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摘 要:烤烟是一种追求优质适产的经济作物,目前中国的烤烟产量已趋近于饱和,更加追求提升烤烟整体品质。为了提高烟草的外观质量,以烤烟NC102为研究材料,比较了不同的钾肥施用量及对烘烤过程中烤烟各部位烟叶多酚氧化酶活性的影响。实验证明:在农事操作中合理施肥,既能减少不必要的成本投入,减少对环境的破坏;还能提升烤烟品质,提高经济效益。
关键词:多酚氧化酶;钾肥;烤烟
前言;钾虽然是烤烟生长过程中的三大重要元素之一,但并不直接参与烟叶内有机物的组成,而是以离子或者可溶性无机盐的形式存在于烟株体内。在正常施肥范围内,随着钾肥用量的增加,烟株的株高、叶长叶宽和有效叶片数均呈现递增的趋势,当钾肥用量达到一定量后,对于农艺性状方面的促进作用不再明显,甚至不利于烟叶的落黄。但是当烟叶中的钾含量较高时,烟叶的弹性和韧性都较好,填充性强,同时具有较好的吃味和充足的香气,所以确定一个施肥区间能够较好的控制烤烟的品质。
烟叶成熟后进行烘烤调制,该过程中发生酶促棕色化反应导致烟叶颜色由黄色逐渐变棕变褐降低烤烟的品质。在田间生长的烟叶中,多酚类物质位于液泡内,PPO位于质体内,两种物质不能大量接触,酶促棕色化反应不易进行。在烟叶调制过程中,由于温湿度等外界因素的作用,破坏了烟叶的细胞膜结构,PPO和多酚类物质可以相互接触,为酶促棕色化反应创造了合适条件。
影响PPO活性的因素有很多。不同部位鲜烟叶PPO活性表现为上部叶>中部叶>下部叶,烘烤过程中也存在着不同的变化趋势。同时兰俊荣等研究也指出,中下部烟叶PPO活性随着成熟度的增加而降低,而随着烟草采收成熟度的增加,上部叶片的多酚氧化酶活性增加。
目前肥料对烤烟PPO活性影响的研究多集中在烤烟田间生长阶段,烘烤过程中的研究相对匮乏。由此可见,对于不同施钾肥处理下烤烟NC102多酚氧化酶活性变化的研究,能够为田间施肥提供理论依据,对烤烟的田间生产和烘烤调制具有指导意义。
1、材料与方法
1.1材料与处理
本试验供试材料为烤烟NC102。供试氮肥为NH4NO3,供试磷肥为Ca(H2PO4)2,供试钾肥为K2SO4。
1.2.试验设计
1.3烘烤及取样处理
鲜烟叶取样:对各处理中同一部位的适熟烟叶进行同时取样,测定鲜烟叶PPO活性。烘烤过程中取样:从烘烤开始(0小时)至烘烤96小时,每隔24小时进行取样,测定PPO活性。PPO活性测定取样方法:采摘后迅速去掉较大的叶脉,保留叶片中部1/3的区域于-80℃环境下保存备用。
烘烤处理:根据每竿绑烟30片,每箱装烟3竿,同一烘箱内烘烤同一部位烟叶。
1.4测定方法
PPO活性采用邻苯二酚氧化法测定。
1.5数据处理
本试验试验结果均以测定数据的平均值表示,所获取的数据采用Microsoft Office Excel 2003和SPSS19.0进行分析处理。
2、结果与分析
2.1不同钾肥处理对NC102鲜烟叶PPO活性的影响。
对烟叶进行适熟采收,测定不同钾肥处理下各部位鲜烟叶的PPO活性。
随着钾肥用量的增加,下部鲜烟叶PPO活性先呈现升高趋势,当钾肥用量超过K4处理时,PPO活性略有下降。
随着钾肥用量的增加,上部鲜烟叶PPO活性整体呈下降趋势。K1和K2处理PPO活性显著高于K3、K4和K5处理,实验范围内随钾肥施用量的增加,PPO活性趋于平稳。
2.2不同钾肥处理对烘烤过程中NC102烟叶PPO活性的影响。
对不同钾肥处理的下中上部烟叶进行采收烘烤,对烘烤过程中PPO活性的动态变化进行测定。
在烘烤过程中各钾肥处理下部烟叶PPO活性的变化趋势整体呈抛物线型,其变化规律同氮肥和磷肥处理相似。整个烘烤过程中,K1处理PPO活性均低于其它处理。K4和K5处理鲜烟叶PPO活性高于其它处理,但在PPO活性的峰值时期小于K3处理,与K2处理无差异。可见,高钾肥处理雖然提高了鲜烟叶PPO活性,但是显著降低了烘烤过程中PPO活性的峰值,且PPO活性变化幅度较小。
K4和K5处理的中部烟叶在烘烤过程中,PPO活性显著低于K1和K2处理,在48小时(变黄后期)显著低于K3处理,并且K4和K5处理之间没有差异。可见提高钾肥用量能够降低中部叶在烘烤过程中的PPO活性,使PPO活性变化更为平缓。在变黄后期(48小时)和定色前期(72小时),K4和K5处理的中部烟叶PPO活性显著低于K1、K2和K3处理,可见增加钾肥施用量,能够降低中部叶变黄后期和定色前期的PPO活性。
同钾肥处理上部叶PPO活性整体呈先下降后升高再下降的趋势。烘烤过程中K4和K5处理PPO活性均低于K1、K2和K3处理,且在变黄后期(48小时)和定色前期(72小时),PPO活性显著低于K1、K2和K3处理。可见钾肥施用量的增加能够显著降低上部叶变黄后期和定色前期PPO活性。由钾肥处理下各部位烟叶PPO活性的动态变化可知,这与实际生产中高钾含量的烟叶更易于烘烤的特性相一致。
3、结论
在本试验条件下,钾肥施用量高于15g/pot提高了下部鲜烟叶PPO活性,但是显著降低了烘烤过程中PPO活性的峰值。钾肥用量高于20g/pot能显著降低了中上部烟叶在变黄后期和定色前期的PPO活性。综合分析,钾用量为20g/pot时对烟叶生产最有利。本试验确定了针对烤烟NC102在本试验条件下的施肥区间,在维持产量的前提下能够显著提高烤烟品质,提高烟农的经济收益。但是针对其他地区、其他品种烤烟,还要进行后续实验加以确定。
参考文献:
[1]王程. 大豆耐低钾品种的鉴定及其耐低钾调控基因的功能分析[D].南京农Y大学,2012.
[2]兰俊荣,靖军领,黄一兰等.不同成熟度烟叶烘烤过程中多酚氧化酶活性变化[J].现代农业科技.2010,23:54-57.
[3]王传义,吕国新,朱启法,等.烤烟烘烤特性与烟草多酚氧化酶活性相关性研究[J].湖北农业科学,2016,55(06):1495-1499+1503.
作者简介:
赵龙(1989—),男,汉族,山东青岛,本科,青岛卷烟厂,无,主要从事行政相关工作.
杨昌鹤(1988—),男,汉族,山东济宁,硕士,青岛卷烟厂,助理工程师,主要从事机械、工艺相关研究.
关键词:多酚氧化酶;钾肥;烤烟
前言;钾虽然是烤烟生长过程中的三大重要元素之一,但并不直接参与烟叶内有机物的组成,而是以离子或者可溶性无机盐的形式存在于烟株体内。在正常施肥范围内,随着钾肥用量的增加,烟株的株高、叶长叶宽和有效叶片数均呈现递增的趋势,当钾肥用量达到一定量后,对于农艺性状方面的促进作用不再明显,甚至不利于烟叶的落黄。但是当烟叶中的钾含量较高时,烟叶的弹性和韧性都较好,填充性强,同时具有较好的吃味和充足的香气,所以确定一个施肥区间能够较好的控制烤烟的品质。
烟叶成熟后进行烘烤调制,该过程中发生酶促棕色化反应导致烟叶颜色由黄色逐渐变棕变褐降低烤烟的品质。在田间生长的烟叶中,多酚类物质位于液泡内,PPO位于质体内,两种物质不能大量接触,酶促棕色化反应不易进行。在烟叶调制过程中,由于温湿度等外界因素的作用,破坏了烟叶的细胞膜结构,PPO和多酚类物质可以相互接触,为酶促棕色化反应创造了合适条件。
影响PPO活性的因素有很多。不同部位鲜烟叶PPO活性表现为上部叶>中部叶>下部叶,烘烤过程中也存在着不同的变化趋势。同时兰俊荣等研究也指出,中下部烟叶PPO活性随着成熟度的增加而降低,而随着烟草采收成熟度的增加,上部叶片的多酚氧化酶活性增加。
目前肥料对烤烟PPO活性影响的研究多集中在烤烟田间生长阶段,烘烤过程中的研究相对匮乏。由此可见,对于不同施钾肥处理下烤烟NC102多酚氧化酶活性变化的研究,能够为田间施肥提供理论依据,对烤烟的田间生产和烘烤调制具有指导意义。
1、材料与方法
1.1材料与处理
本试验供试材料为烤烟NC102。供试氮肥为NH4NO3,供试磷肥为Ca(H2PO4)2,供试钾肥为K2SO4。
1.2.试验设计
1.3烘烤及取样处理
鲜烟叶取样:对各处理中同一部位的适熟烟叶进行同时取样,测定鲜烟叶PPO活性。烘烤过程中取样:从烘烤开始(0小时)至烘烤96小时,每隔24小时进行取样,测定PPO活性。PPO活性测定取样方法:采摘后迅速去掉较大的叶脉,保留叶片中部1/3的区域于-80℃环境下保存备用。
烘烤处理:根据每竿绑烟30片,每箱装烟3竿,同一烘箱内烘烤同一部位烟叶。
1.4测定方法
PPO活性采用邻苯二酚氧化法测定。
1.5数据处理
本试验试验结果均以测定数据的平均值表示,所获取的数据采用Microsoft Office Excel 2003和SPSS19.0进行分析处理。
2、结果与分析
2.1不同钾肥处理对NC102鲜烟叶PPO活性的影响。
对烟叶进行适熟采收,测定不同钾肥处理下各部位鲜烟叶的PPO活性。
随着钾肥用量的增加,下部鲜烟叶PPO活性先呈现升高趋势,当钾肥用量超过K4处理时,PPO活性略有下降。
随着钾肥用量的增加,上部鲜烟叶PPO活性整体呈下降趋势。K1和K2处理PPO活性显著高于K3、K4和K5处理,实验范围内随钾肥施用量的增加,PPO活性趋于平稳。
2.2不同钾肥处理对烘烤过程中NC102烟叶PPO活性的影响。
对不同钾肥处理的下中上部烟叶进行采收烘烤,对烘烤过程中PPO活性的动态变化进行测定。
在烘烤过程中各钾肥处理下部烟叶PPO活性的变化趋势整体呈抛物线型,其变化规律同氮肥和磷肥处理相似。整个烘烤过程中,K1处理PPO活性均低于其它处理。K4和K5处理鲜烟叶PPO活性高于其它处理,但在PPO活性的峰值时期小于K3处理,与K2处理无差异。可见,高钾肥处理雖然提高了鲜烟叶PPO活性,但是显著降低了烘烤过程中PPO活性的峰值,且PPO活性变化幅度较小。
K4和K5处理的中部烟叶在烘烤过程中,PPO活性显著低于K1和K2处理,在48小时(变黄后期)显著低于K3处理,并且K4和K5处理之间没有差异。可见提高钾肥用量能够降低中部叶在烘烤过程中的PPO活性,使PPO活性变化更为平缓。在变黄后期(48小时)和定色前期(72小时),K4和K5处理的中部烟叶PPO活性显著低于K1、K2和K3处理,可见增加钾肥施用量,能够降低中部叶变黄后期和定色前期的PPO活性。
同钾肥处理上部叶PPO活性整体呈先下降后升高再下降的趋势。烘烤过程中K4和K5处理PPO活性均低于K1、K2和K3处理,且在变黄后期(48小时)和定色前期(72小时),PPO活性显著低于K1、K2和K3处理。可见钾肥施用量的增加能够显著降低上部叶变黄后期和定色前期PPO活性。由钾肥处理下各部位烟叶PPO活性的动态变化可知,这与实际生产中高钾含量的烟叶更易于烘烤的特性相一致。
3、结论
在本试验条件下,钾肥施用量高于15g/pot提高了下部鲜烟叶PPO活性,但是显著降低了烘烤过程中PPO活性的峰值。钾肥用量高于20g/pot能显著降低了中上部烟叶在变黄后期和定色前期的PPO活性。综合分析,钾用量为20g/pot时对烟叶生产最有利。本试验确定了针对烤烟NC102在本试验条件下的施肥区间,在维持产量的前提下能够显著提高烤烟品质,提高烟农的经济收益。但是针对其他地区、其他品种烤烟,还要进行后续实验加以确定。
参考文献:
[1]王程. 大豆耐低钾品种的鉴定及其耐低钾调控基因的功能分析[D].南京农Y大学,2012.
[2]兰俊荣,靖军领,黄一兰等.不同成熟度烟叶烘烤过程中多酚氧化酶活性变化[J].现代农业科技.2010,23:54-57.
[3]王传义,吕国新,朱启法,等.烤烟烘烤特性与烟草多酚氧化酶活性相关性研究[J].湖北农业科学,2016,55(06):1495-1499+1503.
作者简介:
赵龙(1989—),男,汉族,山东青岛,本科,青岛卷烟厂,无,主要从事行政相关工作.
杨昌鹤(1988—),男,汉族,山东济宁,硕士,青岛卷烟厂,助理工程师,主要从事机械、工艺相关研究.