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烟用菊苣不同表型生长特性及其在卷烟中的应用

    更新时间:2017-12-05 03:20:21 

王夸平 周静媛  郭生云  韩智强  刘劲芸  徐世涛

摘要:为了对烟用菊苣(Cichorium intybus L.)进行提纯复壮和种植开发,建立从源头到产品的天然烟用香料控制保障体系,在云南石林开展了菊苣不同表型生长特性及其在卷烟中的应用研究。结果表明,生长表型为绿脉浅齿型(LMQC)、红脉浅齿型(HMQC)、红脉锯齿型(HMJC)3种,所占比例分别为35%、15%、50%。3种表型菊苣的植物学特征差异不大,同一时期抽薹率表现为:红脉浅齿型>绿脉浅齿型>红脉锯齿型;产量高低表现为:红脉锯齿型>绿脉浅齿型>红脉浅齿型,其中红脉锯齿型产量为16 480.5 kg/hm2,与其余两个表型差异明显。感官评价以红脉锯齿型最佳。综合考虑,红脉锯齿型更适宜作为烟用菊苣进行推广种植。

关键词:菊苣(Cichorium intybus L.);表型;生长特性;产量

中图分类号:S572;Q949.91 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)21-4081-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.21.021

Growth Characteristics of Different Phenotypes of Tobacco Chicory

and Its Application in Cigarettes

WANG Kua-ping,ZHOU Jing-yuan,GUO Sheng-yun,HAN Zhi-qiang,LIU Jing-yun,XU Shi-tao

(Yunnan Industrial Tobacco Hi-Tech Material Co., Ltd., Kunming 650106, China)

Abstract: In order to purify and renovate tobacco chicory,establishing the natural tobacco flavor control system from source to product,a research was carried out in Shilin of Yunnan province about the growth characteristics of different phenotypes of tobacco chicory and its application in cigarettes. The results showed that three phenotypes of LMQC,HMQC and HMJC comprise 35%,15% and 50%,respectively. There was no great difference in their botanical characteristics. The bolting rates at the same phase were as follows:HMQC>LMQC>HMJC. The yield was as follows:HMJC>LMQC>HMQC. HMJC got 16 480.5 kg/hm2,which is obviously different from the other two phenotypes. As for sensory evaluation,HMJC got the highest scores. In conclusion,HMJC is more suitable as tobacco chicory for promotion and cultivation.

Key words: chicory(Cichorium intybus L.); phenotypes; growth characteristics; yield

菊苣(Cichorium intybus L.)為菊科(Compositae)菊苣属(Cichorium)多年生草本植物,广泛分布于欧洲、亚洲和北非[1]。菊苣应用价值较大,在作为牧草[2-5]、蔬菜[6]、中药材[7-9]、香料[10]、保健食品[11]等方面均有应用。全国各地在引种、栽培技术研究和推广应用等方面已有大量文献报道[12-19],云南迪庆香格里拉市[20]、昭通大关县[21]、楚雄牟定县[22]亦作为饲料进行推广种植。目前,菊苣主要以外购种进行种植,在栽培引种过程中往往会发生一些变异。罗燕等[23-25]从形态学、细胞学和分子水平综述了菊苣种质资源的遗传多样性研究概况,并利用SRAP分子标记技术对来自5大地理类群的48份菊苣材料的遗传多样性进行了研究,表明供试菊苣种质具有丰富的遗传变异性。

天然香料由于其组成成分多,致香作用比人工合成香料的单一成分更加丰富饱满,在卷烟中的应用逐渐受到国内烟草行业的重视。菊苣浸膏(Chicory concrete)作为一种天然烟用香料,与烟香谐调性较好,缓和辛辣刺激,燃吸时可进一步产生香味物质,改善吸味,增强劲头[26-28]。但是,关于菊苣栽培作烟草用香料的专题研究和报道较少,对不同表型的菊苣在烟草加香加料中的应用研究也未见报道。因此,本研究对烟用菊苣不同表型的生长特性进行研究,并在卷烟中进行应用评价,旨在为烟用菊苣的提纯复壮、新品种选育和推广种植提供理论依据,以期为卷烟企业建立从源头到产品的天然烟用香料控制保障体系提供支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料及主要仪器

普那菊苣种子购自北京克劳沃草业技术开发中心;复合肥(15∶10∶20)由云南天腾化工有限公司生产;尿素(N≥46.4%)由贵州宜化化工有限责任公司生产;钾肥(K2O≥51.0%)由国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司生产。

FA1004型电子天平(上海方瑞仪器有限公司)、瑞士Buchi旋转蒸发仪(瑞士步琦有限公司)、真空泵(上海铸鼎真空设备制造有限公司)等。

1.2 试验地概况

试验地位于云南省昆明市石林香料植物种植试验示范基地,位置东经103°22′34.99″,北纬24°55′9.35″,海拔1 908 m,年平均温度17.3 ℃,年平均降水量996.6 mm。土壤属山原红壤,pH 6.1,有机质23.17 g/kg,全氮1.28 g/kg,碱解氮94.19 mg/kg,速效磷9.54 mg/kg,速效钾41.75 mg/kg。

1.3 试验设计

试验于2015年5-12月进行,采用完全随机区组设计,小区面积100 m2,重复3次。按株行距30 cm×30 cm进行打塘播种,每穴2~3粒种子;出苗前保持土壤湿润,确保种子正常出苗;3叶1心时间苗,每穴留1株健壮幼苗。间苗后用尿素进行第一次施肥,施肥量为150 kg/hm2;莲座期追施复合肥,施肥量为450 kg/hm2;收获前50 d追施一次钾肥,施肥量为450 kg/hm2。其余按田间常规管理要求进行。

1.4 指标测定

观察统计不同小区菊苣表型比例,并在每种类型中随机选取30株挂牌标记。在播后60、90、120、150 d测定不同表型菊苣的株高、总叶片数、最大叶长、最大叶宽。根茎采挖洗净后测定鲜重和干重。

1.5 提取评价

选择生长周期150 d的不同表型菊苣的根茎,洗净切片曬干,150 ℃烘烤0.5 h。取100 g置于圆底烧瓶中,按料液比1∶5加入70%乙醇溶液,加热回流提取后过滤,收集滤液醇沉24 h,真空浓缩制备不同表型的菊苣提取物。将菊苣提取物用丙二醇稀释至10%,按照0.05%、0.10%、0.15%的添加比例,采用香精香料注射仪注射到云烟(紫)烟支上,加香烟支在相对湿度65%、温度(22±2) ℃条件下静置24 h后,以在售产品为对照,由卷烟评吸专家依据《单体香原料香韵及可用性感官评价方法》进行感官评吸。

1.6 统计分析

数据采用Excel和SPSS 19.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 菊苣表型比例

图1统计结果显示,石林地区菊苣表现类型为红脉锯齿型(HMJC)、绿脉浅齿型(LMQC)和红脉浅齿型(HMQC)3种。红脉锯齿型菊苣所占比例较大,为50%,其次为绿脉浅齿型,比例为35%,红脉浅齿型比例最低,为15%。

2.2 菊苣不同表型的植物学特性

从表1可以看出,同一生长周期,3种表型菊苣总叶片数、最大叶长、最大叶宽无显著差异;红脉锯齿型株高低于其他两种表型,生长前期的差异达极显著,但后期差异不大,主要是后期菊苣开始抽薹所致。

2.3 菊苣不同表型的抽薹情况

从表2可以看出,红脉浅齿型开始抽薹时间为播种后77 d,红脉锯齿型为播种后85 d,二者相差8 d。菊苣各表型生长90、120、150 d的抽薹率见表3,从表3可以看出,同一生长时期,红脉锯齿型抽薹率最低,其次为绿脉浅齿型,红脉浅齿型抽薹率最高。由于植物生殖生长会消耗根部的营养成分,菊苣抽薹时间和抽薹率直接影响有效肉质根的产量,因此选择抽薹时间晚、抽薹率低的品种有利于提高产量。

2.4 菊苣不同表型的产量

从表4可以看出,红脉锯齿型的鲜质量和干质量与其他两个表型均差异明显,鲜质量为16 480.5 kg/hm2,干质量为3 780.0 kg/hm2,红脉锯齿型的产量较高。

2.5 菊苣不同表型在卷烟中应用的感官评价

从表5可以看出,菊苣3种表型提取物添加到卷烟中后对卷烟抽吸品质均有所改善,主要功效为提升香气质,增加烟气浓度,掩盖杂气,改善余味,烟香较谐调。添加量以0.10%的综合得分较高,其中又以红脉锯齿型的得分最高。

3 小结

变异是进化的基础,植物表型可塑性有利于增强有机体生存竞争和增加遗传变异的机会,从而增强其适应能力[29]。研究结果显示,石林地区菊苣表现出3种不同的表型,各种表型的根茎产量及其提取物在卷烟中的功效也有差异。但是,植物变异是外在环境和内在因素的综合表现,菊苣的3种表型是可遗传的变异还是不可遗传的变异还有待进一步研究。另外,菊苣为异花传粉植物,其大量的变异性被保存在杂合子状态下的隐性基因里,采用种子扩繁时会通过遗传重组出现种类遗传变异现象。在后续研究工作中,需要进一步针对菊苣不同的表型开展组织培养、分株繁殖等种苗产业化关键技术研究,为菊苣提纯复壮和种植推广提供技术支持。

菊苣用途广、易种植、产量高,是一种具有发展前景的作物。目前云南主要作为牧草进行种植,利用部位以茎叶为主,而在卷烟中主要使用根部提取物。因此,利用现有资源和种植基础,探索资源最大化利用途径,提高种植效益,构建天然植物资源推广种植和综合开发利用模式,不仅可以提高农民的种植效益,促进当地经济社会的发展,而且可以为云产卷烟提供优质稳定的原料。

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