富源煙區不同前作烤煙主要化學成分差異及其協調性研究

劉加紅，解 燕，2，張拯研，黃夸克，李 強，2，戴紹明，郭常德，張瑞勤

（1.云南省曲靖市煙草公司，云南 曲靖 655000；2.湖南農業大學煙草科學與健康重點實驗室，湖南 長沙 410128)

作物在田間完成一個生產周期后，所遺留下來的根際土壤環境稱之為“茬口”。前茬（前作）對后茬（作）生產的影響大小稱之為“茬口效應”或“前作效應”，不同前作對后作的茬口效應是不同的。生產中，正確地選擇茬口，合理地為后作選擇適宜茬口或制定施肥方案，對于前后作相互銜接，揚長避短，趨利避害，取得最大經濟和環境效益是十分關鍵的。前人相關的研究主要集中在玉米、小麥、水稻、大豆、牧草等作物上，烤煙生產中對前作的選擇則主要集中在考慮減輕烤煙的病蟲害方面，而對前作如何影響烤煙的生長發育，特別是對煙葉品質和化學成分影響的研究相對較少。鑒于此，選擇云南曲靖市富源煙區常見的烤煙前作進行試驗，研究不同前作烤煙主要化學成分的差異，以期為烤煙優化布局和輪作周期中前作的選擇和不同前作條件下烤煙的配套生產技術研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

試驗地位于云南省曲靖市富源煙區，該煙區地處東經103°58?～104°49?，北緯25°～25°58?之間。境內海拔最高點墨紅鎮營盤山為2 748.9 m，最低點古敢水族鄉的特土峽谷為1 100 m。年均氣溫13.8℃，年均降雨量1 100 mm，年均日照數1 773.9 h；年均無霜期為242 d。該煙區植煙土壤類型以紅壤為主，其次是紫色土和黃壤。

1.2 定位試驗及取樣

對當地主要的烤煙前作進行調查，選擇代表性的烤煙前作安排定位取樣試驗。定位試驗選擇面積不小于2 668 m2的紅壤田塊（田塊內前作一致，以便于烘烤和取樣）。供試品種為云煙85，各試驗點均采用漂浮育苗法培養的高莖壯苗，于2008年4月27日至4月29日統一集中移栽，株行距為60 cm×120 cm，施用純氮6.5 kg/667m2，氮磷鉀比例為1∶1∶3，烘烤使用QJ-III型烤房（立式密集型）采取三段式烘烤工藝進行。其它管理按曲靖優質烤煙生產技術規程進行。烤煙收獲時實行單收單烤，取樣由專職評級人員統一按照“GB 2635-92烤煙”標準進行，上部葉取B2F（上部桔黃二級），中部葉取C3F（中部桔黃三級），下部葉取X2F（下部桔黃二級），等級合格率達到85%以上。每個樣品取3.0 kg。

1.3 測試分析和數據處理

水溶性總糖采用沸水浸提—銅還原—直接滴定法；總氮采用濃硫酸—雙氧水消化—凱氏定氮法；煙堿采用活性炭—紫外分光光度法；鉀采用乙酸提取，火焰光度法；淀粉采用HCl水解—銅還原—直接滴定法；氯采用離子色譜法測定。獲取的222份煙葉數據，全部用于統計分析。采用SPSS16.0統計軟件完成數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同前作烤煙主要化學成分的差異

烤煙的化學成分含量在不同前作間存在一定差異（表1）。結果顯示不同前作烤煙的總糖含量存在顯著差異（Sig=0.045）。蠶豆茬和空閑地烤煙總糖含量較高，豌豆茬烤煙總糖含量最低，前后兩者差異達顯著水平，其他前作烤煙總糖含量差異不顯著；不同前作烤煙還原糖含量存在一定差異（SigC3F=0.545）。不同前作烤煙的還原糖以蠶豆最高，綠肥最低，但各前作烤煙還原糖含量差異不顯著；不同前作的烤煙總氮含量存在顯著或極顯著差異（Sig=0.046）。C3F等級以綠肥茬烤煙總氮含量最高，與油菜茬相比，差異達顯著水平，其他前作烤煙總氮含量差異不顯著；不同前作烤煙煙堿含量存在顯著差異或極顯著差異。以綠肥茬烤煙煙堿含量最高，空閑地烤煙煙堿含量最低，前后兩者差異達顯著水平，其他前作烤煙煙堿含量居中，與綠肥茬烤煙相比差異不顯著，但與空閑地相比差異達顯著水平；不同前作烤煙的鉀含量存在顯著或極顯著差異。空閑地和小麥茬烤煙鉀含量較高，與玉米茬及油菜茬相比差異分別達0.01和0.05的顯著水平，與其他前作烤煙鉀含量差異不顯著；總的來說，8個前作烤煙氯含量均偏低，大多數樣品氯含量在0.2%以下。不同前作烤煙氯含量存在顯著或極顯著差異（Sig=0.040）。大麥茬烤煙氯含量最高，玉米茬氯含量最低，前后兩者間差異達極顯著水平，其他前作烤煙氯含量居中；各前作烤煙的淀粉含量都在適宜范圍內。不同前作烤煙淀粉含量存在顯著差異（Sig=0.033），C3F等級以油菜茬烤煙淀粉含量最高，小麥茬烤煙淀粉含量最低，前后兩者差異達顯著水平，其他前作烤煙淀粉含量居中，且差異不顯著。

表1 不同前作烤煙的化學成分含量差異

2.2 不同前作烤煙化學成分協調性的比較

烤煙的化學成分協調性在不同前作間存在一定差異（表2）。通常認為氮堿比在1左右為宜，若此值小于0.5～0.6，通常是煙堿含量過高。不同前作烤煙的氮堿比存在顯著差異，前作烤煙的氮堿比均在適宜范圍內，以空閑地烤煙氮堿比最高，除與豌豆茬烤煙相比差異不顯著外，與其他前作烤煙相比達顯著水平；糖堿比是衡量煙葉吸味優劣、刺激性大小的一個指標。一般來講，該比值接近10的煙葉為好，比值過大，兩種成分不協調，表現為香氣平淡，勁頭不足，比值過小表現為勁頭大，香氣粗糙，刺激性大，并具有較強的苦味。不同前作烤煙的糖堿比不存在極顯著差異，但個別前作間存在顯著差異。鉀氯比和煙葉的燃燒性密切相關，一般認為8以上為宜，不同前作烤煙鉀氯比存在顯著差異，各前作烤煙鉀氯比均較高，處于適宜范圍。從各前作烤煙鉀氯比的平均值來看，以玉米茬烤煙鉀氯比最大，高達21.67，最小的是綠肥茬烤煙，其鉀氯比亦達13.97。

表2 不同前作烤煙的化學成分協調性差異

表3 不同前作烤煙主要化學成分及其派生值變異系數比較 （%）

2.3 不同前作烤煙主要化學成分及其派生值變異情況比較

各前作烤煙化學成分和派生值均存在一定的變異（表3），變異系數范圍均在10%～100%，屬于中等程度的變異。玉米茬烤煙總糖含量變異最小，蠶豆茬烤煙總糖含量變異最大；蠶豆茬烤煙還原糖含量變異最大，玉米茬烤煙變異最小；總氮含量變異以蠶豆前作最大，玉米茬烤煙總氮含量變異最小，其他前作烤煙總氮含量變異系數均在20%左右。各前作烤煙的煙堿含量變異系數都在30%以上，以綠肥茬烤煙煙堿含量變異最大，玉米茬烤煙煙堿含量變異最小。各前作烤煙鉀含量均存在一定的變異，蠶豆茬烤煙鉀含量變異最小，玉米茬烤煙鉀含量變異最大；玉米茬烤煙氯含量變異最小，大麥茬烤煙氯含量變異最大。各前作烤煙氮堿比存在不同程度的變異，以綠肥前作變異最大，玉米前作變異最小；各前作烤煙糖堿比存在較大的變異，變異系數最小的是前作為玉米的烤煙(42.22%)，變異系數最大的是前作為綠肥的烤煙（72.94%）；不同前作的烤煙鉀氯比均存在一定的變異，以空閑地烤煙鉀氯比變異系數最大，玉米前作烤煙的鉀氯比變異系數最小。

2.4 不同前作烤煙化學成分協調性賦值得分的差異

為了對不同前作烤煙的化學成分作進一步的評價和比較，參照鄧小華的方法對烤煙主要化學成分進行了賦值（表4）。從還原糖賦值得分來看，最高的是玉米茬烤煙（75.00），最低的是大麥茬烤煙（53.13）；從總氮賦值得分來看，最高的是玉米茬烤煙（88.33），最低的是油菜茬烤煙（76.33）；從煙堿賦值得分來看，各前作烤煙得分均較低，最高的是玉米茬烤煙（58.17），最低的是蠶豆茬烤煙（33.33）；從淀粉賦值得分來看，各前作烤煙得分均較高（90以上），最高的是綠肥茬烤煙，高達99.67，最低的蠶豆茬烤煙亦高達91.25；從鉀含量的賦值得分來看，各前作烤煙得分均很低，最低的是玉米茬烤煙，僅為31.00，最高的綠肥茬烤煙也僅為51.00；從各前作氮堿比賦值得分來看，各前作得分均低于70，最低的是蠶豆茬烤煙，僅為55.00，玉米茬烤煙得分最高，亦僅為69.33；從各前作烤煙糖堿比得分的情況看，所有前作烤煙的得分均很低，最高的玉米茬烤煙得分為60.67，最低的蠶豆茬烤煙得分僅為33.33；從各前作烤煙的鉀氯比賦值得分來看，所有前作烤煙的得分均十分高，最高的達100(玉米)，最低的亦達93.48（油菜）；從賦值總分來看，玉米茬烤煙得分最高（579.17），最低的是蠶豆茬烤煙(489.17 )，蠶豆茬烤煙較低的煙堿得分、氮堿比得分及糖堿比得分是其總得分較低的主要原因。

表4 不同前作烤煙主要化學成分協調性賦值得分差異

3 結論與討論

研究結果顯示，烤煙主要化學成分及協調性指標在不同前作間存在顯著或極顯著差異，不同等級烤煙對前作的響應存在差異。曲靖富源地區，不同前作對烤煙化學成分的影響表現為（1）不同前作烤煙的主要化學成分及部分品質指標存在顯著或極顯著差異；（2）在幾個不同前作中，玉米茬烤煙除鉀含量和氯含量偏低外，其他各項化學指標均較為適宜，除鉀含量以外的各項化學指標的變異也較小，同時玉米茬烤煙除鉀含量以外的其他化學成分及指標賦值得分亦較高；（3）從賦值總分來看，玉米茬烤煙得分最高（579.17），最低的是蠶豆茬烤煙(489.17 )，居中依次是豌豆、綠肥、小麥、空閑、油菜和大麥茬烤煙。

在曲靖富源煙區玉米是烤煙較好的前作，蠶豆作為烤煙前作表現較差，不宜作為烤煙前作，其他前作表現居中。然而深入分析發現，在所研究的不同前作條件下，烤煙施肥水平以及其它管理措施是基本一致的，并未針對不同的前作采取差異化的生產技術措施，不同前作烤煙化學成分的差異僅是在現行統一的生產技術措施下產生的。目前生產上采取的統一的施肥技術及其它生產技術措施，或許并不適合所有的前作，難以最大限度地發揮不同前作的烤煙生產及煙葉品質潛力，在這種情況下，籠統地評價不同前作適宜與否顯得欠為妥當。因而探明不同前作的茬口特性，針對其不同特性研究不同前作下烤煙最適生產技術措施，對不同前作下烤煙生產實行差異化管理顯得尤為必要，這將有利于發揮不同前作下烤煙生產潛力及煙葉品質潛力。

該研究存在一定的不足，首先研究僅基于2008年一年定位試驗數據，未作多年重復；其次未對相應田塊土壤做長年的跟蹤調查和定位監測；再者由于各試驗點除前作不同以外，其它條件亦存在一定的差異。因此研究結果僅是一個初步的結論，欠缺之處將在以后的研究中加以彌補和完善。

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