土壤pH对烤烟K326化学成分和感官评吸质量的影响

李银科等

摘要：选取具有代表性的烤烟K326作为栽培品种，在云南省玉溪市江川县采用多点测定土壤pH法选取试验点，统一施肥量和管理方式，采收后测定不同处理烟叶的主要化学成分，并结合烟叶感官评吸质量来鉴别土壤pH对烟叶品质的影响。结果表明，植烟土壤pH为5.8～7.8时，烟叶的化学成分协调性好，感官评吸质量较优。研究为烤烟K326的生产布局提供了一定的科学依据，而烟叶化学成分结合感官评吸质量的评价方法也可以为以后的烟草品质研究提供一定的借鉴。

关键词：土壤pH；烤烟K326；烟叶化学成分；感官评吸

中图分类号：S572 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）06-1334-04

Effects of Soil pH on Chemical Composition and Sensory Taste

of Flue-Cured Tobacco K326

LI Yin-ke1，3，WANG Fei3，YANG Bo1，LI Zhong2，ZHANG Xin1

（1.Key Laboratory of Plateau Lake Ecological Environment Protection of Yuxi/College of Resources and Environment，Yuxi Normal College，Yuxi 631500，Yunnan， China； 2. Yunnan Academy of Tobacco Science，Kunming 650106，China；

3. College of Resources and Environment， Southwest University， Chongqing 400715，China）

Abstract： Representative flue-cured tobacco K326 was selected as cultivated variety in Jiangchuan county of Yuxi city in Yunan province，multipoint soil pH value method was used to study sites with uniform fertilizer rate and management way. The main chemical composition of different tobacco leaves after harvest was determined， combining with sensory smoking tobacco identify effects of soil pH on tobacco leaf quality. Results showed that，when planting tobacco soil pH was between 5.8 to 7.8， the chemical composition of tobacco leave was in good coordination and sensory smoking quality was the best. It will provide certain scientific basis for the production layout of flue-cured tobacco K326. Combining with sensory smoking， tobacco chemical composition evaluation can provide certain reference for studying tobacco quality.

Key words： soil pH； flue-cured tobacco K326； constituent of tobacco leaf； sensory taste

土壤养分供给是烤烟正常生长和发育的关键，也是影响烟叶品质和风味的最重要的因素之一，而土壤中养分的存在形态及有效性与土壤pH密切相关。尽管烟草对土壤的适应性较强，在pH 4.5～8.5时均能生长，但土壤pH会影响烟草根系的生长以及对矿质元素的吸收，从而影响烟株体内的代谢过程，对烟叶品质造成明显的影响[1-3]。随着科学研究的发展和人们对生产实践的认识，对烟叶质量有利的土壤pH范围逐渐被提出，但迄今观点不尽相同，例如美国提出的最适于烟草生长的pH就经过3次变动，从最初的5.5～5.8到现在的6.0～6.4[4]；日本学者认为烟草最适宜的土壤pH为5.5～5.8[5]；加拿大学者认为植烟土壤pH在5.5和6.0之间时，烤烟质量最优[6]。国内研究人员也作过许多土壤pH与烟草生长发育和品质相关性的研究工作，并取得了许多阶段性研究成果[7-10]，但研究主要集中于土壤pH对烤烟产量及部分化学成分相关性的研究，将烤烟化学成分与感官品质相结合的研究还未见系统报道。烤烟K326自1985年由云南省楚雄烟草公司与美国环球烟草公司合作引进栽培后，栽培面积曾经占云南省烤烟栽培面积的1/2以上，是全国烟草品种审定委员会认定的优良品种，十分具有代表性。因此研究选取了烤烟K326作为栽培品种，在云南省传统烟区玉溪市江川县选取试验点，研究不同土壤pH对烟叶主要化学成分的影响，并结合烟叶的感官评吸质量来鉴别烟叶品质，为优质烟叶生产的发展及合理布局提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区域概况

试验于2010年在云南省玉溪市江川县进行，江川县位于云南省中部偏东，地跨东经102°35′—102°55′、北纬24°12′—24°32′之间，海拔最高点为2 648 m，海拔最低点为1 690 m，多年年平均气温为16.6 ℃，属中亚热带半干燥高原季风气候，干湿季分明，是云南省主要烤烟栽培区。

1.2 试验设计

供试品种为烤烟K326。试验点是在试验区多点测定土壤pH后选定的，共选定5个土壤肥力相近但pH不同的试验点，分别为pH 4.2、5.8、6.5、7.8、8.9。同一地区各调查点统一施肥量，每株施纯氮10 g，N、P、K质量比为1.0∶1.5∶2.5，所用化肥的氮肥用尿素（氮的质量分数为46%），磷肥用过磷酸钙（P2O5的质量分数为12.5%），钾肥用硫酸钾（K2O的质量分数为52%），每个处理3次重复，共15个小区。施肥方法为全部磷肥、1/3的氮肥和钾肥作基肥塘施，其余的氮肥和钾肥作追肥于栽后15、30 d分两次施完，烟行株距为110 cm×60 cm，烟株的有效留叶数为18～20片，烤烟在4月底移栽，其他按优质烟栽培管理措施进行。

1.3 取样与分析方法

烟叶适熟后采收烘烤，取C3F和C2F各2.5 kg混合进行化学成分分析和感官评吸。

烟叶化学成分的分析检测按王瑞新[11]编著的《烟草化学》进行，评吸方法采用中国烟草总公司青州烟草研究所的单料烟评吸方法[12]。

数据分析采用Excel和SPSS 18.0版。

2 结果与分析

2.1 土壤pH对K326重要无机化学元素含量的影响

由表1可知，对于烤烟K326，在气候条件相似、土壤肥力相近的条件下，土壤pH对烟叶的无机化学元素含量产生了不同的影响。土壤pH对烟叶钾含量的影响表现为：5个处理间表现出显著差异，其中以土壤pH 5.8时含量最高，是土壤pH 8.9时含量最低值的1.8倍，土壤碱性条件下烟叶钾含量偏低。土壤pH对烟叶磷含量的影响表现为：土壤pH在接近中性条件下（pH 6.5、7.8）磷含量较高，二者之间没有显著差异，但与其他条件下烟叶的磷含量存在显著差异，5个处理中以土壤pH 8.9时烟叶磷含量最低。烟叶钙含量随着土壤pH的升高而增加，5个处理间呈现显著差异，在土壤pH 8.9时钙含量最高，是土壤pH 4.2时钙含量的1.7倍。烟叶镁和氯的含量随土壤pH的变化与烟叶钙含量变化一致，随着土壤pH的升高而增加，5个处理间呈现显著差异，且在土壤pH 8.9时，烟叶镁和氯含量最高，分别是土壤pH 4.2时镁和氯含量的1.2倍和1.8倍。烟叶微量元素硼、锌、铜、锰、钼含量较低，且受植烟土壤背景值影响较大，变化规律不明显。

2.2 土壤pH对K326主要有机化学成分含量的影响

由表2可知，烤烟K326的烟叶总糖含量在不同土壤pH下差异显著，土壤pH为5.8、6.5和7.8时烟叶总糖含量较高，烟叶还原糖含量随土壤pH的变化与总糖一致。烟叶淀粉含量随着土壤pH的升高总体呈减少趋势，且5个处理间呈现显著差异。烟叶蛋白质含量的变化与淀粉类似，随土壤pH的升高而减少。烟叶游离氨基酸含量随土壤pH的变化表现出显著差异，在土壤pH为4.2、8.9时含量较低。烟叶石油醚提取物与总多酚含量的变化相似，5个处理间表现出显著差异，其含量在土壤pH为6.5时最高。烟叶尼古丁含量随着土壤pH的升高而增加，且5个处理间差异显著。烟叶总类胡萝卜素含量在土壤pH为6.5和5.8时较高，且与其他处理间存在显著差异。烟叶总细胞壁物质含量在土壤pH为5.8、6.5和7.8时较低，5个处理间存在显著差异。烟叶粗纤维素含量的变化与总细胞壁物质类似。

2.3 土壤pH对K326感官评吸质量的影响

由表3可知，在土壤pH为5.8和7.8时，烟气的香气质得分最高，且与其他处理间存在显著差异。在土壤pH为5.8时，烟气的香气量最高，且与其他处理间存在显著差异。当土壤pH为6.5偏中性时，烟气的余味最佳。在土壤pH为5.8、6.5和7.8时烟气中的杂气最重，且三者之间没有显著差异。土壤pH的升高使烟气的刺激性减小。烟气的劲头在土壤pH 7.8时最大，在土壤pH 5.8和6.5时没有差别。在土壤pH为4.2和5.8时，烟叶的燃烧性最好；在土壤pH为5.8以后，随着pH的继续升高烟叶的燃烧性变差。烟灰灰色的变化与燃烧性相似。感官评吸质量总得分以土壤pH 5.8时最高。

3 小结与讨论

烟叶的化学成分与其品质存在紧密的联系。在烟叶的化学成分中，钾被称为烟叶的“品质元素”，能够显著改善烟叶的燃烧性，增进烟叶香气、杂味及品质。磷是烟草生长发育所必需的主要营养元素之一，是细胞内磷酸腺苷、核酸及含磷辅酶等的重要组分。烟叶中的糖分在热分解时产生氨，使烟气的pH呈酸性，影响烟气的强度和劲头[13，14]。总多酚、石油醚提取物和总类胡萝卜素是许多香气物质的前体，其含量与感官评吸时烟气的香气质、香气量和余味密切相关。蛋白质是烟叶的主要结构物质，蛋白质含量过高，影响香气和抽吸质量，使香气质变差、刺激性增大、烟灰发暗，并且蛋白质和淀粉在烟叶燃烧中会有“烧纸”的味道，令人产生不愉快的感觉；蛋白质含量过低，烟味平淡，劲头不足。烟碱是烟草生物碱中的最主要化合物[15，16]。纤维素是构成烟叶细胞组织和骨架的基本物质，随着烟叶等级的下降而增加[17]。烟叶中的纤维素对提高烟叶燃烧性有帮助，但其含量过高时，烟叶组织粗糙而易破碎，且吸烟时产生呛人的味道，使烟叶品质下降[18]。前人研究发现，土壤pH与烟叶中钾、磷、还原糖、蛋白质等的含量存在显著性相关[8-10]。

研究发现，不同的土壤pH对烟叶的化学成分和感官评吸质量形成了显著的影响。土壤pH在5.8到7.8之间时，烟叶的钾和磷含量较高，表明此条件有利于烤烟K326对钾素和磷素的吸收利用，能提高肥料的利用率；同时，与烟叶品质呈正相关的化学成分总糖、还原糖、游离氨基酸、石油醚提取物、总多酚、总类胡萝卜素含量较高，尼古丁含量适中；与烟叶品质呈负相关的淀粉、蛋白质、总细胞壁物质和粗纤维素含量较低，评吸中烟气的香气质好，香气量充足，余味长久，劲头适中，燃烧性和灰色较好，但化学成分中水溶性糖类含量的增加和蛋白质含量的降低，导致烟叶施木克值的提高，改变了烟叶的酸碱平衡，这可能是烟气的劲头和刺激性降低及杂气增加的原因。在土壤pH为4.2的酸性条件下，烟叶中的钙、镁、氯的含量不足，使烟叶的持水性较差，评吸中燃烧过快；化学成分中淀粉、蛋白质等含量过高，而总多酚等香气前体含量较低，使烟气的香气质较差，香气量不足，刺激性较大。在土壤pH为8.9的碱性条件下，烟叶中钾、磷含量较低，钙、镁、氯的含量最高，氯含量的偏高也导致了后期烟叶评吸中烟叶的燃烧性和烟灰的灰色较差，化学成分的失调导致烟叶的感官评吸质量较差。

研究在对烟叶常规化学成分检测的基础上，增加了对石油醚提取物、总多酚、总类胡萝卜素等与烟气香气相关的前体物质的检测，并结合烟叶的感官评吸质量评价方法，对烤烟K326在不同的土壤pH影响下的变化进行了分析，发现植烟土壤pH在5.8到7.8之间时，烟叶的化学成分协调性好，感官评吸质量较优。而植烟土壤在酸性或碱性条件下，烟叶的总体质量较差。研究结果为烤烟K326的生产布局提供了一定的科学依据，而烟草作为一种嗜好类的商品，烟叶化学成分结合感官评吸质量的评价方法也可以为以后的烟草品质研究提供一定的借鉴。但由于受时间和研究条件的限制，研究对象和影响因素较为单一，区域狭小，在以后的研究中，可以考虑进行多品种、多因素的研究，为优质烤烟的生产提供更大的帮助。

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