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氮、钾营养对烟草质量影响
摘要:氮、钾营养对烟草品质具有重要的作用,是影响烟草品质的主要因子。从氮、钾营养对烟草产质量、化学成分、安全性、成熟度等方面的影响进行了综述,并提出今后研究的方向。
关键词:烟草;品质;氮索营养 ;钾索营养
烟草是我国主要的经济作物之一,无论面积还是总产量,都居世界前列。烟草虽然是产量、品质兼顾的嗜好类作物,但是卷烟是通过吸食消费,所以应将品质放在第一位,在保证品质的基础上提高产量 。烟叶质量受土壤、品种、栽培技术、气候和烘烤技术等诸多因素的影响。营养问题是影响我国烟草品质的重要因子,所以,合理烟草营养,保证烟草正常生长发育,是提高烟叶品质的重要手段之一【1】。
1 、烟草氮素营养
氮是烟草体内许多重要有机化合物如蛋白质、核酸、叶绿素、酶、维生素、生物碱等物质的组分,是构成生命活动的物质基础;氮索是影响烟草生长的快慢、叶片的大小以及产量的关键因素;氮是烟碱的重要组成成分,对烟叶香气组成、吸味及刺激性均有重要作用【2】 。
1.1 氮素营养对烟草产质量的影响
烟草对氮素营养非常敏感。烟草需正常生长,前期必须有足够的氮素,而后期烟株叶片达到最大叶面积时土壤的氮素应全部消耗,才能保证烟叶适时成熟落黄[6]。不适量的氮素供应将导致烟叶质量恶化,氮素过多,氮代谢旺盛,烟叶难以正常生理成熟,不易调制,质量会严重下降 。
众多研究表明,施氮量在一定范围内,烤烟产量、效益和品质提高;施氮量增加时,产量提高,效益和品质反而降低。不同地区和不同土壤肥力条件下,最佳施氮量有差异。
1.2 氮素营养对烟草品质的影响
1.2.1 氮素用量对烟叶化学成分的影响
施氮量对烤烟烟叶内的全氮、烟碱、总糖、还原糖、钾等化学物质的含量有显著的影响,在不同研究中,施氮量对烟叶化学成分的影响结果并不完全一致。众多研究表明【3】,一定范围内,随着施氮量的增加,烤烟叶片的N,P,K,Mn和烟碱含量增加,Mg,Fe和还原糖含量下降。但也有研究者指出,施氮水平对烟碱和还原糖氮水平对化学成分的影响还与其它因素的变化有关,浓度没有影响 。【7】可见,在不同的生态条件和不同的施氮水平下,总氮浓度、烟碱浓度、还原糖浓度随施氮水平的变化不一定表现出相同的变化趋势,施氮水平对化学成分的影响还与其它因素的变化有关。
1.2.2 氮用量对烟草安全性的影响
烟草特有亚硝胺(TSNA)是由亚盐和烟草生物碱作为前体物质而形成的一系列致癌物质。许多研究表明,烟叶中盐、亚盐和烟草特有的亚硝胺(TSNA)的含量随氮肥,特别是硝态氮含量增加而增加 。
1.2.3 氮用量对烟草成熟和香吃味的影响
供氮量影响烟株的光合作用和碳、氮代谢,从而影响烟叶的正常成熟落黄。研究表明,适宜的施氮量可导致烟叶叶绿紊含量、NR(还原酶)、SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、PPO(多酚氧化酶)活性和MDA(丙二醛)含量适中,烟叶能够正常落黄【4】。施氮量还可以直接影响烤烟颜色、香吃味。有研究表明,随施氮量增加,烟叶中类黄酮含量也增加。类黄酮是烟叶中的主要多酚类物质,它对调制后的颜色、香吃味等起着重要作用。
1.2.4 氮素形态与烟草品质的关系
氮肥的形态对烤烟品质有很大的影响。国外烤烟生长中一般提倡使用无机氮肥,并且要求硝态氮比例超过5O%。施用硝态氮比施用铵态氮能获得更高的产量和较好的品质。而且烟碱含量随硝态氮肥施用比例增加有下降趋势。硝态氮对烟株的渗透调节能力和抗旱性高于铵态氮【8】。但有不同的研究认为,与硝态氮相比,有机氮和铵态氮是更好的氮源;随着铵态氮比例的增加,烤烟产量、产值和含糖量都有所增加,总氮、生物碱、有机酸和酚类物质含量减少。
2 、烟草钾素营养
钾能促进烟株的光合作用,对烟株的物质和能量代谢起着重要的作用。钾促进碳水化合物代谢,使含糖量增加;钾是烟草体内某些酶的催化剂。提高烟株含钾量能增强烟株的抗旱、抗病虫等抗逆能力。
2.I 钾素营养对烟草产质量的影响
大多研究都表明,在一定的范围内,烤烟产量随钾用量的增加而增加,当钾用量达到一定水平后,继续增加其用量对烟叶产量没有显著影响,但烟叶品质还会不断提高。
2.2 钾素营养对烟草品质的影响
2.2.1 钾素营养对烟草化学成分的影响
钾对烟草内在品质有良好促进作用。许多研究表明:烟叶中钾含量高会导致尼古丁、总生物碱、抽吸次数、静态燃烧、微粒物质含量降低 。Sriramamurthy研究指出,对需灌溉的自然烟草施5O~150 kg/hm 的K2O,对总氮和烟碱均无显著性影响。当K20施用量达到150 kg/hm 时,可显著提高叶片钾含量和氯含量。有研究指出,烟叶中烟碱含量与钾含量呈显著相关关系(r> 0.7)。Legget研究认为,钾对全氮、总生物碱和硝态氮的含量没有显著影响,但能显著减少蛋白质α氨基酸和总挥发碱基氮总量(TVBN)等对烟草品质不利物质的含量口 。颜合洪研究表明,K2O施用量在0~270 kg/hm。范围内,烟叶中的总糖和K20含量随施钾量的增加而上升,烟碱、总氮、蛋白质和Cl-含量则下降。顾也萍研究指出,增加钾肥用量可以降低烟叶钙含量,烟叶氮和烟碱含量随施钾量增加有下降的趋势。施钾量与烟叶还原糖的相关性不明显 。
2.2.2 钾素营养对烟叶燃烧性和可用性的影响
钾素对烤烟品质最显著和最直观的影响体现在燃烧性上。钾是最能提高烟叶燃烧性的矿质元素。钾对提高烟支的燃烧性和持火力有重要的作用。烟叶持续燃烧时间同K/(ca+Mg)呈显著正相关。烟草钾离子与燃烧温度呈负相关,这有利于减少有害物质,从而有利于提高安全性。有机钾含量增加可以降低焦油产出量。
2.2.3 钾素营养对烟草香吃味和成熟度的影响
胡国松指出,绝大部分地区烟叶的香吃味与烟叶钾含量间存在正相关关系。谭金芳研究表明,香气质和香气量得分也与烟叶含钾量呈显著正相关。增施钾肥也改进了烟雾品质。刘国顺研究表明,施用钾肥提高了烟叶的酸性和中性香气成分含量引。汪邓民研究表明,随着钾水平的提高,烤烟叶片在成熟过程中耐熟性较好,完熟采收时间延长,使下部叶片假熟比例下降,并促进上部叶片的充分成熟,提高叶片的成熟度,最终提高产量和改善烟叶内在品质。【5】
2.3 影响烟草钾含量的因素
钾是烟叶的重要品质要素之一,其含量的提高有助于改善烟叶的燃烧性,提高烟叶安全性及香气量和香气质。烤烟烟叶含钾量正常范围为2% ~8% ,最低应不少于2%。美国、津巴布韦等国的烟叶含钾量多在4%~6%,巴西为3%~4%,但近年我国烟叶平均含钾量仅1.8%,与国外优质烟叶含钾量比尚有很大差距。因此,我国烟草科技工作者对如何提高烤烟烟叶中钾素含量作了大量研究,特别是对影响烟草含钾量的因素及提高含钾量的方法做了许多深入研究。
2.3.1 土壤条件
土壤是烟草生长的重要生态条件之一,土壤的理化性质以及土壤的养分状况也是影响烟叶含钾量的因子之一。影响烟草钾吸收的因素主要有土壤水分、土壤供钾能力、土壤酸碱度、土壤质地和土壤矿质养分等因素。
2.3.3 生态条件
不同品种在不同生态区种植,烟叶品质的变化大于产量的变化,说明生态条件是影响烟叶品质极为重要的因素;不同品种在同一生态区种植,品种间烟叶品质差异大于产量差异,说明品种间的差异主要是品质上的差异。
2.4 烟叶钾含量提高途径
2.4.1 栽培措施
平栽后培土起垄较传统的平栽、畦栽、垄栽等方式在许多地方起到了提高烟叶含钾量的作用;在条施、穴施、灌注三种施肥方法中以追肥灌注时烟叶中钾的含量高。培土可以促进烟株对土壤中钾素的吸收 ,打顶后断根结合施用钾肥有利于提高烟叶含钾量。
2.4.2 施肥方式
烟草移栽后60d或90d施用钾肥,可以提高烟叶含钾量。周冀衡研究指出,采用基肥和分次追肥相结合的施钾技术,可以提高烟株对钾索的吸收利用率。罗建新研究指出,钾肥分两次施用的处理,不仅能促进烟株对钾的吸收,而且烟叶成熟时,烟株吸收的钾更多地分配在烟叶中。相同的钾肥用量,增加施用次数,适当延长施用期可提高中、上等烟的比例,进而提高产值。湖南省烤烟移栽后分4次施钾(60d内),比分3次(35或45d内)施钾效果更好,具体基、追肥比和追肥时期因烟区不同土壤和生态特征而异;且穴施、分层施等施肥方法的改进也将有效地提高土壤钾的有效度。
4、参考文献
【1】邓云龙,孔光辉,武锦坤,等.云南烤烟中上部叶片含氮化合物代谢规律研究。 云南大学学报,2001,23
【2】祖艳群,林克惠.氮、钾营养对烤烟品质的影响.土壤通报,2002,3
【3】汪耀富,张福锁.干旱和氮用量对烤烟干物质和矿质养分积累的影响.中国烟草学报,2003,
【4】王爱华,王松峰,宫长荣.氮素用量对烤烟上部叶片多酚类物质动态的影响.西北农林科技大学学报,2005,33
【5】韩锦峰,史宏志。王彦亭,等,不同氮量和氮源的烟叶高级脂肪酸含量及其与香吃味的关系.作物学报,1998,2
【6】邱标仁。周冀衡,郑开强.等.施氮量对烤烟产质量和烟碱含量的影响.烟草科技.2003
【7】刘 诫,王振飞.烤烟适宜施氮量试验初报.江西农业学报,2005,1
【8】李祖士,沈升法,阮关海,等.不同施肥水平对烤烟产量和品质的影响.浙江农业科学,2000,(6)下载本文