论文部分内容阅读
摘要：选取不同有机无机肥施用比例处理的C3F、B2F等级烟叶测定中性致香物质含量并计算香气指数，结果表明：施用有机肥可以提高烤烟中部、上部叶中性致香成分的种类、含量，其中配施60%有机肥处理效果较好。施用80%有机肥的处理有利于改善烟叶香气的醇和度、透发性，施用100%有机肥的处理有利于改善烟叶的香味底韵、吸味，施用100%有机肥烟叶香气品质最好。
关键词：烤烟；有机肥；无机肥；配施比例；致香成分；香气指数
中图分类号： S572.06文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）01-0084-03
收稿日期：2014-02-27
基金项目：江西中烟工业有限责任公司资助项目。
作者简介：黄建（1979—），男，江西南昌人，农艺师，主要从事烟草原料研究。E-mail：nccfhuangjian@163.com。
通信作者：于建军，教授，研究方向为烟草化学和烟草加工工艺研究。E-mail：yujj5655@163.com中国是烟草生产大国，烟叶、卷烟的产量、消费量在世界上占较高比例[1]。近年来，由于单施化肥造成的土壤板结、土壤营养元素失调导致烟叶香气质量日趋下降，提高烟叶香气品质对满足企业对优质原料的需求至关重要。利用烤烟主要香气成分计算出的香气指数可以反映烤烟烟叶香气品质[2-4]。有机无机配施条件对烟叶品质的影响研究已有许多报道[5-10]。本研究分析了有机无机配施对烤烟烟叶致香成分数量、种类的影响，以期为提高烟叶香气品质提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料
试验于2013年在河南省漯河市郾城区李集镇进行。试验地土壤类型为黄褐土，pH值为7.32，有机质含量为154%，速效氮含量为48.62 mg/kg，速效磷含量为 9.83 mg/kg，速效钾含量为91.62 mg/kg。供试烟草品种为中烟100。试验所用无机基肥为N ∶P2O5 ∶K2O=10 ∶10 ∶25的烟草专用复合肥，无机追肥为N ∶P2O5 ∶K2O=15 ∶0 ∶30的烟草专用追肥；有机肥为油菜籽饼，全氮含量为6.95%。
1.2方法
1.2.1试验设计试验采取随机区组设计，共设4个处理，分别为T1：60%无机氮 40%有机氮，T2：40%无机氮 60%有机氮，T3：20%无机氮 80%有机氮，T4：100%有机氮，CK：100%无机氮。各处理总施氮量保持一致，均为90 kg/hm2，施氮量基追比为7 ∶3，有机肥、磷肥全作为基肥，不足的磷肥、钾肥用过磷酸钙、硫酸钾补足。每处理重复3次，试验小区面积为 100 m2，试验田四周设保护行。
1.2.2中性致香成分测定方法在500 mL圆底烧瓶中加入10.000 g烟样、1.0 g柠檬酸、500 μL内标硝基苯、350 mL蒸馏水，在另一圆底烧瓶中加入40 mL二氯甲烷。用SDE加热蒸馏2.5 h，收集有机相，加入Na2SO4干燥，至溶液澄清，将溶液转移至100 mL鸡心瓶中，水浴温度60 ℃，浓缩至约1 mL，进样2.0 μL，由GC/MS鉴定结果及NIST库检索定性。GC/MS分析条件：色谱柱：HP-5（60 m×0.25 mm×0.25 μm）；载气：He；流速：0.8 mL/min；进样口温度：250 ℃；传输线温度：280 ℃；离子源温度：177 ℃。升温程序：初温 50 ℃ 恒温 2 min 后，以2 ℃/min的速度升至120 ℃，5 min后以 2 ℃/min 的速度升至240 ℃，保持30 min；分流比1 ∶15；进样量2 μL；电离能70 eV；质量数范围50～500 amu；MS谱库NIST02；采用内标法定量。1.2.3香气指数的计算烤烟烟叶香气指数AI计算公式如下[2]：
A=X糠醛 X苯乙醛 X异戊酸X糠醛 X苯乙醛 X异戊酸 X大马酮 X巨豆三烯酮 X茄酮；（1）
B=X大马酮 X巨豆三烯酮X大马酮 X巨豆三烯酮 X茄酮；（2）
AI=A B。（3）
式中：X茄酮为茄酮、氧化茄酮的合计量，X巨豆三烯酮为巨豆三烯酮4种异构体的合计量，A表示烟叶香气的醇和度、透发性，B表示烤烟型卷烟的香味底韵、吸味。
1.2.4数据分析采用Excel 2010软件分析数据。
2结果与分析
2.1不同处理中性致香成分分析
由表1可知，T2、T3、T4处理的中部叶及T1、T2、T3处理的上部叶均检测出32种中性致香成分，T4的上部叶及CK的中部叶检测出31种中性致香成分，T1的中部叶检测出30种中性致香成分。施用有机肥的处理中部叶面包酮、6-甲基-5-庚烯-酮、2-乙酰基吡咯、4-乙烯基-2-甲氧苯酚、茄酮、巨豆三烯酮C、新植二烯含量高于对照。施用有机肥的处理上部叶除2-乙酰基呋喃、6-甲基-5-庚烯-醇、愈创木酚、2，6-壬二烯醛、藏花醛、茄酮、香叶基丙酮、螺岩兰草酮外，其余24表1不同处理中部叶、上部叶中性致香成分含量
2.2不同处理对不同种类致香成分含量的影响
将致香成分按照香气前体物质进行分类，共分为苯丙氨酸类代谢产物、棕色化反应产物、类西柏烷类代谢产物、类胡萝卜素代谢产物四类，新植二烯单独为一类[11]。由表2可知，与其他处理相比，中部叶中T2处理的各致香成分含量最高，其中苯丙氨酸类代谢产物、棕色化反应产物、类西柏烷类代谢产物、类胡萝卜素代谢产物、新植二烯、致香成分总量分别比对照高19.55%、43.06%、64.54%、9.43%、24.14%、2375%。上部叶中T1、T2处理的五类致香成分含量均高于对照。可见T2更有利于提高烟叶上部叶、中部叶各类中性致香成分的含量。随着有机肥比例的增加，2个部位烟叶的苯丙氨酸类代谢产物含量均呈先增加后减少的趋势，类西柏烷类代谢产物含量均呈减少表2致香成分按香气前体物分类结果 致香成分中部叶致香成分含量（μg/g）上部叶致香成分含量（μg/g）CKT1T2T3T4CKT1T2T3T4苯丙氨酸类代谢产物28.9026.3834.5534.4328.0618.2825.7031.3839.3535.33棕色化反应产物22.2717.9631.8623.8224.2815.0018.0220.6721.3126.52类西柏烷类代谢产物21.1835.5534.8531.3528.7735.3741.4335.9820.0519.99类胡萝卜素代谢产物110.6095.39121.03103.28116.6476.8798.4797.20101.40110.87新植二烯758.00845.00941.00624.00658.00525.06687.00597.00629.00340.68总量（除新植二烯）186.77180.00231.14199.90203.51145.52183.60185.23182.11192.71
趋势。T2、T4处理均可以有效提高烟叶的致香物质含量，高配比有机肥对提高中部叶致香成分含量效果明显，低配比有机肥对提高上部叶致香成分含量效果明显。
2.3不同处理对烤烟香气指数的影响
由表3可知，中部叶各处理A值变化规律为T3>T2=CK>T4>T1，说明T3处理下中部叶香气的透发性最好；中部叶B值的变化规律为T4>CK>T2>T3>T1，说明中部叶香味的底韵（基香）T4最好，T1最差；中部叶香气指数的变化规律为T4>CK>T3>T2>T1，说明T4的中部叶香气品质最好。上部叶各处理A值变化规律为T3>T4>T2>CK>T1；上部叶B值的变化规律为T4>T3>T2>T1>CK，说明有机肥配施比例越大，上部叶香味的底韵（基香）越好；中部叶香气指数的变化规律为T4>T3>T2>T1=CK，说明增加有机肥配施比例，可改善烤烟上部叶的香气品质。
表3不同处理的香气指数
等级处理ABAIC3FCK0.240.761.00T10.210.670.89T20.240.730.97T30.260.720.98T40.220.801.01B2FCK0.200.630.83T10.190.640.83T20.230.680.91T30.290.801.08T40.270.811.09
3结论与讨论
施用有机肥可以提高烤烟中部、上部叶中性致香成分的种类、含量，有机肥对上部叶的中性致香物质种类、含量的提高作用好于中部叶。其中配施60%有机肥可以有效提高中部叶中苯丙氨酸类代谢产物、棕色化反应产物、类西柏烷类代谢产物、类胡萝卜素代谢产物以及新植二烯的含量；配施40%、60%有机肥可以有效提高上部叶中苯丙氨酸类代谢产物、棕色化反应产物、类西柏烷类代谢产物、类胡萝卜素代谢产物以及新植二烯的含量。由于香气品质的高低是各致香成分综合作用的结果，不能单纯通过某几类致香成分含量的多少来判定，故引入香气指数AI。施用80%有机肥有利于改善烟叶香气的醇和度、透发性，施用100%有机肥有利于改善烟叶的香味底韵、吸味，施用100%有机肥烟叶香气品质最好。
参考文献：
[1]刘国顺. 烟草栽培学[M]. 北京：中国农业出版社，2003：166-173.
[2]李章海，王能如，王东胜，等. 烤烟香气指数的建立及其与烟叶质量特征的关系[J]. 安徽农业科学，2007，35（4）：1055-1056，1073.
[3]王能如，李章海，王东胜，等. 我国烤烟主体香味成分研究初报[J]. 中国烟草科学，2009，30（3）：1-6.
[4]周恒. 中国主产烟区烤烟香气指数状况及与其他品质指标的关系[D]. 郑州：河南农业大学，2010.
[5]王树会，纳红艳，陈发荣，等. 有机肥与化肥配施对烤烟品质及土壤的影响[J]. 中国农业科技导报，2011，13（4）：110-114.
[6]冯晓英，黄建国，袁玲，等. 有机无机肥配施对烤烟生理特性及经济性状的影响[J]. 贵州农业科学，2011，39（11）：49-51.
[7]郑武，徐若飞，王超，等. 有机肥对烤烟红花大金元烟叶感官质量和致香成分的影响[J]. 中国烟草科学，2011，32（2）：20-23.
[8]刘震，张毅，刘国顺，等. 施氮量对烤烟中性致香物质含量的影响[J]. 中国农学通报，24（3）：200-204.
[9]王林虹，刘国顺，何永秧，等. 不同肥料配比对烤烟化学品质和香气物质的影响[J]. 江苏农业科学，2014，42（6）：92-95.
[10]郭晓惠，贺方云，张纪利，等. 不同施钼方式对烤烟香气成分的影响[J]. 江苏农业科学，2013，41（4）：99100.
[11]史宏志，刘国顺. 烟草香味学[M]. 北京：中国农业出版社，1998：10-77.
顾炳朝，岳绪国，杨军，等. 油菜品种镇油6号的指纹图谱分析[J]. 江苏农业科学，2015，43（1）：87-89.
关键词：烤烟；有机肥；无机肥；配施比例；致香成分；香气指数
中图分类号： S572.06文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）01-0084-03
收稿日期：2014-02-27
基金项目：江西中烟工业有限责任公司资助项目。
作者简介：黄建（1979—），男，江西南昌人，农艺师，主要从事烟草原料研究。E-mail：nccfhuangjian@163.com。
通信作者：于建军，教授，研究方向为烟草化学和烟草加工工艺研究。E-mail：yujj5655@163.com中国是烟草生产大国，烟叶、卷烟的产量、消费量在世界上占较高比例[1]。近年来，由于单施化肥造成的土壤板结、土壤营养元素失调导致烟叶香气质量日趋下降，提高烟叶香气品质对满足企业对优质原料的需求至关重要。利用烤烟主要香气成分计算出的香气指数可以反映烤烟烟叶香气品质[2-4]。有机无机配施条件对烟叶品质的影响研究已有许多报道[5-10]。本研究分析了有机无机配施对烤烟烟叶致香成分数量、种类的影响，以期为提高烟叶香气品质提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料
试验于2013年在河南省漯河市郾城区李集镇进行。试验地土壤类型为黄褐土，pH值为7.32，有机质含量为154%，速效氮含量为48.62 mg/kg，速效磷含量为 9.83 mg/kg，速效钾含量为91.62 mg/kg。供试烟草品种为中烟100。试验所用无机基肥为N ∶P2O5 ∶K2O=10 ∶10 ∶25的烟草专用复合肥，无机追肥为N ∶P2O5 ∶K2O=15 ∶0 ∶30的烟草专用追肥；有机肥为油菜籽饼，全氮含量为6.95%。
1.2方法
1.2.1试验设计试验采取随机区组设计，共设4个处理，分别为T1：60%无机氮 40%有机氮，T2：40%无机氮 60%有机氮，T3：20%无机氮 80%有机氮，T4：100%有机氮，CK：100%无机氮。各处理总施氮量保持一致，均为90 kg/hm2，施氮量基追比为7 ∶3，有机肥、磷肥全作为基肥，不足的磷肥、钾肥用过磷酸钙、硫酸钾补足。每处理重复3次，试验小区面积为 100 m2，试验田四周设保护行。
1.2.2中性致香成分测定方法在500 mL圆底烧瓶中加入10.000 g烟样、1.0 g柠檬酸、500 μL内标硝基苯、350 mL蒸馏水，在另一圆底烧瓶中加入40 mL二氯甲烷。用SDE加热蒸馏2.5 h，收集有机相，加入Na2SO4干燥，至溶液澄清，将溶液转移至100 mL鸡心瓶中，水浴温度60 ℃，浓缩至约1 mL，进样2.0 μL，由GC/MS鉴定结果及NIST库检索定性。GC/MS分析条件：色谱柱：HP-5（60 m×0.25 mm×0.25 μm）；载气：He；流速：0.8 mL/min；进样口温度：250 ℃；传输线温度：280 ℃；离子源温度：177 ℃。升温程序：初温 50 ℃ 恒温 2 min 后，以2 ℃/min的速度升至120 ℃，5 min后以 2 ℃/min 的速度升至240 ℃，保持30 min；分流比1 ∶15；进样量2 μL；电离能70 eV；质量数范围50～500 amu；MS谱库NIST02；采用内标法定量。1.2.3香气指数的计算烤烟烟叶香气指数AI计算公式如下[2]：
A=X糠醛 X苯乙醛 X异戊酸X糠醛 X苯乙醛 X异戊酸 X大马酮 X巨豆三烯酮 X茄酮；（1）
B=X大马酮 X巨豆三烯酮X大马酮 X巨豆三烯酮 X茄酮；（2）
AI=A B。（3）
式中：X茄酮为茄酮、氧化茄酮的合计量，X巨豆三烯酮为巨豆三烯酮4种异构体的合计量，A表示烟叶香气的醇和度、透发性，B表示烤烟型卷烟的香味底韵、吸味。
1.2.4数据分析采用Excel 2010软件分析数据。
2结果与分析
2.1不同处理中性致香成分分析
由表1可知，T2、T3、T4处理的中部叶及T1、T2、T3处理的上部叶均检测出32种中性致香成分，T4的上部叶及CK的中部叶检测出31种中性致香成分，T1的中部叶检测出30种中性致香成分。施用有机肥的处理中部叶面包酮、6-甲基-5-庚烯-酮、2-乙酰基吡咯、4-乙烯基-2-甲氧苯酚、茄酮、巨豆三烯酮C、新植二烯含量高于对照。施用有机肥的处理上部叶除2-乙酰基呋喃、6-甲基-5-庚烯-醇、愈创木酚、2，6-壬二烯醛、藏花醛、茄酮、香叶基丙酮、螺岩兰草酮外，其余24表1不同处理中部叶、上部叶中性致香成分含量
2.2不同处理对不同种类致香成分含量的影响
将致香成分按照香气前体物质进行分类，共分为苯丙氨酸类代谢产物、棕色化反应产物、类西柏烷类代谢产物、类胡萝卜素代谢产物四类，新植二烯单独为一类[11]。由表2可知，与其他处理相比，中部叶中T2处理的各致香成分含量最高，其中苯丙氨酸类代谢产物、棕色化反应产物、类西柏烷类代谢产物、类胡萝卜素代谢产物、新植二烯、致香成分总量分别比对照高19.55%、43.06%、64.54%、9.43%、24.14%、2375%。上部叶中T1、T2处理的五类致香成分含量均高于对照。可见T2更有利于提高烟叶上部叶、中部叶各类中性致香成分的含量。随着有机肥比例的增加，2个部位烟叶的苯丙氨酸类代谢产物含量均呈先增加后减少的趋势，类西柏烷类代谢产物含量均呈减少表2致香成分按香气前体物分类结果 致香成分中部叶致香成分含量（μg/g）上部叶致香成分含量（μg/g）CKT1T2T3T4CKT1T2T3T4苯丙氨酸类代谢产物28.9026.3834.5534.4328.0618.2825.7031.3839.3535.33棕色化反应产物22.2717.9631.8623.8224.2815.0018.0220.6721.3126.52类西柏烷类代谢产物21.1835.5534.8531.3528.7735.3741.4335.9820.0519.99类胡萝卜素代谢产物110.6095.39121.03103.28116.6476.8798.4797.20101.40110.87新植二烯758.00845.00941.00624.00658.00525.06687.00597.00629.00340.68总量（除新植二烯）186.77180.00231.14199.90203.51145.52183.60185.23182.11192.71
趋势。T2、T4处理均可以有效提高烟叶的致香物质含量，高配比有机肥对提高中部叶致香成分含量效果明显，低配比有机肥对提高上部叶致香成分含量效果明显。
2.3不同处理对烤烟香气指数的影响
由表3可知，中部叶各处理A值变化规律为T3>T2=CK>T4>T1，说明T3处理下中部叶香气的透发性最好；中部叶B值的变化规律为T4>CK>T2>T3>T1，说明中部叶香味的底韵（基香）T4最好，T1最差；中部叶香气指数的变化规律为T4>CK>T3>T2>T1，说明T4的中部叶香气品质最好。上部叶各处理A值变化规律为T3>T4>T2>CK>T1；上部叶B值的变化规律为T4>T3>T2>T1>CK，说明有机肥配施比例越大，上部叶香味的底韵（基香）越好；中部叶香气指数的变化规律为T4>T3>T2>T1=CK，说明增加有机肥配施比例，可改善烤烟上部叶的香气品质。
表3不同处理的香气指数
等级处理ABAIC3FCK0.240.761.00T10.210.670.89T20.240.730.97T30.260.720.98T40.220.801.01B2FCK0.200.630.83T10.190.640.83T20.230.680.91T30.290.801.08T40.270.811.09
3结论与讨论
施用有机肥可以提高烤烟中部、上部叶中性致香成分的种类、含量，有机肥对上部叶的中性致香物质种类、含量的提高作用好于中部叶。其中配施60%有机肥可以有效提高中部叶中苯丙氨酸类代谢产物、棕色化反应产物、类西柏烷类代谢产物、类胡萝卜素代谢产物以及新植二烯的含量；配施40%、60%有机肥可以有效提高上部叶中苯丙氨酸类代谢产物、棕色化反应产物、类西柏烷类代谢产物、类胡萝卜素代谢产物以及新植二烯的含量。由于香气品质的高低是各致香成分综合作用的结果，不能单纯通过某几类致香成分含量的多少来判定，故引入香气指数AI。施用80%有机肥有利于改善烟叶香气的醇和度、透发性，施用100%有机肥有利于改善烟叶的香味底韵、吸味，施用100%有机肥烟叶香气品质最好。
参考文献：
[1]刘国顺. 烟草栽培学[M]. 北京：中国农业出版社，2003：166-173.
[2]李章海，王能如，王东胜，等. 烤烟香气指数的建立及其与烟叶质量特征的关系[J]. 安徽农业科学，2007，35（4）：1055-1056，1073.
[3]王能如，李章海，王东胜，等. 我国烤烟主体香味成分研究初报[J]. 中国烟草科学，2009，30（3）：1-6.
[4]周恒. 中国主产烟区烤烟香气指数状况及与其他品质指标的关系[D]. 郑州：河南农业大学，2010.
[5]王树会，纳红艳，陈发荣，等. 有机肥与化肥配施对烤烟品质及土壤的影响[J]. 中国农业科技导报，2011，13（4）：110-114.
[6]冯晓英，黄建国，袁玲，等. 有机无机肥配施对烤烟生理特性及经济性状的影响[J]. 贵州农业科学，2011，39（11）：49-51.
[7]郑武，徐若飞，王超，等. 有机肥对烤烟红花大金元烟叶感官质量和致香成分的影响[J]. 中国烟草科学，2011，32（2）：20-23.
[8]刘震，张毅，刘国顺，等. 施氮量对烤烟中性致香物质含量的影响[J]. 中国农学通报，24（3）：200-204.
[9]王林虹，刘国顺，何永秧，等. 不同肥料配比对烤烟化学品质和香气物质的影响[J]. 江苏农业科学，2014，42（6）：92-95.
[10]郭晓惠，贺方云，张纪利，等. 不同施钼方式对烤烟香气成分的影响[J]. 江苏农业科学，2013，41（4）：99100.
[11]史宏志，刘国顺. 烟草香味学[M]. 北京：中国农业出版社，1998：10-77.
顾炳朝，岳绪国，杨军，等. 油菜品种镇油6号的指纹图谱分析[J]. 江苏农业科学，2015，43（1）：87-89.