作物杂志, 2021, 37(4): 159-165 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.024

生理生化·植物营养·栽培耕作

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

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

Zhang Jiawen,1, Lu Shaohao1, Zhao Mingqin,1, Zhong Qiu2, Wang Jun2, Yi Kai2, Xiang Huan2

1College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China

2Deyang Tobacco Company of Sichuan Province, Deyang 618400, Sichuan, China

通讯作者: 赵铭钦,主要从事烟草化学与品质研究,E-mail:zhaomingqin@henau.edu.cn

收稿日期: 2020-08-21   修回日期: 2020-08-29   网络出版日期: 2021-07-23

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)

Received: 2020-08-21   Revised: 2020-08-29   Online: 2021-07-23

作者简介 About authors

张嘉雯,主要从事烟草栽培与生理生化研究,E-mail:zjw960212@163.com

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.

Keywords: Nitrogen application rate; Cigar tobacco leaves; Carbon and nitrogen metabolism; Chemical composition; Sensory quality

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张嘉雯, 卢绍浩, 赵铭钦, 钟秋, 王俊, 易凯, 向欢. 施氮量对四川雪茄烟叶碳氮代谢及品质的影响. 作物杂志, 2021, 37(4): 159-165 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.024

Zhang Jiawen, Lu Shaohao, Zhao Mingqin, Zhong Qiu, Wang Jun, Yi Kai, Xiang Huan. Effects of Nitrogen Application Rates on Carbon and Nitrogen Metabolism and Quality of Cigar Leaves in Sichuan. Crops, 2021, 37(4): 159-165 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.024

雪茄烟是一种特殊的烟草类型,具有香气独特、吃味浓、劲头大和满足感强的特点,而优质的雪茄烟叶是卷制高品质雪茄的基础,烟叶的内在物质直接决定了其吸食品质[1]。碳氮代谢是烟草生长发育过程中最基本的代谢,其强弱以及协调程度对烟叶化学成分和品质有着直接或间接的影响[2]。碳氮代谢产物的合成受温度、光照、施肥水平以及多种调控措施的影响,氮素作为烟草中许多大分子化合物的组成成分,通过调节碳氮代谢强度,进而影响烟叶品质的形成[3,4,5]。在一定施氮量范围内,烟叶品质随施氮量的增加而提高,施氮量过多,品质就会下降,因此合理施肥才能满足烟草生长过程中对养分的需求[4]。时向东等[6]用盆栽试验研究了不同施氮水平对雪茄外包皮烟叶片内源激素含量和生长发育的影响,结果表明,适当的施氮水平可以显著增加叶片叶绿素含量,改善叶片中内源激素含量,促进烟叶的生长发育。凡聪等[7]发现,蛟河晒红烟区适当增施氮肥能提高烟叶硝酸还原酶和蔗糖转化酶活性,调制后烟叶感官质量也明显提高。许晨曦等[8]研究发现,低氮水平下碳氮代谢酶活性较低,不利于烟株生长,施氮量过高烟株易长势过旺,黑爆青筋,适量的氮肥能适时转化碳氮代谢,满足优质烟叶的生长要求。

雪茄烟属于高氮类型烟草,氮素对烟叶品质影响较大[9]。目前,国内外对烟草碳氮代谢的研究主要集中在光照或施氮量对烤烟的影响方面[10,11,12],而对雪茄烟研究较少。四川省什邡市具有悠久的雪茄烟种植史,合理的施肥措施能进一步提高烟叶的产量和质量。本试验通过研究不同施氮量对雪茄烟叶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,旨在为当地优质高产的雪茄烟叶种植提供理论依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验田概况

大田试验于2019年在四川省什邡市师古镇洛阳村(104°04′ E,31°10′ N,海拔543m)进行。试验田土壤为水稻土,pH 6.23,有机质30.12g/kg,速效氮120.42mg/kg,速效磷38.14mg/kg,速效钾89.76mg/kg。

1.2 试验设计

供试雪茄烟品种为当地主栽品种德雪1号,由四川省烟草公司德阳市公司提供,烟苗于2019年4月30日移栽。共设置3个处理,T1、T2和T3处理,施氮量分别为120、165和210kg/hm2。采用随机区组设计,种植行距120cm,株距40cm,小区面积66.7m2,重复3次。各处理磷、钾肥施用量相同,分别为75和450kg/hm2。氮肥为烟草专用复合肥(N︰P2O5︰K2O=10︰10︰20)和高碳基肥(N︰P2O5︰K2O=2︰1︰2)的混合物,磷肥和钾肥分别用过磷酸钙(P2O5 12%)和硫酸钾(K2O 50%)补齐。采用条施,基肥施用70%的烟草专用复合肥和100%的其他肥料,移栽后30d再追施30%的烟草专用复合肥。当地雪茄烟生育期90d,中部叶于移栽后70~75d成熟采收,留叶数18~20片/株。其他栽培以及调制措施按照当地雪茄烟叶生产技术规范进行统一管理。

1.3 取样方法

选取不同小区内具有代表性的中部叶烟株,分别在烟苗移栽后40、50、60和70d进行烟叶取样,取各处理叶肉组织,均匀打孔,重复3次,用锡箔纸和纱布包裹后置于液氮中保存,用于酶活性的测定;另取各处理鲜烟叶30片,杀青后将其烘干,磨碎过60目筛,用于质体色素及化学成分含量的测定。调制后取各处理具有代表性的中部烟叶样品,烘干磨碎后过60目筛保存,用于调制后烟叶化学成分含量的测定。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 碳氮代谢关键酶活性 采用试剂盒(苏州科铭生物技术有限公司)测定淀粉酶(AL)、中性转化酶(NI)、硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性。

1.4.2 质体色素含量 按照YC/T 382-2010[13]测定叶绿素和类胡萝卜素含量。准确称取2.0g的烟叶样品,加入25mL 90%丙酮溶液,超声萃取20min,取1mL萃取液于色谱瓶中,进行高效液相色谱分析。

1.4.3 化学成分 采用流动分析法[14]测定总糖、还原糖、淀粉、总氮、烟碱、钾和氯含量。准确称取0.25g烟叶样品于50mL小白瓶中,加入25mL 5%醋酸溶液,震荡30min后过滤,测定各化学成分含量。

1.4.4 物理特性及感官质量评价 参照吉书文等[15]方法检测烟叶物理特性。将不同处理的雪茄烟叶卷制成单料烟,依据《YC/T 415-2011烟草在制品感官评价方法》[16]进行感官质量评价,即按照香气质、香气量、浓度、劲头、刺激性、杂气、余味、灰色及燃烧性打分,每项满分9分,总分81分,各评委分别打分后取平均值。

1.5 数据分析

采用Excel 2010进行数据统计及作图,利用SPSS 21.0进行显著性差异分析。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对雪茄烟叶碳氮代谢关键酶活性的影响

图1a可知,移栽后40~60d,不同处理雪茄烟叶AL活性均逐渐增加,60d时达到峰值,此时与移栽后40d相比,T1、T2和T3处理AL活性分别升高了65.83%、70.65%和67.02%。移栽后70d,烟叶AL活性下降。在烟叶生长期间,烟叶AL活性始终表现为T3>T2>T1;移栽后40和70d,T1与T3处理AL活性达到显著差异,T2与其他处理无显著差异;移栽后50~60d,T1与T2、T3处理AL活性差异达显著水平,说明施氮量增加可提高烟叶内淀粉酶活性,促进淀粉降解。

图1

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

Fig.1   Effects of nitrogen application rates on the AL, NI, NR and GS activities in cigar leaves

Different lowercase letters indicate significant difference between treatments (P<0.05), the same below


图1b显示,在雪茄烟叶生长过程中,不同施氮量处理NI活性均呈先升高后降低的趋势,T1和T2处理在移栽后50d达到峰值,而T3处理在移栽后60d最高,说明施氮量过多,烟叶由氮代谢向碳代谢转移的时间推迟。在整个生育期内,随着施氮量的增加,NI活性均有不同程度的升高。移栽后40d,各处理烟叶NI活性均存在显著差异;移栽后50~70d,T3处理烟叶NI活性显著高于T1,与T2差异不显著。移栽后70d,T1、T2和T3处理NI活性与最高时相比降幅分别为38.03%、36.30%和34.03%。

NR和GS是植物氮代谢的限速酶,对氮代谢的强弱起着关键作用。从图1c和d中可以看出,移栽后40~70d,不同处理雪茄烟叶NR和GS活性均呈先上升后下降的趋势,移栽后50d达到最高值,说明随烟叶生长,烟株对氮素的吸收同化能力增强,烟叶成熟后酶活性下降,有利于烟叶成熟落黄。在烟叶生长期间,烟叶NR和GS活性均随施氮量的升高而增加,移栽后50d,各处理间NR和GS活性差异均达到显著水平,T3处理烟叶NR活性较T1和T2处理分别增加了21.98%和12.41%,GS活性分别增加了22.31%和8.99%;其他时期T3处理均显著高于T1处理。结果说明施氮量对烟叶氮代谢有重要影响,施氮量过少使烟叶氮代谢关键酶活性下降,不利于烟叶的生长发育;过多会使酶活性一直处于较高水平,易导致烟叶“贪青晚熟”。

2.2 不同施氮量对雪茄烟叶淀粉和总氮含量的影响

图2a可知,不同处理雪茄烟叶生长过程中淀粉含量变化趋势一致,即移栽后40~60d,淀粉含量均呈上升趋势,说明淀粉在烟叶生长过程中逐渐积累,移栽后60d达到最高,此时随施氮量增加烟叶内淀粉含量分别为7.33%、7.11%和6.81%,移栽后70d烟叶成熟时淀粉含量略微下降。整个烟叶生长期间,淀粉含量均表现为T1>T2>T3,并且T1与T3处理差异显著,T2与T3处理之间无显著差异。移栽后40d淀粉含量较低,50d淀粉含量大幅度增加,T2、T3和T1处理增幅分别为265.37%、248.62%和192.96%,说明适宜的氮用量可以促进淀粉的合成积累代谢。

图2

图2   施氮量对雪茄烟叶淀粉和总氮含量的影响

Fig.2   Effects of nitrogen application rates on starch and total nitrogen contents in cigar leaves


鲜烟叶中的总氮含量与烟株氮代谢密切相关。由图2b可知,随烟叶成熟各处理总氮含量均呈下降趋势,移栽后40~50d降幅较快,50~70d下降较平缓。同一时期总氮含量随施氮量的增加而升高,说明增施氮肥促进了雪茄烟叶中含氮化合物的合成。移栽后40~50d处理间总氮含量差异均达显著水平,说明在雪茄烟叶生长前中期氮素水平对总氮含量影响较大。移栽后60~70d,T3处理显著高于T1处理,与T2处理差异不显著。烟叶成熟时(移栽后70d),与移栽后40d相比,自低到高各施氮量处理总氮含量降幅分别为40.89%、43.17%和44.25%。

2.3 不同施氮量对雪茄烟叶质体色素含量的影响

表1可以看出,各时期雪茄烟叶叶绿素含量均随氮用量的增加而升高,且T3处理显著高于T1处理,说明施氮量的增加促进了叶绿素的合成。随着生育期的推进,不同处理烟叶中叶绿素含量均呈先上升后下降的趋势,移栽后40~50d,叶绿素含量增加,增加幅度以T2处理最快,T1处理最慢;移栽后50~70d,叶绿素逐渐分解,与移栽后50d相比,移栽后70d的T1、T2和T3处理降幅分别为43.61%、45.40%和34.14%,说明在中氮处理下既能确保烟株生长前中期积累较多的叶绿素,又能使后期叶绿素充分降解,这对调制时提高烟叶香气物质有重要影响。烟叶类胡萝卜素是形成多种香气前体物质的基础,在雪茄烟叶生长期间,类胡萝卜素含量变化趋势与叶绿素基本一致,即先增加后降低,移栽后50d达到峰值,此时处理间差异达到显著水平。同一生长时期,随氮素增加,烟叶类胡萝卜素含量也逐渐增加,其中T3处理显著高于T1处理,与T2处理差异不显著。移栽后70d,T3处理烟叶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%,较T2处理分别增加了24.62%和10.45%,烟叶质体色素含量仍保持在较高水平,说明施氮量过多不利于烟叶正常成熟落黄,适当降低施氮量能防止烟叶“贪青晚熟”。

表1   施氮量对雪茄烟叶质体色素含量的影响

Table 1  Effects of nitrogen application rates on plastid pigment content in cigar leaves mg/g

指标
Index
处理
Treatment
移栽后天数Days after transplanting
40d50d60d70d
叶绿素含量Chlorophyll contentT12.82±0.11b3.10±0.23c2.40±0.21b1.75±0.15b
T23.18±0.08a3.64±0.18b2.65±0.18ab1.99±0.18b
T33.31±0.22a3.76±0.22a2.95±0.13a2.48±0.20a
类胡萝卜素含量Carotenoid contentT10.59±0.04b0.90±0.03c0.74±0.04b0.61±0.03b
T20.63±0.02ab0.99±0.03b0.84±0.02a0.67±0.03b
T30.69±0.03a1.06±0.04a0.90±0.05a0.74±0.06a

不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05),下同

Different lowercase letters indicate significant difference between treatments (P<0.05), the same below

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2.4 不同施氮量对调制后雪茄烟叶化学成分含量的影响

表2可知,随施氮量的增加,烟叶总糖和还原糖含量呈下降趋势,总糖含量为0.70%~0.80%,其中T1与T2、T3处理差异显著;还原糖含量为0.33%~0.37%,T1与T3处理达显著差异。与糖含量相反,总氮和烟碱含量随施氮量的增加而增加,各处理间烟碱含量均达到显著差异;施氮量从低到高烟叶总氮含量从3.80%增加至4.60%,增幅为21.05%,并且T3处理与T1、T2处理差异达到显著水平。不同施氮量处理对烟叶氯和钾含量影响较弱,烟叶氯含量表现为T1<T2<T3,钾含量则是T2处理最高。烟叶中钾氯比越高燃烧性越好,结果显示T2处理钾氯比最高,但处理间未达到显著差异。氮碱比是评价烟叶感官质量最重要的指标,二者比值越接近1烟叶质量越好。氮碱比以T2处理最接近1。

表2   施氮量对调制后烟叶化学成分的影响

Table 2  Effects of nitrogen application rates on chemical composition in cigar leaves

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
T10.80±0.02a0.37±0.01a3.80±0.04b2.48±0.07c0.52±0.04a3.54±0.18a1.54±0.06a6.86±0.64a
T20.74±0.02b0.35±0.02ab3.92±0.05b2.81±0.08b0.54±0.04a3.79±0.18a1.39±0.03b7.07±0.37a
T30.70±0.01b0.33±0.03b4.60±0.09a3.26±0.08a0.57±0.04a3.43±0.16a1.41±0.05b6.08±0.54a

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2.5 不同施氮量对雪茄烟叶物理特性及感官质量的影响

表3可以看出,不同氮用量处理的雪茄烟叶叶质重和叶厚均以T3处理最高,其次为T2和T1处理,并且T1与T3差异显著,含梗率则表现为T1>T3>T2,可能是由于施氮量过多,烟叶不易落黄,粗筋暴梗,易形成黑暴烟,导致叶片厚度和单叶重增加,叶片含梗率相对较低。拉力和平衡含水率表现为T2>T3>T1,说明T2处理下,叶片的弹性及抗拉强度较好。综合来看,T2处理下烟叶的工业使用价值较高。

表3   不同处理雪茄烟叶物理特性比较

Table 3  Comparison of physical characteristics of cigar leaves under different treatments

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 (%)
T121.37b44.86c1.27b20.84a13.01a
T223.65ab48.27b1.78a16.51b15.96a
T326.91a57.04a1.64a18.32ab14.62a

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表4可知,在120~165kg/hm2(T1和T2处理)范围内,随着施氮量的增加,烟叶香气质、香气量、杂气、灰色以及燃烧性等指标的分值提高,氮用量达到165kg/hm2时,这些指标分值下降,说明施氮量过高,雪茄烟叶感官质量下降。T2处理烟叶感官质量总分最高,说明其感官质量较好,表现为香气质好、香气量足、杂气较小以及燃烧性高,其次为T1处理。

表4   不同处理雪茄烟感官质量比较

Table 4  Comparison of sensory quality of cigar leaves under different treatments

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
T16.16.36.46.35.76.46.36.66.756.8
T26.36.66.16.46.16.66.26.66.957.8
T35.76.16.16.76.36.15.86.36.655.7

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3 讨论

氮是构成生命活动的物质基础,烟草体内许多含氮化合物的形成都少不了氮素的参与,氮素不仅影响叶片的生长速度,还直接决定烟草产量和品质的形成[3,17]。雪茄烟叶在生长前期充足的氮素供应可以增加叶宽,使叶片变薄,烟叶光泽增加[18]。合理的施氮量可以促进烟叶碳氮代谢,使晾制后的雪茄烟叶经卷制后感官质量较好。AL和NI是烟草中碳代谢强度的重要指标,可在生育期将积累的碳水化合物等分解为单糖,同时NI也参与光合产物在蔗糖与淀粉之间的分配[19]。本研究发现,烟叶AL活性在生长前期较低,随烟株生长而逐渐升高,成熟后活性下降,NI活性也表现为先上升后下降趋势,同时淀粉含量呈增加趋势,这说明在烟叶生长后期主要以碳代谢为主,糖类物质逐渐积累,以维持生命活动和生长发育。但高氮处理下,NI活性达到峰值的时间晚于低氮和中氮处理,说明氮用量过多会导致氮代谢向碳代谢转化的推迟。前人研究[20,21]表明,缺乏氮素会抑制叶片的光合作用,使烟株碳代谢强度下降。本试验结果表明,随氮肥施用量的增加,AL和NI活性有增加的趋势,而淀粉含量下降,可能是由于增施氮肥后,烟株氮代谢增强,使氮代谢为碳代谢提供的蛋白质和酶类等物质增多,碳代谢相关酶活性升高。同时氮用量增加后,NI能催化光合作用产生的蔗糖形成葡萄糖等单糖,为氮代谢提供较多的能量和碳源,会导致淀粉合成积累代谢减弱[7],烟叶糖含量减少进而导致调制后烟叶糖含量随施氮量的增加而降低。

NR是NO3-同化过程中的关键酶,通过参与硝酸盐还原对氮代谢进行调节,直接反映氮代谢水平;GS在氨的同化和氮素利用中起重要作用,是催化无机氮转变为有机氮的第1步反应,对氮代谢强度有重要影响[22,23]。本研究中,在烟草生长期间,NR和GS活性先上升后下降,移栽后50d最高,总氮含量一直呈下降趋势,说明在烟株生长前中期氮代谢起重要作用,使根系可以充分吸收和利用氮素,进入成熟期后碳代谢加强,氮代谢下降,烟株对氮素需求量降低,NR和GS活性以及总氮含量降低,这与康雪莉[24]对吉林晒烟的研究结果一致。随着施氮量的增加,烟叶NR和GS活性以及总氮含量增加,表明增施氮肥可提高烟叶的氮代谢水平;但施氮量过低使烟叶氮代谢酶活性下降,不利于烟叶的正常生长,过高会使酶活性一直处于较高水平,氮代谢向碳代谢转化时间推迟导致烟叶贪青晚熟[25],中氮处理下氮代谢强度适中,总氮含量适宜,碳氮代谢适当转换。

质体色素含量是反映光合性能的重要指标,与碳氮代谢强度和转化密切相关,对调制后烟叶颜色以及香气物质的形成也有重要影响[26]。本研究结果表明,随施氮量的增加叶片中质体色素含量增加,有利于增强烟叶的光合作用,促进光合产物的积累。低氮水平下,烟叶碳代谢强度较低,为质体色素合成提供的能量以及碳骨架较少,烟叶中质体色素含量较低;高氮水平下,叶绿素降解缓慢,导致烟株生长后期仍一直保持绿色,叶片不能正常成熟落黄[27],这与赵兵飞等[28]在晒红烟上的研究结果相似。适宜的氮处理既能使烟株生长前中期积累较多的质体色素,又能确保后期色素的充分降解,为调制后香气物质的提高奠定基础。

调制后各化学成分含量对雪茄烟质量和风格特色有很大影响。糖含量在使烟气醇和的同时又能保持适宜的香吃味,但过高或过低都会影响烟叶吃味的协调性以及燃烧性[29]。烟碱含量适宜则会使烟气具有适当的刺激性及辛辣感。与烤烟相比,雪茄烟叶中糖含量较低,这是因为雪茄烟属于晾晒烟,晾制时间较长,糖类物质被呼吸作用消耗[30]。李兰周等[31]对不同白肋烟品种研究发现,适当增加氮用量,调制后烟叶化学成分更协调,过多则会使烟叶品质下降。本研究结果表明,随氮用量的增加,雪茄烟叶中总糖和还原糖含量下降,而总氮和烟碱含量升高。氮碱比作为评价烟叶内在质量的重要指标,反映了烟叶的生理强度和烟气浓度,一般接近1为适宜,过低则认为烟碱含量较高,烟叶刺激性较大[32]。钾氯比高可以改善烟叶的燃烧性,使烟叶光泽和色度增加,优质烟叶的钾氯比应≥4[29]。本研究发现,不同施氮量处理烟叶氮碱比均大于1,而中氮水平下氮碱比最低;各施氮量处理烟叶钾氯比均在优质烟叶范围内,且中氮处理较其他处理高,说明适宜的氮用量使烟叶香吃味和燃烧性较好,内在化学成分较协调。

晾制后的雪茄烟叶作为直接卷制的雪茄原料,其物理特性和感官质量是鉴定烟叶品质的直接方法[29]。本试验表明,施氮量对雪茄烟叶物理特性和感官质量有一定影响,施氮量为165kg/hm2时,叶片的含梗率较低,弹性及抗拉强度较好,烟叶评吸总分较高,烟叶感官质量较优。

4 结论

在雪茄烟叶生长期间,随施氮量的增加,烟叶AL、NI、NR和GS活性提高,同时总氮、叶绿素和类胡萝卜素含量增加,而淀粉含量降低,使烟叶碳氮代谢之间的转化更加协调。施氮量过多,不利于烟叶正常成熟落黄,适当降低施氮量能防止烟叶发生“贪青晚熟”现象。从调制后烟叶品质看,165kg/hm2的施氮量烟叶内在化学成分较协调,叶片的弹性及抗拉强度较好,含梗率较低,工业使用价值较高,总体感官质量较优,提高了烟叶品质。因此,在四川什邡雪茄烟种植区宜采用165kg/hm2的施氮量。

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