孫立娟 吳國賀 安承榮 崔昌范 崔元浩 樸龍鐵
(1延邊農業科學院,吉林龍井133400;2吉林省煙草公司延邊州公司,吉林延吉133000;3延邊大學,吉林延吉133000)
不同土壤類型煙田土壤理化性質及煙葉產質差異研究
孫立娟1吳國賀1安承榮1崔昌范1崔元浩2樸龍鐵2
(1延邊農業科學院,吉林龍井133400;2吉林省煙草公司延邊州公司,吉林延吉133000;3延邊大學,吉林延吉133000)
為研究土壤類型對烤煙生長和品質的影響,以延邊煙區黑土、粘土和沙壤土為材料,研究了3種土壤上種植的烤煙各時期生長率和烤后煙葉的理化特性。結果表明,各類型煙田土壤pH值、有機質和堿解氮差異不大,其中,粘土的堿解氮含量變化幅度明顯大于黑土和沙壤土,可見氮對煙草生長發育起著重要作用。在生育前期,沙壤土上移栽的煙苗前期生長良好,植株高大,但是到了生育后期,鮮干重明顯下降。可見,沙壤土不利于保水保肥和煙株的生長。
土壤類型;烤煙;養分;干物質
土壤是煙草生存的基礎,土壤條件主導著煙草生長發育,同時也影響其內在化學成分含量[1]。不同類型土壤理化性質有較大差異,養分供應規律有所不同,這將形成不同的煙葉品質風格特色[2-3]。土壤類型與煙葉品質的關系是近年研究熱點,但目前多以研究當地土壤條件為主,且具有一定地域局限性,對其他煙區煙葉生產指導作用有限。延邊煙區主要不同土壤類型的土壤微生態條件差異較大,這種差異對植煙生長時期的土壤結構以及土壤肥力具有特殊的作用,因此深入研究不同土壤類型煙田生態與烤煙養分、干物質積累和產量品質的關系具有重要意義。
2.1試驗材料和地點以當地主栽品種為供試材料;在延邊朝鮮族自治州和龍生態區進行。
2.2試驗設計在每個生態區內選擇3個有代表性的土壤類型,每個土壤類型選2個試驗點。在試驗點,于烤煙的移栽當天、還苗期、團棵期、旺長期、現蕾期、圓頂期和成熟期7個生育期,分別采用環刀法測定土壤容重和土壤含水率,并采集0-40cm根區土壤樣品(具體方法:在煙壟上距煙株10cm處取土壤刨面,取近根系表面的細粒土壤,裝入滅菌塑料袋內混勻,作為根區土壤,保留混合土壤樣品1kg,裝入無菌袋,自然風干)。
2.3試驗內容自移栽至采收結束,每隔20d,各試驗點選5株有代表性煙株,分根、莖、葉3個部分,分別測定干重和鮮重,且各時期各器官保留殺青樣品20g,用于測定礦質元素(K、Ca、Mg、B、Mo、Zn、Cu等)。
煙葉成熟采收,采用三段式烘烤工藝進行調制,烤后煙記載主要經濟性狀包括產量、產值、均價、上等煙比例、中等煙比例等,并取X2F、C3F和B2F煙葉1.5kg用于成分分析和品系鑒定。
3.1不同土壤類型鮮干重變化由表1可知,6月6日取樣時,根鮮重沙土最重,莖葉均是粘土最重,但是干重均沙土最重,表明沙土干物質積累少,養分供應不足。6月27日取樣時根和葉的鮮重都是粘土最重,莖和葉的干重也是最重。7月28日取樣的樣品,除了鮮重是黑土處理的最重外,其它鮮干重均是粘土處理的最大。粘土保水保肥性好,有利于煙株的生長和干物質的積累。

1 不同土壤類型煙葉鮮干重變化
3.2土壤容重、含水率變化由圖1、圖2可知,在不同生育期各土壤類型容重變化不大,團棵期稍有浮動,緩苗期和成熟期基本一致。旺長期及旺長期前后含水率變化較大黑土含水率最高,到成熟期都趨于一致。結果表明,土壤容重和含水率受土壤類型影響不大,煙株生長發育過程中產生變化,到成熟期基本恢復到移栽前水平。

圖1 土壤容重變化

圖2 土壤含水率變化
3.3土壤礦物質含量由圖3可見,整個生育期內土壤pH值基本沒有太大變化,表明pH受土壤類型影響不大。其中沙土pH值在旺長期和現蕾期變化較大,粘土在團棵期pH值浮動較大,且高于黑土和粘土。由圖4可見,在整個生育期內,黑土有機質含量變化最大,采收結束時,有機質含量高于移栽期,移栽前沙土有機質含量最低,成熟時粘土有機質含量最低,表明沙土通透性好,利于有機質的積累。

圖3 土壤pH值變化

圖4 土壤有機質變化
移栽期速效磷含量相差較大,其中粘土速效磷含量最低,到成熟期速效磷含量最高,煙株在生長過程中幾種土壤類型的速效磷含量接近,到成熟期也基本相近,其中粘土速效磷含量變化較大。速效鉀含量受土壤類型影響較小,到成熟期時基本趨于一致。速效磷和速效鉀的吸收與利用與煙葉本身的含鉀量有關系(見圖5、圖6)。

圖5 土壤速效磷變化

圖6 土壤速效鉀變化
由圖7可知,移栽前和成熟期堿解氮水平基本一致,成熟期更為接近。緩苗期粘土的堿解氮含量最高,變化幅度最大,團棵期基本一致,旺長期開始含量下降,到成熟期基本恢復到移栽前水平。其中,沙土與移栽前含量最為接近,粘土含量增加,黑土堿解氮含量下降,粘土變化幅度明顯大于黑土和沙壤土。

圖7 土壤堿解氮變化
3.4主要化學成分比較由表2可知,在當地的栽培條件下,黑土土壤條件下所產煙葉總糖、還原糖含量較適宜,粘土糖含量偏高;煙堿和總氮方面粘土比較適中,蛋白質方面基本接近,黑土偏低,氯鉀方面粘土比較適中,比較而言粘土處理下的煙葉鉀含量較高。可見粘土和黑土地所產煙葉化學成分基本協調,沙土地的養分供應方面對煙葉化學成分的積累不利。

表2 煙葉主要化學成分測定(%)
3.5致香物質烤煙質體色素類物質是煙葉中重要的香氣前體物[4],其降解產物占煙葉中性揮發性香味物質總量的85%~96%[5],其中葉綠素、類胡蘿卜素及其降解物種類和含量直接決定著煙葉的外觀質量和內在品質[6],類胡蘿卜素是煙草中重要的萜類化合物之一,煙葉中中性揮發性香氣物質成分中的很大一部分是其降解產物,其中有很多是煙草中的重要致香成分[7]類胡蘿卜素類降解產物含量中,沙土土壤環境下所產煙葉含量巨豆三烯酮2和氧化異佛爾酮最高,巨豆三烯酮3、巨豆三烯酮4、3-羥基-B-二氫大馬酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮是粘土處理最高,其它各類成分均是黑土最高。各類類胡蘿卜素類降解產物總量也是黑土含量最高,葉綠素降解產物含量和質體色素降解產物總量仍是黑土土壤環境下所產煙葉含量最高(見表3)。

表3 不同土壤類型的質體色素降解產物含量(μg/g)
由表4可知,4-乙烯基-2-甲氧基苯酚和芳樟醇含量最高,螺巖蘭草酮其它類致香物質小計均是粘土最多。黑土處理下的煙葉中性致香成分總量最高。結合表3可以看出,黑土生長環境下的煙葉中性致香成分含量豐富。

表4 不同土壤類型其它類致香物質含量和中性致香物質總量(μg/g)
從移栽期到煙葉成熟過程中,煙田土壤各項指標均有不同程度的變化,而個類型煙田土壤pH值、有機質和堿解氮差異不大,其中,粘土的堿解氮含量變化幅度明顯大于黑土和沙壤土,可見氮對煙草生長發育起著重要作用。鮮干重變化可知,在生育前期,沙壤土上移栽的煙苗前期生長良好,植株高大,但是到了生育后期,鮮干重明顯下降。可見,沙壤土不利于保水保肥和煙株的生長。
[1]韓錦峰.煙草栽培生理[M].北京:中國農業出版社,1996.
[2]林毅,梁頒捷,朱其清,等.福建煙區植煙土壤養分分類的研究[J].中國煙草科學,2003,24(1):46-48.
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[4]過偉民,尹啟生,宋紀真.煙草質體色素及其降解產物影響因素研究進展[J].華北農學報,2008,23(增刊):358-362.
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[6]韋鳳杰,范藝寬,劉國順,等.餅肥對烤煙葉片發育過程中質體色素降解及相關酶類活性的影響[J].作物學報,2006,32(5):766-771.
[7]楊虹琦,周冀衡,楊述元,等.不同產區烤煙中主要潛香型物質對評吸質量的影響研究[J].湖南農業大學學報,2005,31(1):11-14.
(責編:張長青)
Soil Physical and Chemical Properties of Different Soil Types and Quality of Tobacco Leaves
Sun Lijuan et al.
(1Yanbian Agricultural Science Institution,Longjing 133400,China)
In order to study the effects of soil types on the growth and quality of flue-cured tobacco,the growth rate of three kinds of flue-cured tobacco and the physical and chemical properties of flue-cured tobacco were studied.The results showed that the soil pH value and organic matter and alkali solution nitrogen were different in different types of tobacco field,and the change range of soil alkaline nitrogen content was significantly higher than that in black soil and sandy loam soil.In the early stage of growth,the growth of the seedlings of the sand loam soil was good,but the fresh dry weight decreased significantly in the late stage of the growth.The results showed that the loam is not conducive to the growth of water and fertilizer and tobacco plants.
Soil types;Flue-cured tobacco;Nutrient;Dry matter
S572
A
1007-7731(2016)09-58-02
國家局優質填充型低焦油煙葉研究與開發,特色優質煙葉開發重大專項課題(TS-06-20110038)。
孫立娟(1981-),女,蒙古族,吉林省乾安縣人,副研究員,碩士,研究方向:煙草栽培育種。
2016-04-26