作物杂志,2021, 第4期: 159–165 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.024

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

施氮量对四川雪茄烟叶碳氮代谢及品质的影响

张嘉雯1(), 卢绍浩1, 赵铭钦1(), 钟秋2, 王俊2, 易凯2, 向欢2   

  1. 1河南农业大学烟草学院,450002,河南郑州
    2四川省烟草公司德阳市公司,618400,四川德阳
  • 收稿日期:2020-08-21 修回日期:2020-08-29 出版日期:2021-08-15 发布日期:2021-08-13
  • 通讯作者: 赵铭钦
  • 作者简介:张嘉雯,主要从事烟草栽培与生理生化研究,E-mail:zjw960212@163.com
  • 基金资助:
    中国烟草总公司四川省公司科技项目“四川优质雪茄烟叶区域定位及质量特色挖掘研究”(SCYC201913)

Effects of Nitrogen Application Rates on Carbon and Nitrogen Metabolism and Quality of Cigar Leaves in Sichuan

Zhang Jiawen1(), Lu Shaohao1, Zhao Mingqin1(), Zhong Qiu2, Wang Jun2, Yi Kai2, Xiang Huan2   

  1. 1College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China
    2Deyang Tobacco Company of Sichuan Province, Deyang 618400, Sichuan, China
  • Received:2020-08-21 Revised:2020-08-29 Online:2021-08-15 Published:2021-08-13
  • Contact: Zhao Mingqin

摘要:

为探究施氮量对雪茄烟叶生长过程中碳氮代谢及调制后烟叶品质的影响,以德雪1号为试验材料,分析了不同施氮量(120、165和210kg/hm2,分别记为T1、T2和T3处理)对雪茄烟叶生长期间碳氮代谢关键酶活性、质体色素以及调制后化学成分含量、物理特性和感官质量的影响。结果表明,在雪茄烟叶生长过程中,各处理烟叶淀粉酶(AL)、中性转化酶(NI)、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性以及淀粉含量均呈先升高后降低的趋势,总氮含量呈下降趋势。随着施氮量的增加,不同时期鲜烟叶AL、NI、NR和GS活性均有所升高,淀粉含量降低,总氮含量升高。烟叶成熟时,T3处理叶片叶绿素和类胡萝卜素含量较T1处理分别增加了41.71%和21.31%,不利于烟叶成熟落黄。从调制后烟叶化学成分来看,T2处理的烟叶氮碱比较低而钾氯比较高,内在化学成分较协调,拉力和平衡含水率较高,含梗率较低,物理特性较好,香气质、香气量以及燃烧性等指标的分值较高,感官质量较优。因此,四川什邡雪茄烟种植区采用165kg/hm2的施氮量有利于提高烟叶碳氮代谢能力,改善烟叶内在品质,提高烟叶可用性。

关键词: 施氮量, 雪茄烟叶, 碳氮代谢, 化学成分, 感官质量

Abstract:

In order to explore the effects of nitrogen application rate on the carbon and nitrogen metabolism during the growth of cigar leaves and the quality of tobacco leaves after airing. Taking Dexue No.1 as the experimental material, the effects of different nitrogen application rates (120, 165 and 210kg/ha, represented in T1, T2 and T3) on the key enzyme activities of carbon and nitrogen metabolism and plastid pigments during cigar leaves growth, and chemical composition, physical characteristics and sensory quality of cigar leaves after airing were analyzed. The results showed that, during the growth of cigar leaves, the activities of amylase (AL), neutral invertase (NI), nitrate reductase (NR), glutamine synthetase (GS) and the content of starch all increased first and then decreased under different treatments, but the content of total nitrogen showed a downward trend. With the increase of nitrogen application rate, during different measurement periods, the activities of AL, NI, NR, GS and the contents of total nitrogen of tobacco leaves increased, while the starch content decreased. Compared with T1 at mature stage, the contents of chlorophyll and carotenoid of T3 treatment increased by 41.71% and 21.31%, respectively, which was harmful to the normal metabolism of carbon-nitrogen and tobacco maturing. The nitrogen-nicotine ratio of T2 treatment was lower and potassium-chlorine ratio was higher, and the chemical components were suitable, the pull and equilibrium moisture content were higher, the stem ratio was lower, and the physical characteristics were good, the scores of aroma quality, aroma volume and combustibility were higher, and the sensory quality was good. Therefore, the suitable nitrogen application rate for cigar leaves was determined to be 165kg/ha in Shifang, Sichuan province. It was conducive to increase the carbon and nitrogen metabolism capacity and improve the quality of cigar leaves.

Key words: Nitrogen application rate, Cigar tobacco leaves, Carbon and nitrogen metabolism, Chemical composition, Sensory quality

图1

施氮量对雪茄烟叶AL、NI、NR和GS活性的影响 不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05),下同

图2

施氮量对雪茄烟叶淀粉和总氮含量的影响

表1

施氮量对雪茄烟叶质体色素含量的影响

指标
Index
处理
Treatment
移栽后天数Days after transplanting
40d 50d 60d 70d
叶绿素含量Chlorophyll content T1 2.82±0.11b 3.10±0.23c 2.40±0.21b 1.75±0.15b
T2 3.18±0.08a 3.64±0.18b 2.65±0.18ab 1.99±0.18b
T3 3.31±0.22a 3.76±0.22a 2.95±0.13a 2.48±0.20a
类胡萝卜素含量Carotenoid content T1 0.59±0.04b 0.90±0.03c 0.74±0.04b 0.61±0.03b
T2 0.63±0.02ab 0.99±0.03b 0.84±0.02a 0.67±0.03b
T3 0.69±0.03a 1.06±0.04a 0.90±0.05a 0.74±0.06a

表2

施氮量对调制后烟叶化学成分的影响

处理
Treatment
总糖
Total sugar
(%)
还原糖
Reducing
sugar (%)
总氮
Total nitrogen
(%)
烟碱
Nicotine
(%)

Chlorine
(%)

Potassium
(%)
氮碱比
Nitrogen- nicotine ratio
钾氯比
Potassium- chlorine ratio
T1 0.80±0.02a 0.37±0.01a 3.80±0.04b 2.48±0.07c 0.52±0.04a 3.54±0.18a 1.54±0.06a 6.86±0.64a
T2 0.74±0.02b 0.35±0.02ab 3.92±0.05b 2.81±0.08b 0.54±0.04a 3.79±0.18a 1.39±0.03b 7.07±0.37a
T3 0.70±0.01b 0.33±0.03b 4.60±0.09a 3.26±0.08a 0.57±0.04a 3.43±0.16a 1.41±0.05b 6.08±0.54a

表3

不同处理雪茄烟叶物理特性比较

处理
Treatment
叶质重
Leaf weight (g/m2)
叶厚
Leaf thickness (μm)
拉力
Pull (N)
含梗率
Stem ratio (%)
平衡含水率
Equilibrium moisture content (%)
T1 21.37b 44.86c 1.27b 20.84a 13.01a
T2 23.65ab 48.27b 1.78a 16.51b 15.96a
T3 26.91a 57.04a 1.64a 18.32ab 14.62a

表4

不同处理雪茄烟感官质量比较

处理Treatment 香气质
Quality of aroma
香气量
Volume of aroma
浓度
Concentration
劲头
Momentum
刺激性
Thrill
杂气
Mixed gas
余味
Aftertaste
灰色
Ash
燃烧性
Combustibility
总分
Total score
T1 6.1 6.3 6.4 6.3 5.7 6.4 6.3 6.6 6.7 56.8
T2 6.3 6.6 6.1 6.4 6.1 6.6 6.2 6.6 6.9 57.8
T3 5.7 6.1 6.1 6.7 6.3 6.1 5.8 6.3 6.6 55.7
[1] 李爱军, 秦艳青, 代惠娟, 等. 国产雪茄烟叶科学发展刍议. 中国烟草学报, 2012,18(1):112-114.
[2] 张森, 许自成, 李京京, 等. 烟草碳氮代谢及其调控技术研究进展. 生物技术进展, 2016,6(5):312-318.
[3] 李志, 史宏志, 刘国顺, 等. 施氮量对皖南砂壤土烤烟碳氮代谢动态变化的影响. 土壤, 2010,42(1):8-13.
[4] 杨楷, 郑宏斌, 黄莺, 等. 施氮量对烤烟氮代谢关键酶活性的影响. 山地农业生物学报, 2020,39(3):75-79.
[5] 邓世媛, 谢晋, 周立非, 等. 精量施氮对烤烟成熟期叶片碳氮代谢的影响. 烟草科技, 2013,46(9):76-81.
[6] 时向东, 刘艳芳, 文志强, 等. 施N水平对雪茄外包皮烟叶片生长发育和内源激素含量的影响. 西北植物学报, 2007,27(8):1625-1630.
[7] 凡聪, 赵兵飞, 符云鹏, 等. 氮用量对蛟河晒红烟碳氮代谢关键酶活性及品质的影响. 烟草科技, 2019,52(8):30-36.
[8] 许晨曦, 刘国顺, 李向阳, 等. 品种与施氮量互作对烟草碳氮代谢关键酶的影响. 江苏农业科学, 2012,40(3):83-85.
[9] 张锐新, 任天宝, 殷全玉, 等. 施氮量对海南五指山雪茄生长发育及品质的影响. 山西农业科学, 2017,45(12):1969-1974,1978.
[10] 云菲, 刘国顺, 史宏志. 光氮互作对烟草气体交换和部分碳氮代谢酶活性及品质的影响. 作物学报, 2010,36(3):508-516.
[11] 吴薇, 韩相龙, 郑璞帆, 等. 移栽方式与施氮量对烤烟生长发育和产质量的影响. 植物营养与肥料学报, 2018,24(2):535-543.
[12] 鲁黎明, 曾孝敏, 顾会战, 等. 施氮量对烤烟氮代谢关键酶基因表达及代谢产物的影响. 浙江农业学报, 2018,30(3):454-460.
[13] 国家烟草专卖局. 烟草及烟草制品质体色素的测定:YC/T 382-2010. 北京: 中国标准出版社, 2010.
[14] 汤章城. 现代植物生理学实验指南. 北京: 科学出版社, 1999.
[15] 吉书文, 腾兆波. 烟草物理检测. 郑州: 河南科学技术出版社, 1997.
[16] 国家烟草专卖局. 烟草在制品感官评价方法:YC/T415-2011. 北京: 中国标准出版社, 2011.
[17] 杨宁, 张铭真, 禹洋, 等. 不同施氮量对不同品种烤烟品质的影响. 天津农业科学, 2019,25(8):48-51.
[18] 姚芳, 王慧方, 莫娇, 等. 施氮水平对海南茄衣农艺性状、植烟土壤养分状况及烟叶化学成分的影响. 山东农业科学, 2016,48(10):98-102.
[19] 雷佳, 吕永华, 李淮源, 等. 烤烟碳氮代谢调节机理及其指标研究进展. 广东农业科学, 2018,45(12):20-26.
[20] 王冠, 周清明, 杨宇虹, 等. 施氮量对烤烟碳氮代谢关键酶活性及经济性状的影响. 湖南农业科学, 2013(5):30-33,37.
[21] 牛德新, 连文力, 崔红, 等. 施氮量对烤烟成熟期中部烟叶碳氮代谢及相关基因表达的影响. 烟草科技, 2017,50(8):10-15.
[22] 李一凡, 赵松超, 刘博远, 等. 采收时间对雪茄碳氮代谢关键酶活性和化学成分的影响. 中国农业科技导报, 2019,21(3):126-132.
[23] 刘国顺, 彭智良, 黄元炯, 等. N、P互作对烤烟碳氮代谢关键酶活性的影响. 中国烟草学报, 2009,15(5):33-37.
[24] 康雪莉. 吉林晒烟生长发育及碳氮代谢与品质关系研究. 郑州:河南农业大学, 2014.
[25] 葛国锋, 王树会, 刘卫群. 氮肥对不同烤烟品种碳氮代谢关键酶活性的影响. 中国农业科技导报, 2014,16(1):59-64.
[26] 赵铭钦, 刘金霞, 黄永成, 等. 烟草质体色素与烟叶品质的关系综述. 中国农学通报, 2007,23(7):135-138.
[27] 时向东, 汪文杰, 王卫武, 等. 遮荫下氮肥用量对雪茄外包皮烟叶光合特性的调控效应. 植物营养与肥料学报, 2007,13(2):299-304.
[28] 赵兵飞, 孙双, 侯振武, 等. 不同氮钾配比对晒红烟碳氮代谢及化学成分的影响. 作物杂志, 2018(2):73-79.
[29] 韩福根. 烟草化学. 北京:中国农业出版社, 2010.
[30] 李军华, 唐杰, 梁坤, 等. 印尼与国内雪茄烟叶主要化学成分差异分析. 浙江农业科学, 2015,56(7):1080-1083.
[31] 李兰周, 史宏志, 刘国顺, 等. 四川白肋烟主栽品种适宜施氮量研究. 中国烟草学报, 2009,15(3):58-62.
[32] 周恒, 许自成, 戴亚, 等. 我国主产烟区烤烟总氮、总植物碱、氮碱比与感官质量的关系分析. 江西农业学报, 2009,21(7):18-21.
[1] 孙燕鑫, 李子玮, 张豪洋, 郭笑恒, 许自成. 马龙和沾益烟区土壤与烟叶铁元素分布特征及其对烟叶感官质量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (3): 140–148
[2] 王慧芳, 张希, 冯小虎, 李一凡, 张红, 赵松超, 赵铭钦. 不同植物生长调节剂对烤烟生长发育的影响[J]. 作物杂志, 2021, (3): 173–177
[3] 张希, 王慧芳, 代卓毅, 薛刚, 徐世晓, 杨铁钊. 基因型、施氮量及其互作对烤烟多酚类物质的影响[J]. 作物杂志, 2021, (3): 84–90
[4] 曹晓燕, 武爱莲, 王劲松, 董二伟, 焦晓燕. 施氮量对高粱产量、品质及氮利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2021, (2): 108–115
[5] 刘佳敏, 汪洋, 褚旭, 齐欣, 王慢慢, 赵亚南, 叶优良, 黄玉芳. 种植密度和施氮量对小麦-玉米轮作体系下周年产量及氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2021, (1): 143–149
[6] 申洪涛,张富生,李冬,邱建华,蔡兴宏,秦玉宝. 不同前茬和种植密度对牡丹江烤烟生长及产质量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (2): 105–111
[7] 陈天鑫,王艳杰,张燕,常旭虹,陶志强,王德梅,杨玉双,朱英杰,刘阿康,石书兵,赵广才. 不同施氮量对冬小麦光合生理指标及产量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (2): 88–96
[8] 黄寅玲,雷忠顺,郑涛,索新霞. 不同施氮量对冬小麦产量、效益及土壤理化性状的影响[J]. 作物杂志, 2020, (1): 130–135
[9] 李迪秦,卢政言,王艳,钟仪,刘铭辉,王青,江祥伟,陆超,丁春霞. 栀子和玉兰花提取物对烤烟主要化学成分及致香物质含量影响[J]. 作物杂志, 2020, (1): 136–140
[10] 李虎,陈传华,刘广林,吴子帅,黄秋要,罗群昌. 种植密度和施氮量对桂育9号农艺性状及产量的影响[J]. 作物杂志, 2019, (6): 99–103
[11] 梁晓红,张瑞栋,黄敏佳,刘静,曹雄. 覆膜与施氮互作对高粱产量及水氮利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2019, (5): 135–142
[12] 肖小军,吕伟生,余跑兰,郑伟,李亚贞,胡磊,肖富良,张绍文,黄天宝,肖国滨. 三熟制油菜秸秆还田条件下施氮量对早稻产量形成和氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2019, (2): 103–109
[13] 杨欣玲,姚倩,平文丽,马一琼,王宝林,贾国涛,杨永锋,崔红. 烤烟EMS诱变后代高香气突变体筛选[J]. 作物杂志, 2019, (1): 68–74
[14] 赵凯男, 常旭虹, 王德梅, 陶志强, 杨玉双, 马瑞琦, 朱英杰, 徐哲莉, 张保军, 赵广才. 立体匀播和施氮量对冬小麦产量构成及旗叶光合性能的影响[J]. 作物杂志, 2019, (1): 103–110
[15] 李昊胜,李岩,吴承来,赵林茂,张春庆. 花后DA-6处理对玉米自交系郑58种子活力的影响[J]. 作物杂志, 2019, (1): 186–191
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!