生物炭不同用量对烤烟外观质量、化学成分和经济性状的影响

肖佳冰 张文静 李莉 李佳 王佩 李昆 叶协锋 于建军

摘要：试验在会理县太平基地单元优质烟生产基地进行，在常规施肥条件下，研究添加不同生物炭用量对烤烟外观质量、化学成分和经济性状的影响。结果表明：常规施肥处理并施加生物炭600 kg/hm²可在一定程度上提高烟叶的外观质量和经济性状，使烤后烟叶的化学成分含量更接近或者处于优质烟叶的适宜范围。

关键词：生物炭；烤烟；外观质量；化学成分；经济性状

中图分类号：S572.01 文献标识号：A 文章编号：1001—4942（2016）03—0082—04

四川省会理县太平基地单元是我国的优质烟叶生产基地，该产区也是川渝中烟工业有限责任公司卷烟配方的核心原料基地，其烟叶质量的好坏和香型风格是否突出对卷烟品质的优劣都起到了举足轻重的作用。而影响烟叶质量的因素还有很多，如气候特征、土壤养分丰缺、土壤类型、海拔高度、品种、栽培措施等。土壤养分淋失以及土壤板结问题日益严重，这对烤烟的生长也产生了一定的影响，而施加生物炭能在一定程度上减少土壤养分淋失，提高土壤养分利用率，改善土壤适种能力。生物炭是由生物残体在缺氧或者少氧条件下通过生物质热解制备产生的一种难溶、含碳量高的固态物质，具有结构稳定、孔隙大、吸附能力强、呈弱碱性等特性，对土壤有明显的改良作用。

目前生物炭在农业中被广泛应用，对生物炭与土壤关系的研究较多，但是对于生物炭与会理烤烟质量和经济性状之间关系的研究较少。本试验通过研究生物炭不同用量对烤烟外观质量、化学成分和经济性状的影响，找出适宜会理县烤烟生产的生物炭最佳用量，以定性定量的结论指导完善烟叶栽培技术，逐步形成以优质高产为基础指导的、适合生产实际的烟叶栽培技术体系，为提高凉山烤烟的内在质量提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

试验于2014年在四川省凉山州会理县太平基地单元内进行，海拔1 800 m左右。试验田土壤为砂壤土，基础肥力为：碱解氮76.43 mg/kg，速效磷48.73 mg/kg，速效钾89.36 mg/kg，有机质16.4g/kg，pH 6.38。供试烤烟品种为红花大金元。试验所用生物炭由河南农业大学烟草病害研究室和河南益科农业科技有限公司联合研制。

1.2试验设计

1.3测定项目及方法

选取各处理的C3F烤后烟样各2 kg，用作烤后烟叶的外观质量评价和化学成分分析。

1.3.1烟叶的外观质量评价及方法 烤烟外观质量的评价以我国现行的42级国标（表1）为标准，主要是对烟叶的颜色或色度、成熟度、油分、身份、结构等指标进行感官评价，具体方法参见王卫康的方法进行。各自权重分别为：颜色25%，成熟度35%，结构10%，身份10%，油分10%，色度10%，总分为10分。由天昌国际烟草有限公司进行外观质量评价。

1.3.2烟叶的常规化学成分测定及方法 烤后烟叶的常规化学成分分析于河南农业大学国家烟草栽培生理生化研究基地进行，采用连续流动法，测定烤后烟叶的总糖、还原糖、总氮、钾、氯和总植物碱含量。根据测定结果，计算糖碱比、氮碱比、钾氯比等。

1.3.3烟叶的经济性状烤烟成熟采收开始后，各处理单独采收、编竿、烘烤、存放，确保不混杂，记录烟叶产量、级别，最终计算各处理的产值、均价、上等烟比例及上中等烟比例等经济性状。

1.4数据处理方法

试验所得数据利用Microsoft Excel 2013和SPSS 19.0软件进行统计分析。

2结果与分析

2.1生物炭不同用量对烤后烟叶外观质量的影响

烟叶的外观质量是指人们感官可以作出判断的质量因素，是烟叶分级的主要依据。烟叶的外观特征和烟叶质量有密切的关系。一般认为，优质烟叶的外观特征是烟叶成熟度好，叶组织疏松，叶片厚薄适中，颜色橘黄，油分足，色度浓。

由表1和表2可知，总体上，各处理烤烟颜色以橘黄为主；成熟度好，呈现明显的成熟斑和颗粒状物；叶片结构尚疏松至疏松；身份稍薄趋中等；油分有至多，表观油润感较强；色泽强至浓，光泽鲜亮；叶面皱缩柔软，韧性较强，弹性较好。部分烤烟颜色为柠檬黄，叶片结构尚疏松，身份偏薄或偏厚，色度稍欠饱满。烤烟的外观质量评价总分由高到低为：T2>T3>T1>CK。T2的外观质量总分最高，为8.45，颜色为橘黄色，成熟度好，叶片组织结构疏松，颗粒感强，叶片厚度适中，油分有，弹性好，叶片颜色均匀一致，色度浓。T3的叶片结构疏松，身份稍厚，色度强但不均匀。T1的身份稍薄，油分较足。CK叶片结构尚疏松，身份偏薄，色度稍欠饱满。

2.2生物炭不同用量对烤后烟叶化学成分及其协调性的影响

烤烟化学成分是烟叶香味风格和质量特征形成的物质基础，其含量及比例协调性是衡量烤烟质量的一个重要方面。优质烤烟的化学成分含量往往比较适宜，比例比较协调。

由表3可知，各处理烤烟总糖含量为35.15%～36.25%，还原糖含量为27.59%～30.58%，均高于优质烤烟的适宜范围，这可能会导致烤烟吃味平淡。各处理的总糖平均含量从高到低依次为：CK>T1>T3>T2，说明施加生物炭能在一定程度上降低烤烟的总糖含量，使其趋向于适宜范围。其中，CK和其他3个处理之间差异显著，T2和T3之间无显著差异。各处理还原糖平均含量从高到低依次为：CK>T1>T2>T3，其中，CK和其他3个处理之间差异显著，T1和T2之间无显著差异。

各处理烤烟的总氮含量范围为1.13%～1.39%，从高到低顺序为：T2>T1=CK>T3；烟碱含量为1.22%～1.56%，从高到低顺序为：T2>T3>CK>T1，均低于适宜范围，说明各处理烤烟的劲头可能不足。T2处理的总氮和烟碱含量最高，与其他处理差异显著，说明T2能在一定程度上提高烤烟的总氮和烟碱含量；其他处理问差异不显著。

由表3还可看出，各处理烤烟的钾含量均小于2.00%，其中T2处理钾含量最高，显著高于其他处理，CK钾含量最低，显著低于其他处理，说明施加生物炭能在一定程度上提高烤烟的钾含量。造成各处理烟叶钾含量低的原因可能有：施加常规肥料时，施钾量过少，导致土壤含钾量低；红花大金元的吸钾能力较弱；烤烟成熟期，钾素淋失。烤烟的氯含量均小于1.00%，各处理问差异不显著，说明施加生物炭对烤烟氯含量没有明显影响。

糖碱比是评价烟叶内在品质的一个重要指标，反映了烟气酸碱性的平衡协调关系，过高或过低都不利于烟叶品质的提高，优质烤烟的糖碱比一般接近10。由表3看出，各处理烤烟的糖碱比范围在17.97～24.08，均远高于标准范围，大小依次为CK>T1>T3>T2，说明各处理烤烟的内在品质较差，烟叶香气不足，吃味平淡。施加生物炭均能降低烤烟的糖碱比值，T2处理糖碱比最低。各处理的钾氯比均大于4，T2的钾氯比值最大，说明T2能够显著提高烟叶的燃烧性。

2.3生物炭不同用量对烤后烟经济性状的影响

由表4可知，上等烟和上中等烟比例均以T2处理最高，与其他处理差异达显著水平；T3和T1次之，且二者差异不显著；CK最低，显著低于其他处理。各处理的均价由高到低为：T2>T3>T1>CK，各处理问差异不显著。烤烟产量以T2最高，达2 364.75 k/hm²，T3次之，CK最低，各处理间差异均达显著水平。产值由高到低为：T2>T3>T1>CK。由此可见，施用生物炭能在一定程度上提高烟叶产量、上等烟比例、均价等，其中，T2对烟叶经济性状的提高最为显著，经济效益最好。

3结论与讨论

从外观质量来看，和常规施肥处理相比，施加生物炭均能在不同程度上提高烤烟成熟度；使叶面皱缩柔软，韧性较强，成熟斑明显，颗粒感强；使叶片结构疏松；使烤烟身份趋于中等；增加烤烟油分及弹性，油润感较强；使烤烟的光泽鲜亮，表现出橘黄色。其中，T2外观质量最好，烤烟成熟度高，叶片颜色均匀一致，烤烟身份中等，厚度适中，T3、T1次之，说明常规施肥处理并施加生物炭600 kg/hm²时，能明显提高烤烟的外观质量。

从化学成分含量及其协调性来看，总体上，各处理的总糖和还原糖含量均偏高，总氮、烟碱、钾、氯含量均偏低，这可能与当地气候昼夜温差大和土壤养分钾、氯含量较低有关，下一步工作将进一步研究如何提高烤烟的总氮、烟碱及钾含量。其中，T2均能在一定程度上降低烤烟的总糖及还原糖含量，提高烤烟的总氮、烟碱和钾含量，使其趋向于适宜范围。

从经济性状来看，施用生物炭能在一定程度上提高上等烟和上中等烟比例、烟叶均价、产量和产值等。其中T2的外观质量和经济性状均最好，结合T2的化学成分含量及其协调性来看，T2烤烟的品质好、产量高，因此，本试验条件下，施加生物炭600 kg/hm²为最佳施用量。