氮磷钾配施烤烟化学成分研究

时间:2017-02-13 13:06:43 来源:论文投稿

1材料与方法

1.1材料供试烤烟品种为K326。供试土壤类型为红壤土,pH7.1,有机质18.80g/kg,速效氮42.62mg/kg,速效磷10.20mg/kg,速效钾69.00mg/kg。

1.2试验设计试验于2014年在四川省凉山州会理县通安镇进行。试验共设4个处理,氮磷钾比例分别为1∶1.07∶2.74(CK)、1∶1.3∶2.0(T1)、1∶1.6∶2.0(T2)、1∶0.5∶2.5(T3)。CK为当地习惯施肥比例,即对照。每个处理施纯氮105.45kg/hm2,硝酸钾225kg/hm2,在施用烟草专用肥基础上,不足的氮肥用硝酸铵锌提供,不足的磷肥用过磷酸钙提供,不足的钾肥用硫酸钾提供。每个处理设3次重复,试验田四周设保护行。

1.3测定项目与方法

1.3.1烟叶的常规化学成分分析。烟叶化学成分测定指标:总糖、还原糖、烟碱、氯、钾、总氮,计算糖碱比、氮碱比、钾氯比。测定方法参照文献[9]。

1.3.2中性致香成分。测定仪器:HP5890-5972气质连用仪。GC/MS分析条件:色谱柱HP-5(60m×0.25mm.i.d.×0.25μmd.f.);载气He;流速0.8ml/min;近样口温度250℃;传输线温度280℃;离子源温度177℃;升温程序为:50℃,2min后,以2℃/min的速度升至120℃,5min后再以2℃/min的速度升至240℃,30min;分流比和进样量分别为1∶15、2μl;电离能70eV;质量数范围50~500amu;MS谱库NIST02;定量采用内标法。前处理步骤:叶片粉末状样品(过60目筛)→水蒸气蒸馏→二氯甲烷萃取[10g粉末状烟样+0.5ml内标+1g柠檬酸+350ml蒸馏水置于500ml圆底烧瓶中,往另一250ml圆底烧瓶里加60ml二氯甲烷,水浴加热烧瓶(60℃),用同时蒸馏萃取仪蒸馏萃取]→加无水硫酸钠除去有机相→60℃左右水浴浓缩至1ml左右。上述得到的分析样品,经过GC/MS鉴定结果和NIST库检索定性。

1.4数据分析试验数据采用Excel和SPSS软件处理分析。

2结果与分析

2.1不同氮磷钾配施对烟叶化学成分的影响

2.1.1不同氮磷钾配施对上部叶化学成分的影响。由表1可见,各处理上部叶总糖和还原糖含量均较高,除T2外均高于对照,这可能与当地阳光充足、雨量充沛有关。其中T1总糖含量最高,极显著高于T2,与T3无显著性差异。还原糖含量以T3最高,其次为T1,二者差异不显著。各处理烟碱含量较对照有所降低,T3和T1含量最低,和CK呈极显著差异。氯含量和钾含量影响烟丝燃烧性能,各处理氯含量基本在0.4%左右,较适宜,其中T1、T3高于对照,T2氯含量稍低。各处理钾含量均高于对照,T2最高,与其他处理呈极显著差异。总氮含量较对照也有所提高,以T2含量最高,其次为T3,3个处理间差异极显著。T3和T1糖碱比极显著高于T2和CK,略高出6~10的适宜范围。3个处理间氮碱比无显著性差异,但均极显著高于对照。钾氯比大小依次为T2>T3>CK>T1,T2、T3均大于4,其燃烧性能可能较好。

2.1.2不同氮磷钾配施对中部叶化学成分的影响。由表2可知,各处理总糖含量均高于38%但低于对照,其中T3总糖含量最高,与对照无显著性差异,其次为T2,与对照和T3差异显著。还原糖含量以T3、T1较高,极显著高于T2,与总糖含量一致,各处理还原糖含量低于CK。烟碱含量经处理后均有所升高,各处理两两之间差异极显著,说明各处理均使糖含量得到降低,烟碱含量得到提升。与糖含量变化趋势相似,氯含量表现出不同程度的降低,T3降幅最大,氯含量仅为0.29%,其次为T2,各处理与对照差异极显著。钾含量除T2有小幅提升,T1、T3均有所降低且与CK差异极显著,说明T2的氮磷钾配施不仅能有效降低烟叶氯含量,还可以在一定程度上提高其钾含量。总氮含量较对照也有所降低,其中T1最低,T3次之,二者与对照两两之间差异极显著,但各处理总氮含量均处于适宜范围内。糖碱比可以影响烟叶燃吸时的生理强度等指标,结果显示,各处理糖碱比均偏高,极显著低于对照。各处理氮碱比极显著低于对照,T1、T3含量偏低,T2较适宜,说明不同氮磷钾配施对碳氮代谢有一定影响。钾氯比大小依次表现为T3>T2>T1>CK,且所有处理均大于4。

2.1.3不同氮磷钾配施对下部叶化学成分的影响。由表3可见,下部叶总糖和还原糖含量均表现为对照极显著高于T2而低于T1、T3,说明T2处理使下部叶糖含量得到有效降低,而T1、T3则提高了下部叶糖含量。各处理烟碱含量均大于对照,且各处理与对照两两之间差异极显著,其中T1烟碱含量最高。T2氯含量显著低于对照,T1、T3高于对照,T3最高,与CK差异极显著。各处理钾含量均极显著高于对照,T2最高,与其他处理差异极显著且T1、T3无显著性差异。总氮含量除T3显著低于对照,T1、T2均高于对照,其中T2与CK差异显著,T1与CK差异极显著。各处理糖碱比和氮碱比均低于对照,其中糖碱比以T3较高,T1次之,任意处理之间差异极显著;T2、T3氮碱比较高,二者差异显著。T2钾氯比最高,其次为T1,均高于对照,除T2外,其他处理均小于4。

2.2不同氮磷钾配施对烟叶中性致香成分含量的影响

2.2.1不同氮磷钾配施对上部叶中性致香成分含量的影响。表4显示,各处理烟叶的中性致香物质有明显差异。上部叶T1苯丙氨酸类代谢产物最高,高于对照且二者差异显著,T2、T3均低于对照,其中T2与CK差异不显著,T3与CK差异显著。棕色化反应类T3极显著高于对照,T1显著高于对照,T2与对照无显著性差异。类西柏烷类代谢产物除T1极显著低于对照,T2、T3均高于对照,其中T2与CK差异极显著,T3与CK无显著性差异。T2上部叶类胡萝卜素代谢产物最高,高于CK且二者呈极显著差异,T3低于T2却高于CK和T1,其中与CK差异显著,与T1差异极显著。新植二烯以T2和T3最高,二者差异显著同时极显著高于CK和T1,T1极显著低于CK。上部叶中性致香成分总量表现为T2>T3>CK>T1,各处理与CK两两之间差异极显著。

2.2.2不同氮磷钾配施对中部叶中性致香成分含量的影响。由表5可见,中部叶各处理苯丙氨酸类代谢产物均低于CK且与CK差异极显著,T2较高,与T1、T3呈极显著差异,T1、T3差异不显著。棕色化反应产物T3含量最高,高于CK,二者之间差异不显著,其次为T2,与CK差异显著,与T3差异极显著,T1与各处理呈极显著差异。T3类西柏烷类代谢产物含量最高,极显著高于对照和其他处理,T2次之,与CK差异显著,与其他处理差异极显著。类胡萝卜素类代谢产物以T2、T3含量最高,极显著高于对照和T1,T1低于对照且二者差异极显著。各处理新植二烯含量均高于CK,其中T2含量最高,与其他处理差异极显著,其次为T3,和其他处理呈极显著差异,T1与CK差异显著。中部叶中性致香成分总量表现为T2>T3>CK>T1,T2、T3与CK两两之间差异极显著,T1与CK无显著性差异。

3结论与讨论

试验得出,不同的氮磷钾配施比例下,烤烟的糖含量基本偏高,烟碱含量较适宜,因而糖碱比也偏高。氯含量基本在0.3%~0.5%,T2处理各部位烟叶钾含量最高,总氮含量较适宜,均在1.5%~3.5%。糖碱比均表现为下部叶>中部叶>上部叶,除T2处理上部叶糖碱比稍低,其他处理均偏高。氮碱比均小于1,上部叶钾氯比只有T2、T3处理大于4,中部叶各处理钾氯比均达到4,其中T3处理最高,下部叶除T2处理外,其他处理钾氯比均小于4。综合来看,以T2处理化学成分最适宜。处理间各类致香物质含量差异较大,其中上部叶T1处理苯丙氨酸类代谢产物最高,T3处理棕色化反应产物最高,T2处理类西柏烷类代谢产物、类胡萝卜素代谢产物和新植二烯含量高于其他处理,中性致香成分总量也表现为T2处理最高,T3处理次之。下部叶苯丙氨酸类代谢产物以T2处理较高,但小于CK,T3处理棕色化反应产物和类西柏烷类代谢产物高于其他处理,类胡萝卜素类代谢产物和新植二烯均以T2处理含量最高。中性致香物质总量大小依次为T2>T3>CK>T1。综合烟叶内在化学成分和中性致香物质含量来看,T2处理即氮磷钾比例1∶1.6∶2.0表现优于其他处理,且较对照有所改善,可对烟叶的其他指标进行研究验证,从而确定适合会理当地的氮磷钾配施比例。

作者:杨柳 单位:四川省烟草公司凉山州公司


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