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不同打叶数对烤烟经济性状和化学成分的影响

2015-02-28欧阳磊李鹏飞蒋福昌周冀衡

安徽农业科学 2015年2期
关键词:叶数顶叶烟碱

欧阳磊,李鹏飞,蒋福昌,冯 坤,许 龙,周冀衡

(1.云南省烟草公司文山州公司广南县分公司,云南广南 663300;2.云南省烟草公司文山州公司,云南文山 663000;3.湖南农业大学烟草研究院,湖南长沙 410128)



不同打叶数对烤烟经济性状和化学成分的影响

欧阳磊1,李鹏飞2*,蒋福昌1,冯 坤2,许 龙2,周冀衡3

(1.云南省烟草公司文山州公司广南县分公司,云南广南 663300;2.云南省烟草公司文山州公司,云南文山 663000;3.湖南农业大学烟草研究院,湖南长沙 410128)

[目的] 探讨田间不适用烟叶消除叶片数对烤烟经济性状和化学成分的影响。[方法]以云烟87为参试品种,采用摘除脚叶数和二次打顶叶数双因素随机区组设计,研究了打叶数对烤烟经济性状及化学成分的影响。[结果]试验表明,打叶数对烤烟产量、产值、均价和中上等烟比例均有极显著影响;摘除脚叶数对上部叶钾离子含量的影响差异显著,对烟碱含量、中下部叶钾离子含量的影响差异极显著。二次打顶叶数对上部叶烟碱含量影响差异极显著,对中部叶烟碱含量和下部叶钾离子含量影响差异显著,对中上部叶钾离子含量影响不大。当二次打顶叶数相同时,烤烟色素含量随摘除脚叶数增多逐渐减少;在摘除相同脚叶数时,色素含量随二次打顶叶数增加先减小后增加,绿原酸含量则表现为先增加后减少。综合分析认为,各处理以摘除2片脚叶、二次打顶摘除1片顶叶增产提质效果最好。[结论] 研究可为砚山县优化烟叶结构和提高烟叶质量提供理论依据和实践指导。

烤烟;二次打顶;底脚叶;优化烟叶结构

随着烟草行业实施“532”、“461”战略和“卷烟上水平”改革的深入推进,卷烟生产结构快速提升与卷烟原料结构性矛盾日益突出[1]。为此,国家局及时提出优化烟叶结构是提高烟叶品质、有效解决原料需求矛盾的重要举措[2]。

目前,国内外已有相关优化烟叶等级结构的研究。黄夸克等在罗平县研究了田间不适用鲜烟叶的消化时期与消除叶片数对烟叶经济性状的影响,结果表明优化烟叶结构后均不同程度提高了烤烟的经济性状[3];张振平等在商洛市研究了高打脚叶和二次打顶后,烟叶产量虽有所降低,但产值、质量明显提高,等级结构优化[4];阎超等在广南县研究了不同打叶数对烤烟综合性状的影响,结果表明产值、上等烟比例均随打叶数量的增加呈现先升高后降低的二次曲线规律[5];陈宜军等[6],黄一兰等[7],雷捌金等[8]学者也对二次打顶和留叶数进行了大量研究。笔者认为,优化烟叶结构应该因地制宜,根据不同的地域和生态条件来清除田间不适用烟叶的数量。为此,笔者以云南文山州砚山县为试点,进行了田间不适用烟叶消除叶片数对烤烟经济性状和化学成分的影响研究,以期明确砚山县不适用烟叶田间消化的最佳消除叶片数,为砚山县优化烟叶结构和提高烟叶质量提供理论依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于2012年在文山州砚山县干河乡马鞍山村进行。试验点海拔1 531 m,104°23′15.32″ E,

23°41′35.24″ N,土壤类型为红壤,肥力中等均匀,地势平坦,排灌方便。土壤pH 5.6,有机质29.3 g/kg,水解氮108.6 mg/kg,有效磷(P2O5)25.0 mg/kg,速效钾(K2O)118.5 mg/kg。田间烟株长势整齐一致,种植密度为16 500株/hm2。

1.2 材料供试品种为当地主栽品种云烟87。主要仪器:高效液相色谱(美国,Dionex),真空旋转蒸发浓缩仪,粉碎机,烘箱,分析天平,水浴锅等。主要试剂:丙酮、乙酸乙酯、乙腈等。

1.3 试验设计试验设摘除脚叶数(A)和二次打顶叶数(B)2个因素,每因素设3个水平。3个摘除脚叶数水平分别是:不摘除脚叶,一直挂在烟杆上不采烤;摘除2片脚叶;摘除4片脚叶。3个二次打顶叶数水平分别是:不二次打顶;二次打顶摘除1片;二次打顶摘除3片。采用随机区组设计,设3次重复,共27个小区,各处理情况见表1。烤烟在大田生长到现蕾时第1次打顶,每株留有效叶数为21片,并进行A因素处理。B处理在开采腰叶前进行。每处理小区70株烟,并做好相应的标识,行株距统一为120 cm×55 cm。各处理四周设保护行,保护行与处理之间有明显标记,田块两头保护行与处理行相垂直。具体育苗、施肥、植保等管理措施按照2012年文山州砚山县优质烤烟生产技术规范进行。

表1 不同打叶数量试验处理

1.4 测定项目与方法烟叶成熟时分小区采收和挂牌编杆,按三段式烘烤工艺烘烤调制。烤后烟叶按照国家42级标准分级,并统计各小区烟叶总重量和各等级烟叶重量。按2012年云南文山烟区烤烟收购价格表为准,进行产量和产值测算,计算上等、中等烟叶比例及均价。从每个小区烤后烟叶中选取B2F、C3F、X2F等级各1 kg烟样寄到湖南农业大学烟草研究院进行化学成分测定,测定指标主要包括烟碱、钾、多酚和类胡萝卜素。测定方法分别为:烟碱参照YC/T160-2002标准[9],钾参照YC/T217-2007标准[10],多酚和类胡萝卜素参照杨虹琦等的研究方法[11]。

1.5 数据统计分析试验所得数据利用Excel 2003及SPSS 18.0中文版进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同打叶数对烤烟经济性状的影响由表2可知,A2B2产值最高,达53 906.78元/hm2,比产值最低处理A3B3增加3 753.31元/hm2;A3B3上中等烟比例最高,达98.14%,比最低处理A1B1高9.39个百分点,表明摘除脚叶和二次打顶能有效改善烟叶等级结构。摘除脚叶数(A因素)对烤烟产质量影响差异达极显著,表现在:产量为A1>A2>A3,产值为A2>A1>A3,均价、上等烟比率和上中等烟比率均为A3>A2>A1。二次打顶叶数(B因素)对烤烟产质量影响差异同样达极显著,表现在:产量在3种A处理水平下均为B1>B2>B3,均价、上等烟比例和上中等烟比例则为B3>B2>B1,产值在A1处理水平下为B3>B2>B1,在A2和A3处理水平下均为B2>B1>B3。二因素方差分析表明,A因素和B因素的交互作用对烤烟产量、产值、均价、上等烟比例和上中等烟比例的影响差异极显著。

表2 不同处理对烤烟经济性状的影响

注:A因素代表摘除脚叶数,B因素代表二次打顶叶数,不同小写字母表示差异显著(P<0.05);“*”表示差异性在5%水平显著,“**”表示差异性1%水平极显著。

2.2 不同打叶数对烤烟烟碱含量的影响由表3可知,上部叶烟碱含量随摘除脚叶数和二次打顶叶数增多逐渐增加。其中处理A3B3的烟碱含量最高,为3.97%。处理A1B1为最低值2.35%。二因素方差分析表明,A因素和B因素单独作用及A因素和B因素交互作用对烤烟上部叶烟碱含量的影响达极显著水平(P<0.01),F值分别为13.3、58.23和4.61。中部叶烟碱含量随着二次打顶叶数增多逐渐增加,其中以处理A3B2最高,为2.85%,处理A1B2最低,为2.19%。方差分析表明,B因素单独作用对烤烟中部叶烟碱含量的影响达显著水平(P<0.05),F值为5.95,A因素单独作用及A因素与B因素交互作用对烤烟中部叶烟碱含量的影响达极显著水平,F值分别为17.07和22.93。下部叶烟碱含量在摘除相同脚叶数处理中,以二次打顶1片叶最低。其中,处理A1B3最高,为2.28%,处理A1B2最低,为1.78%。A因素和B因素单独作用以及A因素与B因素交互作用对烤烟下部叶烟碱含量的影响均达极显著水平。

2.3 不同打叶数对烤烟钾含量的影响从表4可知,上部叶和中部叶钾离子含量随着摘除脚叶数增多逐渐增加。其中上部叶以处理A3B3的钾离子含量最高,为2.16%,处理A1B1最低,为1.73%。方差分析表明,A因素单独作用对上部叶钾离子含量的影响达显著水平,F值为5.82,B因素单独作用及A因素和B因素交互作用对上部叶钾离子含量的影响均不明显。中部叶以处理A3B2的钾离子含量最高,为3.03%,处理A1B2最低,为2.23%。方差分析表明,A因素单独作用对中部叶钾离子含量影响达极显著水平(P<0.01),F值为7.84,B因素单独作用对中部叶钾离子含量的影响不大,A因素与B因素交互作用对中部叶钾离子含量的影响达显著水平(P<0.05),F值为4.51。下部叶中钾离子含量以处理A3B2最高,为3.43%,处理A1B1最低,为2.7%。A因素单独作用及A因素和B因素交互作用对下部叶钾离子含量的影响均达极显著水平(P<0.01),F值分别为27.02和9.19。B因素单独作用对下部叶钾离子含量的影响达显著水平(P<0.05),F值为5.86。

表3 不同处理对烤烟烟碱含量的影响 %

注:A因素代表摘除脚叶数,B因素代表二次打顶叶数,不同小写字母表示差异显著(P<0.05);“*”表示差异性在5%水平显著,“**”表示差异性1%水平极显著。

表4 不同处理对烤烟钾含量的影响 %

注:A因素代表摘除脚叶数,B因素代表二次打顶叶数,不同小写字母表示差异显著(P<0.05);“*”表示差异性在5%水平显著,“**”表示差异性1%水平极显著。

2.4 不同打叶数对烤烟香气前体物质色素和多酚质量分数的影响从图1可以看出,在所有处理中,色素质量分数以处理A1B1最高,叶黄素为80.88 μg/g,β-胡萝卜素为85.79 μg/g,处理A2B2最低,叶黄素为60.21 μg/g,β-胡萝卜素为63.12 μg/g。对比各处理可知,当摘除相同脚叶数时,烤烟中部叶无论是叶黄素质量分数和β-胡萝卜素质量分数,还是色素总量,都随着二次打顶叶数的增加表现为先减小后增加。当二次打顶叶数相同时,中部叶色素总量、叶黄素质量分数和β-胡萝卜素质量分数均随着摘除脚叶数增多逐渐减少。

多酚类物质是烤烟中重要的化合物,对烟叶色泽、香吃味等均有显著作用[12]。烤烟中含量最多的多酚类化合物是绿原酸和芸香苷,它们占总酚量的75%~95%[13]。从图2可知,各处理中多酚质量分数以处理A3B1最高,绿原酸为12.8 mg/g,芸香苷为11.42 mg/g。处理A2B3多酚质量分数最低,绿原酸为12.1 mg/g,芸香苷为9.57 mg/g。对比各处理可知,在摘除脚叶数相同的情况下,绿原酸质量分数随着二次打顶叶数的增加表现为先增加后减少。

3 讨论

优化烟叶结构是卷烟上水平的基础。田间不适用鲜烟叶的消化是优化烟叶结构,提高优质烟叶的重要措施[14]。笔者研究结果表明,不同打叶数对烤后烟叶经济性状和化学成分均有显著影响。摘除脚叶数对上部叶钾离子含量的影响差异显著,对烟碱含量、中下部叶钾离子含量、产量、产值和中上等烟比例的影响差异性均达极显著。二次打顶叶数对上部叶烟碱含量、产量、产值和中上等烟比例的影响差异性极显著,对中部叶烟碱含量和下部叶钾离子含量影响差异显著,对中上部叶钾离子含量的影响不大。

在该试验中,产量为不摘除脚叶、不二次打顶处理最高;摘除4片脚叶、二次打顶摘除3片顶叶处理最低。产值为摘除2片脚叶、二次打顶1片叶最高;摘除4片脚叶、二次打顶3片顶叶最低。这可能是打叶虽然减少了烟叶产量,但摘除脚叶和二次打顶有效改善了田间通风透光条件,促进烟叶生长发育,提高了烟叶等级结构和产值。处理摘除4片脚叶、二次打顶3片顶叶烟碱含量过高;不摘除脚叶、不二次打顶处理和不摘除脚叶、二次打顶摘除1片叶处理钾含量过低。当二次打顶叶数相同时,烤烟色素含量随摘除脚叶数增多逐渐减少。在摘除脚叶数相同的情况下,绿原酸含量随二次打顶叶数增多表现为先增加后减少。这可能是摘除脚叶和二次打顶影响到烟株体内化学成分分配的代谢活动,导致烟叶烘烤后内在化学成分产生差异,进而影响到烟叶的品质。综合分析产量、产值、烟叶等级结构和化学品质,各处理以摘除2片脚叶、二次打顶摘除1片顶叶为宜。

[1] 盛立冉,杨乐.优化烟叶结构的对策研究[J].宁夏农林科技,2012,53(11):169-170.

[2] 云南省烟草专卖局.云南省提高优质烟叶有效供给能力实施意见(云烟叶(2011)34号)[S].昆明:云南省烟草专卖局,2011:2-3.

[3] 黄夸克,马彦清,李祖红,等.田间不适用鲜烟叶的消化时期与消除叶片数对烟叶经济性状的影响[J].中国农学通报,2013,20(4):163-167.

[4] 张振平,刘孟军.烤烟高打脚叶与二次打顶技术研究[J].西北农业学报,2002,11(2):118-120.

[5] 阎超,付懿,张家征,等.不同打叶数对烤烟综合性状的影响[J].农学学报,20013,3(2):57-60.

[6] 陈宜军,齐绍武,夏凯,等.不同时间二次打顶对烤烟上部叶生物量和钾含量的影响[J].作物研究,2007,21(5):746-747.

[7] 黄一兰,王瑞强,王雪仁,等.打顶时间与留叶数对烤烟产质量及内在化学成分的影响[J].中国烟草科学,2004(4):18-22.

[8] 雷捌金,范雄,曹志强.不同打叶数量对烟叶等级结构及工业可用性的影响[J].现代农业科技,2013(17):27-29.

[9] 全国烟草标准化技术委员会.YC/T 160-2002烟草及烟草制品烟碱的测定——连续流动法[S].北京:中国标准出版社,2002.

[10] 国家烟草质量监督检验中心.YC/T217-2007烟草及烟草制品钾的测定——连续流动法[S].北京:中国标准出版社,2007.

[11] 杨虹琦,岳骞,黎娟,等.高效液相色谱法测定烤烟类胡萝卜素[J].湖南农业大学学报:自然科学版,2006(6):616-618.

[12] 周翼衡,朱小平,王彦亭,等.烟草生理与生物化学[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1996:188-204.

[13] 杨虹琦,周冀衡,杨述元,等.不同产区烤烟中主要潜香型物质对评吸质量的影响研究[J].湖南农业大学学报:自然科学版,2005,31(1):638-644..

[14] 云南省烟草专卖局.云南省提高优质烟叶有效供给能力实施意见(云烟叶[2011]34号)[Z].昆明,2011:2-3.

Effect of Removed Leaf Number on Economic Traits and Chemical Components of Flue-cured Tobacco

OUYANG Lei1, LI Peng-fei2*, JIANG Fu-chang1et al

(1.Guangnan County Tobacco Company of Yunnan Province, Guangnan, Yunnan 663300; 2. Wenshan County Tobacco Company of Yunnan Province, Wenshan, Yunnan 663000; 3. Institute of Tobacco, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128)

[Objective] To discuss effects of removed lead number on economic traits and chemical components of flue-cured tobacco. [Method] The flue-cured tobacco variety Yunyan 87 was selected to study the effect of removed leaves number and double tip pruning on the economic traits and the chemical composition of flue-cured tobacco by a randomized block design. [Result] The results indicated that effect of different removed leaves number on the yields, output, average price and the above-average leaves percentage was very significant. Removed the bottom leaves had a significant impact on the potassium content in upper leaves. But the potassium content in lower leaves or middle leaves and the nicotine content had a very significant impact of removed leaves. Under different number of double tip pruning, the nicotine content in upper leaves had a very significant impact,the nicotine content in middle leaves and the potassium content in lower leaves had a significant impact. But for the potassium content in middle leaves or upper leaves was not significant. With the numbers of removed the bottom leaves, the content of pigment shows a declining trend. With the numbers of double tip pruning, the content of pigment shows a declining then rising trend, the chlorogenic acid shows a rising then declining trend. [Conclusion] In summary, the integrate analysis showed that it is the most appropriate treatment to increase the yields and chemical quality that removal two bottom leaves and removal one parietal secondary topping.

Flue-cured tobacco; Double tip pruning; Bottom leaves; Optimize configuration

云南省烟草专卖局科技计划项目(2011YN73)。

欧阳磊(1986- ),男,湖南郴州人,硕士,从事烟草生理与生化研究。*通讯作者,农艺师,从事烟草科研与管理工作。

2014-12-01

S 572

A

0517-6611(2015)02-273-04

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