不同有机酸对不同成熟度烟叶内在化学成分的影响.doc

不同有机酸对不同成熟度烟叶内在化学成分的影响不同有机酸对不同成熟度烟叶内在化学成分的影响 江苏农业科学2011年第1期 化党领,杨秋云,刘世亮,等.不同有机酸对不同成熟度烟叶内在化学成分的影响J.江苏农业科学,201l(1):l13115 不同有机酸对不同成熟度烟叶内在化学成分的影响 化党领,杨秋云,刘世亮,张弘韬,介晓磊,杜君 (1.河南农业大学农业资源与环境工程技术研究中心,河南郑州450002;2.郑州牧业工程高等专科学校,河南郑州450011; 3.河南省漯河卷烟厂,河南漯河462000) 摘要:采用大田试验的方法,研究苹果酸,油酸和腐殖酸对烟草不同成熟度烟叶各项品质指标含量的影响.结果 表明,当适熟采收时,3种有机酸能够不同程度地提高烟叶中钾素和还原糖含量,同时降低蛋白质和烟碱的含量;苹果 酸和腐殖酸能明显提高上部叶和中部叶中的钾素含量,苹果酸和油酸能明显降低上部叶和中部叶中蛋白质的含量以 及中部叶中烟碱的含量.过熟采收与适熟采收相比,腐殖酸处理烟叶中各项指标的化学成分较协调,从而有效改善烟 叶品质;苹果酸和油酸处理的效果次之. ;有机酸;成熟度;品质 关键词:烤烟中图分类号:$572.01文献标志码:A文章编号:10021302(2011)O101l3一o3 在有机酸对烤烟的影响方面,前人研究比较多的是腐殖 酸对烤烟生理代谢及营养代谢等.除腐殖酸外,其他有机酸 还包括苹果酸,柠檬酸,乳酸,油酸,草酸等.靳志丽等以 腐殖酸为基肥的研究结果表明,腐殖酸能有效提高烟株体内 硝酸还原酶,过氧化氢酶,抗坏血酸氧化酶,多酚氧化酶的活 性;此外,腐殖酸还能促进烤烟生理代谢,提高抗逆能力,植株 感染花叶病和黑茎病的病情得到了有效控制,从而促进烟株 的生长发育.刘世亮等采用水培的方法,研究不同有机 酸对烟草生长发育和生理生化特性以及养分含量和积累的影 响,结果表明,有机酸能够促进烟草的生长发育,增加叶绿素 含量,提高硝酸还原酶,转化酶,淀粉酶活性和根系活力,降低 烟草体内的丙二醛含量,提高N,P,K在烟叶中的积累量;苹 果酸和乳酸的效果相对较好.关于有机营养的研究,前人 多从烟叶外观质量,化学成分及物理特性等方面来进行.特 别是对有机酸的研究,多是从品质指标的变化来推断有机酸 的营养机理,而从有机营养对烟草不同成熟度烟叶外观质量, 化学成分,烟气质量,物理特性方面的报道却很少.本试验在 前人研究的基础上进一步研究有机酸与烟草成熟度及品质的 关系,即在矿质营养供应的基础上,研究不同低分子有机酸对 烤烟成熟度的影响. 1材料与方法 1.1试验材料 本试验在河南省许昌市襄城县进行.供试土壤类型为潮 土,质地为中壤,起垄施肥前用多点采样法取基础土样,风干 过筛,测定土壤的基础理化性质.土壤的部分理化性质如下: 有机质l1.50g/kg,碱解氮5I.57mg/kg,速效磷(P0) 24.42megkg,速效钾(K0)122.23megkg.供试饼肥为腐熟 收稿日期:2OlO一0412 基金项目:河南省烟草公司重点项目(编号:HYKJ200203). 作者简介:化党领(1964一),男,河南方城人,博士,副教授,主要从事 土壤肥力与植物营养研究.Email:. 通信作者:介晓磊,教授,主要从事土壤肥力与植物营养研究.1,el: (0371)63558290. 芝麻饼肥,有机酸为苹果酸,油酸,腐殖酸(缩写FA).试验 管理按生产中烟草规范化栽培技术,注意打顶抹权,供试烟草 品种为中烟100.留叶数控制在182O片/株. 各处理烟样按2个成熟标准(适熟,过熟)分叶位(下, 中,上部位)先后进行采收.过熟烟样即延期采收,在常规采 收适熟烟外,过熟烟推迟一炕时间采收,每次单株采叶6片. 同期采收的烟叶均分别挂牌绑秆装入同一烤房烘烤.烘烤过 的烟叶按照上,中,下3个等级分类,挑选等级相近的烟叶粉 碎,过40目筛,保存.试验各处理各部位的烤后烟,首先严格 按照我国的烟叶分级标准进行分级,再进行取样.上部叶取 上橘2,中部叶取中橘3,下部叶取下橘2. 1.2试验设计 1.2.1基础肥料施用设计氮磷钾比例1:1:3,氮肥中硝态 氮占50%,6o%,折纯氮52.5keghm,氮肥基追比为7:3. 氮肥70%作基肥,10%移栽时作穴肥,20%追肥,其中1kg纯 氮用20kg饼肥代替.烟草栽培前后分基肥,穴肥,2次追肥共 4次施用,基肥于起垄前采用开25,30cm沟宽双沟条施,施用 优质腐熟芝麻饼肥300keghm(其中含N5.8%,P01.5%, K:01.0%),硝酸铵60keghm,重过磷酸钙90kg/hm,硫酸钾 190.5keghm,硫酸锌30kegh,硼酸15keghm.穴肥于移 栽时施用硝酸磷30keghm,外加不同有机酸形成不同试验处 理.追肥于移栽后18,22d第1次追施硝酸钾75keghm=,追 肥位置距烟株1520em;移栽后4550d第2次追施硫酸钾 36kg/hm,追肥均采用水溶灌注法. 1.2.2试验处理试验设4个处理,3次重复,随机区组排 列,小区面积为66.7m,行距1.2m,株距0.5m,每小区栽烟 110株,试验地设2行保护行.田间管理按规范化栽培措施 进行.试验处理分别为:(1)CK,不施有机酸;(2)苹果酸 37.5kg/hm;(3)油酸37.5keghm;(4)腐殖酸(FA) 37.5kg/hm. 1.3测定方法 土壤有机质含量用浓硫酸一重铬酸钾氧化滴定法(外 加热容量法)测定;土壤碱解氮用碱解扩散法测定;土壤速 效磷用0.5moVLNaHCO,浸提一钼蓝比色法(Olsen法)测 定;土壤速效钾用1mol/LNHAc浸提一火焰光度法测定. 一 1l4一江苏农业科学2011年第1期 植株中的全氮用凯氏定氮法测定;全磷用钒钼黄比色法测定; 全钾用火焰光度计法测定;氯离子含量用银量法测定;烟碱含 量用盐酸提取活性炭脱色法测定;总糖,还原糖用水浸提3,5 一 二硝基水杨酸显色法测定;淀粉用盐酸水解总糖残渣3, 5一二硝基水杨酸显色法测定. 2结果与分析 2.1不同有机酸对不同成熟度烟叶上部和中部叶中氮磷钾 含量的影响 从表1可以看出,与对照相比,苹果酸,油酸,FA在烟叶 适熟期施用均能显着降低中部叶的氮素含量,分别下降了 l0.81%,28.38%,20.27%;对上部叶苹果酸,油酸处理降低 了氮含量,施用FA则增加了氮含量.过熟期时施用苹果酸, 油酸,FA,中部叶的氮含量分别下降了13.19%,13.89%, 25.0o%;施用这3种酸也降低了上部叶氮含量,但降幅小于 中部叶.施用这3种酸降低了适熟期中部叶磷含量,除施用 油酸增加了上部叶磷含量外,其他2种酸也同样能降低上部 叶磷含量.过熟期这3种酸提高了中部叶磷含量,而对上部 叶作用与适熟期相同.适熟期与过熟期施用有机酸对中部叶 磷含量的影响存在差异,即适熟时降低,过熟时又提高. 表1不同有机酸处理对不同时期烟叶中氮磷钾含量的影响 注:同列小写字母不同者表示差异显着(P<0.05). 无论是上部叶,中部叶,还是在适熟,过熟时,各有机酸处 理的K含量均高于对照处理.适熟时,上部叶中苹果酸处理 K素含量明显高于对照,油酸,FA处理与对照相比也有显着 提高;当过熟时,各有机酸处理中K素含量均明显高于对照, 与适熟相比,油酸与FA处理中K素的含量明显提高,而苹果 酸处理无明显变化.中部叶中,苹果酸和FA处理的K素含 量明显高于对照,油酸处理的K素含量也高于对照;过熟采 收与适熟时相比,苹果酸与油酸处理无明显变化,而FA处理 K素含量则明显提高.总之,适熟采收时苹果酸与FA能明 显提高烟叶中K素的含量.过熟采收与适熟采收相比,FA 处理能明显提高上部叶和中部叶中的K素含量,油酸处理则 能明显提高上部叶中K素的含量. 2.2不同有机酸对不同成熟度烟叶中总糖,还原糖和淀粉含 量的影响 从表2可以看出,适熟期施用油酸的中部叶总糖含量高 于对照,施用苹果酸,FA的低于对照;而上部叶施用苹果酸总 糖高于对照,施用油酸和FA的低于对照.过熟期,中部叶施 用3种酸的总糖均高于对照,上部叶则只有油酸处理低于对 照.施用3种有机酸的上,中部叶还原糖含量在适熟期未有 明显比对照高或低的一致性,但在过熟期施用3种酸的烟叶 中还原糖含量均比对照高.施用3种有机酸的淀粉含量在适 熟,过熟期的上部和中部叶中均比对照显着降低,表明施用3 种有机酸均会降低成熟期的淀粉含量,可能是促进了淀粉的 分解转化. 适熟时各有机酸处理能提高上部叶中的总糖含量.当过 熟采收时,FA处理能明显提高上部叶中的总糖含量,苹果酸 处理能明显提高中部叶中的总糖含量. 不同部位烟叶比较,中部叶的总糖含量高于上部叶;中 部叶中的还原糖含量高于上部叶.因此,适熟时油酸处理能 明显提高烟叶中还原糖的含量.当过熟采收时,苹果酸处理 能提高上部叶和中部叶的还原糖含量,而FA处理则能提高 上部叶中还原糖的含量. 烤烟的淀粉含量是衡量烟叶成熟度和烘烤质量的重要指 标之一.淀粉代谢是影响烟叶质量尤其是香气吸味的关键因 素.烟叶中淀粉含量较多时,影响燃烧速度和燃烧的完全性, 产生焦糊气味,从而影响烟叶内在质量.适熟时,上部叶中各 有机酸处理的淀粉含量均低于对照.当过熟时,各有机酸处 理的淀粉含量也均低于对照,其中以苹果酸处理最为明显. 且与适熟时相比,苹果酸处理的淀粉含量明显降低,而油酸与 FA处理则无明显变化.适熟和过熟时,中部叶中都与上部叶 表2不同有机酸处理对烟叶中总糖,还原糖和淀粉含量的影响 注:同列小写字母不同者表示差异显着(P<0.05). 化党领等:不同有机酸对不同成熟度烟叶内在化学成分的影响一115一 过熟时的情况相似.但过熟时与适熟时相比,苹果酸与油酸 处理的淀粉含量明显降低,而FA处理则有所提高. 因此,适熟时各有机酸均能明显降低上部和中部烟叶中 的淀粉含量.过熟采收时,苹果酸处理能降低上部叶与中部 叶的淀粉含量,油酸处理能降低中部叶中的淀粉含量. 2.3不同有机酸对不同成熟度烟叶上部和中部叶中蛋白质, 烟碱和氯离子含量的影响 蛋白质是对吸味起不良作用的因素,含量过高影响香气 和吸味,使香气性质变差,刺激性增大,吸味不良.从表3可 以看出,适熟时,上部叶中苹果酸与油酸处理的蛋白质含量低 于对照,而FA处理则明显高于对照.当过熟采收时,各有机 酸处理的蛋白质含量均低于对照,但与适熟时相比,只有FA 处理的蛋白质含量明显降低.适熟时,中部叶中油酸与FA 处理的蛋白质含量明显低于对照.与适熟时相比,过熟时FA 处理的蛋白质含量明显降低,而油酸处理明显提高. 表3不同有机酸处理对不同时期烟叶中蛋白质,烟碱和氯离子含量的影响 注:同列小写字母不同者表示差异显着(P<0.05). 综上所述,适熟时,苹果酸与油酸处理能明显降低上部叶 和中部叶中的蛋白质含量,FA处理能明显降低中部叶中的蛋 白质含量.当过熟采收时,FA处理能明显降低烟叶中的蛋白 质含量,而油酸处理则提高烟叶中的蛋白质含量,但蛋白质含 量仍在适宜范围之内. 若烟碱含量过低(小于1.5%),则烟叶在吸食时劲头不 足,吃味平淡;若烟碱含量过高(大于3.5%),则劲头太强,烟 味辛辣.从表3可以看出,上部叶中的烟碱含量总体明显高 于中部叶.适熟时,上部叶中苹果酸处理的烟碱含量明显低 于对照,油酸处理的烟碱含量略高于对照,而FA处理与对照 相比无明显差异;当过熟采收时,各有机酸处理的烟碱含量均 低于对照,其中以苹果酸和油酸处理最为明显.但与适熟时 相比,油酸处理的烟碱含量则明显降低.适熟时,中部叶中苹 果酸与油酸处理的烟碱含量明显低于对照,而FA处理与对 照相比则无明显差异;当过熟采收时,各有机酸处理的烟碱含 量均低于对照;但与适熟时相比,苹果酸处理的烟碱含量有所 提高,而FA处理中的烟碱含量明显降低.适熟采收时,苹果 酸和油酸处理能明显降低中部叶的烟碱含量.当过熟采收 时,油酸处理能明显降低上部叶的烟碱含量,FA处理则能明 显降低中部叶的烟碱含量. 烟叶含氯量高则降低燃烧性,高于1%时出现黑灰熄火 现象,干扰碳水化合物的正常代谢,使叶片淀粉积累多.同时 叶片暗淡而有不均匀的色彩,吸湿性大,存放时颜色变深,产 ,上部叶中各有机酸处 生不良气味.从表3可以看出,适熟时理的氯离子含量均明显低于对照.过熟采收时,各有机酸处 理中氯离子含量也明显低于对照;但与适熟时相比,油酸处理 中的氯离子含量明显降低,而苹果酸和FA处理氯离子含量 则无明显变化.适熟时,中部叶中苹果酸与油酸处理中的氯 离子含量明显低于对照,FA处理与对照相比无明显差异;过 熟时,各有机酸处理中氯离子含量均明显低于对照;而与适熟 时相比,油酸处理中氯离子含量明显降低,苹果酸与FA处理 中氯离子含量则无明显变化. 适熟采收时各有机酸能不同程度地降低烟叶中氯离子的 含量.当过熟采收时,油酸能明显降低上部叶和中部叶中氯 离子的含量,有利于烟叶燃烧性的改善. 3结论 苹果酸处理:适熟采收时,与对照相比,能显着提高上部 叶和中部叶的K素含量,同时能显着降低上部叶和中部叶的