昆明祿勸烤煙主產(chǎn)區(qū)土壤質(zhì)地對烤煙質(zhì)量的影響

許東亞，張 興，張永貴，余 平，朱加武，朱 燕，孔德旬，楊大全

(云南省煙草公司 昆明市公司，云南 昆明 650051)

土壤是烤煙生長發(fā)育的重要生態(tài)因子，對煙葉養(yǎng)分、水分起到重要的決定作用[1-2]，土壤質(zhì)地是蓄水導(dǎo)水、保肥供肥、保溫導(dǎo)溫和可耕性的重要因素，對煙葉的生長發(fā)育、品質(zhì)形成影響較大[3]。研究表明，土壤質(zhì)地較輕的砂壤、輕壤和中壤土保水保肥能力、排水通氣性能較好，能為煙株的生長發(fā)育提供良好的水、肥、氣、熱環(huán)境條件，有利于煙株早生快發(fā)、成熟落黃[4]，而土壤質(zhì)地較黏重的土壤，排水通氣性差，土溫上升較慢，微生物活性不足，養(yǎng)分供應(yīng)遲緩，煙株生長發(fā)育較慢，成熟落黃較難[5]。云南烤煙全國居首，風(fēng)格特色突出，尤其是昆明煙區(qū)，廣受工業(yè)企業(yè)青睞。近年來，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，煙區(qū)逐年轉(zhuǎn)移，煙葉質(zhì)量受植煙土壤影響較大，目前關(guān)于土壤與煙葉質(zhì)量的研究雖多[6-11]，但就土壤質(zhì)地對烤煙質(zhì)量的影響尚不夠明確。本文旨在探明不同土壤質(zhì)地對烤煙品質(zhì)的影響，為土壤改良以及新煙區(qū)的開發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料和處理

試驗(yàn)于2018年在云南昆明祿勸縣進(jìn)行，供試品種為紅大。選50個代表性取樣點(diǎn)，采用五點(diǎn)取樣法取代表性樣品50份。

分別進(jìn)行土壤粘度測定，根據(jù)測定結(jié)果以0.4為梯度，選取具有代表性、數(shù)值近似梯度點(diǎn)的10個取樣點(diǎn)作為試驗(yàn)地，取樣點(diǎn)情況見表1。

表1 取樣點(diǎn)土壤質(zhì)地情況

各個取樣點(diǎn)于4月20日統(tǒng)一選取生長一致的煙苗移栽，其中大田管理保持一致，正常成熟采收，密集烤房烘烤，烤后煙選取均質(zhì)具有代表性樣品5 kg，用于化學(xué)成分、色素、中性致香成分、評吸質(zhì)量的測定。

1.2 測定項(xiàng)目和方法

1.2.1 土壤質(zhì)地的測定 比重計(jì)法測定物理性粘粒(<0.01 mm，卡慶斯基制)含量，將其等比例縮小20倍(即：松砂土0～0.25、緊砂土0.25～0.50、砂壤土0.50～1.00、輕壤土1.00～1.50、中壤土1.50～2.25、重壤土2.25～3.00、輕粘土3.00～3.75、中粘土3.75～4.25、重粘土>4.25)賦值，以下稱其為土壤質(zhì)地賦值[12]。

1.2.2 常規(guī)化學(xué)成分的測定與賦值 取烤后煙葉樣品，于50 ℃下烘干，研碎，并過孔徑0.25 mm篩，化學(xué)常規(guī)(蛋白質(zhì)、還原糖、總糖、煙堿、總氮、鉀、氯)采用AAⅢ型連續(xù)流動化學(xué)分析儀(德國BRAN+LUEBBE公司生產(chǎn))測定。

根據(jù)《中國煙葉種植區(qū)劃》[13]烤煙化學(xué)成分指標(biāo)賦值方法對化學(xué)成分各指標(biāo)進(jìn)行賦分，按照煙堿、總氮、還原糖、鉀、淀粉、糖堿比、氮堿比、鉀氯比權(quán)重分別為0.17、0.09、0.14、0.08、0.07、0.25、0.11、0.09進(jìn)行計(jì)算，總分=煙堿×0.17+總氮×0.09+還原糖×0.14+鉀×0.08+淀粉×0.07+糖堿比×0.25+氮堿比×0.11+鉀氯比×0.09。

1.2.3 煙葉色素測定 煙葉質(zhì)體色素含量測定參照鄒琦[14]的方法。

1.2.4 煙葉中性致香物質(zhì) 前處理采用水蒸氣蒸餾-二氯甲烷溶劑萃取法，所得樣品由GC/MS鑒定結(jié)果和NIST庫檢索定性。采用美國Trace GC ULTRA-DSQ Ⅱ型氣質(zhì)聯(lián)用儀對煙葉樣品進(jìn)行定性分析[15]，內(nèi)標(biāo)法定量。

1.2.5 感官質(zhì)量的測定 將各處理煙樣按部位去梗、切絲并卷單料煙，由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)評吸專家參照YC/T 138─1998和單料煙9分制評吸方法，對其香氣質(zhì)、香氣量、透發(fā)性、濃度、雜氣、細(xì)膩度、勁頭、刺激性、余味、回甜等進(jìn)行評價(jià)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤質(zhì)地對烤后煙化學(xué)成分的影響

不同質(zhì)地土壤所產(chǎn)烤煙的化學(xué)成分如表2所示，由表2可見，該產(chǎn)區(qū)煙葉還原糖(245.0～337.8 g/kg)、煙堿(24.8～38.1 g/kg)含量總體偏高，總氮(19.5～26.3 g/kg)含量偏低，糖堿比(6.77～13.37)處于適宜范圍，氮堿比(0.54～0.83)整體偏低，鉀氯比(2.51～7.06)以L4～L9相對較為適宜。隨著土壤質(zhì)地賦值增加，蛋白質(zhì)、煙堿、總氮含量呈增加趨勢，且蛋白質(zhì)、煙堿與之呈顯著正相關(guān)，而還原糖、總糖、糖堿比、總賦分則呈下降趨勢，糖堿比、總賦分與之呈顯著負(fù)相關(guān)，通過回歸分析，模擬方程見表3，在土壤質(zhì)地賦值在0.62～1.14范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)呈下降趨勢，1.14～4.20范圍內(nèi)，呈上升趨勢；土壤質(zhì)地賦值在0.62～0.81范圍內(nèi)，化學(xué)成分賦分呈上升趨勢，在0.81～4.19范圍內(nèi)，呈下降趨勢。結(jié)果表明，昆明祿勸烤煙主產(chǎn)區(qū)還原糖、煙堿偏高，總氮、氮堿比偏低，糖堿比、鉀氯比相對適宜，土壤質(zhì)地賦值(0.62～4.19)與煙堿呈顯著正相關(guān)，與糖堿比呈顯著負(fù)相關(guān)，與蛋白質(zhì)含量隨其增加呈先降低后升高的趨勢，且1.14達(dá)到最低值，與化學(xué)成分總賦分呈先升高后降低的趨勢，在0.81達(dá)到最高值。

表2 不同土壤質(zhì)地烤后煙化學(xué)成分及相關(guān)系數(shù)

注：表中*表示5%顯著差異，**表示1%極顯著差異，下同。

表3 土壤質(zhì)地賦值與煙葉蛋白質(zhì)、煙堿、糖堿比的回歸分析

2.2 土壤質(zhì)地對烤后煙色素含量的影響

不同質(zhì)地土壤所產(chǎn)烤煙的色素含量如表4所示，由此可知，不同土壤質(zhì)地烤后煙葉綠素a含量在13.6～22.7 μg/g范圍內(nèi)，葉綠素b含量在11.4～27.2 μg/g范圍內(nèi)，葉綠素含量在26.6～49.9 μg/g范圍內(nèi)，類胡蘿卜素含量在212.8～502.7 μg/g范圍內(nèi)，隨著土壤質(zhì)地賦值增加，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素、類胡蘿卜素含量均呈增加趨勢，其中，葉綠素a、類胡蘿卜素含量與之呈顯著正相關(guān)，通過回歸分析，模擬方程見表5。

2.3 土壤質(zhì)地對烤后煙中性致香成分的影響

不同質(zhì)地土壤所產(chǎn)烤煙的中性致香成分含量如表6所示，由表可見，類胡蘿卜素降解物類含量在65.71～76.22 μg/g范圍內(nèi)，類西柏烷類含量在30.52～40.52 μg/g范圍內(nèi)，苯丙氨酸類含量在4.13～10.39 μg/g范圍內(nèi)，棕色化產(chǎn)物類含量在18.64～22.68 μg/g范圍內(nèi)，除新植二烯外總計(jì)含量在125.09～146.38 μg/g范圍內(nèi)，新植二烯含量在634.97～734.9 μg/g范圍內(nèi)，中性致香成分總計(jì)在760.06～875.24 μg/g范圍內(nèi)。隨著土壤質(zhì)地賦值增加，類胡蘿卜素降解物類、類西柏烷類、苯丙氨酸類、新植二烯、總計(jì)以及除新植二烯外總計(jì)均呈下降趨勢，其中，類西柏烷類與之呈極顯著負(fù)相關(guān)，除新植二烯外總計(jì)與之呈顯著負(fù)相關(guān)。通過回歸分析，模擬方程見表7，土壤質(zhì)地賦值在0.62～0.98范圍內(nèi)，類西柏烷類含量呈上升趨勢，0.98～4.20范圍內(nèi)，呈下降趨勢；土壤質(zhì)地賦值在0.62～1.56范圍內(nèi)，新植二烯外總計(jì)含量呈上升趨勢，1.56～4.20范圍內(nèi)，呈下降趨勢。

表4 不同土壤質(zhì)地烤后煙色素含量及相關(guān)系數(shù)

2.4 土壤質(zhì)地對烤后煙評吸質(zhì)量的影響

不同質(zhì)地土壤所產(chǎn)烤煙的評吸質(zhì)量如表8所示，由此可知，不同土壤質(zhì)地烤后煙評吸質(zhì)量總分在58.0～68.0分，隨著土壤質(zhì)地賦值增加，評吸質(zhì)量各指標(biāo)得分呈下降趨勢，其中，香氣質(zhì)、雜氣、總分與之呈顯著負(fù)相關(guān)。通過回歸分析，模擬方程見表9，土壤質(zhì)地賦值在0.62～1.45范圍內(nèi)，香氣質(zhì)得分呈上升趨勢，1.45～4.20，呈下降趨勢；土壤質(zhì)地賦值在0.62～1.74范圍內(nèi)，雜氣得分呈上升趨勢，1.74～4.20，呈下降趨勢；土壤質(zhì)地賦值在0.62～1.38范圍內(nèi)，評吸質(zhì)量總分呈上升趨勢，1.38～4.20，呈下降趨勢。

表5 土壤質(zhì)地賦值與煙葉葉綠素a、類胡蘿卜素的回歸分析

表6 不同土壤質(zhì)地烤后煙中性致香成分含量及相關(guān)系數(shù)

表7 土壤質(zhì)地賦值與中性致香成分指標(biāo)的回歸分析

表8 不同土壤質(zhì)地烤后煙評吸質(zhì)量及相關(guān)系數(shù)

表9 土壤質(zhì)地賦值與香氣質(zhì)、雜氣的回歸分析

3 討論與結(jié)論

本研究表明，昆明祿勸烤煙主產(chǎn)區(qū)還原糖、煙堿偏高，總氮、氮堿比偏低，糖堿比、鉀氯比相對適宜，土壤質(zhì)地賦值與煙堿呈顯著正相關(guān)，與糖堿比呈顯著負(fù)相關(guān)，這與陳杰等[16]的研究結(jié)果一致，蛋白質(zhì)含量則隨其增加呈先降后升趨勢，1.14時達(dá)到最低值，土壤質(zhì)地賦值隨其增加呈先上升后下降趨勢，0.81時達(dá)到最高值。隨著土壤質(zhì)地賦值增加，各色素指標(biāo)均呈增加趨勢，其中，葉綠素a、類胡蘿卜素含量與之呈顯著正相關(guān)，這與錢華等[17]對豫中土壤質(zhì)地?zé)熑~色素含量變化的規(guī)律表現(xiàn)一致。隨著土壤質(zhì)地賦值增加，各類中性致香成分含量小計(jì)及總含量均呈下降趨勢，類西柏烷類、除新植二烯外總計(jì)與之呈極顯著、顯著負(fù)相關(guān)，類西柏烷類含量呈先上升后下降趨勢，在0.98時達(dá)到最高值，這與錢華等[18-19]的研究規(guī)律表現(xiàn)一致；除新植二烯外總計(jì)呈先上升后下降趨勢，在1.56時達(dá)到最高值。隨著土壤質(zhì)地賦值增加，評吸質(zhì)量各指標(biāo)得分呈下降趨勢[18]，其中，香氣質(zhì)、雜氣、總分與之呈顯著負(fù)相關(guān)，回歸分析表明，隨土壤質(zhì)地賦值增加，呈先上升后下降趨勢，分別在1.45、1.74、1.38達(dá)到最高值。

綜上所述，土壤質(zhì)地賦值與土壤質(zhì)地賦值、類西柏烷類、除新植二烯外總計(jì)、香氣質(zhì)、雜氣、總分的二次曲線關(guān)系，頂點(diǎn)處于0.81～1.74，因此，土壤質(zhì)地處于砂壤-中壤范圍化學(xué)成分總賦分較高、協(xié)調(diào)性較好，色素殘留較少，中性致香成分(類西柏烷類、新植二烯外總計(jì))含量較高，評吸質(zhì)量相對較好，質(zhì)地偏輕或偏重對煙葉內(nèi)在成分、評吸質(zhì)量不利。