西南煙區(qū)烤煙表面顏色特征量化分析

王改麗 甄煥菊 鄭憲濱 于建軍 李悅 魏春陽 胡建軍

摘要：

為探析西南煙區(qū)不同部位烤煙表面顏色特征，采用Lab顏色空間表征方法對西南煙區(qū)20個植煙縣不同部位的烤煙表面顏色進(jìn)行量化分析。結(jié)果表明：①西南煙區(qū)烤煙下部葉的明度（L）和黃度（b）最高，紅度（a）以上部葉最高，中部葉表面顏色特征參數(shù)變異程度最大；②隨煙葉部位上升，西南煙區(qū)烤煙表面顏色明度（L）和黃度（b）逐漸降低，而紅度（a）逐漸升高；③西南煙區(qū)烤煙表面顏色的明度（L）與黃度（b）、顏色飽和度（C）存在顯著或極顯著正相關(guān)，與紅度（a）存在極顯著負(fù)相關(guān)。

關(guān)鍵詞：烤煙；顏色；相關(guān)分析；量化分析；西南煙區(qū)

中圖分類號：S572文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2017）05-0030-04

Quantitative Analysis on Surface Color Characteristics

of Flue-Cured Tobacco in Southwest Tobacco-Growing Area

Wang Gaili1， Zhen Huanju1， Zheng Xianbin1， Yu Jianjun2， Li Yue2， Wei Chunyang1，Hu Jianjun1

（1. College of Further Education for Staffs， China Tobacco Corporation， Zhengzhou 450008， China；

2. College of Tobacco， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China）

AbstractIn order to analyze the surface color characteristics in different parts of flue-cured tobacco in southwest tobacco-growing area， the quantitative analysis on surface color of flue-cured tobacco in 20 tobacco-planting counties was conducted using L a b color space characterization method. The results showed that the brightness （L） and yellowness （b） of the lower leaves were the highest， and the reddishness （a） of the upper leaves was the highest. The central leaves had the largest variation on tobacco surface color feature parameters. Along with the rise of leaf position， the brightness （L） and yellowness （b） of flue-cured tobacco decreased gradually， while the reddishness （a） increased. There were significant or very significant positive correlation between brightness （L） with yellowness （b） and color saturation （C），while very significant negative correlation with reddishness （a） in southwest tobacco-growing area.

KeywordsFlue-cured tobacco； Color； Correlation analysis； Quantitative analysis；Southwest tobacco-growing area

烤煙外觀特征的識別主要是依靠眼觀、手摸、鼻聞等感官判斷完成[1] ，顏色是煙葉外觀質(zhì)量的重要特征[2-4]。很多學(xué)者對烤煙外觀特征區(qū)域性差異及區(qū)域規(guī)劃已做了深入研究[5-7]，結(jié)果表明，由于生態(tài)環(huán)境條件、栽培調(diào)制技術(shù)和品種的差異，烤煙外觀區(qū)域特征較為明顯，烤后煙葉的顏色特征也存在一定的差異性[8-10]。目前，基于分光光譜儀測定L、a、b和C顏色空間分布參數(shù)的研究已在多種行業(yè)和領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，Lab顏色空間分布與人體視覺對顏色的感覺相一致[11]。顏色分形維數(shù)可以作為烤煙按顏色分類的指標(biāo)，能夠準(zhǔn)確描述圖像顏色分布特征[12]。過偉民等[13]研究表明，烤煙表面顏色空間分布與烤煙類胡蘿卜素關(guān)系密切。魏春陽等[14]對我國烤煙C3F等級煙葉表面顏色特征參數(shù)進(jìn)行聚類分析后指出，聚類分析中各類煙葉表面顏色特征與實(shí)際生產(chǎn)情況基本一致，指出Lab顏色空間分布特征可以用來表征顏色指標(biāo)。目前，對不同產(chǎn)區(qū)或同一產(chǎn)區(qū)不同品種烤煙表面顏色特征的研究備受青睞[15]。董高峰等[16]研究表明，昭通地區(qū)不同產(chǎn)地間烤煙表面顏色特征參數(shù)存在顯著或極顯著差異，同一產(chǎn)地不同品種間顏色指標(biāo)的差異性較小。本研究主要采用Lab顏色表征方法，對西南煙區(qū)不同產(chǎn)地不同品種烤煙的表面顏色特征進(jìn)行測定和量化分析，為揭示西南煙區(qū)烤煙表面顏色差異提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

選取西南煙區(qū)云南省、四川省和貴州省的20個縣（市、區(qū)）2015年生產(chǎn)的初烤煙葉為材料，包括上、中、下三個部位。K326、紅花大金元、云煙85和云煙87為該區(qū)4個主栽品種。樣品信息見表1。

1.2測定方法

煙葉表面顏色空間分布特征參數(shù)的測定采用Color-Eye 7000A 型分光光譜儀（美國，GretagMac-beth公司），測定測量孔直徑25.4 mm。在距葉片葉尖1/3處、葉中及距葉基部1/3處各選取2個共6個相對稱的點(diǎn)（盡量避開殘傷或病斑）進(jìn)行取樣測定，每個樣品5片葉，測定結(jié)果取平均值。具體原理及測定方法見參考文獻(xiàn)[14]。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)前期整理，采用SPSS 18.0進(jìn)行差異性和相關(guān)性分析。

2結(jié)果與分析

2.1西南煙區(qū)烤煙表面顏色空間分布特征

由表2可知，西南煙區(qū)X2F煙葉表面顏色指標(biāo)空間分布總體特征為：明度（L）均值60.30，變幅為54.56～63.41；紅度（a）均值15.15，變幅為13.25～17.03；黃度（b）均值48.11，變幅為43.64～51.68；顏色飽和度（C）均值50.47，變幅為46.78～53.77。西南煙區(qū)C3F煙葉表面顏色指標(biāo)空間分布總體特征為：明度（L）均值56.99，變幅為47.90～63.34；紅度（a）均值16.64，變幅為14.48～18.91；黃度（b）均值47.50，變幅為39.92～50.92；顏色飽和度（C）均值50.37，變幅為44.11～53.41。B2F煙葉表面顏色指標(biāo)空間分布總體特征為：明度（L）均值53.94，變幅為48.45～57.08；紅度（a）均值17.57，變幅為16.24～18.73；黃度（b）均值46.03，變幅為39.62～50.42；顏色飽和度（C）均值49.29，變幅為43.52～53.76。從表2中還可以看出，西南煙區(qū)不同部位烤煙表面顏色特征參數(shù)均存在廣泛變異，其中，中部葉的紅度指數(shù)a變異系數(shù)最大，為7.19%，下部葉的紅度指數(shù)a（6.98%）次之。從整體上看，西南煙區(qū)中部葉顏色特征參數(shù)的變異程度大于上部葉和下部葉。

2.4西南煙區(qū)不同品種烤煙表面顏色指標(biāo)對比分析

由表4可知，不同品種不同部位的烤煙表面顏色在西南煙區(qū)的差異性均未達(dá)到顯著水平，說明品種對烤煙表面顏色的影響較小。從表4中還可看出，紅花大金元的下部葉和中部葉表面顏色的明度（L）均較低，云煙87下部葉和中部葉表面顏色的明度（L）均較高，說明云南煙區(qū)紅花大金元表面顏色沒有云煙87的鮮亮。

2.5西南煙區(qū)不同部位烤煙表面顏色指標(biāo)相關(guān)性分析

對西南煙區(qū)不同部位烤煙表面顏色特征參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果（表5）表明，不同部位烤煙明度指數(shù)L與黃度指數(shù)b、顏色飽和度指數(shù)C均存在顯著或極顯著正相關(guān)，其中下部葉和中部葉的L與a極顯著負(fù)相關(guān)。中部葉烤煙a與b極顯著負(fù)相關(guān)，與C顯著負(fù)相關(guān)。由表5還可看出，不同部位烤煙黃度指數(shù)b和顏色飽和度指數(shù)C極顯著正相關(guān)。

3討論與結(jié)論

3.1本試驗(yàn)中，西南煙區(qū)烤煙表面顏色特征參數(shù)的空間分布特征為：明度（L）以下部葉最高，均值為60.30，以上部葉最低，均值為53.94；紅度（a）以上部葉最高，均值為17.57，下部葉最低，均值為15.15；黃度（b）以下部葉最高，均值為48.11，上部葉最低，均值為46.03；顏色飽和度（C）以下部葉較高，均值為50.47，上部葉較低，均值為49.29。烤煙表面顏色變異系數(shù)分析結(jié)果表明，中部葉表面顏色指標(biāo)的變異程度大于上部葉和下部葉。

3.2西南煙區(qū)烤煙表面顏色特征參數(shù)與部位存在一定的差異性，隨著部位的上升，明度（L）和黃度（b）逐漸降低，而紅度（a）逐漸升高，顏色飽和度（C）在不同部位間沒有達(dá)到顯著性差異。

3.3西南煙區(qū)同品種不同產(chǎn)地間煙葉表面顏色存在顯著差異，不同品種間不存在顯著差異。說明品種對烤煙表面顏色差異性的影響較小，生態(tài)環(huán)境對其影響較大。

3.4西南煙區(qū)不同部位烤煙表面顏色特征參數(shù)相關(guān)性分析結(jié)果表明，明度（L）與黃度（b）和顏色飽和度（C）存在顯著或極顯著正相關(guān)，與紅度（a）存在極顯著負(fù)相關(guān)，此結(jié)論與過偉民等的研究結(jié)果相一致[13]。

參考文獻(xiàn)：

[1]

閆克玉，趙獻(xiàn)章. 煙葉分級[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[2]程學(xué)青，徐志強(qiáng)，李玉輝，等. 烤煙基本色的主要色相構(gòu)成及非煙參比系的建立[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（24）：22-23，26.

[3]王浩雅，王理珉，張強(qiáng)，等. 煙葉顏色指標(biāo)與煙葉其它物理指標(biāo)的相關(guān)研究[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（11）：41-44.

[4]徐安傳，胡巍耀，李佛琳，等. 中國烤煙種植品種現(xiàn)狀分析與展望[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，26（S2）：104-109.

[5]魏春陽，王信民，程森，等. 基于兩維圖論聚類分析的烤煙外觀質(zhì)量特征區(qū)域歸類[J]. 煙草科技， 2009（12）：42-48.

[6]魏春陽，王信民，蔡憲杰，等. 基于雷達(dá)圖的烤煙外觀質(zhì)量綜合評價[J]. 煙草科技， 2008（12）： 57-60.

[7]魏春陽，楊明峰，劉陽，等. 縣級區(qū)域尺度下烤煙外觀質(zhì)量指標(biāo)的空間特征分析[J]. 中國煙草學(xué)報， 2010， 16（2）：45-49.

[8]霍開玲.烤煙成熟和調(diào)制期間顏色參數(shù)變化及烤前晾制對其質(zhì)量的影響[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[9]輕工業(yè)部煙草工業(yè)科學(xué)研究所《烤煙分級》編寫小組.烤煙分級[M].北京：輕工業(yè)出版社，1982.

[10]蔡憲杰，王信民，尹啟生.成熟度與煙葉質(zhì)量的量化關(guān)系研究[J].中國煙草學(xué)報，2005，11（4）：42-46.

[11]楊少春，王克奇，戴天虹，等. 基于L a b顏色空間對木材分類的研究[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2007，35（10）：28-30.

[12]魏春陽，張云鶴，宋瑜冰，等. 基于顏色分形的不同產(chǎn)地?zé)熑~聚類分析[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，2010，41（8）：178-183.

[13]過偉民，魏春陽，張艷玲，等. 烤煙表面顏色的量化及其與胡蘿卜素類物質(zhì)的關(guān)系[J].煙草科技，2012（1）：62-68.

[14]魏春陽，李鋒，祁萌，等. 基于分光光譜儀測量的不同產(chǎn)區(qū)烤煙表面顏色分析[J]. 煙草科技，2011（4）：67-73.

[15]丁根勝，張慶明，巴金莎，等. 煙葉顏色色度學(xué)指標(biāo)與烤煙品質(zhì)的關(guān)系分析[J]. 中國煙草科學(xué)，2011，32（4）：14-18.

[16]董高峰，楊威，張強(qiáng)，等. 昭通煙區(qū)烤煙表面顏色特征分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（11）：353-355.