不同施硫量和硫素营养水平土壤对烟叶质量的影响

齐凌峰 赵羡波 季舜华 李菁菁 卓思楚 崔振伟 詹仁锋 陈善义 聂立璇 姜振锟 王超超

摘要 为研究不同硫肥施用量和硫素营养水平土壤对烟叶质量的影响，在含硫量>25、10～20和<10 mg/kg的土壤上分别施用0、30、60和90 kg/hm2的硫肥，分析比较不同处理烟叶质量的差异，包括外观质量、硫酸根离子含量和感官质量等方面。结果表明，施硫量过多不利于烟叶的外观质量和感官质量，且可能导致成品卷烟烟丝的硫酸根离子含量偏高。为了兼顾外观质量、化学成分和感官质量，施硫量不应超过60 kg/hm2，如果植烟土壤硫素营养水平超过25 mg/kg，施硫量应不超过30 kg/hm2。研究可为烟叶产区和卷烟工业企业合理施用硫肥、有效控制烟叶含硫量提供参考。

关键词 硫肥施用量；硫素营养水平；烟叶；质量；质量评价

中图分类号 S572；TS441   文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2024）09-0034-06

Effects of different sulfur application rates and sulfur nutrient levels on the

quality of tobacco leaves in soil

Abstract To study the effects of different sulfur fertilizer application rates and sulfur nutrient levels on the quality of tobacco leaves in soil， sulfur fertilizers of 0， 30， 60， and 90 kg/hm2 were applied to soils with sulfur content>25， 10-20， and<10 mg/kg， respectively. The differences in tobacco leaf quality among different treatments were analyzed and compared， including appearance quality， sulfate ion content， and sensory quality. The results indicated that excessive sulfur application was not conducive to the appearance and sensory quality of tobacco leaves， and may lead to a higher sulfate ion content in the finished cigarette tobacco. In order to balance appearance quality， chemical composition， and sensory quality， the sulfur application rate should not exceed 60 kg/hm2. If the sulfur nutrient level of tobacco planting soil exceeded 25 mg/kg， the sulfur application rate should not exceed 30 kg/hm2. The study could provide reference for tobacco production areas and cigarette industry enterprises to apply sulfur fertilizer reasonably and effectively control the sulfur content of tobacco leaves.

Keywords sulfur fertilizer application rate; sulfur nutrient level; tobacco leaf; quality; quality evaluation

硫是煙草生长过程中重要的营养元素之一，可促进烟草细胞膜结构和原生质等的形成，是蛋白质、叶绿素、维生素、生长素和辅酶等的组成部分[1-2]，对蛋白质的合成和降解具有调控作用，对根系生长和叶绿素的形成也有促进作用[3-5]；此外，硫与烟株体内代谢和氧化还原过程有一定关系[6-8]。因此，硫对烟草的生长、发育具有重要的生理作用。目前在烤烟生产中的钾素大多由硫酸钾提供，烟田中一般不缺硫，因此缺硫对烟叶品质影响的相关研究较少。实践中，硫元素营养过量（含量超过0.7%）会对烟叶质量产生不利影响，可能会引起产量下降、外观质量变劣和内在感官质量变差，主要表现为烟叶的香气质和香气量较差，杂气和刺激性增加等[9-11]。本研究开展不同施硫量和硫素营养水平土壤对烟叶质量影响的试验，分析比较不同处理烟叶质量的差异，目的在于为烟叶产区和卷烟工业企业合理施用硫肥、有效控制烟叶含硫量提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试品种和地块

供试品种为福建南平市建阳区主栽品种翠碧一号。

调研福建南平建阳区烟田土壤主要养分状况。土壤样品采集均统一在前茬作物收获后、施肥整地前完成；统一采用人工土钻钻取，多点混合，采集耕作层土壤；每个小样点的取土部位保证深度、上下土体以及数量一致。以土壤硫含量>25、10～20和<10 mg/kg为依据，将烟田土壤划分为高、中和低3个不同档次含硫量水平土壤。在每个档次烟田中选择0.133 hm2左右地势平坦、灌溉便利和土壤其他主要养分（有机质、碱解氮、速效钾和pH值等指标）接近的代表性烟田作为供试地块。筛选确定的供试地块，详情见表1。

1.2 硫肥施用量设计

每个不同硫水平土壤设置4个处理分别施用不同量的硫肥，如表2所示。其中，CK（不施硫），S1（低硫，30 kg/hm2），S2（中硫，60 kg/hm2），S3（高硫，90 kg/hm2）。每个处理3次重复，采用随机区组设计，各小区种烟约50株。每个小区的施肥量分别为氮肥83.4 kg/hm2，磷肥65.4 kg/hm2，钾肥317.85 kg/hm2，基肥补施用饼肥750 kg/hm2。各试验小区移栽、打顶、采收和烘烤参照2022年建阳翠碧一号生产技术方案执行。

1.3 试验样品制作

田间烟叶成熟烘烤完成后，剔除青黄、光滑和严重杂色等外观质量明显异常的烟叶，以《烤烟》（GB 2635—1992）为依据，制作原烟样品。样品制作完成后，放置于恒温恒湿箱内平衡水分3 d。

1.4 质量评价方法

1.4.1 外观质量评价  采用定性描述和定量评价相结合的方法。定性描述以《烤烟》（GB 2635—1992）为基础，定量评价以福建中烟《烟叶质量评价技术要求》为依据，对颜色、成熟度、结构、身份、油分和色度等外观质量品质因素各档次进行判定并赋分，如表3所示，分值越高，质量越高。外观质量分值按郑州烟草研究院外观质量品质因素加权公式计算，具体如下。

总分=颜色×0.3+成熟度×0.25+葉片结构×0.15+身份×0.12+油分×0.1+色度×0.08 （1）

1.4.2 硫酸根离子检测方法  利用Bruker傅里叶变换近红外光谱仪，检测硫酸根离子的含量。

1.4.3 感官质量评价方法  以《烟草及烟草制品 感官评价方法》（YC/T 138—1998）为基础，形成10分制烤烟感官质量评价方法。评价感官质量的指标（表4）包括风格特征（香型、甜感）、香气特征（香气质、香气量和杂气）、烟气特征（细腻度、浓度和劲头）以及口感特征（刺激性、余味），计算公式如下。

风格特征=香型×0.6+甜感×0.4 （2）

香气特征=香气质×0.4+香气量×0.3+杂气×0.3 （3）

烟气特征=细腻度×0.4+浓度×0.3+劲头×0.3 （4）

口感特征=刺激性×0.45+余味×0.55 （5）

质量特征=香气特征×0.55+烟气特征×0.2+口感特征×0.25 （6）

感官质量综合得分=风格特征×0.4+质量特征×0.6 （7）

2 结果与分析

2.1 外观质量比较分析

根据外观质量评价方法，对不同硫素营养水平地块、不同硫肥施用量处理的样品进行外观质量评价并赋分，评价记录见表5。

由表5和图1可知，低硫地块外观质量得分排序为S2=S1>CK>S3；中硫地块外观质量得分排序为S2>S1>CK>S3；高硫地块外观质量得分排序为S2>CK>S3>S1。

在高硫、中硫和低硫3种不同硫素营养水平地块中，低硫地块样品外观质量普遍好于中硫地块和高硫地块。结合不同施硫量来看，S2处理（中硫，60 kg/hm2）的样品外观质量总体表现最好，S1处理（低硫，30 kg/hm2）的样品外观质量在低硫、中硫地块表现较好，但在高硫地块表现较差。S3处理（高硫，90 kg/hm2）的样品外观质量总体表现较差，弱于对照组。由此可见，施硫量60 kg/hm2时烟叶样品外观质量较为理想。

综合来看，福建南平建阳地区烟田在低硫水平（<10 mg/kg）、施硫量在30～60 kg/hm2时，外观质量较好，表现在油分、色度等方面好于对照。

2.2 硫酸根离子含量分析

不同硫素营养水平地块、不同施硫量处理样品的硫酸根离子含量检测结果见表6。

由表6和图2可知，在低硫地块，各处理样品硫酸根离子含量高低排序为S3>S2>S1>CK；在中硫地块，各处理硫酸根离子含量排序为S3>S2>S1>CK；在高硫地块，各处理硫酸根离子含量排序为S3>S2>S1>CK。在相同硫素营养水平地块，随着施硫量的增加，烟叶内硫酸根离子的含量呈递增趋势。

相同施硫量、不同硫素营养水平地块，烟叶样品内硫酸根离子含量与植烟地块的硫素营养水平没有明显相关性。这可能是因为烟叶内硫酸根离子含量的高低与植烟土壤中的硫素营养、烟株的体内代谢和氧化还原过程等都有相关性，其具体转化机理有待进一步研究。由此可见，在同一硫素营养水平的植烟土壤中，施硫量的增加将促使烟叶内硫酸根离子含量增加。

2.3 感官质量分析

根据感官质量评价方法，对不同硫素营养水平地块、不同施硫量处理样品进行感官质量评价并赋分，评价记录见表7。

由表7及图3可知，在低硫地块，各处理样品感官质量分值排序为S1>CK>S2>S3，且S1和CK感官质量分值远高于S2和S3。S1和CK感官质量分值相对接近，风格特征、口感特征相当，但是CK在香气特征、烟气特征上的表现不如S1；S2和S3的风格特征、香气特征、烟气特征和口感特征均弱于S1和CK，且S3的口感特征分值与其他3个处理有较大的差距。

在中硫地块，各处理样品感官质量分值排序为CK>S1>S2>S3，且CK和S1感官质量分值远高于S2和S3。CK和S1感官质量分值相对接近，但是CK在香气特征、烟气特征上略好于S1。S2、S3在风格特征、香气特征等指标上都表现较差。

在高硫地块，各处理样品感官质量分值排序为CK>S1>S2>S3，CK和S1的分值与S2和S3的分值差距没有低硫地块、中硫地块明显，4个处理的感官质量分值呈相对递减趋势。CK在风格特征、香气特征、烟气特征和口感特征上均好于另外3个处理。相同施硫量、不同档次硫素营养水平的植烟土壤，各处理样品感官质量分值相对接近、无明显变化趋势。

总的来说，在相同硫素营养水平地块，随着施硫量的增加，各处理样品感官质量分值呈降低趋势，如果施硫量超过30 kg/hm2，其样品感官质量分值明显低于不施硫肥或少量施加硫肥（30 kg/hm2）样品的分值。施硫量控制在30 kg/hm2及以下，对烟叶感官质量有利。

3 结论与讨论

在高硫、中硫和低硫3种不同硫素营养水平地块中，施硫量90 kg/hm2的处理样品外观质量得分相对较低，施硫量30 kg/hm2的处理在低硫、中硫地块样品外观质量分值较高，在高硫地块外观质量分值较低。综合来看，施硫量为60 kg/hm2时，烟叶的外观质量较为理想。

在同一硫素营养水平地块中，随着施硫量的增加，烟叶内硫酸根离子含量呈递增趋势。施硫量对烟叶内硫酸根离子含量的影响程度大于植烟土壤硫素营养水平的影响程度。该试验结果与王小东等[12]的研究结论接近。

在同一硫素营养水平地块，施硫量超过30 kg/hm2，烟叶感官质量分值将明显低于不施硫肥或少量施加硫肥（30 kg/hm2）的处理。施硫量控制在30 kg/hm2及以下，烟叶感官质量较好。丁伟[5]认为，烟叶硫含量偏高会使烟叶香吃味降低、品质下降，与本试验的研究结果相同。

综上所述，植烟土壤硫素营养水平和施硫量超过一定范畴，将导致烟叶内硫酸根离子含量偏高，烟叶外观的油分和色度较差，烟叶的风格特征、香气特征等感官质量指标明显下降。在含硫量<20 mg/kg的植烟地块，施硫量控制在30 kg/hm2及以下，有利于烟叶外观质量的提升、化学成分的平衡以及感官质量的提高。

为避免成品卷烟烟丝硫酸根离子含量偏高，应从田间生产种植环节开始注意合理选择植烟土壤、适当控制施硫量。含硫量达到或超过20 mg/kg的植烟地块，应尽量少施硫肥或选择其他类型肥料替代硫肥，并及早采取相应措施改良土壤、降低烟叶硫含量。

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