基于高碳基肥不同采收方式对邵阳烤烟上六片烟叶质量的影响

邹凯, 汪坤, 隆准, 蒋涛, 张超, 王留建, 姬小明, 陈梦思

(1.湖南省烟草公司邵阳市公司 湖南 邵阳 422200； 2.河南农业大学烟草学院，河南 郑州 450002； 3.中国烟叶公司 北京 100055)

烤烟上部叶产量占整株产量的很大比重，在香气量和吃味强度方面比中下部叶有一定优势，有很大的工业利用潜力[1]。国外上部叶利用率远超国内，原因是中国大部分地区烤烟上部叶叶片厚、结构密、颜色深、填充性差、内在化学成分不协调、刺激性较大等问题突出，导致在上部叶可用性整体偏低[2-4]。烟叶的质量与田间环境和采收方式关系密切，合理的采收方式可以改善上部叶质量[5-6]。陈刚等[7]研究表明，移栽后125 d的上六片一次性采收烟叶外观质量和感官质量最优；许自成等[8]研究发现，上部叶带茎砍烤可协调烟叶内在化学成分，提升香气质量；仙立国等[9]研究结果显示，翠碧一号上部叶最佳采收方式为六片叶充分成熟时一次采收烘烤。高碳基土壤修复肥是一种以生物炭为主体的高碳量、低氮量的肥料。李文渊等[10]研究表明，1 350 kg·hm-2高碳基肥料的施用量能提高中部烟叶中性致香物质含量；周小红[11]研究发现，高碳基土壤修复肥可以提高烤烟产量和产值；张志浩等[12]试验结果显示，许昌烟区高碳基肥的施用量为1 500 kg·hm-2时，改善烤后烟化学品质效果最佳。邵阳地区烟稻轮作的模式导致上部叶化学成分不协调、可用性差[13]。本研究针对邵阳烟区存在的问题，设计了施用高碳基肥料后的不同采收方式，旨在选择基于高碳基肥料条件下适宜于该烟区的采收方式，改善上部烟叶的品质，提高上部烟叶的可用性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试烤烟品种为云烟87。

供试高碳基肥由生物炭、植物油粕、腐殖酸、矿物肥、多种微量元素等组成，由河南惠农土质保育研发有限公司提供。总养分为7.9%，生物炭含量≥20%，N含量为3.1%，P2O5含量为1.8%，K2O含量为2.9%，有机质含量为720 g·kg-1，氯离子含量为0.5%，粗脂肪含量为2.9%。

试验地土壤为水稻土。土壤有机质含量为46.93 g·kg-1，pH值为5.25，速效磷为24.96 mg·kg-1，速效钾为109.84 mg·kg-1，碱解氮为76.32 mg·kg-1(施肥前取样测定；pH值、有机质、速效磷、速效钾、碱解氮的测定参照文献[14])。

1.2 试验设计

试验于2019年3月至9月在湖南省邵阳河伯乡杨田村进行。

试验共设4个处理，采用随机区组排列，3次重复，每个小区5行，行距1.2 m，株距0.5 m。试验设计如表1所示，各处理基肥施用方式均为起垄后条施，追肥用量一致。

烟苗移栽时间为2019-03-09，试验田各处理所有农事操作要求在同1 d内完成，其他田间管理措施均按当地烟叶优质生产技术方案操作。

处理T1第一次采收时期为从下至上第三片达成熟标准，第二次采收时期为顶叶达成熟标准；处理CK,T2,T3均为顶叶达成熟标准后采收(成熟标准：主脉发白，支脉大部分变白，叶面呈浅黄色至淡黄色，有黄色成熟斑，叶耳浅黄色，叶尖带黄白色，叶面起皱。)

1.3 测定项目及方法

试验各处理小区选取代表性上部B2F初烤烟1.0 kg用于指标的测定。

1.3.1 物理特性测定 烤烟含梗率、叶质质量、厚度、填充值、拉力的测定参照文献[15]。

1.3.2 多酚物质测定 采用YC/T 202—2006[16]测定烟草中多酚类物质含量。

表1 各处理施肥及采收方式示意表Table 1 Schematic table of fertilization and harvesting methods for each treatment kg·hm-2

1.3.3 常规化学成分及中性致香物质测定 烟碱、总糖、还原糖、钾和氯含量的测定，氮碱比、糖碱比、钾氯比参照文献[17]；中性香味物质测定参照文献[18]。

1.3.4 感官评吸质量测定 参考文献[17]进行感官评吸质量的测定。

1.3.5 产量和经济指标测定 根据烟叶分级数据计算烤后烟的产量、产值、均价、上中等烟比例等经济指标[19]。

2 结果与分析

2.1 不同采收方式对烤后烟叶物理特性的影响

由表2可知，高碳基肥的处理含梗率显著低于常规施肥处理，分别较CK降低4.77%，3.68%，11.02%；带茎采收处理(T3)的含梗率最低，较T1和T2分别降低5.97%和7.08%；施用高碳基肥的一次性采收处理(T2)的填充值，较常规施肥的一次性采收处理(CK)显著降低7.56%；同为高碳基肥处理，T3处理的填充值较T1和T2分别降低5.90%和1.04%；带茎采收处理(T3)的拉力较其他处理分别增加11.93%，19.03%，4.59%；叶质质量以T3处理最高，较处理CK，T1，T2分别显著增加14.06%，31.04%，3.91%。

表2 不同采收方式对烤后烟物理特性的影响Table 2 Effects of different harvesting methods on physical properties of flue-cured tobacco

2.2 不同采收方式对烤后烟叶常规化学成分的影响

如表3所示，施用高碳基肥的一次性采收处理(T2)的总糖和还原糖含量分别较常规施肥的一次性采收处理(CK)增加5.73%和7.60%；同为高碳基肥处理，T3处理的总糖含量较T1，T2分别增加10.36%，2.44%；还原糖含量较T1，T2分别增加12.31%，3.83%；高碳基肥处理(T1，T2，T3)的烟碱含量分别较CK降低6.60%，5.16%，9.04%；T3处理的烟碱含量最低，较T1和T2分别降低2.29%和3.69%；T3处理的钾含量最高，较CK，T1和T2处理分别增加4.85%，7.31%，1.74%；T2处理的总氮含量较CK降低6.54%；高碳基肥处理(T1，T2，T3)的糖碱比分别较CK处理显著增加6.13%，13.23%，21.87%；T3处理的糖碱比较T1和T2增加14.83%和7.63%。

2.3 不同采收方式对烤后烟叶多酚类物质含量的影响

由表4可知，高碳基肥处理(T2，T3)的多酚类物质总量显著高于常规处理(CK)。施用高碳基肥的一次性采收处理(T2)的绿原酸、芸香苷、莨菪亭含量和多酚物质总量，分别较常规施肥的一次性采收处理(CK)增加6.94%，13.42%，23.53%和10.96%；T3处理的绿原酸和芸香苷含量较T1，T2处理分别显著增加9.99%和16.00%，1.96%和2.96%；处理T3的多酚物质总量最高，较CK，T1，T2分别增加13.53%，12.56%，2.31%。

表3 不同采收方式对烤后烟叶常规化学成分的影响Table 3 Effects of different harvesting methods on conventional chemical components of flue-cured tobacco

表4 不同采收方式对烤后烟叶多酚类物质含量的影响Table 4 Effects of different harvesting methods on

2.4 不同采收方式对烤后烟叶中性致香物质含量的影响

如表5所示，各处理的美拉德反应产物和类胡萝卜素降解产物类致香物质含量均表现为T3处理最高。处理T3的美拉德反应产物类致香物质含量较CK，T1，T2分别增加10.08%，13.38%，4.49%；处理T3的类胡萝卜素降解产物类致香物质含量较CK，T1，T2分别增加14.34%，12.43%和2.86%；施用高碳基肥的一次性采收处理(T2)的美拉德反应产物和类胡萝卜素降解产物类致香物质含量较常规施肥的一次性采收处理(CK)分别增加5.35%和11.16%。新植二烯含量和致香物质总量各处理之间均表现为T3>T2>T1>CK，T3处理的新植二烯含量较CK，T1，T2分别增加12.41%，8.91%，4.92%，T3处理的致香物质总量较CK，T1，T2分别增加12.42%，9.68%，4.30%；T2处理的新植二烯含量和致香物质总量较CK分别增加7.14%和7.78%。

表5 不同采收方式对烤后烟叶中性致香物质含量的影响Table 5 Effects of different harvesting methods on the content of neutral aromatic substances in flue-cured tobacco μg·g-1

2.5 不同采收方式对烤后烟叶感官评吸质量的影响

由表6可知，施用高碳基肥处理(T1，T2，T3)的香气质和香气量较常规施肥处理(CK)分别增加1.67%和3.39%，3.33%和6.78%，6.67%和10.17%；T3处理的香气质和香气量较T1，T2分别增加4.92%和6.56%，3.23%和3.17%；T2处理的烟气浓度较CK增加8.47%；T2处理的刺激性较CK降低3.33%，T3处理的刺激性较T1，T2均降低1.69%；各处理总得分表现为T3>T2>T1>CK，T2处理较CK提升3.86%，T3处理较T1和T2分别高出4.21%和1.07%。

2.6 不同采收方式对烤后烟叶上部叶经济指标的影响

由表7可知，产量方面高碳基肥处理(T1，T2，T3)较CK最大增加8.58%；T2处理的产值较CK增加9.5%；T3处理的产值较T1和T2分别增加11.84%和2.92%；T2处理的中上等烟比例较CK增加5.45%；T3处理的中上等烟比例较T1和T2分别增加6.09和0.81个百分点；T2处理的均价较CK增加2.73%，T3处理的均价较T1和T2分别增加4.03%和1.03%；带茎砍烤，茎秆占一定体积，装烟量上较其他处理最大降幅为18.9%；带茎烟叶水分多，所需调制时长增加，煤电成本也随之增加，处理T3的一次上烤煤电成本较其他处理最大增加18.15%。

表6 不同采收方式对烤后烟叶感官评吸质量的影响Table 6 Effects of different harvesting methods on the sensory quality evaluation of flue-cured tobacco 分

表7 不同采收方式对烤后烟叶上部叶经济指标的影响Table 7 The influence of different harvesting methods on the economic indicators of the upper leaf

3 结论与讨论

烤烟叶片的物理特性可以反映烟叶田间生长的状况和成熟度，同时也是检测烟叶内含物质充实与否的重要条件，对烟叶的品质产生直接影响[20]。本试验研究发现，高碳基肥的施入降低了烟叶的含梗率，带茎砍烤(T3)和一次性采收(T2)降低了烟叶的填充值，增加了叶片的拉力和叶质质量，符合填充值和含梗率较低、叶质质量较高的烟叶内在品质较好的研究规律[21]。烤后烟质量常规化学成分的含量和协调性对烟叶内在品质至关重要，是决定评吸质量和烟气特性等质量特性的内在因素[22]。本试验表明，施用高碳基肥后一次性采收和带茎砍烤可提升烟叶的总糖、还原糖和钾含量，同时带茎砍烤对降低烟碱含量有一定的效用。这与汪健等[23]研究一致。优质烤烟适宜的糖碱比为6.0～10.0，以接近10.0最好[24]。本试验中带茎砍烤的糖碱比更接近于优质烤烟。可能是由于带茎砍烤和一次性采收使得烟叶充分成熟，并且在烘烤过程中茎秆中的水分不断进入到烟叶中，使得烟叶中的内在物质分解、转化充分[25]。

烤后烟叶的香气质、香气量与多酚类物质的含量有密不可分的联系[26]。本试验结果表明，施用高碳基肥后上六片带茎砍烤和一次性采收有助于上部烟叶的多酚物质含量增加。烟叶香气是烤烟吸食风格特色和品质的重要组成部分，在烟叶中致香物质的含量、种类都对烟叶的香气质、香气量有着重大的影响[27]。本试验中带茎砍烤可提升烟叶的新植二烯含量和中性致香物质总量。这与胡润岭[28]的研究一致。同时，高碳基肥处理的带茎砍烤和一次性采收可提升烟叶感官评吸质量。这可能是因为高碳基肥料中的生物炭可以调控土壤养分平衡，提高土壤碳氮比，不同程度提高烟叶碳氮关键酶活性，有利于促进烟株的碳氮代谢平衡[29]。这种平衡有助于内含物质的转化，进而增加中性致香物质含量。同时，带茎采收的烟叶成熟度较高，茎秆中的营养物质向烟叶中转移[9]。

本试验结果表明，高碳基肥的施入和带茎采收可以提升上六片的中上等烟比例，同时烟叶整体质量的提升，均价也随之增加。这可能是由于采收次数的减少，烟叶充分成熟，其内在化学成分更为协调，在一定程度上提升了烟叶的油分等外观质量，增加了烟叶的收购等级[8]。但带茎采收单次装烟量不及其他处理，煤电成本也要高于一次性采收。这与带茎采收的采收、编竿难度和茎秆烤干所需时长有关。

本试验研究了高碳基肥料的施用和不同采收方式对上六片烟叶质量的影响，为邵阳施用高碳基肥后选取适宜的上六片采收方式提供了参考。综合结果表明，本试验条件下高碳基肥处理的带茎砍烤(T3)和一次性采收(T2)可以降低上六片的含梗率和填充值、烟碱和总氮含量，增加烟叶拉力和叶质质量、中性致香物质总量，提升烟叶的总糖、还原糖、钾含量和评吸质量，进而对提升上六片的品质、增加工业可用性有一定促进作用，对当地烟农的收入也有一定的提升。但是，对比采收时用工难度、成本、经济效益来说，一次性采收(T2)优于带茎采收(T3)，建议当地采取一次性采收(T2)的方式。