马云飞,尹启生*,张艳玲,周汉平,高丽君,刘 阳,过伟民,田阳阳
(1.中国烟草总公司郑州烟草研究院,郑州 450001;2.河南中烟工业有限责任公司许昌卷烟厂,河南 许昌 461000)
根据香气特征,烤烟一般被划分为浓香型、清香型和中间香型3类。上世纪90年代末以后,以河南、安徽等为代表的浓香型烟叶产区不断萎缩,浓香型风格特征出现弱化趋势。探讨影响烟叶香型风格特征的生态因子,对凸显烟叶特色、促进特色优质烟叶生产具有重要的意义。土壤腐殖质即通常所说的有机质,是影响烟叶品质的重要生态条件之一,影响着烟叶化学成分及香吃味品质[1-3]。腐殖质基于在酸碱中的溶解度,可划分为胡敏酸、富里酸和胡敏素[4-5]。关于腐殖质组成特征的研究发现,作物的产量及品质与腐殖质组成特征直接相关[6-7]。近年来关于农田、山地、森林、草地等土壤腐殖质的组成特征以及影响因素已经进行了大量报道[8-15],而关于植烟土壤腐殖质组成特征的研究甚少[16]。我国植烟土壤类型多样,土壤性质差异较大。因此,研究浓香型典型产区土壤腐殖质的组成特征,对于进一步认识与评价植烟土壤的品质,深入了解影响烟叶香型风格的土壤生态因子具有重要意义。笔者以我国浓香型典型植烟区为研究范围,在实地调查和采样分析的基础上,分析我国浓香型植烟区土壤腐殖质组成特征,以期为我国浓香型产区烟叶的生产实践提供数据支持。
以 2009—2010年全国烟叶质量评价项目样品为基础,参照参考文献[17]对我国烟区的划分标准,选定我国浓香型典型产区进行取样,包括豫中平原烤烟区的豫中烟区、皖南赣北丘陵烤烟区的皖南烟区、湘南粤北桂东北丘陵山地烤烟区的湘南烟区。具体采样点信息见表1。
表1 各烟区样品主要信息Table 1 Major soil sample information
利用“五点取样法”采集各点耕层植烟土壤混合样品,挑除植物根系及碎石,在室温下自然风干,磨碎分别过20目、60目筛,密封备用。每个取样点均进行GPS定位,并详细记录取样点情况。
1.3.1 土壤腐殖质提取 土壤腐殖质的提取主要参照文献[18-19]介绍的方法。
1.3.2 土壤腐殖质各组分碳量 腐殖质全碳量、胡敏酸碳量和富里酸碳量的测定用重铬酸钾氧化-比色法[20]。胡敏素碳量以腐殖质全碳量减去胡敏酸与富里酸碳量计算,腐殖酸碳量为胡敏酸和富里酸碳量的和,胡富比为胡敏酸与富里酸碳量的比值。
1.3.3 数据处理 采用EXCEL、SPSS16.0和SAS 9.1.3对数据进行录入与统计分析。
表2显示,浓香型植烟区86个取样点土壤样品腐殖质碳量在 4.19 ~ 41.37 g/kg之间,平均为15.71g/kg。腐殖质组分以胡敏素含量最高,占腐殖质碳量的53.17%,富里酸与胡敏酸各占腐殖质碳量20%以上。可提取的腐殖物质(即腐殖酸)达到总腐殖质碳量的46.83%,此表明烟区土壤腐殖质的活性成分比例较高。腐殖质组分绝对含量的变异系数在35%~60%之间,相对含量的变异系数在10%~30%之间,总体上变异程度较大,此表明不同区域土壤腐殖质组分差异较大。
表2 浓香型烟区腐殖质组成总体特征(n=86)Table 2 General characteristics of humus composition in full flavor tobacco growing regions
土壤类型是影响腐殖质组成特征的重要因素之一。由图1可以看出,土壤腐殖质碳量由高到低依次为:水稻土>红壤>褐土。胡富比由高到低依次为:水稻土>褐土>红壤,均值分别为1.34、0.96和0.79。相对富里酸而言,胡敏酸的芳构化程度更高、分子量更大,是稳定性较高、不溶于水的腐殖酸,胡富比的大小反映了土壤腐殖化程度的高低[21],可以衡量土壤腐殖质的品质。研究显示,水稻土比褐土和红壤具有较高的腐殖化程度,土壤腐殖质活化度相对较低,此与前人的研究结果一致[22-23]。
图1 不同类型土壤腐殖质组成特征Fig.1 Soil humus composition characteristics in different soil types
对浓香型不同烟区腐殖质组成特征分析结果(表3)显示,三烟区土壤腐殖质各组分碳量及组成存在显著差异。腐殖质、胡敏酸、富里酸、胡敏素含量均是湘南烟区最高,豫中烟区最低。湘南烟区的腐殖质及组分碳量达到豫中烟区的2倍以上。胡敏酸比例湘南烟区最高,豫中烟区最低。富里酸比例和腐殖酸比例则以皖南烟区最高。湘南烟区土壤胡富比显著高于其他两烟区,平均值为1.32,分别是豫中烟区和皖南烟区的1.4倍和1.6倍,后两者胡富比值没有显著差异,说明该区土壤腐殖化程度显著高于豫中和皖南烟区。
表3 不同烟区土壤腐殖质组成差异Table 3 Humus composition differences in different tobacco growing regions
豫中烟区土壤腐殖质碳量约60%集中在8~10 g/kg(图2),皖南烟区土壤腐殖质碳量60%以上集中在10~16 g/kg,湘南烟区土壤腐殖质碳量近80%集中在15~30 g/kg。由各烟区腐殖质胡富比分布特征知(图3),豫中烟区土壤胡富比70%以上集中在0.7~1.1之间,皖南烟区土壤胡富比80%以上集中在0.6~1.0之间,湘南烟区土壤胡富比70%以上集中在1.0~1.6之间。进一步说明了湘南烟区土壤腐殖质水平总体较高,土壤腐殖化程度也相对较高。
图2 不同烟区土壤腐殖质碳量分布Fig.2 Distribution of soil humus carbon in different tobacco growing regions
图3 不同烟区土壤胡富比分布Fig.3 Distribution of humus HA/FA in different tobacco growing regions
(1)浓香型烟区土壤样品腐殖质碳量平均为15.71 g/kg,胡敏素占腐殖质碳量的大多数,富里酸与胡敏酸各占20%以上,腐殖质组成特征值变异系数均较大。
(2)不同类型的土壤腐殖质碳量由高到低依次为:水稻土>红壤>褐土,土壤胡富比大小排序为:水稻土>褐土>红壤。水稻土较其他类型土壤腐殖化程度高。
(3)浓香型不同植烟区土壤腐殖质组成差异显著。湘南烟区土壤腐殖质水平整体较高,腐殖化程度也相对较高,豫中烟区和皖南烟区腐殖质整体水平和腐殖化程度相对较低。所考察的3产区中,烟叶香型划分虽然一致,但风格之间存在一定的差异,不同烟区的腐殖质组成差异对烟区烟叶香型风格的形成可能具有重要作用。
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