移栽期和采收期對豫中烤煙上六片葉經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)特性的影響

高真真，李建華，楊明坤，段衛(wèi)東，頓松陽，陳小龍，何 冰，史宏志

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 國家煙草栽培生理生化研究基地，河南 鄭州 450002； 2.河南省煙草公司許昌市公司，河南 許昌 461000； 3.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450017)

生態(tài)條件對烤煙的生長發(fā)育、質(zhì)量和品質(zhì)特色均有重要影響[1-3]。在生態(tài)環(huán)境中，氣候條件對煙葉質(zhì)量風(fēng)格的形成具有關(guān)鍵作用。在特定生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)，氣候條件一般不易改變，但可通過調(diào)整移栽期和采收期對烤煙不同生長發(fā)育階段進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而影響煙葉質(zhì)量以及品質(zhì)特色的形成[4]。豫中煙區(qū)全生育期溫度較高，熱量豐富，該地區(qū)所產(chǎn)煙葉是中國優(yōu)質(zhì)濃香型煙葉的典型代表，尤其是煙株上部高成熟度的上六片煙葉，具有香氣濃郁芬芳、吃味醇厚豐富、焦油量較低、安全性高的特點(diǎn)，近年來受到河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司等工業(yè)企業(yè)的青睞，在高端卷煙品牌建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。優(yōu)質(zhì)上六片煙葉的形成需要較高的成熟期溫度[5]，合理的移栽期和采收期對生育期內(nèi)溫度因子具有重要的調(diào)節(jié)作用，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)上六片煙葉的關(guān)鍵。但由于上六片煙葉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)體系尚未建立，其生產(chǎn)尚存在一定的盲目性，限制了上部煙葉質(zhì)量和可用性的進(jìn)一步提升，因此，科學(xué)建立優(yōu)質(zhì)上六片煙葉形成的生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)務(wù)之急。國內(nèi)關(guān)于不同移栽期對烤煙生長及產(chǎn)量、品質(zhì)的影響研究較多[6-8],但鮮有同時(shí)研究移栽期和采收期對上六片煙葉影響的報(bào)道。鑒于此，在前期探究移栽期和采收期對豫中烤煙上六片葉發(fā)育期溫度因子影響[9]的基礎(chǔ)上，通過分析移栽期和采收期調(diào)整后烤煙上六片葉經(jīng)濟(jì)性狀和質(zhì)量特色的變化，建立移栽期和采收期與上六片煙葉風(fēng)格特色的關(guān)系，為豫中烤煙優(yōu)質(zhì)上六片葉的生產(chǎn)提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2015—2017年在河南省襄城縣王洛鎮(zhèn)進(jìn)行，選取土壤肥力中等且均勻的地塊，按照當(dāng)?shù)氐脑耘啻胧┻M(jìn)行施肥和灌溉，前茬作物為小麥，供試烤煙品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N中煙100。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用兩因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，包括移栽期(A)和采收期(B)2個(gè)因素，每隔10 d為1個(gè)移栽期，設(shè)4月15日(A1)、4月25日(A2)、5月5日(A3)和5月15日(A4)4個(gè)移栽期水平，采收期設(shè)提前6 d采收(B1)、正常采收(B2)、延遲6 d采收(B3)、延遲12 d采收(B4)4個(gè)水平，共16個(gè)處理，3次重復(fù)，取3 a平均數(shù)據(jù)。試驗(yàn)處理組合見表1。當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的移栽期為4月25日左右，采收期為8月26日左右。行株距為1.20 m×0.55 m,密度為5 050株/hm2,每個(gè)處理組合100株。成熟采收后，采用當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)的烘烤方式。采集樣品為每個(gè)處理組合的上六片煙葉。本試驗(yàn)中以上六片煙葉基本色為黃綠色、葉面2/3以上落黃、主脈發(fā)白、有成熟斑時(shí)作為提前6 d采收的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)上六片煙葉的頂葉達(dá)到以黃為主、主脈全白發(fā)亮和側(cè)脈大部分(2/3以上)發(fā)白時(shí)作為正常采收的標(biāo)準(zhǔn)，之后每隔6 d采收1次，共延遲12 d。

表1 移栽期與采收期的處理組合Tab.1 Treatment combination of transplanting time and harvesting time

1.3 測定項(xiàng)目和方法

1.3.1 經(jīng)濟(jì)性狀 分區(qū)計(jì)產(chǎn)，按小區(qū)掛竿烘烤，根據(jù)烤煙分級標(biāo)準(zhǔn) (GB 2635—1992)對上六片煙葉進(jìn)行分級，統(tǒng)計(jì)上六片煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和上等煙比例，每公頃產(chǎn)量和產(chǎn)值由小區(qū)數(shù)據(jù)折算。

1.3.2 烤后煙葉化學(xué)成分 取烤后上六片煙葉測定蛋白質(zhì)、淀粉、總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯含量,并計(jì)算氮堿比、糖堿比、鉀氯比。其中，蛋白質(zhì)含量采用間接計(jì)算法測定，淀粉含量采用酸解法測定，總糖含量采用蒽酮比色法測定，還原糖含量采用DNS顯色法測定，總氮含量采用凱氏定氮法測定，煙堿含量采用紫外分光光度法測定，鉀含量采用火焰光度法測定，氯含量采用莫爾法測定[10]。

1.3.3 感官評吸質(zhì)量 感官評吸質(zhì)量由河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司和國家煙草栽培生理生化研究基地等單位評吸專家按照河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司感官評價(jià)方法進(jìn)行評吸并計(jì)分。

1.3.4 香氣成分 采用同時(shí)蒸餾萃取儀提取香氣物質(zhì)，并采用氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行分析(GC/MS：Agilent 7890A-5975C，Agilent Technologies，USA)，采用內(nèi)標(biāo)法(硝基苯)進(jìn)行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析及雙因素互作效應(yīng)分析，由Duncan’s 法分析均值差異的顯著性，并采用Excel和Origin 7.5進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 移栽期和采收期對烤煙上六片葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表2可知，隨著移栽期的延遲，烤煙上六片葉各經(jīng)濟(jì)性狀均呈先升高后降低的趨勢，且均在移栽期為4月25日時(shí)達(dá)到最佳。上六片煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例隨著移栽期的變化均表現(xiàn)為A2(4月25日)>A3(5月5日)>A1(4月15日)>A4(5月15日)，以4月25日為參照，移栽過早過晚均不利于烤煙上六片葉經(jīng)濟(jì)性狀的提高，尤其是5月15日移栽，其產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例較4月25日移栽分別顯著降低14.31%、20.97%、21.83%。采收期推遲，烤煙上六片葉產(chǎn)量、產(chǎn)值先上升后下降，以正常采收相對較高；上等煙比例、均價(jià)隨采收期推遲呈上升趨勢，延遲6、12 d采收時(shí)，上六片煙葉均價(jià)差異不顯著但顯著高于其他處理，上等煙比例比正常采收分別顯著增加10.66%、15.39%。雙因素方差分析表明，移栽期和采收期對烤煙上六片葉各經(jīng)濟(jì)性狀的影響均達(dá)到極顯著水平；移栽期對產(chǎn)量、產(chǎn)值的影響大于采收期，而采收期對上六片煙葉上等煙比例、單葉質(zhì)量、均價(jià)的影響大于移栽期；二者互作對均價(jià)影響顯著，對產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例、單葉質(zhì)量的影響均達(dá)到極顯著水平。

表2 移栽期和采收期及其互作對烤煙上六片葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響Tab.2 Effect of transplanting time and harvesting time and their interactions on economic characters of upper six leaves of flue-cured tobacco

注：同列不同小寫字母表示同一因素不同水平間差異顯著(P<0.05)；**、*分別表示1%、5%顯著水平。表5、7同。

Notes: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different levels of the same factor(P<0.05); ** and * indicate 1% and 5% significant levels，respectively.The same as Tab.5 and Tab.7.

由圖1可知，移栽期為4月25日和5月5日，正常采收的烤煙上六片葉產(chǎn)量、產(chǎn)值相對較高，分別為344.85 kg/hm2、10 607.6元/hm2和328.56 kg/hm2、10 050.35元/hm2，以4月25日移栽、正常采收為最佳組合。采收期延遲，烤煙上六片葉產(chǎn)量、產(chǎn)值下降，而上等煙比例、均價(jià)逐漸升高，采收期延遲6、12 d的上等煙比例、均價(jià)均顯著高于其他采收時(shí)間，以4月25日移栽、延遲12 d采收的上等煙比例、均價(jià)最高，分別為54.85%、32.85元/kg，比4月25日移栽、正常采收時(shí)分別高出11.44%、6.79%。

移栽期坐標(biāo)軸上“1.0”代表4月15日移栽，“2.0”代表4月25日移栽，“3.0”代表5月5日移栽，“4.0”代表5月15日移栽；采收期坐標(biāo)軸上“1.0”代表提前6 d采收，“2.0”代表正常采收，“3.0”代表延遲6 d采收，“4.0”代表延遲12 d采收。圖2同“1.0” in the coordinate axis corresponding to the transplanting time represents transplanting on April 15,“2.0” represents transplanting on April 25,“3.0” represents transplanting on May 5,and “4.0” represents transplanting on May 15; “1.0” in the coordinate axis corresponding to the harvesting time 6 days of early harvest,“2.0” reprensents normal harvesting,“3.0” reprensents a delay of 6 days,and “4.0” reprensents a delay of 12 days.The same as Fig.2圖1 移栽期與采收期交互作用對烤煙上六片葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響Fig.1 Interaction effect of transplanting time and harvesting time on economic characteristics of upper six leaves of flue-cured tobacco

2.2 移栽期和采收期對烤煙上六片葉化學(xué)成分的影響

表3顯示，隨著移栽期延遲，烤煙上六片煙葉的總糖、還原糖含量以及糖堿比、氮堿比顯著升高；淀粉、氯含量總體呈顯著下降趨勢，煙堿、總氮、鉀含量以及鉀氯比表現(xiàn)為先增加后下降，4月25日、5月5日移栽的烤煙上六片葉鉀氯比顯著高于其他處理。

表3、表4顯示，采收期延遲，上六片煙葉的蛋白質(zhì)、鉀、淀粉含量以及糖堿比、氮堿比均顯著下降，煙堿、總糖、還原糖含量總體表現(xiàn)為顯著增加，鉀氯比表現(xiàn)為先增加后下降。

方差分析顯示，除淀粉含量外，移栽期和采收期對烤煙上六片葉各化學(xué)成分指標(biāo)的影響均達(dá)到極顯著水平；移栽期對總糖、總氮、鉀、氯含量以及糖堿比、氮堿比、鉀氯比的影響更大，而采收期對蛋白質(zhì)、淀粉、煙堿、還原糖含量的影響更大，二者互作對淀粉、還原糖含量影響不顯著。

2.3 移栽期和采收期對烤煙上六片葉感官品質(zhì)的影響

由表5可知，烤煙上六片葉濃香型顯示度隨移栽期延遲表現(xiàn)為先升高后下降的趨勢，以4月15日、4月25日移栽處理濃香型顯示度較高，二者無顯著差異。以傳統(tǒng)移栽期4月25日為參照，較早(4月15日)移栽的烤煙上六片葉濃香型顯示度比較晚(5月5日)移栽高1.30%，比5月15日移栽高13.37%；采收期延遲，濃香型顯示度變化相對較小。綜合考慮，移栽期不晚于5月5日有利于烤煙上六片葉濃香型特色的彰顯。

表3 移栽期和采收期處理組合對烤煙上六片葉化學(xué)成分的影響Tab.3 Effects of combination of transplanting time and harvesting time on chemical constituents of upper six leaves of flue-cured tobacco

注：同列不同小寫字母表示移栽期和采收期處理組合間差異顯著(P<0.05)；同列不同大寫字母表示均值間差異顯著(P<0.05)；**、*分別表示1%、5%顯著水平。

Notes: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among treatment combinations of transplanting time and harvesting time(P<0.05);different capital letters in the same column indicate significant differences among averages (P<0.05); ** and * indicate 1% and 5% significant levels,respectively.

表4 采收期對烤煙上六片葉化學(xué)成分的影響Tab.4 Effects of harvesting time on chemical constituents of upper six leaves of flue-cured tobacco

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Notes: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences(P<0.05).

移栽期推遲，烤煙上六片葉的香氣質(zhì)、香氣量等感官品質(zhì)整體均呈先升高后下降的趨勢，以4月25日移栽感官品質(zhì)相對較優(yōu)。5月5日移栽的烤煙上六片葉香氣量、雜氣標(biāo)度值較4月15日移栽分別顯著提高2.59%、4.15%，其他指標(biāo)差異不顯著；5月15日移栽的烤煙上六片葉各項(xiàng)感官品質(zhì)指標(biāo)最低。采收期延遲，上六片煙葉的感官品質(zhì)整體呈升高趨勢；各感官指標(biāo)除濃香型顯示度外均以延遲12 d采收最高。

方差分析(表5)表明，除香氣質(zhì)外，移栽期、采收期及其互作對烤煙上六片葉感官品質(zhì)的影響均達(dá)極顯著水平，移栽期對上六片煙葉濃香型顯示度、刺激性的影響較大，而采收期對其他感官指標(biāo)的影響較大。

由圖2可知，移栽期為4月25日—5月5日，延遲采收6～12 d時(shí)，烤煙上六片葉的感官指標(biāo)評分較高，質(zhì)量較好，其中，4月25日移栽+延遲12 d采收的烤煙上六片葉感官指標(biāo)最佳，過晚移栽(5月15日)+過早采收的感官指標(biāo)評分明顯下降，上六片煙葉質(zhì)量表現(xiàn)最差。

表5 移栽期和采收期對烤煙上六片葉感官品質(zhì)的影響及其互作 分

圖2 移栽期和采收期交互作用對烤煙上六片感官品質(zhì)的影響Fig.2 Interaction effect of transplanting time and harvesting time on sensory quality of upper six leaves of flue-cured tobacco

2.4 移栽期和采收期對烤煙上六片葉香氣成分的影響

由表6和表7可以看出，隨移栽期的推遲，色素降解產(chǎn)物、非酶棕色化降解產(chǎn)物、苯丙氨酸類降解產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物含量以及中性致香成分總量整體均呈先上升后下降的趨勢。隨著采收期延遲，色素降解產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物含量以及中性致香成分總量整體呈升高趨勢，而苯丙氨酸類降解產(chǎn)物、非酶棕色化降解產(chǎn)物則呈先升高后降低的趨勢，以延遲6 d采收香氣物質(zhì)含量較高， 延遲12 d采收時(shí)有所下降。

表7 移栽期和采收期及其互作對烤煙上六片葉香氣成分含量的影響 Tab.7 Effects of transplanting time and harvesting time and their interactions on aroma components of upper six leaves of flue-cured tobacco μg/g

雙因素方差分析結(jié)果(表7)顯示，移栽期、采收期以及二者互作對烤煙上六片葉香氣成分的影響均達(dá)到極顯著水平，色素降解產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物含量及中性致香成分總量受移栽期影響較大，而非酶棕色化降解產(chǎn)物、苯丙氨酸類降解產(chǎn)物含量與采收期關(guān)系更為密切。

3 結(jié)論與討論

煙草是對環(huán)境條件反應(yīng)非常敏感的作物，生態(tài)條件的變化對煙葉質(zhì)量特色的影響十分明顯[11]。上六片煙葉是在生育正常、營養(yǎng)協(xié)調(diào)、整體株型良好的煙株上留取的煙葉，高成熟度的上六片煙葉，香氣濃郁芬芳、吃味醇厚豐富、焦油量含量較低、質(zhì)量優(yōu)良，但對氣候條件的要求極高，選擇合適的移栽期和采收期可對煙葉不同生長發(fā)育階段氣候條件進(jìn)行合理調(diào)整，進(jìn)而生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的上六片煙葉。本試驗(yàn)結(jié)果表明，移栽期和采收期對烤煙上六片葉的生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量均有重要影響，移栽期為4月25日、5月5日所對應(yīng)的氣候條件基本能夠滿足烤煙生長發(fā)育對光、溫等氣候條件的需要，煙苗移栽過早或過晚，都會造成上六片煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的下降，這與楊園園等[12]、劉德玉等[13]的研究結(jié)果基本一致，移栽過早溫度低；移栽過晚，高溫強(qiáng)光則可能對煙葉生長產(chǎn)生相應(yīng)的脅迫，從而使煙株葉片數(shù)減少，產(chǎn)量下降。采收期延遲，上六片煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值先上升后下降，以正常采收較高，但上六片煙葉的成熟度隨著采收時(shí)間延遲不斷上升，上等煙比例、均價(jià)相應(yīng)增加，這可能是因?yàn)椴墒掌谘舆t導(dǎo)致有效積溫增加，有利于煙葉大分子物質(zhì)充分降解和轉(zhuǎn)化。高成熟度是上六片煙葉質(zhì)量的核心，與煙葉的色香味密切相關(guān)[14]。由此可見，合適的移栽期和采收期組合可以優(yōu)化上六片煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例等經(jīng)濟(jì)性狀，對促進(jìn)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)至關(guān)重要。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨移栽期推遲，上六片煙葉的煙堿、總氮含量均呈先升高后降低的趨勢，與已有研究結(jié)果[15-16]相同，這可能是推遲移栽后，煙株生育期縮短，生長較快，不利于煙堿的積累；4月25日、5月5日移栽的烤煙上六片葉鉀氯比相對較高，對提高上六片煙葉的燃燒性有利[17]。采收期延遲，上六片煙葉的蛋白質(zhì)含量、淀粉含量、糖堿比下降，且在延遲12 d采收時(shí)趨于適宜值，總糖、還原糖含量隨采收期延遲而增加，這些變化與淀粉、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的降解有關(guān)。感官品質(zhì)是煙葉質(zhì)量評價(jià)的重要依據(jù)，是內(nèi)在化學(xué)成分及協(xié)調(diào)性的感官體現(xiàn)[18]。上六片煙葉的感官品質(zhì)分析表明，隨著移栽期的延遲，烤煙上六片葉的濃香型風(fēng)格整體下降，以4月15日、4月25日移栽上六片煙葉的濃香型顯示度相對較高，移栽較晚時(shí)濃香型風(fēng)格下降，這可能是因?yàn)橥七t移栽期會使成熟期日均溫和有效積溫降低。史宏志等[5]認(rèn)為，成熟期較高均溫是濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)的典型特征，可促進(jìn)烤煙濃香型特色的彰顯；在適期移栽的條件下，延遲采收對上六片葉濃香型顯示度影響較小，但煙葉質(zhì)量顯著提升。方差分析顯示，除濃香型顯示度、刺激性外，其他感官指標(biāo)均與采收期關(guān)系較為密切。采收期延遲，上六片煙葉各感官品質(zhì)均呈不斷上升趨勢，與薛琳等[19]研究認(rèn)為增加總糖和還原糖含量可顯著提高余味、香氣質(zhì)、香氣量和雜氣等評吸指標(biāo)的結(jié)論基本吻合。采收期延遲可增加成熟期有效積溫，有利于葉內(nèi)同化物質(zhì)的充分降解和轉(zhuǎn)化，促進(jìn)化學(xué)成分的協(xié)調(diào)和香氣物質(zhì)形成。左天覺[20]研究認(rèn)為，成熟采收對煙葉品質(zhì)的貢獻(xiàn)占整個(gè)烤煙生產(chǎn)技術(shù)環(huán)節(jié)貢獻(xiàn)的比例超過1/3，煙葉成熟度不足已成為我國煙葉品質(zhì)及卷煙產(chǎn)品質(zhì)量提高的最主要限制因素，尤其是上部煙葉[21]，因此，適當(dāng)延遲采收期可提高上六片煙葉的質(zhì)量?？緹熒狭~香氣成分分析結(jié)果表明，移栽期為4月15日—5月5日，煙葉中性香氣含量隨移栽期延遲顯著升高，這與冉法芬等[22]的研究結(jié)果相似；采收期延遲，色素降解產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物、中性致香成分總量等均上升，說明可以通過調(diào)節(jié)移栽期和采收時(shí)間，協(xié)調(diào)香氣成分，提高上六片葉的品質(zhì)。

在實(shí)際生產(chǎn)中，移栽期和采收期密不可分，在適宜的移栽期條件下，延遲采收可提高烤煙上六片葉的成熟度，進(jìn)而改善煙葉品質(zhì)。雙因素方差分析顯示，移栽期、采收期及其互作效應(yīng)對烤煙上六片葉的生長發(fā)育、質(zhì)量特色均有重要影響，這對解決烤煙上六片葉生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題具有重要意義。

優(yōu)化移栽期和采收期有利于提高上六片煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀，協(xié)調(diào)化學(xué)成分、感官品質(zhì)以及香氣成分，移栽期過早、過晚均會使煙葉品質(zhì)下降，影響產(chǎn)值，在適期移栽條件下，延遲采收可顯著促進(jìn)上部煙葉質(zhì)量提升。綜合分析認(rèn)為，在豫中煙區(qū)，移栽期為4月25日—5月5日、延遲采收6～12 d，上六片煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)較好，煙葉化學(xué)成分和香氣成分較為協(xié)調(diào)，濃香型顯示度較高，雜氣、刺激性小，香氣質(zhì)、香氣量充足，余味舒適，綜合評分最高。