陈晓明 陈伟 涂永高等
摘要[目的]比较不同基因型特色烤烟品种的烟叶油分表征化学物质和常规化学成分含量的差异。[方法]基于对不同基因型烤烟烟叶油分表征化学物质和常规化学成分差异的探索,以毕纳1号、云烟87、K326和南江3号4个烤烟品种为研究对象,分析了不同基因型烤烟烟叶油分表征物质和常规化学成分含量的差异。[结果]试验表明,云烟87和南江3号的烟叶油分表征化学物质总体好于K326和毕纳1号,云烟87、毕纳1号、K326和南江3号烟叶含钾量均偏低,云烟87、毕纳1号和K326的上部叶烟碱含量高,南江3号和云烟87的中、上部叶还原糖和总糖含量相对较高。[结论]研究可为烟叶质量偏低、油分差的烟区选育和推广优良烤烟品种提供技术支撑。
关键词烤烟;基因型;油分;表征物质;常规成分
中图分类号S572文献标识码A文章编号0517-6611(2014)12-03711-03
基金项目贵州省烟草公司重点科技项目(201105)。
作者简介陈晓明(1964- ),男,贵州凤冈人,农艺师,从事烟草生产和技术研究。 *通讯作者。
烤烟是我国云南贵州一带主要的经济作物[1],烟叶品质需要从烟叶外观等级、内在化学成分和抽吸品质等多方面进行综合评价[2-4]。品种很大程度上决定了烤烟烟叶产量和品质的形成,对产量的贡献率为 20%~35%,对品质的贡献率为50%。选育和推广优良烤烟品种是确保烟区烟叶生产优质、高效的有力措施之一,对烟叶生产的增产、增质和增收等方面发挥不可替代的作用[5]。油分是烤烟烟叶等级划分的一个重要因素,直接影响着烟叶抽吸质量、外观质量和加工质量等。油分多的煙叶,分级表现弹性强、韧性好、吸湿性强[2];抽吸时刺激性小、杂气少、香气质好、香气量足[6]。目前,烟叶生产、采购和分级时普遍存在着烟叶原料油分质量偏低的问题,因此,提高烟叶油分质量对“两烟”的发展具有重要意义。笔者通过比较不同基因型特色烤烟品种的烟叶油分表征化学物质和常规化学成分含量的差异,探索烤烟烟叶油分表征化学物质含量高和烟叶内在品质好的品种,以期为烟叶质量偏低、油分差的烟区选育和推广优良烤烟品种提供技术支撑。
1材料与方法
1.1材料供试烤烟品种为毕纳1号、云烟87、 南江3号、K326。
1.2试验设计试验于2012年在贵州省烟科所龙岗基地进行,选择当地有代表性植烟土种,土壤肥力中等、肥力均匀的地块。试验选择已通过品种审定的烤烟品种,K326作为对照。大区试验,不设重复。在移栽期一致和统一栽培模式下种植,试验处理均采用地膜烟,行株距100 cm×60 cm,50%烟株中心花开放时打顶。纯N 90 kg/hm2,N∶P∶K比例10∶1.5∶30,移栽时施70%基肥,移栽后30 d施30%追肥。每个品种种植面积不少于333.34 m2。下部叶适当早采,中部叶适时采收,上部叶成熟采收。毕纳1号、南江3号留叶数24片左右,云烟87、K326留叶22片左右。为了消除肥料对烟叶油分的影响,统一采用遵义大兴复合肥有限公司生产的油枯及烤烟专用复合肥(基肥N∶P∶K=10∶10∶24,追肥N∶P∶K=15∶0∶30)。
1.3检测指标和方法烟叶酯类物质、西柏三烯类物质含量采用石油醚提取,GCMS检测;烟叶有机酸含量的测定为采用衍生化气相色谱法对样品中的多元酸和高级脂肪酸含量进行分析检测;烟叶常规化学成分采用BRAN+LUEBBE AA3连续流动分析仪测定。
2结果与分析
2.1不同基因型烤烟油分表征化学物质差异比较
2.1.1不同基因型烤烟多元酸含量比较。由图1可知,多元酸总量上部叶以K326最高,比南江3号含量提高了24.87%,K326>云烟87>毕纳1号>南江3号;中部叶的毕纳1号和K326比南江3号均提高了6.82%,毕纳1号>K326>云烟87>南江3号;下部叶以云烟87含量最高,较南江3号的增幅为30.46%,云烟87>毕纳1号>K326>南江3号。南江3号品种的各个部位烟叶的多元酸含量都较低。
2.1.2不同基因型烤烟高级脂肪酸含量比较。由图2可知,高级脂肪酸总量上部叶和中部叶均以南江3号最高,毕纳1号最低,增幅分别为32.10%和35.41%;下部叶则以毕纳1号> K326>云烟87 >南江3号,毕纳1号比南江3号提高48.47%。
2.1.3不同基因型烤烟酯类物质含量比较。由图3可知,酯类物质总量上部叶表现为云烟87>南江3号>K326>毕纳1号,中部叶云烟87>毕纳1号>南江3号>K326,下部叶云烟87>南江3号>毕纳1号>K326。中部叶和下部叶的云烟87分别较K326提高了27.97%和25.40%。
2.1.4不同基因型烤烟西柏三烯类物质含量比较。由图4可知,西柏三烯类物质总量上部叶以K326最高,毕纳1号最低,而下部叶则呈现相反的规律。上部叶的西柏三烯类物质总量K326>南江3号>云烟87>毕纳1号,中部叶云烟87>毕纳1号>K326>南江3号,下部叶毕纳1号>云烟87>南江3号>K326。
2.1.5不同基因型烤烟油分表征化学物质综合比较。按照烤烟油分不同表征化学物质与烟叶油分的相关性,多元酸与烟叶油分呈显著负相关,按含量从少到多分别排名1、2、3、4。其他3种油分表征化学物质与烟叶油分呈显著正相关,按含量从多到少分别排名1、2、3、4。从表1总排名可知,油分从好至差,上部叶为南江3号>云烟87>K326>毕纳1号,中部叶为云烟87>南江3号>毕纳1号=K326,下部叶为毕纳1号>云烟87=南江3号>K326。
2.2不同品种烤烟常规化学成分比较由表2可见,对上部叶来说,南江3号含钾量偏低,其他化学成分含量均在适宜范围之内,云烟87、K326和毕纳1号这3个品种烟叶的烟碱含量偏高,含钾量偏低,其他化学成分含量适宜。对中部叶来说,南江3号烟碱和钾含量偏低,其他化学成分适宜;而另外3个烤烟品种含钾量偏低,其他化学成分适宜。对下部叶来说,南江3号各项化学成分适宜;云烟87含钾量稍偏低,其他化学成分适宜;K326含钾量偏低,其他化学成分适宜;毕纳1号烟碱含量偏低,其他化学成分适宜。从糖分含量看,中、上部叶南江3号和云烟87相对较高,K326相对较低。
3结论与讨论
烟叶油分表征化学物质主要为高级脂肪酸、酯类物质、西柏三烯类物质、糖苷类物质,烟叶油分质量主要是这4类物质共同作用的结果。油分表征化学物质含量多则烟叶油分质量好,但有机酸中多元酸(草酸、苹果酸和柠檬酸)含量多则烟叶油分差。不同产地的土壤和气候条件的差异,使得烟叶油分表征化学物质会有所差异。从该研究的烟叶油分表征化学物质综合排名看,云烟87和南江3号总体好于K326和毕纳1号,这与云烟87和南江3号中上部叶常规化学成分中的糖分含量高的结果是一致的。从化学成分含量来看,云烟87、毕纳1号、K326和南江3号4个品种烟叶含钾量均偏低,这可能由于当地土壤供钾能力低所致。云烟87、毕纳1号和K326的上部叶烟碱含量高,南江3号的中部叶烟碱含量偏低。南江3号和云烟87的中、上部叶还原糖和总糖含量相对较高,因此南江3号和云烟87这2个品种烟叶中的糖苷含量可能也较高,这从另一方面也反映了这2个品种中上部叶油分表征化学物质含量高、油分好。在此次试验中,南江3号品种表现出的较高油分表征物质含量和高糖量的结果,与李章海等[7]、胡建斌等[8]得出的油分和糖含量呈显著正相关关系的研究结果是一致的。
目前,贵州大部分烟区烤烟生产主推品种仍以省外或国外引进品种为主,这一定程度上制约了贵州烟区烤烟生产的可持续发展。南江3号是从红花大金元品种中获得的自然变异株经系统选育而成的贵州自育新品种[9],毕纳1号是从烤烟品种云烟85中发现的自然变异株,经多年系统选育而成的烤烟新品系[10-11],自育品种对于该地区的生态气候条件可能会有着更强的适应性。另外,在实际生产过程中,烟区应该根据不同烤烟品种特性选择施肥量和栽培技术,采取适当的肥水运筹和栽培管理方式,针对不同品种的特性做配套技术研究才能更大程度地发挥品种潜力[12-13]。在贵州龙岗烟区,可以适当地补入钾肥来弥补土壤供钾力低的问题。而对于上部叶烟碱含量偏高的云烟87、毕纳1号和K326品种,要注意酌情减少氮肥的使用量,或适当增加大田种植密度。
参考文献
[1] 李振华,陈航,龙明锦,等.云贵高原湿冷型气候对烤烟品种(系)发芽特性的影响[J].东北农业大学学报,2013,44(4):106-110.
[2] 闫克玉.烟叶分级[M].北京:中国农业出版社,2005.
[3] 苏德成.中国烟草栽培学[M].上海:上海科学技术出版社,2005.
[4] 陈庆园,陈雪,袁有波.初烤烟外观质量与主要化学成分关系的研究[J].中国烟草科学,2008,29(1):30-32.
[5] 喻奇伟,翟欣,姜远泽,等.毕纳1号烤烟新品系的选育及特征特性研究[J].江西农业学报,2011,23(9):15-17.
[6] 中国烟叶生产购销公司.烤烟分级国家标准培训教材[M].北京:中国标准出版社,2005:39-40.
[7] 李章海,刘登乾,韩忠明,等.烤烟油分与烟叶理化特性关系的初步研究[J].安徽农业科学,2008,36(3):1088-1089.
[8] 胡建斌,王学杰,齐永杰,等.浅析烤烟油分与烟叶质量的关系[J].广西农业科学,2009,40(8):1068-1071.
[9] 李智勇,韩晓红,谭建,等.烤烟新品种南江3号的选育及其特征特性[J].中国烟草科学,2009,30(4):1-5.
[10] 喻奇伟,翟欣,彭隆基,等.烤烟新品系毕纳 1号烟叶质量评价与分析[J].种子科技,2011(10):26-28.
[11] 杨振智,沈宏,刘丽娟,等.毕节市不同海拔对烤烟新品系毕纳1号叶片化学成分代谢的影响[J].贵州农业科学,2013,41(5):47-50.
[12] 申宴斌,劉彦中,马剑雄,等.不同留叶数对烤烟新品种NC297生长及产质量的影响[J].中国烟草科学,2009,30(6):57-60,64.
[13] 戴勋,王毅,张家伟,等.不同留叶数对美引烤烟新品种NC297 生长及质量的影响[J].中国农学通报,2009,25(1):101-103.