噴施鉬對煙葉化學成分的影響

李春光 陳建中 劉穗君 萬瑩 王飛 唐珊 羅鑫 蒲進平 陳劍 姬鴻飛 張偉麗 劉文龍 景延秋 曾慶賓 張月華

摘要：探討了煙草團棵期施用0.05%、0.10%、0.15%的濃度鉬素對煙葉化學成分的影響，結果表明，在團棵期噴施鉬肥可以提高還原糖和總糖含量，降低總氮和煙堿含量，而且可以使煙葉中氮堿比、糖堿比都有所提高。同時施鉬能提高煙葉中性致香物質和降低苯并[α]芘含量。

關鍵詞：不同濃度鉬;化學成分;煙氣

Abstract：In order to study the effects of concentration gradient nutrient of 0.05%， 0.10%， 0.15% in rosette stage on tobacco leaf chemical components， using field experiment， the effects of spraying different concentrations of molybdenum in rosette stage on tobacco routine chemical components， neutral aroma substances and flue gas main harmful components was researched in experimental field of Yancheng District， Luohe City， Henan Province. The results showed that the spraying molybdenum fertilizer in rosette could improve the reducing sugar， total sugar content， the nitrogen alkali ratio，sugar alkali ratio and reduce the total nitrogen and nicotine content. Spraying molybdenum could increase the content of neutral aroma substances and reduce benzo [α] pyrene of tobacco leaf.

Key words：Different concentrations of molybdenum; Chemical components; Flue gas

煙草是一種特殊的經濟作物，而施肥是煙草栽培措施中比較重要的一環[1 - 2 ]。鉬作為一種必需的微量元素，可調節作物光合產物的合成、代謝和積累，參與煙草植株激素代謝、氮代謝和抗壞血酸-谷胱甘肽循環過程，對煙葉產量、產值以及煙葉油分有一定的提高作用，同時對雜色煙比例的降低和煙葉品質的改善有一定效果[3 - 5 ]。河南是濃香型煙葉的主要產地，漯河市是河南省重要的產煙區[6 ]。探索適合煙葉生產的施鉬濃度對煙葉成分的影響具有重要意義。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗材料

指示烤煙品種為中煙100。供試鉬肥為鄭州中科化工產品有限公司生產的糖醇螯合鉬肥，螯合鉬含量≥99%，鉬含量≥10 g/L。

1.2? ?試驗地基本情況

試驗在河南省漯河市郾城區煙草試驗田進行，土壤類型為黃壤土，試驗田土壤肥力中等，土壤pH 6.83，土壤有機質含量32.1 g/kg，堿解氮243.72 mg/kg，速效鉀374.13 mg/kg。施純氮43.8 kg/hm2，速效磷46.34 mg/kg，土壤肥力分布比較均勻，整個地勢相對平坦，排灌也很便利，田間管理完全遵照優質煙葉生產技術規范進行操作，

1.3? ?試驗設計

設3個噴鉬濃度處理：T1為0.05%，T2為 0.10%，T3為0.15%，1個空白對照（CK，噴施相同量的蒸餾水）。種植行間距為120 cm，株距為55 cm，煙株留葉數為18～22片/株。每個處理重復3次，小區面積220.11 m2。煙株進入團棵期后（移栽后35 d）噴施鉬肥，分別在煙葉的正面和反面進行噴施，將葉面噴濕不滴水作為標準。

1.4? ?檢測指標及方法

測試樣品為烤后樣C3F。測定煙葉常規化學成分總糖（YC/T 59-2002）、還原糖（YC/ T 160-2002）、總氮（YC/T 161-2002）、蛋白質（YC/T 162-2002）、煙堿（YC/T 166-2002）、鉀和氯含量（YC/T 173-2003）;用氣相色譜-質譜鑒定中性香味物質;檢測主流煙氣的主要有害成分苯并[α]芘（GB/T 21130-2007）、HCN（YC/T 253-2008）、NH3（YC/T 377-2010）、苯酚（YC/T 255-2008）、巴豆醛（YC/T 254- 2008）、TSNAs（GB/T 23228-2008）和CO（GB/ T 23356-2009）。

1.5? ?數據處理

利用SPSS 21.0軟件和WPS Excel 2016完成數據的處理和統計分析。采用Pearson系數表示簡單相關分析，采取LSD法進行單因素方差分析。

2? ?結果與分析

2.1? ?不同處理對煙葉常規化學成分的影響

由表1可知，噴施鉬肥的各處理與對照相比，煙葉中的蛋白質、總氮含量減少，還原糖和總糖含量有所增加，而鉀含量變化不大。處理間蛋白質含量差異極顯著，以CK含量最高;總氮含量CK最高、T1最低，而且處理間的差異極顯著;還原糖和總糖含量T2最高，與T1差異不顯著，與T3和CK差異極顯著，鉀含量均低于CK，以T2最高，與對照差異不顯著，T1極顯著低于CK;氯含量T1、T2極顯著高于T3、CK;氮堿比CK最低，T1、T3最高，且與CK差異極顯著;糖堿比T1最高，而且各處理的差異極顯著;與CK相比，T1、T2、T3處理的鉀氯比均降低，其中T1、T2處理極顯著低于CK。

2.2? ?不同處理對煙葉中性致香物質的影響

2.2.1? ? 不同處理對煙葉類胡蘿卜素類降解產物香氣物質含量的影響? ? 類胡蘿卜素降解產物是煙葉的中性揮發性香氣成分中很大的一部分化合物，此中有不少都是煙草中的關鍵致香成分[7 - 8 ]。17種被測定的類胡蘿卜素類降解產物中，β-大馬酮、法尼基丙酮、巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮4和β-二氫大馬酮含量相對較高，對香氣貢獻較大，給予煙氣類似花的香吃味;3-羥基-β-二氫大馬酮含量相對較低。表2表明，各處理煙葉中的類胡蘿卜素類降解產物香氣物質含量T1低于CK，比CK減少了18.32%，T2、T3均高于CK，分別比CK增加了5.35%、17.40%。

2.2.2? ? 不同處理對煙葉棕色化反應物類香氣物質含量的影響? ? 棕色化產物中有很多能夠讓人感受到愉悅的香氣和吸味，它們很大程度地影響了煙草香吃味質量的形成[9 ]。煙葉醇化后的甜香、堅果香等美好香氣與棕色化反應產物有不小的關系，特別是內中的吡咯、呋喃類物質，固然含量很少，但對可可香味的形成極其重要[10 ]。從表3可以看出，在團棵期施用鉬肥，各處理中只有T3棕色化反應物類香氣物質的含量增長且增長變化范圍不大，其他處理棕色化反應物類香氣物質的含量均減少，其含量從大到小為T3、 CK、T2、T1，較高濃度的鉬可能有利于棕色化反應物類香氣物質的形成。

2.2.3? ? 不同處理對煙葉苯丙氨酸降解產物香氣物質含量的影響? ? 芳香族氨基酸降解產物中的苯甲醛（杏仁香、櫻桃香、甜香）、苯乙醛（玫瑰花香）、苯甲醇（醇香）、苯乙醇（醇香）等也是煙草中含量較豐富的香味成分，其香味貢獻與酮類相似[11 - 12 ]。由表4可知，各處理煙葉中的苯丙氨酸類香氣物質含量與CK相比，T2和T3小幅增加，分別增加18.64%、24.20%;T1減少11.11%。其中各處理苯乙醛含量均較CK有所增加。

2.2.4? ? 不同處理對煙葉類西柏烷類香氣物質含量的影響? ? 類西柏烷類香氣物質包含茄酮及其衍生物[13 ]。茄酮是煙草中含量富厚的中性香氣物質之一，給予煙氣一種近似鮮蘿卜的香吃味，它不僅自己具有不錯的香氣，而且其降解轉化產物，如茄醇、茄呢呋喃、降茄二酮等也是煙草中很關鍵的致香產品[14 - 16 ]。從表5可以看出，T3茄酮含量最低，較CK減少了3.56%;T1和T2茄酮含量較高，分別較CK增加了29.54%和19.24%。

2.2.5? ? 不同處理對煙葉中性致香成分總量的影響? ? 鉬素對提高植株光合作用有一定影響，可以使葉綠素含量增加，新植二烯是葉綠素降解產物，含量高而對煙氣香味貢獻有限[17 - 18 ]。由表5可以看出，與CK相比，團棵期噴施鉬肥后，T3的新植二烯含量增加且增加量很大，新植二烯含量從大到小為T3、T2、CK、T1。由表2～5可知，處理T1除類西柏烷類物質外，各類中性香味物質含量均降低，不利于煙葉中性香味物質的形成;而處理T2、T3的各類多數中性香味物質含量有所增加，有利于煙葉中性香味物質的形成;中性香味物質總量（除新植二烯外）從大到小為：T3（132.67 μg/g）、T2（130.80 μg/g）、CK（121.59 μg/g）、T1（111.14 μg/g）。

2.3? ?常規化學成分與煙氣主要有害成分簡單相關分析

從表6可以看出，不同濃度鉬對煙氣主要有害成分釋放量的影響趨勢不同，苯酚、巴豆醛、亞硝胺、CO的釋放量隨施鉬濃度的增加呈先增加后減少的趨勢，其釋放量在各處理間無顯著差異;氨、HCN、苯并[α]芘隨施鉬濃度的增加而增加，且釋放量在各處理間無顯著差異。危害性評價指數H值隨施鉬濃度的增加呈先增加后減少的趨勢，其中T2危害指數最高，T1危害指數最低，而處理間差異不顯著。

對煙樣主流煙氣7種主要有害成分與常規化學成分進行相關分析（表7），其中苯酚、巴豆醛含量與氯含量呈正相關，且相關性達到顯著水平，苯酚與氯的相關系數大于巴豆醛;TSNAs含量與還原糖和總糖總量呈顯著負相關，而與總氮含量呈顯著正相關，與煙堿含量呈極顯著正相關，且相關系數較大;CO與蛋白質含量存在極顯著的負相關關系，并且相關系數比較大。

3? ?結論與討論

盡管吸收量有限，微量元素對植株的生長發育、質量形成有著重要作用，微量元素肥料在作物上的應用近年來也越來越受到重視[20 - 21 ]。試驗結果表明，團棵期噴施鉬肥能提高烤煙還原糖、總糖含量，降低總氮和煙堿含量，且使氮堿比、糖堿比提高，煙葉各化學成分更加協調，達到優質煙葉最適宜的范圍，這與闞宏偉等的研究結果相符[22 ]。而施鉬導致氯含量增長，鉀氯比較對照降低，與前人研究結果不同，可能與品種和產地差異有關。目前尚沒有報道表明煙株對鉬與氯的吸收存在協同作用，鉬與鉀的互作機理也有待進一步研究。

黃泰松等[23 ]認為施鉬對煙葉香氣有促進作用，該試驗表明，施鉬能提高煙葉中性致香物質含量。其中類胡蘿卜素類降解產物和苯丙氨酸類降解產物含量有較大提高，而這兩者正是最能彰顯濃香型特色的香味物質，施鉬可能有利于濃香型風格特征的形成。綜合化學成分協調性和中性致香物質含量分析，3個不同濃度施鉬處理中，處理T2（團棵期噴施0.10%濃度鉬）最有利于提高烤煙質量。

相關性分析表明，所測樣品亞硝胺含量與煙堿和總氮含量呈正相關、與還原糖和總糖含量呈負相關。煙草特有亞硝胺的形成機理目前尚未明確，但普遍認為與煙堿等含氮物質有密切關系，而施鉬能調節煙株氮代謝、提高糖堿比，可能起到降低亞硝胺含量的作用;單料煙主流煙氣有害成分分析表明，各成分含量與卷煙危害性評價指數變幅不大，不能反映出鉬對卷煙降害的作用，也從側面說明煙氣有害成分的形成是一個復雜而有多重因素影響的過程，應分別對田間、烘烤、加工工藝等不同方面制定針對性的降害措施[24 ]。

參考文獻：

[1] 袁家富，徐祥玉，趙書軍，等.? 不同施肥方式對植煙土壤有效氮、煙株氮累積量和速率的影響[J].? 中國煙草科學，2011，32（S1）：76-81.

[2] 薦春暉，袁治理，劉榮田，等.? 旬陽縣不同烤煙品種適宜施肥量的研究[J].? 安徽農業科學，2013，41（2）：570-571，574.

[3] 芶劍渝，何? ?楷，吳? ?峰，等.? 施鉬對烤煙化學成分及產質量的影響[J].? 安徽農業科學，2012，40（24）：12039-12040.

[4] 羅鵬濤，簡貴才，馮冰清，等.? 施用中微量元素對烤煙產量和品質的影響[J].? 云南農業大學學報，1989，9（3）：185-191.

[5] 邵建華，黃? ?彬，秦? ?征，等.? 農作物微量元素缺乏的診斷及防治[J].? 廣東微量元素科學，2001（6）：1-14.

[6] 郭靈燕，袁紅星，海? ?洋，等.? 河南省不同香型煙葉香氣成分比較分析[J].? 河南農業科學，2010（6）：40-44.

[7] 趙銘欽，王? ?瑩.? 有機物質對烤煙中性香氣物質成分及評吸質量的影響[J].? 中國煙草科學，2008，29（5）：6-10.

[8] 劉金霞，李元實，姬小明，等.? 葉黃素氧化降解產物GC/MS分析及在卷煙加香中的應用[J].? 鄭州輕工業學院學報（自然科學版），2011，26（2）：24-27.

[9] 詹? ?軍，李? ?偉，王? ?濤，等.? 密集烘烤定色期升溫速度對上部煙葉吸食品質的影響[J].? 江西農業大學學報，2011，33（5）：866-872.

[10] 趙銘欽，劉金霞，黃永成，等.? 不同起壟方式與鉀肥施用方法對烤煙中性致香物質含量的影響[J].? 西北農林科技大學學報（自然科學版），2007（9）：58-62.

[11] 畢慶文，蔡? ?冰，汪? ?健，等.? 房縣與津巴布韋煙葉的中性致香物質含量分析[J].? 湖北農業科學，2007（5）：784-787，797.

[12] 徐志兵，王威威，王峰吉，等.? 不同生態區K326 B_2F煙葉化學成分及中性致香物質含量差異分析[J].? 廣東農業科學，2015，42（17）：12-17.

[13] 陰耕云，徐世濤，阮? ?昕，等.? 復烤過程中B4F烤煙煙葉類胡蘿卜素和西柏烷類降解產物的變化[J].? 煙草科技，2012（10）：61-64.

[14] 于建軍，董高峰，馬海燕，等.? 同一烤煙在2個煙區中性致香物質含量的差異性分析[J].? 浙江農業科學，2009（4）：834-838.

[15] 劉世亮，杜? ?君，化黨領，等.? 不同有機酸對烤煙品質和產值的影響[J].? 作物學報，2008（5）：851-858.

[16] 李雪君，崔? ?紅，劉海礁，等.? fps轉基因烤煙類胡蘿卜素及其降解產物的研究[J].? 中國煙草科學，2006（3）：25-27.

[17] 趙勝利.? 鉬素營養對煙草生理生化特性及產量產值的影響[D].? 合肥：安徽農業大學，2009.

[18] 鄧小華.? 煙葉中新植二烯富集及應用[J].? 食品工業，2009，30（2）：36-38.

[19] 顏克亮，陳? ?微，周? ?博，等.? 云南煙葉主栽品種7項有害成分釋放量比較[J].? 湖北農業科學，2016，55（20）：5291-5295，5299.

[20] 張紀利，曾祥難，芶劍渝，等.? 施鉬量對烤煙化學成分和經濟性狀的影響[J].? 安徽農業科學，2013，41（1）：95-96，98.

[21] 羅柱石，伍智強，鄢? ?敏，等.? 微肥用量對烤煙化學成分的影響[J].? 甘肅農業科技，2020（11）：62-66.

[22] 闞宏偉，劉明競，張紀利，等.? 鉬肥施用方式對烤煙化學成分和經濟性狀的影響[J].? 湖北農業科學，2013，52（18）：4411-4414.

[23] 黃泰松，張紀利，金亞波，等.? 施鉬對煙草香氣成分含量的影響[J].? 江蘇農業科學，2012，40（6）：94-95.

[24] 劉萬峰，王元英.? 煙葉中煙草特有亞硝胺TSNA的研究進展[J].? 中國煙草科學，2002（2）：11-14.

（本文責編：鄭丹丹）