(dāng)作肥料來使用[13]，紫薯成熟采收后秸稈翻入田間，不僅可以提高畝均經(jīng)濟(jì)效益和減少移除用工，更重要的是發(fā)揮其作為綠肥的土壤保育作用，在一定程度上可以在當(dāng)季提高植煙土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，這與趙炯平[14]的研究結(jié)果一致，但對于試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的pH值升高問題應(yīng)引起注意，鄧小華[15]研究發(fā)現(xiàn)不同綠肥翻壓對pH值的土壤變化規(guī)律不明顯，大多呈下降趨勢，與本研究結(jié)論相反，本試驗(yàn)pH值升高可能與當(dāng)?shù)赝寥篮褪┓实绕渌r(nóng)事操作有關(guān)，需要進(jìn)行下一步深入研究。

綜合分析，合理煙薯套作可以改善養(yǎng)分供應(yīng)，協(xié)調(diào)烤煙的化學(xué)成分，增加烤煙的香氣物質(zhì)含量，提高畝均經(jīng)濟(jì)效益，相較各煙薯種植模式，T3(煙薯套作，紫薯成熟采收后秸稈翻入田間)處理效果最佳，值得大面積推廣應(yīng)用。