当前位置:文档之家› 烟草生态学

烟草生态学

生态因子对烟叶香味成分的影响生态因子对烟叶香味成分的影响摘要:香气物质是反映烟叶质量的重要品质因素。

烟叶的香气质、香气量和香型风格是由多种香气成分的组成、含量、比例及其相互作用所决定的。

烟叶香气物质主要受生态环境因素的作用,环境因素则主要影响香气物质的含量和组成比例。

当前,烟叶香气不足是影响中国烟叶质量提高的制约性因素。

在此,分别从地区、海拔、温度、光照、水分、土壤等方面对烟草香气物质的影响进行了综述。

关键词:生态因子,烟草,香气The influence of ecological factors on tobacco aroma components Abstract:Aroma substance is an important quality factor reflecting the quality of tobacco leaf.The aroma quality and flavor of tobacco is determined by the kinds of aroma components,ontent, proportion and interaction. Tobacco aroma substances are mainly affected by the ecological environment factors, environmental factors mainly affect the content and composition of aroma substances. At present, the deficiency of tobacco aroma is a restrictive factor to improve the quality of tobacco. In this paper, the effects of tobacco aroma substances were summarized from the aspects of region, altitude, temperature, light, water, soil and so on.Keywords:Ecological factor;tobacco;aroma引言烟草是一种特殊的经济作物,每年为国家创造大量财政收入,同时也受到对人体健康影响的客观限制,因此,国家提倡“合理规划种植区域,质量、产量双并重”的战略规划。

烟叶质量的优劣直接影响卷烟加工企业的生存和发展,对整个烟草行业都具有重要的意义。

香气是评定烟叶及其制品品质的重要指标,优质烟叶要求在燃烧过程中产生的香气量大、质纯、香型突出、吃味醇和[1,2]。

烟叶香气品质的优劣主要受生态环境因素的决定,生态因素主要影响香气物质的含量和组成比例[3,4]。

目前,烟叶香气量不足是影响中国烟叶质量提高的制约性因素[1],长期以来,国内外烟草科技工作者都比较重视烟叶香气成分的分离鉴定、生理生化代谢、遗传改良,以及生态环境因素和栽培条件的影响研究。

对烟草生长发育影响较大的生态因素主要包括气候和土壤因素,这些因素都不同程度地影响着烟叶生长发育过程中一系列的生理生化代谢,进而影响香气物质的含量、组成和烟叶香气的品质。

笔者着重综述了生态环境因素对烟草香气物质影响的研究概况。

1地区差异对烟叶香味成分的影响同一品种在不同地区种植,烟叶的香气质、香气量、香型和吃味具有显著差异,这是不同地区的生态条件综合作用的结果。

一般认为云南烟叶表现为清香型,河南烟叶表现为浓香型,东北烟叶则表现为中间香型。

冼可法[5]对云南和河南烤烟中性香味物质进行了比较,发现在云南香味物质组分中,6-甲基庚酮、苯甲醛、2,3,6-三甲基-1,5-庚二烯、β-环柠檬酸、戊醛、己醛、2-己烯醛、1-己基环乙烯、茄酮、二氢大马酮和2,4-庚二烯醛等成分相对含量明显高于河南烤烟,而2-乙基己醇、异辛二烯酮、异佛尔酮、氧代异佛尔酮、胡椒酮、香叶基丙酮、合金欢基丙酮、巨豆三烯酮等在河南烤烟中含量较高,另一些成分如芳樟醇、2-庚酮、甲基庚烯酮、大马酮、β-紫罗兰酮、新植二烯等则差别不大。

由此可见,两种烟样中,各种成分相对含量的差异和比例的不同是其具有不同特征香味的基本原因,两种烟样重组试验也证明了这一推论。

2 海拔对烟叶香味成分的影响韩锦峰等[6]对河南卢氏山区不同海拔高度的烟叶香气物质含量进行了测定,表明随着海拔高度的增加,烤烟叶片中有18种香气成分(如大马酮、苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛、巨豆-4,6(E),8(Z)-三烯酮-3、巨豆-4,6(E),8(E)-三烯酮-3等)都是海拔800m和1000m的烟叶高于海拔600m的烟叶,另有10余种香气成分(如茄尼酮、2,7,11-五针松三烯-4,6-二醇、8,11-环氧-2等)则随着海拔高度的增加明显减少,因此认为烤烟种植在一定高度的海拔地带,有利于清香类致香物质的增加。

此外,随着海拔高度的增加,类胡萝卜素总量、β-胡萝卜素、叶黄素、紫黄质和新黄质的含量均呈明显增加的趋势,多酚总量、绿原酸和芸香苷的含量也相应增加。

王树会等[7]对烟叶有机酸的分析表明,云南烟区随着海拔升高,亚油酸甲酯、棕榈酸甲酯、亚麻酸甲酯、硬脂酸甲酯和丙二酸二甲酯的相对含量降低,而羟基丁二酸二甲酯、2-丁烯二酸二甲酯和柠檬酸三甲酯的相对含量则有增加趋势;总有机酸含量在海拔1400~1600m时较高,在海拔1200米时最低。

烟叶需要经过初考、复烤和醇化最后才可供工业使用,烟叶致香物质含量的多少很大程度影响烟叶质量,烤后烟叶质量很大程度决定烟叶的可用性。

甄才红等[8]对品种与海拔的结合后烤后烟致香物质含量的进行测定,表明海拔对各类中性致香物质影响程度大小依次为:类西柏烷类>新植二烯>苯丙氨酸类>胡萝卜素类>棕色化反应产物类。

3 气候因子对烟叶香味成分的影响3.1 温度对烟叶香味成分的影响烟草大田生长期最适宜的温度是22~28℃,最低温度是10~13℃,最高温度是35℃。

高于35℃或低于17℃时,烟草生长受到抑制[9]。

烤烟成熟期的温度对烟叶质量极为重要,据国内外统计资料显示,在20~28℃的范围内,烟叶的内在质量有随着成熟期平均温度升高而提高的趋势。

据研究,烤烟在温度低于20℃时,干物质合成量减少并对品质不利;若低于18℃时,叶绿体的分解和类胡萝卜素的降解明显受阻;当高于35℃时,叶片易出现早衰,且烟碱含量会不成比例地增高。

烤烟生长对温度的理想要求是前期略低于最适生长温度,使烟株稳健生长;而后期有较高的温度,以利于叶内同化物质的积累和转化,从而提高烟叶香吃味。

3.2光照对烟叶香味成分的影响充足的光照是形成优质烟叶的重要条件。

如果光照不足,则细胞分裂慢,细胞间隙大机械组织差,叶片组织疏松,叶片薄,植物生长纤细,叶片中干物质积累少,糖及蛋白质的比例降低,香气量少,香气质差,油分少。

相反,若光照过强,则细胞壁增厚,组织紧密细致,叶片变厚而粗糙,主脉突出,形成“粗筋暴梗”,烟碱含量过高,刺激性增强,香吃味品质变劣,甚至在强光下会引起日灼症等,使叶尖、叶缘和叶脉产生枯死斑,影响烟叶品质。

温永琴等[10]研究了云南烤烟石油醚提取物和多酚类与气候要素的关系,认为太阳辐射对云南烤烟多酚类香气物质的质、量及脂溶性香气物质的量均为正效应,以对多酚类香气物质的影响最为强烈,旬均光照强度烤烟大田期的主要气候要素之一。

光质对植物的形态建成、生理代谢、生长发育有广泛的调节作用,因而对产量和品质也有重要影响。

研究发现,蓝光促进新合成的有机物中蛋白质的积累,而红光则促进碳水化合物的积累[11]。

罗勇等[12]研究认为成熟期平均光照强度与烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量呈正相关,相关系数较大,其中与叶黄素相关性达显著水平;与烟叶腺毛分泌物和烷烃类含量呈负相关,相关系数也较大。

成熟期平均光照强度弱有利于清香型风格的形成,反之有利于中间香型或浓香型风格的形成。

3.3水分对烟叶香味成分的影响降雨量和降雨的分布可以影响土壤的水分状况、烟田的空气湿度以及烟草叶面腺毛分泌物,因此对烟叶生长发育和香气品质有重要影响。

移栽期间要有一定的降水,以利还苗成活;还苗至团棵期需水量较少,土壤保持最大需水量的50%一60%,以利于根系发育;旺长期以保持最大持水量的80%为宜,有利烟株开片,茎叶生长;现蕾至成熟期,应保持土壤最大持水量的60%,后期降雨过多,不利于叶片成熟落黄,还会造成叶片油分减少。

Severson[13]报道,灌水可以提高烟叶中蔗糖酯、顺式-冷衫醇和西柏三烯二醇含量,而降雨则能淋洗大量烟叶表面类脂成分。

温永琴等[10]认为,大田期总降水量对云南烤烟的脂溶性香气物质的影响为负效应,云南最适宜烤烟种植区的大田期旬均降水量以45~50mm为宜。

干旱胁迫会使烟叶中类胡萝卜素类降解产物和部分西柏烷类化合物含量下降,或仅以痕量存在,因此对香气质量有显著影响[14]。

烤烟生长发育的任一时期土壤严重干旱,或全生育期严重干旱,烟叶中的巨豆三烯酮等类胡萝卜素降解产物呈降低趋势,而茄酮、β-大马酮等类西柏烷类降解产物呈增加趋势;类异戊二烯化合物变化比较复杂,其中二萜类化合物如新植二烯明显增加,而2,6,11-西柏三烯-4,8-二醇的三种同分异构体则以痕量存在;低分子醇类如苯乙醇以痕量存在,而低分子醛类如苯乙醛在干旱胁迫下稍有增加。

成熟期轻度干旱时,烟叶中大部分香气物质含量较高,有利于烟叶香气物质的形成和转化[15]。

烤烟成熟过程中,土壤干旱有利于烤烟类胡萝卜素的积累,并且在定长期干旱和间断干旱处理时间越长,越有利于烤烟质体色素降解物的形成积累,但烤烟在成熟过程中长期处于干旱条件下对烤烟质体色素降解物的积累不利[16]。

4 土壤条件差异对烟叶香味成分的影响土壤条件对烟叶的香吃味品质有重要影响,土体颜色和质地与烟叶品质相关密切。

一般认为红色、黄色、紫色等有色土,以及土壤疏松、结构良好的砂壤土或壤砂土最适宜种植烤烟,这种土壤为烤烟生长提供了最佳的水、肥、气、热环境。

Gamou[15]研究表明,在红土上生长的烟株,烟叶类脂和西柏三烯二醇含量高于在黑土上生长的烟株。

种植在黑土上的烟叶,其总类胡萝卜素和精油含量显著低于轻壤土上的烟叶。

土壤肥力对烟叶的产量和质量影响极大。

一般认为中等肥力、有机质与氮素含量适中、有效磷、钾含量较高的土壤上生产出的烟叶品质较优;若土壤肥力过高,有机质含量过多,所产烟叶的主脉粗大,含水量高,糖分含量下降,烟碱、全氮和蛋白质含量增高,色泽深暗,油分少,烟味辛辣,香气质差:但若土壤肥力过低,烟株营养缺乏,叶片薄,单叶轻,产量低,香气不足。

土壤的酸碱度对土壤中的物质转化、元素的有效性及根系对矿质营养的吸收有一定的影响,进而影响烟株的生理生化代谢、生长发育和产量品质。

相关主题