秦 松，范成五，張 萌，胡 崗，張 恒，石俊雄

(1.貴州省土壤肥料研究所，貴州省農業(yè)資源與環(huán)境工程研究中心，貴州 貴陽 550006；2.貴州省煙草科學研究所，貴州 貴陽 550003； 3.貴州省耕地保育與農業(yè)環(huán)境科學觀測實驗站，貴州 貴陽 550006)

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貴州3種香型烤煙中致香物質成分及含量對施肥的響應

秦 松1，2，范成五1，3，張 萌1，胡 崗1，張 恒2，石俊雄2

(1.貴州省土壤肥料研究所，貴州省農業(yè)資源與環(huán)境工程研究中心，貴州 貴陽 550006；2.貴州省煙草科學研究所，貴州 貴陽 550003； 3.貴州省耕地保育與農業(yè)環(huán)境科學觀測實驗站，貴州 貴陽 550006)

【目的】探索不同香型烤煙中致香物質對施肥的響應，為合理施肥提高烤煙的香氣質量提供理論依據?！痉椒ā?012-2014年在貴州開陽、天柱和威寧進行田間小區(qū)試驗，研究施肥對貴州3種香型烤煙中致香物質成分組成及其含量的影響?！窘Y果】施肥明顯影響不同香型烤煙中致香物質的種類，其中施肥使2013年清香型和2014年偏清香型烤煙中致香物質數量分別增加15種和4種，使2013年中間香型和2012年偏清香型烤煙中致香物質分別減少4種和2種；施肥對烤煙中致香物質含量以及分配比例也產生明顯影響，清香型烤煙醇類、醛類、酮類含量分別降低37.3 %、37.9 %、30.2 %，中間香型烤煙醛類下降33.3 %，偏清香型烤煙醛類、烷類分別降低49.0 %、 60.9 %。但這種影響差異會因烤煙香氣類型、種植年限、施肥狀況等而有所不同；此外，經過類比分析發(fā)現(xiàn)，施肥除共同影響3個試驗點烤煙中17種致香物質的含量外，還對其他多種致香物質含量產生不同程度的影響?！窘Y論】 貴州3種香型烤煙中致香物質成分組成及其含量對施肥的具有明顯響應。

施肥；烤煙；不同香型；致香物質

【研究意義】氣候、土壤等生態(tài)環(huán)境條件對烤煙致香物質含量、評吸質量具有顯著影響[1-2]。施肥作為煙草栽培技術過程中最重要的環(huán)節(jié)，其不僅影響烤煙的生長和產量的形成，對煙葉致香物質含量也有很大影響[3-5]。如何通過合理的施肥措施提高煙葉致香物質含量已成為烤煙種植中急需解決的問題。【前人研究進展】汪耀富等[3]研究發(fā)現(xiàn)，與不施肥處理相比，氮、磷、鉀肥配施處理的煙葉致香物質總量和不同種類致香物質含量明顯升高，尤其對類胡蘿卜素類致香物質含量的提高具有顯著的增效作用。貴州作為我國優(yōu)質烤煙的主要產區(qū)，其地勢西高東低，海拔跨度大，氣候差異明顯，形成不同的生態(tài)類型[6-7]。近年來由于長期連作和大量施用化肥造成的煙葉油份減少、香氣不足、品質下降等問題日益突出[8]?！颈狙芯壳腥朦c】目前，關于貴州烤煙致香物質含量已有一定研究，李繼新[6]等對貴州4個不同海拔的代表性煙區(qū)進行煙葉致香物質分析，結果發(fā)現(xiàn)在煙葉外觀質量基本相同條件下，煙葉的質量風格存在明顯差異，形成不同的煙葉質量特色。然而，當前針對貴州不同香氣類型烤煙致香物質成分組成及其含量方面的研究還相對缺乏，尤其是從施肥角度來分析不同香氣類型烤煙致香物質的研究較少?！緮M解決的關鍵問題】通過2012-2014年的田間試驗，研究施肥對3種香型烤煙中致香物質成分組成及其含量的影響，分析比較不同香型烤煙致香物質成分差異。

1 材料與方法

1.1 試驗點概況

試驗于2012-2014年分別在威寧、開陽和天柱進行。2012和2014年天柱試驗點均位于天柱縣社學鄉(xiāng)，試驗地單作煙草，煙草類型偏清香型。2013年，威寧試驗點位于威寧縣黑石鎮(zhèn)，前作綠肥，煙草類型清香型；開陽試驗點位于開陽縣龍崗鎮(zhèn)，前作小麥，煙草類型中間香型。各試驗點基本情況見表1。

1.2 試驗設計

分別于各試驗點選擇當地典型植煙田塊3塊，試驗設置不施肥(CK)和常規(guī)施肥(F)處理，每個處理3次重復，小區(qū)面積為100 m2，隨機區(qū)組排列。常規(guī)施肥處理：威寧點基肥施用烤煙專用基肥(N∶P2O5∶K2O=10∶10∶25，下同)50 kg/667m2，農家肥500 kg/667m2，追肥為專用肥(N∶P2O5∶K2O=13∶0∶26，下同)15 kg/667m2，油枯10 kg/667m2；開陽點基肥施用烤煙專用基肥30 kg/667m2，追肥為專用肥15 kg/667m2；天柱點基肥施用烤煙專用基肥50 kg/667m2，普鈣25 kg/667m2，油枯20 kg/667m2，追肥為專用肥15 kg/667m2。基肥移栽時施用，追肥距煙移栽后35～40 施用。

各試驗點烤煙移栽時間根據當地種植日期和氣候條件決定，烤煙移栽規(guī)格均為雙行凹壟種植，行距為110 cm，窩距為55 cm，移栽密度為1100株/667m2，田間日常管理按照當地常規(guī)進行。

1.3 測定項目與方法

測定項目包括煙葉中的醇類、醛類、酸類、酮類、烷類、烯類和酯類等香氣物質。

測定方法：稱取2.000 g/煙葉樣品至50 mL離心試管中，準確加入20 mL二氯甲烷萃取液，渦旋1 min，并超聲提取30 min。用載有5 g 無水硫酸鈉的濾紙過濾。移取濾液至濃縮瓶中，在40 ℃濃縮至1 mL，轉移至2 mL色譜瓶中，加入10 μl苯乙酸甲酯(Methyl phenylacetate，30 mg/mL)內標，用GC-MS進行定性定量分析。

1.4 數據分析

數據均采用Excel 2003軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 烤煙致香物質成分

從表2看出，烤煙致香物質數量在69～84種，按照官能團分為16～20類，其中，醇類13～17種，醛類1～4種，酸類6～9種，酮類3～8種，烷類15～28種，烯類7～12種，酯類2～5種，其他種類8～19種。不同香型烤煙致香物質成分組成看，施肥處理的清香型烤煙致香物質數量增加15種，其中酮類致香物質增加4種，烷類致香物質增加5種，其他致香物質增加5種；施肥降低中間香型烤煙中的致香物質數量，其中醇類、酸類和其他類致香物質分別減少2、2和3種，但烯類致香物質卻增加3種；施肥對2012和2014年偏清香型烤煙致香物質數量存在差異，其中2012年偏清香型烤煙致香物質數量減少2種，而2014年則增加4種，但是總體來看施肥使偏清香型烤煙醇類和烯類致香物質增加2～3種，烷類和其他類致香物質減少2～4種，表明施肥對不同種類致香物質可能會因烤煙種植年份的不同而存在一定差異。

表1 試驗點的基本情況

表2 施肥和不施肥處理不同香型烤煙的致香物質成分組成

2.2 致香物質的總體含量

從表3看出，與不施肥(CK)相比，施肥后清香型烤煙致香物質總量影響不大，但醇類、醛類、酮類以及烯類致香物質含量明顯降低，降幅分別為37.3 %、37.9 %、30.2 %和50.1 %，而其他類致香物質則增加55.6 %；施肥對中間香型烤煙的醛類、酮類和烷類致香物質的影響較大，醛類致香物質含量較CK下降33.3 %，而酮類和烷類致香物質則分別提高44.7 %和79.7 %；施肥對2012和2014年偏清香型烤煙致香物質含量的影響存在差異，2012年施肥后偏清香型烤煙的醛類和其他類致香物質含量較CK分別降低49.0 %和60.0 %，烯類提高45.4 %，而2014年施肥后偏清香型烤煙的烷類和烯類致香物質含量分別降低60.9 %和36.0 %，醛類致香物質含量則提高73.3 %。

2.3 致香物質的分配比例

從表4看出，施肥主要影響烤煙中醇類、醛類、烷類以及其他類致香物質的分配比例。與不施肥相比，施肥處理的清香型烤煙醇類致香物質分配比例降低10.78個百分點，其他類致香物質比例提高12.56個百分點；施肥對中間香型烤煙的致香物質分配比例影響較小，僅對烷類致香物質有顯著影響，較CK處理相比提高10.19個百分點；施肥對2012年和2014年偏清香型烤煙致香物質分配比例的影響有所不同，其中施肥顯著降低2012年偏清香型烤煙中其他類致香物質分配比例，降幅為15.48個百分點，2014年偏清香型烤煙的醛類致香物質分配比例較CK處理相比增加0.05個百分點，而烷類致香物質分配比例則顯著降低了10.92個百分點。

表3 施肥和不施肥處理不同香型烤煙的致香物質含量

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level. The same as below.

表4 施肥和不施肥處理不同香型烤煙致香物質的分配比例

Table 4 Distribution proportion of aroma components in flue-cured tobacco varieties with different aroma type under fertilization and no fertilization treatment

香型Aromatype年份(年)Year處理Treatment致香物質分配比例(%)Distributionproportionofaromacomponents醇類醛類酸類酮類烷類烯類酯類其他清香型Fen?flavor2013不施肥(CK)29．06a0．08a12．51a1．06a25．07a9．70a3．16a19．35b施肥18．28b0．06a9．95a0．79a31．05a5．10a2．85a31．91a中間香型Middleflavor2013不施肥(CK)14．84a0．03a9．11a2．08a17．08b6．28a1．95a48．63a施肥16．25a0．03a7．23a2．57a27．27a5．83a1．61a39．22a偏清香型Partialfen?flavor2012不施肥(CK)22．81a0．15a17．10a1．46a22．32a5．06a1．53a29．56a施肥24．22a0．12a20．28a2．26a28．06a8．79a2．19a14．08b2014不施肥(CK)23．86a0．04b15．02b5．28a23．06a8．71a1．88a22．15a施肥26．12a0．09a23．41a4．71a12．14b6．00a2．21a25．31a

2.4 致香物質含量

2.4.1 清香型烤煙 根據檢測結果(表5)，施肥對清香型烤煙中致香物質影響較大的化合物共有21種，丁類1種、醇類4種、酸類3種、酮類1種、烷類6種、烯類5種及酯類1種。施肥顯著增加清香型烤煙中煙堿含量，增幅為57.8 %；對膽固醇、二氧化二戊烯、2-甲基丁酸、氧化石竹烯、3-甲基丁酸、二十二烷和二十八烷含量也有明顯的提升作用，分別提高65.3 %、30.3 %、37.6 %、23.5 %、250.7 %、159.0 %和149.8 %；而棕櫚酸、植物甾醇、豆固醇、苯乙酸甲酯、反式角鯊烯、癸烷、雙戊烯、角鯊烯、喇叭茶醇、十二烷、十四烷、二十七烷和巨豆三烯酮A含量則明顯降低。

表5 施肥和不施肥處理清香型烤煙的致香物質含量

表6 施肥和不施肥處理中間香型烤煙的致香物質含量

2.4.2 中間香型烤煙 從表6看出，施肥對中間香型烤煙中22種化合物的影響較為明顯。其中，丁類1種、醇類4種、酸類3種、酮類1種、烷類4種、烯類6種、酯類1種、醌類1種及吡啶類1種。施肥顯著增加了中間香型烤煙中膽固醇、豆固醇、苯乙酸甲酯、泛醌、喇叭茶醇、二十七烷、二十九烷、三十烷、氧化石竹烯和角鯊烯含量，其中豆固醇、苯乙酸甲酯、泛醌、喇叭茶醇和氧化石竹烯含量增幅分別達到68.1 %、200.7 %、76.1 %、178.2 %和156.0 %；煙堿、棕櫚酸、莰烯、二氧化二戊烯、十二烷、2-甲基丁酸、雙戊烯、異戊酸、2,3-聯(lián)吡啶、1,5-二甲基-1,5-環(huán)辛二烯、香葉基香葉醇和巨豆三烯酮A含量出現(xiàn)下降，其中二氧化二戊烯、雙戊烯、異戊酸、2,3-聯(lián)吡啶、1,5-二甲基-1,5-環(huán)辛二烯和巨豆三烯酮A含量降幅最為明顯，分別達89.4 %、91.7 %、84.7 %、93.5 %、95.0 %和64.6 %。

2.4.3 偏清香型烤煙 從表7看出，施肥對偏清香型烤煙中14種化合物的影響較大。其中丁類1種，醇類4種，酸類2種，酮類1種，烷類2種，烯類2種，酯類1種，吡啶類1種。但是，施肥對2012年和2014年偏清香型烤煙中致香物質含量又有所不同，其中施肥顯著增加了2012年偏清香型烤煙中癸烷、2,3-聯(lián)吡啶和巨豆三烯酮A含量，增幅分別為36.4 %、87.0 %和46.9 %，使煙堿、雙戊酸和香葉基香葉醇含量明顯降低，降幅為81.8 %、37.0 %和54.8 %；施肥后，2014年偏清香型烤煙中十二烷、2,3-聯(lián)吡啶、香葉基香葉醇和巨豆三烯酮A含量明顯提升，增幅分別為84.2 %、36.1 %、68.8 %和66.9 %，煙堿、植物甾醇、豆固醇、苯乙酸甲酯、亞麻酸和喇叭茶醇含量明顯降低，降幅分別為67.6 %、55.2 %、47.6 %、97.4 %和97.4 %。

3 討 論

煙葉品質是評價煙葉的使用及價值的重要因素，致香物質組成和含量是衡量煙葉品質和香氣狀況最直接、最可靠的標準[8]。香氣的量、質、型是由多種致香物質的含量、比例及其相互作用共同決定的[8-9]，因此評價烤煙的香氣狀況要從烤煙致香物質組成、含量和比例等多方面綜合考慮[10]。然而，影響煙葉致香物質種類、含量和比例的重要因素包括主要遺傳因素、生態(tài)環(huán)境、栽培措施和烘烤調制4個主要方面[8]，施肥作為烤煙的重要栽培技術手段，也是對煙葉致香物質調節(jié)幅度較大的因子[11]。研究發(fā)現(xiàn)，NPK合理配施是提高烤煙致香物質含量的重要措施[8]，而增施有機肥對提高煙葉致香物質也有明顯效果[12]。本研究結果發(fā)現(xiàn)，清香型烤煙不施處理的致香物質分配比例為烷類>醇類>其他>酸類，施肥后致香物質分配比例變?yōu)槠渌?烷類>醇類>酸類；偏清香型烤煙2012年不施肥處理的致香物質分配比例為其他>醇類>烷類>酸類>烯類>酯類>酮類>醛類>，施肥后變?yōu)橥轭?醇類>酸類>其他>烯類>酮類>酯類>醛類，2014年不施肥處理的致香物質分配比例為醇類>烷類>其他>酸類，施肥后則變?yōu)榇碱?其他>酸類>烷類；但施肥對中間香型烤煙中致香物質的分配比例則沒有影響。表明施肥不僅影響烤煙中致香物質的成分組成和含量，對煙葉中致香物質的分配比例也產生一定影響，而且這種影響差異會因烤煙香氣類型、種植年限、施肥狀況等不同[10]。

表7 施肥和不施肥處理偏清香型烤煙的致香物質含量

4 結 論

(1)施肥使清香型和偏清香型烤煙中致香物質數量分別增加15種和4種，使中間香型烤煙中致香物質減少4種；施肥使清香型烤煙醇類、醛類、酮類含量分別降低37.3 %、37.9 %和30.2 %，中間香型烤煙醛類下降33.3 %，偏清香型烤煙醛類、烷類分別降低49.0 %和60.9 %。

(2)施肥對清香型、中間香型和偏清香型烤煙中致香物質影響較大的化合物分別為21、22和14種。含量增幅分別為23.5 %～250.7 %、68.1 %～200.7 %和36.4 %～97.4 %。

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(責任編輯 聶克艷)

Effects of Fertilization on Aroma Components and Content ofThree Flue-cured Tobacco Varieties with Different Aroma Type

QIN Song1,2, FAN Cheng-wu1,3, ZHANG Meng1, HU Gang1, ZHANG Heng1, SHI Jun-xiong2

(1.Guizhou Research Center for Agricultural Resources and Environment Engineering, Guizhou Institute of Soil and Fertilizer, Guizhou Guiyang 550006, China; 2.Guizhou Tobacco Institute, Guizhou Guiyang 550003, China; 3.Guizhou Observation and Experimental Station of Farmland Preservation and Agricultural Environment Sciences, Guizhou Guiyang 550006, China)

【Objective】 This study aimed to discuss effects of fertilization on aroma components of flue-cured tobacco varieties with different aroma type and provide the theoretical basis for improvement of aroma quality in flue-cured tobacco.【Method】 The effects of fertilization on aroma components of flue-cured tobacco varieties with three different aroma types were studied by the field plot test in Kaiyang, Tianzhu and Weining county, Guizhou during 2012-2014.【Result】Fertilization affected the kinds of aroma components in flue-cured tobacco varieties with different aroma type obviously.The increased number of aroma components in the flue-cured tobacco variety with fen-flavor type in 2013 and flue-cured tobacco variety with partial fen-flavor type in 2014 is 15 and 4 under fertilization treatment respectively. The decreased number of aroma components in the flue-cured tobacco variety with middle flavor type in 2013 and flue-cured tobacco variety with partial fen-flavor type in 2012 was 4 and 2 under fertilization treatment respectively. Fertilization affected the content and distribution proportion of aroma components in flue-cured tobacco varieties with different aroma types obviously. The content of alcohols, aldehydes and ketones in the flue-cured tobacco variety with fen-flavor type decreased by 37.3 %, 37.9 % and 30.2 % under fertilization treatment respectively. The content of aldehydes in the flue-cured tobacco variety with middle flavor type decreased by 33.3 % under fertilization treatment. The content of aldehydes and alkanes in the flue-cured tobacco variety with partial fen-flavor type decreases by 49.0 % and 60.9 % under fertilization treatment respectively. The influence difference was related to flue-cured tobacco’ aroma type, planting years and fertilization level. The analogy analysis showed that fertilization not only affected the content of 17 common aroma components in flue-cured tobacco in three test sites but also the content of other aroma components to varying degrees.【Conclusion】Fertilization has the significant effects on aroma components and aroma content in flue-cured tobacco varieties with three different aroma types.

Fertilization; Flue-cured tobacco; Different aroma type; Aroma component

1001-4829(2017)7-1612-07

10.16213/j.cnki.scjas.2017.7.025

2016-06-02

貴州省煙草公司項目“貴州植煙土壤有機碳氮特征及其與煙葉香氣的關系研究”(201107)

秦 松(1967-)，男，貴州安順人，研究員，從事農業(yè)資源利用與農業(yè)環(huán)境保護研究，E-mail:qs3761735@163.com。

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