桐梓烤煙不同成熟度上部葉碳氮積累·化學(xué)成分和等級(jí)結(jié)構(gòu)差異分析

周為華　徐增漢　朱英華

摘要[目的]研究桐梓縣烤煙不同成熟度上部葉碳氮積累與化學(xué)成分及等級(jí)結(jié)構(gòu)差異。[方法]利用烤煙不同成熟度上部葉的烘烤試驗(yàn)，綜合研究分析了桐梓縣烤煙不同成熟度上部葉碳氮積累、主要化學(xué)成分及其派生值和煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)等方面差異。[結(jié)果]隨著成熟度的提高，上部葉從欠熟葉（M0）到完熟葉（M3）總糖含量、還原糖含量、碳氮比、兩糖比、糖堿比、施木克值等呈增大趨勢(shì)，處理間差異顯著或極顯著；碳、總氮、蛋白質(zhì)和淀粉含量呈極顯著降低趨勢(shì)，煙堿含量呈先增大后下降趨勢(shì)，等級(jí)結(jié)構(gòu)大幅度、極顯著提升?？傮w上，完熟葉（M3）和成熟葉（M2）的主要化學(xué)成分含量及其派生值最適宜或適宜、內(nèi)在質(zhì)量好、上等煙比例高；尚熟葉（M1）的主要化學(xué)成分含量及其派生值較適宜或不適宜、內(nèi)在質(zhì)量欠佳、上等煙比例較低；欠熟葉（M0）的主要化學(xué)成分含量及其派生值不適宜、內(nèi)在質(zhì)量差、等級(jí)結(jié)構(gòu)很差。[結(jié)論]該試驗(yàn)為指導(dǎo)桐梓提高烤煙上部葉采收成熟度和可用性提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞烤煙；成熟度；上部葉；碳；氮；化學(xué)成分；等級(jí)結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)S572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2018）08-0052-06

Difference Analysis of the Accumulation of Carbon and Nitrogen and Chemical Compositions and Grade Structure of the Upper Leaves of Fluecured Tobacco in Tongzi County

ZHOU Weihua1，XU Zenghan2，ZHU Yinghua3 et al（1.Tongzi Branch of Zunyi Tobacco Company in Guizhou Province，Zunyi，Guizhou 563000；2.College of Agronomy，Anhui Agricultural University，Hefei，Anhui 230036；3.Research Center of Tobacco and Health，University of Science and Technology of China，Hefei，Anhui 230051）

Abstract[Objective] To study the differences of the accumulation of carbon and nitrogen and chemical compositions and grade structure of the upper leaves of fluecured tobacco in Tongzi County.[Method] By adopting the baking test of the upper leaves of fluecured tobacco at different maturity degrees，differences in carbon and nitrogen accumulation，main chemical compositions，their derived values and leaf grade structures were comphrehensively analyzed.[Result] With the increase of maturity degree，the total sugar content and reducing sugar content，carbonnitrogen ratio，total sugarreducing sugar ratio，sugarnicotine ratio，Shmuck value in upper leaves showed the trend of increase from unripe leaves （M0） to mellow leaves （M3），and there were significant or extremely significant differences between treatments.The carbon，total nitrogen，protein and starch content were significantly decreased，the nicotine content was firstly increased and then decreased.The grade structure were greatly and significantly increased.In general，mellow leaves （M3） and ripe leaves （M2） had the most suitable or appropriate main chemical components and their derived values，good internal quality，and high firstclass tobacco proportion.The mature leaves （M1） had less suitable or not suitable main chemical components and their derived values，with poor internal quality.The unripe leaves （M0） had not suitable proportion of the main chemical components and their derived values，with poor internal quality and grade structure.[Conclusion] This research provided theoretical basis for enhancing the harvesting maturity and availability of upper leaves of fluecured tobacco in Tongzi County.

Key wordsFluecured tobacco；Maturity；Upper leaf；Carbon；Nitrogen；Chemical compositions；Grade structure

基金項(xiàng)目

貴州省煙草公司遵義市公司科技項(xiàng)目，桐梓散葉烘烤烤香烤柔技術(shù)研究（201652032224002）；“黔北（遵義）山地?zé)熽P(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)研究與應(yīng)用"（201612）。

作者簡(jiǎn)介周為華（1964—），女，貴州桐梓人，高級(jí)農(nóng)藝師，從事烤煙生物防治、物理防治、煙葉品種和烘烤等方面的研究及新技術(shù)推廣。

收稿日期2017-12-11；修回日期2017-12-22

優(yōu)質(zhì)烤煙上部葉在現(xiàn)代混合型和低焦油烤煙型卷煙配方中發(fā)揮重要作用。但我國(guó)上部葉有很大一部分存在厚度偏厚、顏色偏深、組織結(jié)構(gòu)緊密、煙堿含量過(guò)高、糖堿比較低、內(nèi)在化學(xué)成分不協(xié)調(diào)等問(wèn)題，制約了上部葉的可用性，導(dǎo)致大量上部葉庫(kù)存積壓[1]。造成我國(guó)部分上部葉可用性較低的原因很多，主要有氮肥施用量偏高、種植密度偏低、打頂留葉數(shù)偏少、采收成熟度不夠等。近2年來(lái)，通過(guò)減控氮肥、增加密度、適當(dāng)打頂留葉等措施的實(shí)施，上部葉單葉營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)性得到了明顯改善，但生產(chǎn)上上部葉采收成熟度不夠的情況仍較普遍，尤其是微生態(tài)環(huán)境較復(fù)雜的山地?zé)熒喜咳~采生情況較嚴(yán)重。桐梓烤煙屬于亞高原山地?zé)?，上部葉采生現(xiàn)象也較普遍，從而導(dǎo)致上部葉碳氮積累及主要化學(xué)成分之間不協(xié)調(diào)，已成為影響上部葉可用性的主要因素。實(shí)際上成熟度是煙葉質(zhì)量和等級(jí)劃分的核心要素[2-3]，多年來(lái)我國(guó)一直強(qiáng)調(diào)成熟度的重要性，并在成熟采收方面做了大量研究[4]，但主要集中在成熟度對(duì)煙葉主要化學(xué)成分的影響方面[5-20]，對(duì)不同成熟條件下烤煙上部葉碳氮平衡、主要化學(xué)成分及等級(jí)結(jié)構(gòu)的綜合研究相對(duì)較少。鑒于此，筆者綜合研究分析了桐梓烤煙不同成熟度上部葉碳氮積累、主要化學(xué)成分及其派生值和煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)等方面的差異，以期為指導(dǎo)桐梓提高烤煙上部葉采收成熟度和可用性提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

供試烤煙品種為云煙87。

1.2方法試驗(yàn)于2017年在貴州省桐梓縣九壩鎮(zhèn)進(jìn)行。按照桐梓烤煙大田生產(chǎn)技術(shù)方案的要求進(jìn)行栽培。在煙農(nóng)采收的上部葉中，根據(jù)煙葉外觀特征選取4個(gè)成熟度檔次的供試煙葉，即欠熟葉（煙葉尚處于生長(zhǎng)發(fā)育階段，不具備成熟特征；葉面綠色。記為“M0”）、尚熟葉（即“生理成熟”，煙葉基本完成了生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化過(guò)程，已部分具備較多可辨認(rèn)的成熟特征；葉面已開始落黃，葉脈尚未變白發(fā)亮。記為“M1”）和成熟葉 （即“工藝成熟”，煙葉生長(zhǎng)發(fā)育和干物質(zhì)轉(zhuǎn)化適當(dāng)，具備明顯可辨認(rèn)的成熟特征；葉面明顯落黃，主脈大部分變白發(fā)亮。記為“M2”）和完熟（煙葉生長(zhǎng)發(fā)育和干物質(zhì)轉(zhuǎn)化適當(dāng)，具備明顯可辨認(rèn)的成熟特征；葉面明顯落黃，主脈大部分變白發(fā)亮。記為“M3”）。4個(gè)成熟檔次的煙葉分別編竿，掛裝在烤房中層烘烤。對(duì)各處理烤后煙葉按《GB 2635-1992 烤煙》分級(jí)后取混合煙樣，置烘箱內(nèi)在50 ℃下烘干至恒重，磨粉過(guò)80目篩后密封備測(cè)。

1.3測(cè)定方法

用美國(guó)力可高頻紅外碳硫分析儀測(cè)定煙樣碳元素含量；用日本島津X射線熒光光譜儀測(cè)定總氮含量；用鹽酸浸提，比色法測(cè)定煙堿；用DNS法測(cè)定總糖、還原糖和淀粉[21]；采用間接計(jì)算法得出煙葉蛋白質(zhì)含量。

2結(jié)果與分析

2.1桐梓烤煙不同成熟度上部葉碳氮積累與碳氮比的差異分析

由圖1可知，隨著成熟度的提高，上部葉的碳含量呈下降趨勢(shì)，從440.5 mg/g降到431.7 mg/g，但含量均較高，處理之間差異不顯著。由圖2可知，隨著成熟度的提高，上部葉的總氮含量呈極顯著降低趨勢(shì)，M0處理（26.5 mg/g）、M1處理（23.4 mg/g）和M2處理（21.1 mg/g）均適宜，M3處理（19.0 mg/g）稍偏低和較適宜。由圖3可知，上部葉碳氮比隨著成熟度的提高呈顯著增大趨勢(shì)；M0最低（16.6），顯著低于M1處理（18.7），極顯著低于M2處理（20.6）和M3處理（22.7）；M1處理稍偏低和較適宜，顯著低于M2處理、極顯著低于M3處理；M2處理最適宜，顯著低于M3處理；M3處理稍偏高和較適宜。這表明桐梓烤煙不同成熟度上部葉的碳積累均豐富、氮積累適宜、碳氮比適宜或較適宜。

2.2烤煙不同成熟度上部葉主要化學(xué)成分含量的差異分析

煙葉主要化學(xué)成分含量對(duì)煙葉品質(zhì)具有很大的影響。目前一般認(rèn)為我國(guó)烤煙上部葉主要化學(xué)成分如總糖、還原糖、煙堿、蛋白質(zhì)、總氮、淀粉等的適宜含量分別為200～290 mg/kg、160～250 mg/g、30～35 mg/g、60～100 mg/g、20～30 mg/g、30～50 mg/g[6-20，22-23]。由圖4、5可知，隨著成熟度的提高，上部葉的總糖和還原糖的含量均呈增大趨勢(shì)，均適宜或較適宜，M0、M1和M2及M3處理之間的差異極顯著，M2和M3處理之間差異不顯著。由圖6可知，上部葉的煙堿含量隨著成熟度的提高呈先增大后下降趨勢(shì)，從M0到M1處理顯著增大，從M1到M3處理極顯著下降；M0（處理42.9 mg/g）和M1（處理44.5 mg/g）均過(guò)高，M2處理（39.1 mg/g）偏高，M3處理（32.7 mg/g）最適宜。由圖7可知，上部葉蛋白質(zhì)含量隨著成熟度的提高呈極顯著降低趨勢(shì)，M0處理（119.0 mg/g）過(guò)高，M1處理（97.9 mg/g）到M3處理（83.2 mg/g）從適宜趨于更適宜。由圖8可知，上部葉淀粉含量隨著成熟度的提高呈極顯著降低趨勢(shì)，M0處理（58.5 mg/g）偏高，M1處理（50.5 mg/g）到M3處理（38.2 mg/g）從稍偏高趨于更適宜。這表明在總體上M3和M2處理的主要化學(xué)成分含量更適宜，M2處理較適宜，M0處理不適宜。

2.3烤煙不同成熟度上部葉的主要化學(xué)成分派生值差異分析

煙葉主要化學(xué)成分的派生值反映了化學(xué)成分之間的平衡協(xié)調(diào)性，影響乃至決定煙葉內(nèi)在質(zhì)量。目前一般認(rèn)為我國(guó)

烤煙上部葉的主要化學(xué)成分派生值如兩糖比、總糖/煙堿、還原糖/煙堿、氮/堿、總糖/蛋白質(zhì)（施木克值）等的適宜值分別為>0.8、8.0～10.0、6.0～8.0、0.8±0.2、3.0±0.5[16-20]。由圖9可知，隨著成熟度的提高，上部葉還原糖與總糖的比值呈增大趨勢(shì)，M0與其他3個(gè)處理之間差異顯著，M1、M2處理和M3處理之間的差異均不顯著，均高于0.8。由圖10可知，隨著成熟度的提高，上部葉的總糖與煙堿的比值呈極顯著增大趨勢(shì)，M0（4.8）和M1處理（5.7）過(guò)小、M2處理（7.5）稍偏小，M3處理（9.0）最適宜。由圖11可知，隨著成熟度的提高，上部葉的還原糖與煙堿的比值也呈極顯著增大趨勢(shì)，M0（3.8）和M1處理（4.8）過(guò)小、M2處理（6.2）和M3處理（7.6）適宜。由圖12可知，隨著成熟度的提高，上部葉的總氮與煙堿的比值從M0處理到M1處理呈極顯著下降趨勢(shì)，從M1處

2.4桐梓烤煙不同成熟度上部葉的等級(jí)結(jié)構(gòu)與單葉重差異分析

2.4.1不同成熟度上部葉的等級(jí)結(jié)構(gòu)。

由表1可知，不同處理間上部葉的等級(jí)結(jié)構(gòu)差異巨大。M2處理的上等煙比例最高，極顯著地高于其他處理；M3處理的上等煙比例次之，極顯著高于M1處理；M0處理最差，沒(méi)有上等煙。中等煙比例由大到小依次為M1、M3、M2、M0，差異顯著。M0處理的下

低等煙比例極顯著高于其他處理，M1處理的下低等煙比例也較高。只有M0處理有9.8%的級(jí)外煙。M0處理含青煙

2.4.2不同成熟度上部葉的單葉重。

由圖14可知，單葉重隨著成熟度的提高先增大后下降，M1處理（13.1 g）最高，顯著高于最小的M3處理（11.6 g），居中的M2（12.8 g）和M0處理（12.3 g）與M1和M3處理的差異均未達(dá)到顯著水平，4個(gè)處理的單葉重均高于一般認(rèn)為的8～10 g的上部葉單葉重適宜范圍。這表明桐梓烤煙上部葉營(yíng)養(yǎng)充足，M3處理上部葉的干物質(zhì)在田間消耗較多，其單葉重相對(duì)較小和適宜，但對(duì)產(chǎn)量稍有影響。

3結(jié)論與討論

（1）桐梓烤煙不同成熟度上部葉的碳積累均豐富、氮積累適宜、碳氮比適宜或較適宜。

氮對(duì)煙葉香氣組成、吃味及刺激性均有重要作用[2]，烤煙適宜的總氮含量為1.5%～3.5%[6]，王勇等[7]研究認(rèn)為總氮含量隨著G80烤煙成熟提高而逐漸增大，而趙銘欽等[8]認(rèn)為中上部煙葉的總氮含量隨成熟度提高而下降。該研究結(jié)論與后者相同。煙葉在成熟過(guò)程中，碳的固定和轉(zhuǎn)化代謝逐漸減弱，但積累代謝逐漸增強(qiáng)[9]。該研究結(jié)果與此一致。煙株碳、氮代謝的協(xié)調(diào)程度決定煙葉品質(zhì)的優(yōu)劣[10]，C/N可以作為反映煙葉碳氮代謝協(xié)調(diào)程度的重要指標(biāo)[9]，史宏志等[9]研究認(rèn)為烤后煙葉最適宜的碳氮比為17.11。該研究認(rèn)為桐梓烤后上部葉碳氮比以20.6～22.7最適宜。差異的主要原因如下：一方面，史宏志等人的文獻(xiàn)中未明確煙葉部位，不同部位煙葉之間的碳氮比存在較大差異；另一方面，近20年的時(shí)距，煙草品種、栽培密度、施肥量、單株（單葉）營(yíng)養(yǎng)等多方面都發(fā)生了很大的變化，會(huì)對(duì)煙葉碳氮代謝及烤后煙葉碳氮含量有較大的影響。總的來(lái)看，桐梓烤煙不同成熟度上部葉的碳積累均豐富、氮積累適宜、碳氮比適宜或較適宜。

（2）成熟度對(duì)桐梓烤煙上部葉的主要化學(xué)成分含量具有顯著影響。

該研究結(jié)果表明，成熟度對(duì)烤后煙葉的主要化學(xué)成分含量具有顯著和極顯著的影響。隨著成熟度的提高，上部葉的總糖和還原糖的含量均呈顯著增大趨勢(shì)，煙堿含量呈先增大后下降趨勢(shì)，蛋白質(zhì)和淀粉含量呈極顯著降低趨勢(shì)?？傮w上，完熟葉（M3）和成熟葉（M2）處理的主要化學(xué)成分含量更適宜，尚熟葉（M2）處理的較適宜，欠熟葉（M0）處理的不適宜。

（3）成熟度對(duì)桐梓烤煙上部葉的主要化學(xué)成分派生值大多具有顯著影響。

煙葉化學(xué)成分的派生值已應(yīng)用多年，是判斷煙葉內(nèi)在質(zhì)量的指標(biāo)之一[15]。該研究結(jié)果表明，隨著成熟度的提高，桐梓烤煙上部葉的還原糖與總糖的比值、總糖與煙堿的比值、還原糖與煙堿的比值、施木克值呈顯著或極顯著增大趨勢(shì)。完熟葉（M3）處理的這些比值均最適宜或適宜，表明其主要化學(xué)成分含量之間的平衡協(xié)調(diào)性最好、內(nèi)在質(zhì)量最佳；成熟葉（M2）處理的這些比值均適宜，表明其主要化學(xué)成分含量之間的平衡協(xié)調(diào)性好、內(nèi)在質(zhì)量佳；尚熟葉（M2）處理的這些比值均較適宜或不適宜，表明其主要化學(xué)成分含量之間的平衡協(xié)調(diào)性較差、內(nèi)在質(zhì)量欠佳；欠熟葉（M0）處理的這些比值不適宜，表明其主要化學(xué)成分含量之間的不平衡、不協(xié)調(diào)，且內(nèi)在質(zhì)量欠佳。

（4）成熟度對(duì)桐梓烤煙上部葉的等級(jí)結(jié)構(gòu)具有顯著影響。

煙農(nóng)對(duì)提高煙葉成熟度降低烤后單葉重有顧慮，是導(dǎo)致我國(guó)煙葉采收成熟度不夠的重要原因[5]。該研究結(jié)果表明，提高煙葉成熟度決定了煙單葉重，但對(duì)產(chǎn)量的影響很小，極顯著地提升了煙葉質(zhì)量和等級(jí)結(jié)構(gòu)，大幅度提高了煙葉等級(jí)價(jià)格，從而增加產(chǎn)值、增加煙農(nóng)經(jīng)濟(jì)收入。

綜合桐梓烤煙不同成熟度上部葉的碳積累、主要化學(xué)成分含量及其派生值、烤后煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)、單葉重等方面的研究結(jié)果，M0檔次根本不能采收，M1檔次不適宜采收，M2檔次最適宜采收，M3檔次適宜采收。該研究各處理煙葉均從煙農(nóng)采收的煙葉中選取，除完熟葉很少，很難找之外，其他3個(gè)處理煙葉都很多，說(shuō)明目前生產(chǎn)上一些山地?zé)煹纳喜咳~采收成熟度不夠的情況仍較嚴(yán)重，這是一些煙區(qū)需要重視并解決的問(wèn)題。

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