SPAD值與鮮煙葉成熟度及烤后煙葉質(zhì)量的關(guān)系

孫陽陽，靳志偉，黃明迪，王耀鋒，楊樹勛，趙存孝，夏 巍，喬萬鵬，龔鵬飛，孫衛(wèi)東，袁 威，孫福山，王愛華，王松峰，高憲輝（.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，農(nóng)業(yè)部煙草生物學(xué)與加工重點實驗室，青島 20；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京0008；.甘肅省煙草公司，甘肅 蘭州 70000；.甘肅隴南市煙草公司，甘肅 隴南 7000；.甘肅慶陽市煙草公司，甘肅 慶陽 7000；.陜西延安市煙草公司，陜西 延安 7000）

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SPAD值與鮮煙葉成熟度及烤后煙葉質(zhì)量的關(guān)系

孫陽陽1，2，靳志偉3，黃明迪4，王耀鋒5，楊樹勛4，趙存孝5，夏 巍4，喬萬鵬4，龔鵬飛6，孫衛(wèi)東6，袁 威6，孫福山1*，王愛華1，王松峰1，高憲輝1，2
（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，農(nóng)業(yè)部煙草生物學(xué)與加工重點實驗室，青島 266101；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京100081；3.甘肅省煙草公司，甘肅 蘭州 730000；4.甘肅隴南市煙草公司，甘肅 隴南 746000；5.甘肅慶陽市煙草公司，甘肅 慶陽 745000；6.陜西延安市煙草公司，陜西 延安 716000）

摘 要：為探索快速、無損判斷鮮煙葉成熟度的量化指標(biāo)，以秦?zé)?6為試驗材料，應(yīng)用葉綠素測定儀測定了各部位不同成熟度鮮煙葉 SPAD值，并對相應(yīng)烤后煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀、外觀質(zhì)量、化學(xué)成分、感官評吸質(zhì)量進(jìn)行了評價測定。結(jié)果表明，SPAD值能夠較靈敏地區(qū)分煙葉黃綠面積10%～20%的差異，且與煙葉成熟度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，可較好地表示煙葉成熟度。綜合烤后煙葉各項質(zhì)量評價指標(biāo)，下、中、上3個部位煙葉適宜成熟度對應(yīng)的鮮煙葉SPAD值分別為8.6～11.4、17.9～18.6和13.2～20.3，SPAD值可作為成熟度的快速判定量化指標(biāo)，用于指導(dǎo)煙葉適熟采收。

關(guān)鍵詞：烤煙；SPAD值；成熟度；煙葉質(zhì)量

葉綠素儀是測定植物葉綠素含量的一種便攜式儀器，具有快速、便捷和無損傷檢測優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于水稻、玉米、小麥和煙草等作物［1-2］。研究發(fā)現(xiàn)，SPAD值與葉綠素含量正相關(guān)，較好地反映了煙葉采收成熟度［3-6］。成熟度對煙葉質(zhì)量起關(guān)鍵作用［7-10］，成熟采收對煙葉質(zhì)量的貢獻(xiàn)占整個烤煙生產(chǎn)技術(shù)環(huán)節(jié)的1/3左右［11-13］。盡管SPAD值與葉綠素含量的關(guān)系，以及采收成熟度的判斷指標(biāo)已開展了大量的研究，但依據(jù)烤后煙質(zhì)量得出的確定適宜的SPAD值的研究少有報道。本試驗測定不同成熟度煙葉的SPAD值，研究SPAD值與不同成熟度烤后煙葉質(zhì)量關(guān)系，以確定適宜采收成熟度對應(yīng)的SPAD值，為量化煙葉適宜采收成熟度提供快速、無損檢測技術(shù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試材料

試驗安排在甘肅省隴南市徽縣栗川鄉(xiāng)耿寺村，供試品種為秦?zé)?6，土壤類型紅黏土，土壤肥力中等，施氮量 75kg/hm2，m（N）：m（P2O5）：m（K2O）= 1：1.5：2。移栽密度為行距125cm，株距60cm。選取大田管理規(guī)范，長勢均勻的下（3～5葉位）、中（9～11葉位）、上（15～17葉位）3個部位煙葉進(jìn)行研究。

1.2 試驗處理

每部位煙葉成熟度按煙葉黃綠面積百分?jǐn)?shù)從低到高劃分11個檔次，即葉面黃綠色面積0%、10%、20%、······100%，每檔次選取3片煙葉測SPAD值。

按下、中、上3個部位，每個部位由低到高各設(shè)3個成熟度處理，分別為M1、M2、M3，共計9個處理（表1），每一處理選300片按照當(dāng)?shù)孛芗婵竟に囘M(jìn)行烘烤。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 SPAD值測定 選取煙葉主脈對稱兩側(cè)的葉尖、葉中、葉基6個點為測定位置，以葉綠素儀502PLUS測定的SPAD值的加權(quán)平均值為該片煙葉的SPAD值。

表1 各部位煙葉不同成熟度處理及主要外觀特征Table 1 Treatments of different maturity and main characteristics of different parts of tobacco leaves

1.3.2 經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查 根據(jù)國標(biāo)GB2635—92對烤后煙葉進(jìn)行分級，統(tǒng)計等級結(jié)構(gòu)和均價?？竞鬅熛隆⒅?、上3個部位去青去雜后分別取混合樣2kg，以備外觀鑒定、化學(xué)成分檢測和感官評吸。

1.3.3 外觀鑒定 專家根據(jù)烤煙國標(biāo) GB2635-92以顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度6項指標(biāo)作為烤后煙外觀質(zhì)量評價指標(biāo)。

1.3.4 化學(xué)成分檢測 總糖、還原糖按照 YC/T 159—2002的方法進(jìn)行測定，總植物堿按照 YC/T 160—2002的方法進(jìn)行測定?？偟凑?YC/T 33——1996 《煙草及煙草制品 總氮的測定 克達(dá)爾法》方法進(jìn)行測定，淀粉按照YC/T 216—2007方法進(jìn)行測定，蛋白質(zhì)按照YC/T 166—2003《煙草及煙草制品 總蛋白質(zhì)含量的測定》方法進(jìn)行測定。

1.3.5 感官評吸鑒定 按照 YC/T138—1998的規(guī)定進(jìn)行評吸，包括香型、香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、濃度、刺激性、勁頭、余味、燃燒性、灰色等。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用SAS 9.2進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié) 果

2.1 SPAD值與不同鮮煙葉成熟度之間的關(guān)系

煙葉葉面黃綠色面積百分比代表了煙葉的成熟度。由表2可知，不同部位鮮煙葉SPAD值隨著成熟度的增加而下降。在煙葉不同成熟度檔次間，除少數(shù)黃綠面積相差10%的相鄰檔次間SPAD值差異不顯著外，其他檔次間均差異顯著。可見 SPAD值能夠較靈敏地區(qū)分葉片10%～20%黃綠面積差異。

不同部位煙葉黃綠面積相同時 SPAD值不同，表現(xiàn)為上部葉＞中部葉＞下部葉（表2）。說明不同部位鮮煙葉素質(zhì)不一樣，不同部位鮮煙葉SPAD值不能相比較。

相關(guān)性分析結(jié)果表明（表3），同一部位煙葉外觀成熟度與SPAD值存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，SPAD值可用于煙葉成熟度的判斷。

2.2 SPAD值與不同成熟度烤后煙經(jīng)濟(jì)性狀的關(guān)系

經(jīng)濟(jì)性狀是烤后煙葉等級結(jié)構(gòu)和均價的體現(xiàn)。從表4可見，隨著成熟度的提高3個部位煙葉均價均逐漸升高。下部葉不同處理中，以處理 XM3 （SPAD值8.6～11.4）效果最理想，烤后煙葉上等煙比例10.94%、中等煙比例59.91%、均價17.31元/kg，上等煙比例較XM1和XM2分別提高1.72和4.53個百分點。中部葉3個處理中，處理CM3（SPAD 值17.9～18.6）處于較高水平，烤后煙葉上等煙比例48.28%、中等煙比例48.53%、均價24.84元/kg，均價較CM1和CM2分別提高4.05和1.77元/kg。上部葉以處理BM3（SPAD值13.2～20.3）均價最高，經(jīng)濟(jì)效益最好，BM2次之，BM1最低，上等煙比例較BM1和BM2分別提高22.36和28.98個百分點。

2.3 SPAD值與不同成熟度烤后煙外觀質(zhì)量的關(guān)系

煙葉的外觀質(zhì)量反映了內(nèi)在質(zhì)量，是煙葉收購過程中分級的主要依據(jù)。成熟度對烤后煙葉外觀有一定影響（表5）。下部葉，成熟度對顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)、身份等因素影響不明顯，隨著成熟度的提高，色度有所加強，以處理XM3最佳；中部葉，隨著成熟度的提高，成熟度、結(jié)構(gòu)、油分、色度均有所改善，綜合各項指標(biāo)，處理CM3外觀較理想；上部葉，不同成熟度處理間各項指標(biāo)基本一致，只有色度隨成熟度的推進(jìn)逐漸加強。

整體上，3個部位分別以處理XM3（SPAD值8.6～11.4）、CM3（SPAD值17.9～18.6）、BM3（SPAD 值13.2～20.3）的外觀質(zhì)量較好。

2.4 SPAD值與不同成熟度烤后煙化學(xué)成分的關(guān)系

煙葉主要化學(xué)成分是反映煙葉品質(zhì)的重要指標(biāo)，對煙葉質(zhì)量和風(fēng)格特色形成至關(guān)重要。不同成熟度處理對烤后煙葉化學(xué)成分有一定影響（表6）。甘肅煙葉作為優(yōu)質(zhì)填充料其特點是高糖低煙堿，對低糖高煙堿的主料煙可形成有利補充。下、中、上3個部位各處理XM3、CM3、BM3的還原糖和總糖均含量較高，煙堿含量最低，糖堿比較高，化學(xué)成分符合當(dāng)?shù)靥厣珶熑~要求。對應(yīng)處理XM3、CM3、BM3鮮煙葉的SPAD值分別為8.6～11.4、17.9～18.6 和13.2～20.3。

表2 鮮煙葉不同成熟度SPAD值Table 2 The SPAD values of different maturity of fresh tobacco leaves

表3 煙葉成熟度（葉面黃綠色面積百分比）與SPAD值的相關(guān)性Table 3 The relativity between SPAD values and maturity of tobacco leaves（percentage of leaf kelly area）

表4 不同采收成熟度烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀Table 4 The economic characters of cured tobacco leaves with different harvest maturity

表5 不同采收成熟度烤后煙葉外觀質(zhì)量評價Table 5 The appearance quality evaluation of cured tobacco leaves with different harvest maturity

表6 不同采收成熟度烤后煙葉化學(xué)成分Table 6 The chemical composition of cured tobacco leaves with different harvest maturity

表7 不同采收成熟度烤后煙葉感官評吸質(zhì)量Table 7 The sensory evaluation quality of cured tobacco leaves with different harvest maturity

2.5 SPAD值與不同成熟度烤后煙評吸質(zhì)量的關(guān)系

由表7看出，3個部位評吸總得分隨著成熟度的推進(jìn)而升高。下部葉，綜合評吸質(zhì)量以處理XM3 （SPAD值8.6～11.4）較理想，表現(xiàn)在香氣質(zhì)較好，余味較舒適，雜氣較輕。中部葉，處理CM3（SPAD 值 17.9～18.6）評吸質(zhì)量最優(yōu)，與其他兩處理相比，CM3香氣質(zhì)較好，余味較舒適，雜氣較輕，刺激性微有。上部葉，處理BM3（SPAD值13.2～20.3）的評吸質(zhì)量最高，香氣質(zhì)較好、香氣量較足、余味較舒適、雜氣較輕、刺激性微有的感官評吸結(jié)果。

3 討 論

煙葉在成熟過程中由綠變黃，是葉綠素的降解和類葉比（類胡蘿卜素與葉綠素的含量比值）升高的外在表現(xiàn)，顏色變化是田間判斷煙葉成熟度的主要參考指標(biāo)［21］。隨著煙葉成熟檔次的提高，各部位煙葉葉綠素含量均呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，將煙葉田間外觀特征與葉綠素變化規(guī)律相結(jié)合，可以將葉綠素含量作為把握煙葉田間采收成熟度的重要指標(biāo)之一。但是葉綠素含量的測定需要時間，不能及時反映煙葉的成熟度，并且對煙葉有破壞性。因此，找到快速判斷煙葉采收成熟度的方法具有重要意義［22-24］。葉綠素儀具有攜帶方便、對煙葉無損、快捷的特點，并且SPAD值與葉綠素含量存在顯著正相關(guān)關(guān)系［3-4，25-26］，因此可用SPAD值表示煙葉的成熟度。在本研究中，SPAD值隨著成熟度的提高而降低，且SPAD值與煙葉外觀成熟度（葉面黃綠色面積百分?jǐn)?shù)）呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與前人研究結(jié)果基本一致［3-4］。本試驗還研究了SPAD值與烤后煙葉質(zhì)量的關(guān)系，結(jié)果顯示，下、中、上3個部位鮮煙葉SPAD值分別為8.6～11.4、17.9～18.6、13.2～20.3的烤后煙上中等煙比例與均價較高，外觀質(zhì)量較理想，化學(xué)成分與協(xié)調(diào)性適宜，感官評吸質(zhì)量處于較高質(zhì)量檔次。該SPAD值與李旭華等［25］研究結(jié)果有差異，原因可能與測量煙葉的位置有關(guān)，本研究所測SPAD值為主脈兩側(cè)葉尖、葉中、葉基6個位置的讀數(shù)的加權(quán)平均值，李旭華等［25］的數(shù)值是測葉基部得到的。此外還有可能與選擇的煙草品種、施肥水平以及氣候條件有關(guān)。已有研究［3，4，6，26］多是根據(jù)鮮煙葉的成熟度情況定SPAD值，本試驗是通過烤后煙葉的質(zhì)量確定適宜的SPAD值，對確定的適宜成熟度更具有實際應(yīng)用價值。

4 結(jié) 論

用SPAD值來判斷烤煙成熟度，在烤煙品種秦?zé)?6的下部鮮煙葉SPAD值8.6～11.4、中部鮮煙葉SPAD值17.9～18.6、上部鮮煙葉SPAD值13.2～20.3時采收，烤后煙葉質(zhì)量最佳，可為指導(dǎo)甘肅隴南主栽烤煙品種適時采收提供技術(shù)支撐。

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The Relationship of SPAD Value， Maturity of Fresh Tobacco Leaves and Quality of Flue-cured Tobacco Leaves

SUN Yangyang1，2， JIN Zhiwei3， HUANG Mingdi4， WANG Yaofeng5， YANG Shuxun4， ZHAO Cunxiao5，XIA Wei4， QIAOWanpeng4， GONG Pengfei6， SUN Weidong6， YUAN Wei6， SUN Fushan1*，WANG Aihua1， WANG Songfeng1， GAO Xianhui1，2
（1.Tobacco Research Institute of CAAS， Key Laboratory of Tobacco Biology and Processing， Ministry of Agriculture， Qingdao，266101， China； 2.Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China； 3.Tobacco Company of Gansu Province， Lanzhou， Gansu 730000， China； 4.Longnan Tobacco Company of Gansu Province， Longnan， Gansu 746000，China； 5.Qingyang Tobacco Company of Gansu Province， Qingyang， Gansu 745000， China； 6.Yanan Tobacco Company of Shanxi Province， Yanan， Shanxi 716000， China）

Abstract:The experiments were conducted to develop a fast， non-destructive method to judge the maturity of fresh tobacco leaves using a chlorophyll meter.The tobacco cultivar Qinyan 96 was used in this experiment.The SPAD values of fresh tobacco leaves with different maturity and the economic characters， appearance quality， chemical composition and sensory evaluation of flue-cured tobacco leaves were evaluated and compared to study the relationship of SPAD values and the quality of flue-cured tobacco leaves.The results showed that， SPAD values could effectively distinguish the difference between yellow green area of 10%-20% of fresh tobacco leaves，and was negatively correlated with tobacco maturity.Corresponding to the most appropriate maturity of flue-cured tobacco leaves of three parts from bottom to top， the SPAD values were 8.6-11.4， 17.9-18.6 and 13.2-20.3 respectively.The results provide a method for rapid and nondestructive judgment of picking maturity of tobacco leaves.

Keywords:flue-cured tobacco； SPAD value； maturity； quality of tobacco leaves

中圖分類號：S572.01

文章編號：1007-5119（2016）02-0042-05

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2016.02.008

基金項目：甘肅省煙草專賣局項目“甘肅隴南特色優(yōu)質(zhì)煙葉研究與開發(fā)”（20130089），“甘肅慶陽特色優(yōu)質(zhì)煙葉研究與開發(fā)”（QYYCKJ2013-001）

作者簡介：孫陽陽，碩士，在讀研究生，主要研究方向為煙草調(diào)制與加工。E-mail：1271425350@qq.com。*通信作者，E-mail：sunfushan@caas.cn

收稿日期：2015-12-22 修回日期：2016-03-10