红河烟区C3F等级烟叶的中、微量元素含量

阮亚男，付亚丽，唐佐芯，夏体渊，任 禛，陈泽斌*

(1.昆明学院农学与生命科学学院，云南 昆明 650214；2.云南省烟草公司红河州公司技术中心，云南 弥勒 652300；3.昆明学院创新创业学院，云南 昆明 650214；4.昆明学院科技处，云南 昆明 650214)

中量和微量元素是烟草生长发育的必要元素，并且是影响烟草质量的重要因素之一。有研究显示[1-3]，烟叶中的Cu、Zn、Mn、Fe、Ca、Mg等元素对烟叶香气质量和数量有显著影响，当其含量适中时，可增加烟叶中的糠醛、二氢大马酮、大马酮、巨豆三烯酮等重要的致香物质含量。【研究意义】红河烟区是红云红河集团最大的“四大核心原料区”之一，在云南省优质烟草原料生产与卷烟配方中均占有极其重要的地位[4-5]。因此，明确红河烟区烟叶中、微量元素含量，对提升红河州烟草生产水平，实现高质高产具有重要意义。【前人研究进展】石翔[6]研究了遵义市10个烟区的烤烟营养元素。发现遵义烟叶中Ca、Zn的含量大多较适中，Mn含量适中或较高，Mg、Cu和Fe的含量在低或适当水平。宁扬[7]认为，百色烟叶Ca含量较高，Cu、Zn、Mn含量适宜，而Mg、Fe含量不足。徐雪芹等[8]对广西4个主烟区烟叶中、微量元素进行研究，结果表明，靖西、罗城、南丹和富川的烟叶Fe含量偏高，Mn含量偏低，Zn含量适中。【本研究切入点】尽管前人已经对烟叶的中、微量元素含量做了大量研究，但是关于红河烟区C3F等级烟叶的中、微量元素含量的研究还未见报道。【拟解决的关键问题】为此，本研究以2018年红河州8个烟叶主产区的300份C3F等级烟叶为研究对象，对其中、微量元素含量进行测定分析，明确红河烟区C3F等级烟叶的中、微量元素丰缺状况，为烟叶生产及烟叶品质的提升提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 样品来源

烟叶样品取自红河州的建水县、泸西县、弥勒县、蒙自市、开远市、屏边县、个旧市、石屏市8个烟叶主产区，54个乡(镇)，选用烟叶品种皆为K326，共计采样300份。在每个烟区选择具有代表该区烟叶生产水平的乡(镇)，通过分级定叶的方法，在每个烟区随机选择C3F(中橘三)烟叶5 kg，烟叶等级由专业分级人员根据“GB2635-92烤烟”标准进行评估。

1.2 测定指标及方法

参照《中华人民共和国农业行业标准》测定烟叶中的铜、锌、锰、铁元素含量，参照《烟草行业标准》测定钙、镁元素含量。

1.3 烟叶中、微量元素评价

烟叶中、微量元素含量的评价标准参照陈雪[9]的研究进行(表1)。

1.4 数据分析

用SPSS 19.0和Microsoft Excel 2010进行数据统计。

2 结果与分析

2.1 红河烟区不同县(市)烟叶铜含量分布

从表1可见，8个县(市)烟叶铜含量平均值除个旧(15.36)偏高外，其他烟区均处于适中水平(6～15 mg·kg-1)。但值得注意的是，8个县(市)烟叶铜元素含量变异系数均较大，说明红河烟区烟叶铜元素含量普遍不稳定。如屏边烟叶铜元素含量在适中水平甚至无分布，而个旧所占比例却高达70.00 %。除个旧外，其余7个县(市)烟叶铜含量在较低水平都有分布，以屏边(75.00 %)所占比例最高，说明屏边烟叶大部分缺铜。除开远外，其余烟区烟叶铜元素含量在较高水平内皆有分布，而个旧(30.00 %)所占比例最高，且在低于适中水平的范围内没有分布，说明个旧的烟叶基本不缺铜。

表1 红河烟区不同县(市)植烟铜元素含量分布

2.2 红河烟区不同县(市)烟叶锌含量分布

由表2可知，8个县(市)中，蒙自、开远锌元素含量平均值较高，其他县(市)均在适中水平(20～50 mg·kg-1)。屏边烟叶锌元素含量变异系数及变幅最小，且变幅范围全都分布在适中水平，说明屏边烟叶锌元素含量分布最稳定；个旧、石屏、泸西次之。开远变异系数最大，变幅也最大，说明开远的烟叶锌元素含量分布最不稳定。8个县(市)中，以屏边烟叶锌含量最适中，泸西、弥勒、石屏有小部分烟叶锌元素含量低于适中水平。除屏边外，7个县(市)有近40 %的烟叶样品锌元素含量高于适中水平，说明红河大部分烟区的烟叶都不缺锌。

表2 红河烟区不同县(市)植烟锌元素含量分布

2.3 红河烟区不同县(市)烟叶锰含量分布

从表3可知，8个县(市)烟叶锰元素含量平均值，屏边、个旧、石屏处于较高水平(200～500 mg·kg-1)，其他县(市)均处于适中水平(50～200 mg·kg-1)。8个县(市)中，蒙自变异系数最小，且在较低水平内未见分布。弥勒变异系数最高，在较低、适中、较高、高水平皆有分布，说明蒙自烟叶锰元素含量相对稳定，而弥勒最不稳定。除建水、蒙自、个旧外，其他烟区烟叶锰元素含量在较低水平均有分布。其中，屏边(50 %)所占比例最高，说明屏边一半的烟区烟叶缺锰。8个县(市)烟叶锰元素含量在高于适中水平的范围内都有分布，且个旧所占比例高达60 %，说明个旧大部分烟叶锰元素含量较高。

表3 红河烟区不同县(市)植烟锰元素含量分布

2.4 红河烟区不同县(市)烟叶铁含量分布

由表4可知，8个县(市)烟叶铁元素含量平均值，除建水处于较高水平外(120～200 mg·kg-1)，其余县(市)均处于高水平(> 200 mg·kg-1)。建水的变异系数和变幅均最小，说明其铁元素含量分布最稳定；泸西变异系数、变幅最大，则说明泸西烟叶铁元素含量分布最不稳定。8个县(市)烟叶铁元素含量在低或较低水平都无分布，而在较高或高水平均有分布，说明红河州烟叶不缺铁。

表4 红河烟区不同县市植烟铁元素含量分布

2.5 红河烟区不同县(市)烟叶钙含量分布

从表5可以看出，8个县(市)烟叶钙元素含量平均值均处于适中水平(1.7～3.4 mg·kg-1)。弥勒变异系数和变幅最大，说明其钙元素含量分布最不稳定；开远变异系数、变幅范围都最小，且变幅范围均处于适中水平，说明开远烟叶钙含量分布最稳定。除屏边、个旧外，其它烟区烟叶钙元素含量在适中水平均有分布，由低到高为石屏、建水、弥勒、蒙自、泸西、开远。除开远外，其余县(市)烟叶钙元素含量在较低水平皆有分布，以屏边、个旧最突出，其比例为100.00 %，说明屏边、个旧烟叶大面积缺钙，建水、泸西、弥勒、蒙自、石屏部分烟叶钙元素含量较低。

表5 红河烟区不同县市植烟钙元素含量分布

2.6 红河烟区不同县(市)烟叶镁含量分布

由表6可知，8个县(市)烟叶镁元素含量平均值仅泸西、屏边适中(0.5～0.9 mg·kg-1)，其余县(市)均低于适中水平(0.2～0.5 mg·kg-1)。其中，屏边变异系数和变幅最小，说明屏边烟叶镁元素含量分布最稳定；个旧变异系数最大，说明其镁元素含量相较于其他县(市)最不稳定。8个县(市)烟叶镁元素含量在适中水平所占比例从高到低为泸西、屏边、建水、开远、石屏、弥勒、蒙自、个旧。8个烟区烟叶样品的镁含量90.00 %偏低，说明红河烟区大部分烟叶缺镁。

表6 红河烟区不同县市植烟镁元素含量分布

3 讨 论

对2018年红河州8个县(市)300份C3F等级烟叶的中、微量元素含量进行分析发现，屏边75.00 %的烟叶缺铜元素，建水、泸西、弥勒、蒙自、开远、石屏也有约52.62 %的烟叶缺铜元素；个旧30.00 %的烟叶铜元素含量较高。在栽培品种相同条件下，造成这种变异的原因可能与各烟区的土壤类型及其有效铜含量水平、铜肥施用措施等的差异有关。烟草是喜铜作物，当烟叶缺铜时，会减低总糖和还原糖的含量，阻碍烟叶的生长发育，影响烟叶风味等[10-11]。胡国松等[10]研究发现，在碱性土壤上施用不溶性赤铜矿和黑铜矿远不及硫酸铜有效。有研究表明[11]，在烤烟团棵期喷施0.1 %的CuSO4叶面肥可显著提高烟叶中的铜含量以及烟叶产量值。因此，建议屏边及其他缺铜的烟区在烟叶生产上可以用CuSO4来提高烟叶铜含量，但要注意CuSO4施用于酸性土壤时，需与适量生石灰配施。另外，增加钙肥用量也能提高烟叶中铜的含量[12]。同时烟叶中的铜含量过高会降低烟碱含量，影响优质烟叶的品质和产量[13]。所以，个旧烟区在生产中，应少施铜肥，将其控制在适中水平。

屏边、个旧烟叶锌含量在适中水平的占比分别为100.00 %和90 %，说明在8个烟叶主产区中，这2个烟区最适和种植烤烟。原因可能是其土壤有效锌含量较为丰富，能为烤烟生长发育提供足够的锌元素，当然也不能排除烟农在烤烟生长后期增施锌肥的缘故。泸西、弥勒、石屏小部分烟叶锌偏低，锌能促进烟叶的化学配位、香气质量、香气量和回味[14]，而烟叶缺锌会降低其内在质量。因此，这部分烟区在生产中应适当增施锌肥，可用硫酸锌作叶面追肥，直接喷施于烟叶表面。如刘国顺[15]等研究表明，当烟田施用硫酸锌30 kg·hm-2时，便可提高上等烟比例和均价。除屏边外的7个烟区有近40 %的烟叶锌含量偏高，然而锌过量会降低烟叶的烟碱含量[14]。所以这部分烟区在生产中要适当减少施用锌肥，将其控制在适中水平。

屏边50 %的烟叶锰含量不足，个旧烟叶锰含量60 %偏高，引起这种较大变异的原因与两地区间的土壤结构、质地，有效锰含量、土壤酸碱度有较大关系。此外，石屏、开远、泸西、弥勒4个烟区也有少部分烟叶缺锰；个旧烟叶锰含量最高，石屏、蒙自、弥勒、屏边、建水、泸西、开远次之。锰是参与植物呼吸、氧化还原、叶绿素同化、铁活化和其他反应的重要因素，烟叶缺锰会间接影响烟叶品质[16]。因此，建议屏边在进行烟草生产时适量增施锰肥；可用硫酸锰作叶面追肥，在烤烟团棵期均匀喷施在烟叶表面。如查录云等[16]研究表明，硫酸锰在烟叶生产中作叶面喷肥效果最好，且溶液浓度以4000×10-6为宜，用量为7.5 kg·hm-2。适量的锰肥可促进烟叶成熟，增加其含油量、光泽和弹性，反之会引起烟草锰毒害，降低烤烟产量和品质[10]。所以，烟叶锰含量偏高的烟区在生产上建议少施锰肥，降低烟叶锰含量至适中水平。此外，锌的施用可以减少植物中的锰含量[17]，但是要控制其施用比例。

红河烟区烟叶铁含量整体较高，原因可能是由于红河烟区的土壤有效铁含量偏高所致。但铁含量过高易使烟叶挂灰，且对烤烟香味存在负效应[10]。因此，建议全区在烟叶生产中少施或不施铁肥，并将其控制在适中水平。铁与锰之间存在着强烈的拮抗关系，增加土壤中的锰含量可减少植物对铁的吸收[18]，施锌也可以降低植株中铁的含量[17]。

屏边、个旧烟叶整体缺钙，这可能是因两地土壤中的有效钙含量总体较低所致。此外，建水、泸西、弥勒、蒙自、石屏也有部分烟叶钙含量不足。钙是烟草灰分中的主要成分，烟叶缺钙会抑制其根系及叶片生长[10]。丁永乐等[12]研究发现，施用钙肥不仅能提升烟叶钙含量，还能提升其铜含量。所以针对烟叶钙含量偏低的烟区在生产中可适量增施过磷酸钙和钙镁磷肥，为烤烟生长提供充足的钙肥。

红河州大部分烟叶缺镁，个旧(90 %)烟叶缺镁最严重，其次是蒙自、弥勒、石屏、开远、建水、屏边、泸西。原因可能是各烟区土壤有效镁含量偏低或烟农在生产中不注重施用镁肥的缘故。镁是促进烟草生长发育、品质和产量不可或缺的微量元素之一，镁含量较低会引起烟叶叶尖和叶缘萎缩或卷曲，制成的烟叶颜色呈灰色，其光泽度、含油量、弹性也随之变差[19-21]。李明德等[22]研究表明，将熟石灰450 kg·hm-2和硫酸镁150 kg·hm-2均匀混施于烟田中，可有效提升烟叶镁含量。因此，建议全区在生产中可以用熟石灰与硫酸镁混匀配施提升土壤有效镁含量，从而提升烟叶的镁含量。

赵晓绕等[23]研究发现，罗平烟区烟叶铜、锌、锰的平均含量处于适中水平，铁含量较高，钙、镁含量较低；与本研究结果的差异在于罗平烟叶缺钙，而红河州烟叶钙含量适中。陈雪等[9]研究表明，毕节地区烟叶铜、锌、钙含量适宜，锰、铁含量在较高或高水平,镁含量较低；与本研究的结果不一致。原因一方面可能与不同产区间的地形、海拔及气候差异有关；另一方面与不同类型土壤的pH值差异，肥力水平的高低，中、微量元素含量的分布差异有关，此外，还可能由各产烟区的耕作制度、栽培品种、微肥施用情况的不同所导致。适宜的中、微量元素既是生产优质烟叶必不可少的条件之一，也是目前烟草科技工作者面临的一项重大任务。调控烟叶中、微量元素含量是实现优质烟叶生产的重要农艺措施，但是不同产烟区所调控的目标及措施应各有侧重。为了更科学、合理地指导红河州优质烟叶生产，下一步应更全面的定期了解红河州各烟区烟叶中、微量元素含量分布情况，以及土壤的中、微量元素在不同烟叶部位间的转移规律，然后根据当地栽种情况制定合理有效的施肥方案，及时补充烟叶所缺乏的中、微量元素。

4 结 论

红河州8个县(市)烟叶的铜、锌、锰、铁、钙、镁的含量分布均存在不同程度的变异。总体来说，个旧烟叶平均铜含量较高，其他7个县(市)均适中。蒙自、开远烟叶锌含量平均值过高，其它6个县(市)均适宜。烟叶锰含量平均值除屏边、个旧、石屏偏高外，其它县(市)均适中。烟叶平均铁含量普遍较高，平均钙含量均适中。8个县(市)烟叶镁含量大部分偏低。建议结合烟叶中、微量元素含量的丰缺状况调整施肥方案，合理配施，提升烟叶品质。