收叶方式和撂收时期对烟叶生物碱含量及氮碱比的影响

收叶方式和撂收时期对烟叶生物碱含量及氮碱比的影响

氨基化合物是烟草的重要化学成分。它的含量和组成对白烟的香味、质量、风格和安全性有重要影响。我国白肋烟生产比较集中,主要分布在湖北恩施、四川达州、重庆万州、云南宾川4个地区,与国外优质白肋烟相比,中上部叶烟碱含量过高,部位间差异过大是我国白肋烟质量方面存在的突出问题。前人研究表明,不同品种的生物碱含量部位间存在一定差异,多叶型品种生物碱含量的部位间差异大于少叶型品种,留叶数多也会导致叶位间生物碱含量的差异增大。烟碱是在根部合成,在叶片中逐渐积累,烟叶的收获方式和时期对烟碱的合成强度、积累动态和部位间的分配有较大影响。我国大部分白肋烟产区采用摘叶采收和半整株采收方式,而美国优质白肋烟主要采用全整株采收,为了明确白肋烟采收方式和时期与烟碱含量部位间分布的关系,本试验以四川白肋烟品种达白1号为材料,比较了不同采收方式和采收时期晾制后白肋烟不同部位间生物碱及总氮含量的差异,旨在为优质白肋烟确定科学的采收方式。1材料和方法1.1猪粪地力水平试验于2008年在四川万源县优质白肋烟示范田进行,供试品种为达白1号。试验地面积0.133hm2,地力水平中等偏上,施氮13kg/667m2,包括发酵腐熟猪粪300kg,发酵腐熟菜籽枯25kg,草木灰150kg,烟草专用复合肥(10∶10∶28)75kg,硝铵20kg,氮∶磷∶钾为1∶1～1.5∶2。5月15日移栽,种植密度1200株/667m2,按当地生产技术规范进行田间管理。1.2叶多转脑花镜下图2按采收方式设置4个处理,分别为摘叶采收(分7次采收,每次3片)、小半整株采收(下部12片叶分4次摘叶采收,然后砍收)、大半整株采收(下部6片叶分2次摘叶采收,其余砍收)、全整株砍收(在打顶后4周1次砍收)。按砍收时期设置5个处理,分别为打顶后2周、打顶后3周、打顶后4周(推荐时期)、打顶后5周、打顶后6周。留叶数均为21片。采用随机区组设计,重复3次。采用木板晾房晾制,调制结束后分7个部位(每部位3片叶)进行取样,样品烘干后磨碎,用于化学成分的测定。1.3气相色谱仪和分析生物碱测定:样品60℃烘干后粉碎过40目筛,每样品称取100mg,用无水乙醚萃取,转移上清液1mL于色谱瓶中,用气相色谱仪进行烟碱、降烟碱、假木贼碱和新烟草碱含量分析。内标为喹啉,气相色谱仪为Agilent–6890,检测仪为FID,具体操作和参数设定按照Burton等的方法进行。总氮测定:采用凯氏定氮法,称取0.2000g样品于消化管,加入1g混合催化剂(CuSO4∶K2SO4=1∶9),再加入5mL浓H2SO4,轻摇消化管使浓硫酸与样品混合均匀,将消化管放入支架后放入预热好的FOSS消化器(420℃),待消化管内全部样品变为透明的蓝绿色液体(大约60min),将消化管取出,冷却15～20min,将冷却后的消化管逐个放入FOSS2300自动定氮仪中测定,测样品时逐个输入样品重量,并记录测定结果。2结果与分析2.1采收方式对部位间衍生物含量的影响表1为不同采收方式下晾制后白肋烟不同部位烟叶的生物碱和总氮含量。结果表明,不同部位烟叶烟碱、降烟碱、假木贼碱、新烟草碱及总生物碱含量均表现为自下而上逐渐增加,总氮含量也表现相同的趋势,但变化幅度相对较小,因此氮碱比在烟株部位间呈现自下而上逐渐降低的趋势。下部叶的烟碱转化率一般高于中部叶和上部叶,表明下部叶降烟碱含量比例较高。采收方式对部位间生物碱含量的变化幅度有显著影响,在传统的摘叶采收方式下,烟株自下而上烟叶烟碱含量的变化范围为1.85%～9.48%,绝对差值达7.63%,顶叶组比脚叶组高412.4%。降烟碱、假木贼碱、新烟草碱和总生物碱含量差值分别为0.24%,0.04%,0.29%和8.20%,顶叶组比脚叶组分别高240.0%,400.0%,161.1%和383.2%,因此,烟碱含量的部位间差异大于其他生物碱。整株和半整株采收的部位间生物碱含量差异减小,全整株采收的烟叶自下而上烟碱含量的变化范围为2.56%～6.86%,差值降低到4.30%,总生物碱含量的变化范围为2.95%～7.55%,差值为4.6%。顶叶组烟碱、降烟碱、假木贼碱、新烟草碱和总生物碱含量分别比脚叶组高168.0%,116.7%,100.0%,52.0%和155.9%。总氮含量也表现出整株采收的烟叶,部位间差值减小,摘叶采收的上部叶总氮含量显著升高。不同处理相同叶位烟叶氮碱比值差异减小。因此,采用整株采收或减少摘叶次数有利于缩小部位间生物碱含量的差异,改善部位间烟叶化学成分含量的协调性。2.2不同采收期对叶片总氮含量的影响白肋烟砍收时期直接影响生物碱在叶片中的积累。表2表明,随着砍收时期的推迟,烟叶生物碱含量总体逐渐增加,总氮含量则呈现出逐渐降低的趋势,氮碱比逐渐下降。在采收较早时,烟叶生物碱含量的部位间差异相对较小,特别是上部叶叶组间的差异不明显,这与上部叶,特别是顶叶发育时间短,生物碱积累量较少有关。随着砍收期的推迟,上部叶生物碱含量明显增加,部位间含量差异加大。打顶后2周砍收处理的脚叶和顶叶烟碱含量的差异为3.81%,打顶后6周砍收处理其差值增大到4.99%。总氮含量的部位间差异随砍收期的推迟变化减小。氮碱比的部位间差异随砍收期推迟呈现先下降后稳定的趋势。3采收方式和展望白肋烟不同叶位间烟叶生物碱含量存在显著差异,随叶位的升高烟碱和总生物碱含量增高。与国外优质白肋烟相比,我国白肋烟部位间烟碱含量差异较大,上部叶烟碱含量偏高是突出问题,与生物碱含量部位间差异大小受品种和栽培技术的综合影响有关。本研究表明,采收方式和砍收时期对生物碱含量和氮碱比的部位间差异影响显著,全整株砍收烟叶烟碱、降烟碱、新烟草碱和假木贼碱含量的部位间差异最小,摘叶采收的烟叶烟碱、新烟草碱、假木贼碱含量和氮碱比的部位间差异加大,4种生物碱均以摘叶采收的烟叶最大。因此,全整株采收或大半整株采收有利于降低上部叶生物碱含量,缩小生物碱的部位间差异,改善各部位烟叶间化学成分的协调性。砍收时期对不同部位烟叶生物碱的积累程度有一定影响,砍收较早时,部位间烟碱含量差异小,这可能与顶