磷、硫、硼肥用量對煙葉石油醚提取物含量及品質的影響

李先紅 廖恒 曹本福 茍劍愈 孟源 劉京 陸引罡

摘? ? 要：為探索磷、硫、硼肥對烤煙的影響，進一步提升煙葉品質，以云煙87為試驗材料，于遵義市謝壩煙草科技園進行田間試驗，研究磷、硫、硼肥不同用量對煙葉腺毛密度、石油醚提取物及煙葉化學成分的影響。結果表明：磷、硫、硼肥增加了烤煙生長期煙葉的腺毛密度，減少成熟期腺毛的脫落量;促進煙葉各生育期及烤后各部葉的石油醚提取物含量，改善煙葉內在化學成分含量，使其比值更趨于協調，且均表現出施入高水平的磷肥處理效果較佳。總體而言，以T5處理（P2O5 112.5 kg·hm-2、S 75 kg·hm-2、B 3 kg·hm-2） 效果最佳，煙葉品質較好。

關鍵詞：烤煙;腺毛;石油醚提取物;品質

中圖分類號：S572? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.01.003

Abstract： In order to explore the effects of phosphorus， sulfur and boron fertilizers on flue-cured tobacco， further improve the quality of tobacco leaves; Yunyan 87 was used as material to conduct field experiments in Xieba Tobacco Park in Zunyi City to study the different dosages of phosphorus， sulfur and boron fertilizer on tobacco leaf gland hair. The effects of density， petroleum ether extract and chemical composition of tobacco leaves. The results showed that phosphorus， sulfur and boron fertilizer increased the glandular hair density of flue-cured tobacco growing leaves， reduced the amount of glandular hairs in mature stage， promoted the content of petroleum ether extract in tobacco leaves and the leaves after roasting， and improved the intrinsic chemistry of tobacco leaves. The content of the ingredients made the ratio more harmonized， and both show that the application of high levels of phosphate fertilizer was better. In general， with T5 （ P2O5 112.5 kg·hm-2， S 75 kg·hm-2， B 3 kg·hm-2 ） was the best treatment that the quality of tobacco leaves was better.

Key words： flue-cured tobacco; gland war hair; petroleum ether extract; quality

煙葉中的石油醚提取物是采用石油醚作溶劑對煙葉進行萃取得到的有機混合物[1]，其主要包含樹脂、油脂、揮發油、臘和質體色素[2];也有研究認為，其成分以游離脂肪酸、精油、類脂質、脂肪、色素和有機酸為主[3-4]。閆克玉等[5]對不同產區烤煙石油醚提取物含量進行對比分析發現，石油醚提取物含量高的煙葉，其顏色多為橘黃、葉片疏松、油分多、色度強、化學成分適中，說明石油醚提取物含量高的煙葉其外觀品質和內在質量也較好。由此可見，如何有效提高烤煙石油醚提取物含量，對提升煙葉品質具有重要的研究意義。影響烤煙品質形成的因素眾多，包括一系列基因品種、植煙環境、烘烤調制及農藝措施等[6-9]。其中，農藝措施中，施肥對石油醚提取物含量的影響最為直接，氮磷鉀肥的合理配施是提高煙葉油分最重要的措施。一般而言，隨著氮素施用量的增加，煙葉致香物質含量表現出先上升后下降的趨勢[10]。劉國順等[11]研究表明，氮磷鉀肥中任意兩種肥料配施均可有效提高煙葉石油醚提取物的含量，且其含量隨著施肥量的增加而增加。何永秋等[12]發現，不同鉀肥替代煙草專用鉀肥，可進一步提高中部煙葉的石油醚提取物和中性致香物質含量，這可能是鉀素對煙葉中的一些芳香烴及苯、酚物質的合成和累積作用的結果，因此，鉀素的施用水平與施用類型不同，石油醚提取物含量也不同。此外，有機肥可促進質體色素的合成，這些色素是腺毛分泌物合成的重要前體物質[13]。以上研究為提高煙葉品質提供了一定的參考依據，但大多針對大量元素，較少關注與中微量元素合施的作用效果。鑒于此，本試驗以硫、硼素為突破口并結合磷肥配施，研究磷、硫、硼對煙葉石油醚提取物合成及內在品質的影響，以期促進石油醚提取物的合成，進一步提高煙葉品質提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試烤煙品種為云煙87，正安縣煙草公司馬子窩育苗場提供。

供試肥料：煙草專用基肥（N∶P2O5∶K2O=10∶10∶27）和專用追肥（N∶P2O5∶K2O=13∶0∶23），福泉紅星化肥廠提供。磷肥采用過磷酸鈣[Ca（H2PO4）·H2O，含P2O5 16%]，中國農資公司提供;硫肥采用生石膏（CaSO4·2H2O，含硫18.6%），桐梓化肥廠提供;硼肥為硼砂（含硼20%），天津永大化工提供。

試驗地土壤按中國土壤分類標準為黃壤土類黃泥土，土地平整，肥力均勻，pH值6.73，有機質含量24.12 g·kg-1，全氮2.01 g·kg-1，堿解氮含量56.2 mg·kg-1，有效磷含量22.09 mg·kg-1，速效鉀202.66 mg·kg-1。

1.2 試驗設計

試驗在遵義市正安縣謝壩鄉煙草科技園（海拔674 m，33°24′N，107°27′E）進行。試驗采用隨機區組設計，在施用煙草專用基追肥的基礎上施加不同水平的過磷酸鈣、生石膏及硼砂。具體處理設計與施肥量見表1。3次重復，共15個小區，每小區面積為45 m2，行株距110 cm×55 cm，種植密度1.65萬株·hm-2;同一區組內隨機排列，小區及區組間設置保護行和走道。

試驗常規施肥采用煙草專用基、追肥，基、追肥分別為750 kg·hm-2和225 kg·hm-2，氮肥基追比為7∶3。煙苗于5月7日移栽，基肥在起壟移苗前條施，追肥于烤煙種植30 d穴施，過磷酸鈣肥和硫肥作基肥在移栽時一次性全部施入;硼肥分基肥和噴施，其中，基肥占總硼肥的70%，其余30%在旺長期階段分3次等量噴施。小區煙葉成熟時單采單收，栽培種植及田間管理按當地優質煙生產標準，且同一作業日完成。

1.3 測定指標及方法

烤煙移栽后，分別在團棵期、旺長期、顯蕾期、成熟期整株取樣，取其功能葉（上數第8片）進行打孔（孔徑5 mm）取樣，煙葉樣品經脫水和干燥處理后通過Hitachi電子顯微鏡（SEM-3000N，Techcomp LTD）掃描，觀察統計其腺毛密度及形態。其余部分進行不同生育期的石油醚含量測定，烘烤后每個處理分別隨機選取B2F、C3F和X2F共 3個等級各1 kg樣品，65 ℃烘干、粉碎、并過篩處理后于自封袋保存，以作為石油醚提取物含量和煙葉品質指標的測定使用。石油醚提取物測定采用索氏抽提法[14]，煙葉化學成分含量測定按《煙草化學》[15]的方法進行。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2007和DPS 7.05軟件進行統計分析，采用Duncan's新復極差法進行多重比較（P≤0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同磷、硫、硼肥處理對不同生育期煙葉腺毛密度的影響

煙草腺毛是煙葉致香物質分泌的重要部分，煙葉表面腺毛密度等影響腺毛分泌物的數量，從而影響煙葉的香型風格。由表2可知，烤煙生長前期煙草腺毛密度較多，以短柄腺毛占絕對優勢，隨著生育期的推進，短柄腺毛和長柄腺毛數量逐漸增加，在旺長期均達到最多;進入成熟期，短柄腺毛和長柄腺毛數減少，類型以長柄腺毛為主，長柄腺毛是分泌油分和致香物質特別是中性致香物質最主要的腺毛類型。各生育期中短柄腺毛、長柄腺毛、腺毛密度均呈T5>T4>T2>T3>T1（CK），通過方差分析可以看出，T2～T5處理與T1（CK）處理差異顯著，且以T4，T5處理效果較好;說明施入磷、硫、硼肥對烤煙生長前期煙葉腺毛密度的增加及緩解后期脫落皆具有一定的作用，且以施入高水平磷肥（112.5 kg·hm-2）烤煙各時期煙葉長柄腺毛和腺毛總密度較多，其中T5處理效果最為顯著。

2.2 不同磷、硫、硼肥處理對不同生育期石油醚提取物含量的影響

煙葉石油醚提取物與煙葉外觀質量具有一定的相關性，對獲取優質的煙葉原料具有重要的參考價值。如表3所示，煙葉石油醚提取物含量生育前期最低，其含量隨著烤煙生育期的推進而增加，在成熟期達到最高。團棵期中，以T1（CK）石油醚提取物含量最低，為1.61%，且與其他處理間差異顯著，說明磷、硫、硼肥基施可促進烤煙生長前期石油醚提取物的分泌。進入旺長期，T2～T5處理通過噴施硼肥，其石油醚提取物含量進一步提高，達2.93%～3.23%，均與T1（CK）差異顯著，說明硼肥可能有利于提高煙葉石油醚提取物的含量。進入生育后期，仍以T1（CK）處理石油醚提取物產量最低，且均表現出T5>T4>T2>T3>T1（CK）。以上說明磷、硫、硼肥可增加烤煙各生長期煙葉的石油醚提取物含量，且以T4、T5處理效果較好。

2.3 不同磷、硫、硼肥處理對烤后煙葉石油醚提取物含量的影響

烤后煙葉石油醚提取物是影響煙葉致香成分的重要因素之一，石油醚提取物含量較高的煙葉雜氣輕，香氣足，吃味醇厚，是決定煙葉品質的重要指標。如表4所示，烤后各部葉石油醚提取物含量高低表現為中部葉>上部葉>下部葉，且各部葉均以T1（CK）處理含量最低，與其他處理均達顯著性差異，說明施用磷、硫、硼肥可提高烤后煙葉石油醚提取物的含量。其中，均以T4，T5處理石油醚提取物含量較高，說明高水平的磷肥可能較有利于提高煙葉石油醚提取物含量。

2.4 不同磷、硫、硼肥處理對烤后煙葉內在化學成分的影響

煙葉內在化學成分的含量和成分間的協調是評價其品質的重要內容，一般認為，與劣質煙葉相比，優質煙葉還原糖含量較高、總氮較低、煙堿含量適中、蛋白質含量較低、兩糖比值較大、糖堿比較高、施木克值較小。

2.4.1 對總氮、煙堿和蛋白質含量的影響 煙葉總氮含量1.5%～3.5%，煙堿1.5%～3%，蛋白質含量8%[16]較適宜。如表5所示，同一處理蛋白質含量、煙堿和總氮含量均以上部葉最高，其中，總氮含量范圍為1.56%～2.04%，均達優質煙標準，各部葉均以T1（CK）處理總氮含量最高，除上部葉和下部葉的T3處理外，與其他處理間差異顯著，施用磷、硫、硼肥降低了各部葉總氮含量。煙堿含量范圍為1.91%～2.52%，均達優質煙標準，除下部葉外，上、中部葉均以T1（CK）含量最高，施用磷、硫、硼降低了各處理上部葉煙堿含量，但對于中、下部葉僅T4，T5處理差異顯著，說明T4、T5處理的磷、硫、硼肥配比可降低煙堿含量，使吃味醇和，化學成分品質較好。就蛋白質而言，施入磷、硫、硼肥后煙葉蛋白質含量適中，使其更接近優質煙標準。

2.4.2 對氯素和鉀素含量的影響 優質煙葉生產一般要求煙葉氯素含量在1%以下，鉀素含量為2.0%～3.5%[16-17]。本試驗條件下，各處理氯素含量均在適宜值，磷、硫、硼肥的施入對各處理的氯素含量影響不明顯。各部葉鉀素含量均較低，均以T1（CK）處理最低，與其他處理間差異顯著，施入磷、硫、硼肥顯著提高了煙葉鉀素含量，以T4，T5處理效果最佳。

2.4.3 對還原糖和總糖含量的影響 優質煙葉生產要求還原糖含量為16%～22%，總糖含量為18%～24%。由表5可知，各處理均符合優質煙標準，施入磷、硫、硼肥整體提高了煙葉各部位的還原糖與總糖含量，兩糖差值減小，使其更趨于協調;這可能與磷、硫、硼參與植物體內糖代謝有關。

2.5 不同磷、硫、硼肥處理對烤后煙葉內在化學成分協調性的影響

評價煙葉內在品質不僅僅取決于主要化學成分含量，成分間的協調性也是重要的參考指標之一，多采用氮堿比、鉀氯比、施木克值、糖堿比來說明化學成分間的協調性。有研究表明，成分越協調的煙葉油分越多、品質越好;一般認為，油分含量較高的煙葉氮堿比略小于1∶1，鉀氯比大于4∶1，施木克值接近2∶1，糖堿比10∶1。由表6可知，與T1（CK）處理相比，施用磷、硫、硼肥使各部位煙葉氮堿比、鉀氯比、施木克值、糖堿比更協調，在一定程度上說明磷、硫、硼肥可提升煙葉質量;其中以T5處理化學成分最協調、品質最佳。

3 結論與討論

腺毛分泌物和石油醚提取物是煙葉油分最重要的來源;腺毛分泌物是短柄腺毛和長柄腺毛共同作用的產物，尤其長柄腺毛是決定腺毛分泌物數量主要的腺毛類型，也是分泌香氣物質的主要場所[18]。本試驗研究表明，施入磷、硫、硼肥使煙葉腺毛密度產生了顯著變化，磷、硫、硼肥增加了烤煙生長前期單位面積煙葉的短柄腺毛、長柄腺毛數，減少了成熟期表皮腺毛的脫落量，說明磷、硫、硼肥可在一定程度上增加腺毛分泌物，增加香氣;其中，以高水平磷肥（112.5 kg·hm-2）處理的效果較好，烤煙各生育期腺毛密度較大，由此可見，施入較高水平的磷肥可能較有利于提高煙葉品質，這與前人的研究結果基本一致[19-20]。

不同油分煙葉的石油醚提取物含量差異顯著，油分越多，石油醚提取物含量越高，反之，則越低[21]。史宏志等[22]研究也指出，石油醚提取物含量高的煙葉化學成分含量一般較為協調，其色度較飽滿、光澤強、油分多、彈性好，香氣純正豐滿，綜合質量較好，因而，煙葉石油醚提取物與其油分之間的研究有一定的相關性。本試驗研究表明，磷、硫、硼肥增加了不同生育期煙葉及烤后各部葉的石油醚提取物含量，石油醚提取物含量隨磷肥用量的增加而增加，這與曹紅云等[23]的研究結論基本一致。

韋克蘇等[24]對貴州地區不同油分的煙葉進行對比分析，結果表明，不同油分的煙葉其內在化學成分存在很大的差異，多油分的煙葉主要化學成分更好，高油分鉀氯比偏高，糖堿比更接近10∶1，這可能是少油分煙葉燃燒快、吃味粗糙、勁頭大的原因之一。本試驗研究表明，施用磷、硫、硼肥的處理煙葉化學品質較好，協調性更佳，就本試驗結果來看，磷、硫、硼肥的用量對煙葉石油醚提取物含量、煙葉化學品質存在一定的促進作用，且高水平磷素的施入對煙葉油分及品質的提升最大。從試驗數據上看，在施用煙草專用基、追肥的基礎上，T5處理（磷肥112.5 kg·hm-2、硫肥75 kg·hm-2、硼肥3 kg·hm-2）煙葉綜合石油醚提取物含量最高，化學成分含量及其比值最佳。本試驗結果為進一步提高煙葉品質提供了一定的理論依據，但由于試驗設計和試驗條件的限制，對于是否存在更合理的配施用量仍待進一步研究。

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收稿日期：2018-08-12

基金項目：遵義市煙草公司科技項目[遵煙計（2016）1號]

作者簡介：李先紅（1992—），男，貴州道真人，在讀碩士生，主要從事植物營養方面的研究。

通訊作者簡介：陸引罡（1962—），男，江蘇啟東人，教授，博士，主要從事植物營養生理與遺傳研究。