曲靖中海拔烟区土壤—烤烟钼含量状况及对烟叶感官质量的影响

李良木，温心怡，卢秀萍，解 燕，许自成*

（1．河南农业大学烟草学院，河南 郑州 450002；2．云南省烟草农业科学研究院，云南 玉溪653100；3．云南省烟草公司曲靖市公司，云南 曲靖 655000）

钼作为植物不可或缺的微量元素之一，参与高等植物体内固氮酶、硝酸还原酶等酶的合成，对植物氮代谢、激素代谢、光合效率、抗逆性均有重要作用［1-2］。土壤中含量适宜的钼可以提高烤烟叶片硝酸还原酶活性，有助于氮素积累和产质量的提高［3］，也促进光合产物的合成、代谢和运转，改善烤烟内在化学成分和感官质量［4］。近年来，有关植烟土壤微量元素分布和钼肥与烟株品质的关系已有一些报道［5-6］，但有关曲靖烟区烤烟钼含量与土壤有效钼含量的关系分析尚未见报道。本研究通过对曲靖烟区土壤有效钼和烤烟钼含量的测试分析，研究了两者的含量状况及其相互关系，旨在为调控钼肥的营养平衡提供依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

1.1.1 烟田土壤样品采集

烟田样品土壤采集工作在2016年进行。在取样过程中综合考虑烟田的地形地貌、成土母质、烤烟品种和轮作方式等因素，避开雨季并赶在移栽前且未施任何底肥时进行采集，以反映采样地块养分和供肥能力的本底状况。在曲靖烟区9个市（县）中取得具有代表性的土壤样品共1 435个。在采集过程中使用GPS定位技术，在同一编号的烟田内使用“S”型取样法，取得5个土样，每个采样点取表层以下20 cm深度的土样，将取得的土样混合均匀后构成一个1.5 kg左右的混合土样。从田间采来的土样等级编号后进行预处理，经风干、磨细、过筛、混合均匀后装瓶备测。

1.1.2 烟叶样品采集

于2016年采集土壤样品的同时，相应采集烤烟样品。采集样品包括B2F、C2F和X2F 3个等级，共计1 447个样品。烟叶样品由专业分级人员按照GB 2635-1992进行分级，每个样品取1.5 kg，烘干、粉碎、过筛备用。

1.2 指标测定方法

土壤有效钼采用DTPA浸提，原子吸收分光光度法测定，烟叶钼含量采用电感耦合等离子体质谱法测定；总糖测定采用蒽酮显色法；还原糖含量采用3，5-二硝基水杨酸比色法测定；总氮含量采用过氧化氢-硫酸消化法测定；烟碱含量采用提取脱色法测定；烟叶钙、镁、铁、锰、铜、锌含量采用DTPA浸提、原子吸收分光光度法测定；淀粉含量采取奎钼磷酮重量法测定；钾含量采用火焰光度法测定；氯含量采用硝酸银电位滴定法测定；烟叶硼、烟叶硫含量采用比色法测定［7］。

1.3 烟叶感官质量评价方法

烟叶感官评吸主要鉴定烤烟的质量特征、风格特征和烟气特征。烤烟的质量特征包括香气质、香气量、杂气、刺激性、余味、燃烧性、灰色；风格特征包括香型、浓度、劲头；烟气特征包括成团性、干燥感、甜度、柔和性，各指标按评吸质量档次分别给予不同分值。感官评吸指标由红云红河烟草（集团）有限责任公司的评吸员按照标准 YC/T 138-1998。评吸前将各样品适当回潮后抽去叶柄和主脉，烟叶经切丝后卷制成单料烟，于温度为（22±2）℃和相对湿度为 60%± 5%的恒温恒湿箱中平衡水分 72 h。

1.4 数据处理

描述统计分析及图形使用Excel 2007进行，回归分析、方差分析和相关分析采用SPSS 17.0进行。

2 结果与分析

2.1 曲靖烟区土壤有效钼含量的总体分布特征

参照《中国植烟土壤及烟草养分综合管理》［8］，可按植烟土壤的有效钼含量将该区土壤分为5类：I严重缺钼、II较为缺钼、III含量适宜、IV含量丰富和V含量极丰富。曲靖各市（县）具体土壤有效钼含量分布状况如表1所示。曲靖烟区共取得土壤样品1 435个，可按土壤有效钼成分含量分为5类：第I类属于严重缺钼，土壤有效钼含量低于0.10 mg/kg，该类土样样本数为414，占比28.85%。第II类属于较为缺钼。土壤有效钼含量介于0.10～0.15 mg/kg，该类土壤共304个，占比21.18%。第III类土壤有效钼含量较为适宜，介于0.15～0.20 mg/kg之间，样本总数为216，占比15.05%。第IV类土壤有效钼含量为0.20～0.30 mg/kg，有效钼含量丰富，样本总数为262，占比18.26%。第V类土壤样本数为239，有效钼含量为0.3 mg/kg以上，含量极丰富，占比16.60%。

由表1可知，罗平县植烟土壤有效钼含量最高，平均含量为0.32 mg/kg，变异系数为68.01%，其中有效钼含量极丰富的土壤样品为79个，占总样品的比率为38.54%。师宗县次之，沾益县最低。马龙县变异系数最大，为117.62%，麒麟区次之（106.93%），宣威市变异系数最低，为41.06%。总体来看，曲靖市土壤有效钼含量较为适宜，平均含量为 0.199 mg/kg，变幅为痕量～ 1.976 mg/kg，变异系数为93.23%，地区差异性明显。

2.2 曲靖烟区烟叶有效钼含量的分布特点及差异比较

钼是微量元素中植物需求量最低的一种元素，烟叶内钼含量低且变幅大，暂时没有明确的烟叶内钼含量的分级标准［7］。曲靖烟区烤烟钼含量频数分布情况见图1。烤烟钼含量平均为（0.227±0.162）mg/kg，变幅为痕量～2.687 mg/kg，变异系数较大，为71.45%。描述统计结果表明，绝大部分样本烟叶钼含量集中在第1组～第9组中，组距0.084 1 mg/kg，分布频率为97.96%，烤烟钼含量的偏度系数（0.064）和峰度系数（0.128）都大于0，分布形态为正偏斜的尖峭峰。

由表2可知不同地区间烟叶钼含量分布情况。烟叶钼含量平均值从高到低依次为：师宗县、宣威市、罗平县、富源县、陆良县、沾益县、麒麟区、会泽县以及马龙县。烟叶内钼含量最高的县是师宗县，平均含量为0.377 mg/kg，最大值为2.687 mg/kg，但是变异系数较大，达到79.93%。烟叶内钼含量最少的是马龙县，钼含量平均值为0.088 mg/kg，最大值为0.345 mg/kg，均为曲靖烟区最小值，变异系数却达到92.90%。变异系数最小的地区是宣威市，变异系数为36.27%，样本中烟叶内钼含量相对较为稳定。各县所取得样本中烟叶钼含量最小值均为痕量。

图1 中部叶钼含量频率分布曲线

表2 不同烟区烟叶钼含量状况

2.3 土壤有效钼与烟叶钼含量的关系

按照土壤丰缺指标将土壤有效钼含量分为5组（图2），计算各组的土壤有效钼及组内烤烟钼平均含量发现，曲靖烟区烟叶钼含量随土壤有效钼含量增高而增高，这与穆童等［9］研究结果相一致。在土壤有效钼含量低于0.30 mg/kg时，烟叶钼含量随土壤有效钼含量的增高而明显增高；当土壤有效钼含量介于0.20～ 0.30 mg/kg时，烟叶中钼含量增速最大；当土壤有效钼含量大于0.30 mg/kg时，烟叶钼含量增速明显减慢，但烟叶钼整体含量仍呈增加趋势。运用方差分析比较不同分组间烤烟钼含量的差异，经F测验达到显著水平，并进一步多重比较。结果（表3）表明，各组土壤有效钼含量均达到1%的极显著水平的差异，当土壤有效钼含量＜0.30 mg/kg时，烟叶钼含量差异极显著；土壤有效钼含量＞0.30 mg/kg与土壤有效钼含量为0.20～0.30 mg/kg的烟叶钼含量差异不显著。

图2 土壤有效钼含量与烟叶钼含量变化趋势

表3 土壤有效钼含量对烟叶钼含量的影响

由图2和表3分析可知，土壤有效钼含量为0.30 mg/kg时是影响烤烟钼的阈值。当土壤有效钼含量低于0.30 mg/kg时，土壤有效钼含量可能是影响烟叶钼含量的重要因素。当土壤有效钼含量高于0.30 mg/kg时，土壤有效钼含量与烟叶钼含量的相关性不显著。

剔除异常值后，对曲靖烟区1 435个土壤样品和烤烟钼含量进行相关性分析如图3，两者具有极显著正相关关系，表现为烟叶钼含量随着土壤有效钼含量的增加而增加，与分组结果一致，相关系数为0.211，对二者进行线性相关分析，建立线性回归模型得出回归方程（图 3）：y=0.482 9x+0.090 7。

图3 土壤有效钼含量与烟叶钼含量的关系

2.4 烟叶钼含量与感官质量的关系分析

将中海拔红壤烟区烟叶钼含量分为3个等级：I小于0.1 mg/kg（烟叶钼含量不足）、II 0.1～0.3 mg/kg（烟叶钼含量适宜）、III大于0.3 mg/kg（烟叶钼含量充足），分别求出各组相对应的各指标分值进行差异比较。再以0.05 mg/kg为组距将中海拔红壤烟区烟叶样品钼含量分组，分别统计每组烟叶各指标分值，构建回归关系图（图 4）。

2.4.1 烟叶钼含量与烟叶质量特征的关系分析

当烟叶钼含量＞0.3 mg/kg时，烟叶的香气质、香气量、杂气分值最高，当烟叶钼含量在0.1～0.3 mg/kg之间时，烟叶的余味和燃烧性分值高于其余两组，当烟叶钼含量＜0.1 mg/kg时，烟叶的刺激性分值最高，灰色分值最低。

将烟叶钼含量与烟叶质量特征构建回归关系如图4：烟叶香气质、香气量、余味和灰色呈先增高后降低的趋势，当钼含量处于0～0.35 mg/kg水平时，烟叶香气质、香气量、余味和灰色随烟叶钼含量的增高而增高，当烟叶钼含量＞0.35 mg/kg时，烟叶钼含量呈下降趋势。烟叶刺激性呈先降低后升高的趋势，当烟叶钼含量＜0.35 mg/kg时，烟叶刺激性分值随烟叶钼含量的升高而降低，当烟叶钼含量＞0.35 mg/kg时，烟叶刺激性分值升高。烟叶杂气分值随烟叶钼含量的增加呈现先降低后升高的趋势。烟叶燃烧性与烟叶钼含量未有明显相关关系。

2.4.2 烟叶钼与烟叶风格特征的关系分析

当烟叶钼含量＞0.3 mg/kg时烟叶浓度和劲头分值最大，表明该组样品烟气劲头最大、浓度最浓。当烟叶钼含量处于0.1～0.3 mg/kg时，该组烟叶香型分值最高，表明烟叶越接近清香型。

图4 烟叶钼含量与感官质量的关系分析

将烟叶钼含量与烟叶风格特征构建回归关系如图5：烟叶浓度随烟叶钼含量的升高而呈现先增加后不变的趋势，当烟叶钼含量小于0.4 mg/kg时，浓度随烟叶钼含量的升高而升高，当烟叶钼含量＞0.4 mg/kg时，浓度增长曲线逐渐平缓；烟叶劲头随烟叶钼含量增高而呈先升高后降低的变化趋势，当烟叶钼含量为0.32 mg/kg时，烟叶劲头分值最大；烟叶香型与烟叶钼含量未呈明显的变化特征。

2.4.3 烟叶钼与烟叶烟气特征的关系分析

当烟叶钼含量处于0.1～0.3 mg/kg时，烟气成团性分值最高，说明烟气成团性较好；当烟叶钼含量＜0.1 mg/kg时，烟气干燥感、甜度和柔和性分值最高，说明烟气干燥感较湿润柔和，甜度明显。

将烟叶钼含量与烟叶烟气特征构建回归关系得出图6：烟气甜度和柔和性均随烟叶钼含量的升高而呈现先降低后升高的趋势，当烟叶钼含量为0.3 mg/kg时，烟气甜度和柔和性分值均为最低。而烟叶钼含量与烟气成团性和干燥感回归关系不明显。

图5 烟叶钼含量与烟叶风格特征的关系分析

图6 烟叶钼含量与烟气特征指标关系分析

3 结论与讨论

3.1 曲靖烟区土壤-烤烟钼分布状况

曲靖烟区土壤有效钼含量为0.199 mg/kg，高于江西［10］、湖南［11］、广西［12］，低于贵州［13］、福建［14］地区。地区内土壤钼含量变异系数较大，达到93.23%，数据分散，变幅为痕量～1.966 mg/kg。一般认为，土壤有效钼含量低于0.15 mg/kg为缺钼土壤，曲靖烟区此类土壤占比为50.03%，对此类土壤施用钼肥效果最为显著。曲靖烟区土壤有效钼含量高于0.3 mg/kg的土壤占比16.60%，此类土壤应控制其钼含量，避免对烟株造成毒害作用。

曲靖烟区烟叶钼的平均含量为0.227 mg/kg，变幅较大，烟叶钼含量介于痕量～2.687 mg/kg，变异系数达到71.45%。师宗县烟叶钼含量最高，达到0.377 mg/kg，显著高于其他各县。马龙县烟叶钼含量最低，仅为0.088 mg/kg，显著低于其他各县。

3.2 曲靖烟区土壤有效钼对烤烟钼含量的影响

当土壤有效钼含量低于0.3 mg/kg时，烟叶钼含量随土壤有效钼含量的增高而明显增高，其中当土壤有效钼含量介于0.2～0.3 mg/kg时，烟叶中钼含量增速最快，当土壤有效钼含量大于0.3 mg/kg时，烟叶钼含量增速减慢。土壤有效钼含量＞0.30 mg/kg的小组与土壤有效钼含量处于0.2～0.3 mg/kg的小组烟叶钼含量无显著差异。0.30 mg/kg可能是土壤有效钼的阈值。这可能与烟草对钼元素的吸收机理有关，但目前植物对钼的吸收转运机制尚未有定论［15］，一部分学者认为钼进入植物体是一种被动运输，植物体内的钼含量与溶液中的钼含量呈正比，改变温度以及加入抑制剂均不影响根系对钼的吸收；但大多数学者认为植物对钼的吸收是主动运输的过程［1，16］。

3.3 烟叶钼对烤烟感官质量的影响

对曲靖中海拔红壤烟区烟叶钼含量与质量特征指标进行分析后得出，不同组别烟叶钼含量对烟叶质量特征影响不同。烟叶香气质、香气量、余味和灰色随烟叶钼含量的升高呈先升高后降低的趋势。当烟叶钼含量为0.372 mg/kg时烟叶香气质、香气量得分最高，当烟叶钼含量为0.348 mg/kg时烟叶余味得分最高，当烟叶钼含量为0.318 mg/kg时烟叶灰色得分最高。烟叶杂气、刺激性得分随烟叶钼含量的升高而呈现先降低后升高的趋势。当烟叶钼含量为0.196 mg/kg时，烟叶杂气得分最低，当烟叶钼含量为0.314 mg/kg时烟叶刺激性得分最低。烟叶燃烧性与烟叶钼含量关系不明显。

对曲靖中海拔红壤烟区烟叶钼含量与风格特征指标进行分析后得出，不同组别烟叶钼含量对烟叶风格特征影响不同。烟叶浓度随烟叶钼含量的增加而呈现先升高后趋于平缓的变化趋势，烟叶劲头随烟叶钼含量的升高而呈现先升高后降低的趋势。当烟叶钼含量为0.478 mg/kg时烟叶烟气浓度得分最高。当烟叶钼含量为0.328 mg/kg时，烟气劲头得分最高。烟叶香型与烟叶钼含量关系不明显。

对曲靖中海拔红壤烟区烟叶钼含量与烟气特征指标进行分析后得出，不同组别烟叶钼含量对烟气风格特征影响不同。烟叶甜度和柔和性得分随烟叶钼含量升高均呈现先降低后升高的趋势。当烟叶钼含量为0.299 mg/kg时烟气甜度得分最高，当烟叶钼含量为0.341 mg/kg时烟气柔和性得分最高。烟气成团性得分随烟叶钼含量升高而呈现先升高后降低的趋势，烟气干燥感得分随烟叶钼含量升高而呈现先降低后升高的趋势。