湖南烤烟硝酸盐含量与土壤养分及烟叶品质的关系分析

【摘要】： 烟草特有亚硝胺(TSNA)是致癌性极强的N-亚硝胺类化合物，形成TSNA的前体物有烟叶硝酸盐、亚硝酸盐及生物碱，凡影响前体物质含量的因素都会影响烟草TSNA的形成和积累。土壤是烟叶生长的基础，因此，通过调控土壤营养状况来限制烟叶硝酸盐、亚硝酸盐含量的积累，进而降低烟草TSNA的含量，对生产优质低害的烟叶原料具有重要的意义。本试验于2002年在湖南省29个县(市)进行，通过2320个土样和256个烟样的测试分析，系统地研究了烤后烟叶硝酸盐、亚硝酸盐含量与土壤养分和烟叶品质性状的关系，结果表明： (1)描述统计分析表明：湖南土壤肥力总体水平较高，全部土样的有机质含量变幅为17.25～77.00g／kg，平均为38.52±12.46g／kg；全氮含量变幅为1.02～4.26g／kg，平均为2.31±0.71g／kg；碱解氮含量变幅为91.10～380.50mg／kg，平均为194.66±60.77mg／kg；土壤铵态氮含量变幅为7.20～33.95mg／kg，平均为17.61±8.37mg／kg。从变异系数看，湖南省各烟区土壤养分含量极不平衡；烟叶硝态氮含量因等级不同而存在广泛的变异，呈现出C_3F＞B_2F＞X_2F的趋势，同一等级亚硝酸盐含量的变异系数又明显大于硝酸盐含量。 (2)简单相关分析表明：不同等级烟叶(亚)硝酸盐含量与土壤有机质、全氮、碱解氮、铵态氮含量的相关系数均达到1％极显著水平，与土壤全磷、全钾、pH值、有效磷、有效钾及其它中、微量元素的相关则未达到5％显著水平。烟叶总氮、烟碱的含量与不同等级烟叶(亚)硝酸盐含量的正相关系数均达到1％极显著水平，烟叶还原糖、总糖、石油醚提物与不同等级烟叶(亚)硝酸盐含量呈1％极显著负相关。不同等级烟叶的硝酸盐、亚硝酸含量与烟叶有效磷、有效钾及其它中、微量元素之间的相关虽有正有负，但均未达到显著水平。逐步回归分析进 湖南烤烟硝酸盐含量与土壤养分及烟叶品质的关系分析 一步表明，影响烟叶(亚)硝酸盐含量的土壤养分指标主要有土壤全氮、 有机质、按态氮、碱解氮等。 (3)典型相关分析表明，土壤含氮养分与烟叶硝酸盐含量关系密 切，反映出在一定范围内，随着土壤含氮养分含量的增加和土壤全磷含 量的减少，烟叶硝酸盐含量呈现增加的趋势;土壤含氮养分与烟叶硝酸 盐含量关系的密切程度高于其与亚硝酸盐含量的相关，也说明了烟叶亚 硝酸盐是在调制过程中产生的事实。 烟叶化学成分间的典型相关分析表明:不同等级烟叶硝酸盐和亚硝 酸盐含量分别与烟叶其它含氮组分(烟碱、总氮)的第一典型相关系数 均达到1%极显著水平，第一个典型相关系数所包含的相关信息占两组 变量间总相关信息的75.41%一86.92%，且这一相关关系主要由硝酸盐与 烟碱、总氮间的相关所引起。不同等级烟叶硝酸盐和亚硝酸盐含量分别 与石油醚提物、总糖、还原糖的第一典型相关系数也均达到1%极显著 水平，第一个典型相关系数所包含的相关信息占两组变量间总相关信息 的77.16%一92.04%，且这一相关关系主要由硝酸盐与还原糖、总糖间的 相关所引起。不同等级烟叶硝酸盐、亚硝酸盐含量分别与烟叶营养元素 间的典型相关系数则均未达到显著水平。 (4)聚类分析表明，根据不同等级烟叶硝态氮含量的大小，均可 把每一等级烟叶样品分为3类，第1类的特点是:烟叶硝态氮(硝酸盐、 亚硝酸盐)含量及其相应的植烟土壤养分(有机质、全氮、碱解氮、钱 态氮)含量均高，第2类为烟叶硝态氮含量及其相应的植烟土壤养分含 量均为中等水平，第3类为烟叶硝态氮含量及其相应的植烟土壤养分含 量均较低。不同类别相比较，有机质含量高的土壤，其土壤全氮、碱解 氮、按态氮含量以及相应的烟叶硝酸盐、亚硝酸盐含量也高，说明土壤 有机质的高低，直接影响了土壤氮素的供应状况，进而影响了烟叶硝态 湖南烤烟硝酸盐含量与土壤养分及烟叶品质的关系分析 氮含量的积累。 (5)根据聚类分析结果建立了不同等级烟叶硝酸盐、亚硝酸盐含 量高低的判别函数，可作为不同等级烟叶硝态氮含量在不同土壤肥力条 件下归类的判别准则。在实际应用中，若己知某给定等级的烟叶样品， 只需将其所处生长环境的土壤有机质、全氮、碱解氮、按态氮含量代入 相应的判别函数，分别计算综合指标值，即可将该样品归类。