鮮煙不同采收成熟度和SPAD值與烤后煙葉質(zhì)量關(guān)系研究

陳乾錦，池國勝，袁 帥，徐 磊，吳華建，董洪旭，李嬌嬌，葉禮霆，劉 偉

(1.南平市煙草公司 光澤分公司，福建 光澤 354100；2.陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 技術(shù)中心，陜西 寶雞 721013；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 煙草研究所，山東 青島 266101)

煙葉成熟度是煙葉生產(chǎn)的核心，它不僅反映著煙葉各種內(nèi)在化學(xué)成分的含量、比例及協(xié)調(diào)性，而且極大地影響著煙葉香味物質(zhì)、物理特性、感官質(zhì)量、使用價值等。據(jù)鄭州煙草研究院對各省直市的質(zhì)量檢測結(jié)果分析，煙葉的各項(xiàng)質(zhì)量和可用性指標(biāo)均與煙葉成熟度有直接的相關(guān)關(guān)系。目前，煙葉成熟度仍然是我國煙葉質(zhì)量提高的制約因素[1-5]。

葉綠素測定儀作為一款便攜式測定植物葉綠色含量的儀器，具有快速、便捷和無損檢測對象的特點(diǎn)[6-7]，是田間作物葉片葉綠素相對濃度檢測的一種有效工具，目前已應(yīng)用于水稻、小麥、玉米和煙草等作物[8-9]。目前，針對SPAD值與葉綠素含量關(guān)系，采收成熟度與煙葉質(zhì)量關(guān)系等開展了大量研究[2,5-7,10-13]，但通過SPAD值量化煙葉成熟度，并根據(jù)烤后煙葉質(zhì)量得出適宜的SPAD值的研究報(bào)道卻較少。本試驗(yàn)通過測定不同成熟度煙葉葉綠素含量，研究SPAD值與煙葉成熟度、烤后煙葉質(zhì)量關(guān)系，從而確定適宜優(yōu)質(zhì)煙葉成熟度對應(yīng)的SPAD值，為量化煙葉適宜采收成熟度提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)位于福建省南平市光澤縣鸞鳳鄉(xiāng)饒坪村塹上組，海拔309 m，地處東經(jīng)117°23′，北緯27°34′。土壤質(zhì)地為壤土，土壤肥力中等，土層厚度20～30 cm，前作為水稻，田塊排灌方便，地勢平坦，無病蟲害史。土壤pH值5.22，有機(jī)質(zhì)含量30.15 g/kg，堿解氮109.38 mg/kg，速效磷32.14 mg/kg，速效鉀93.59 mg/kg，水溶性氯4.962 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.2 肥料 煙草專用肥(N∶P2O5∶K2O比例為12.5∶8∶22.5)，由福建三明金明農(nóng)資有限公司生產(chǎn)，為烤煙專用水溶肥。

1.2.2.1 基肥 使用煙草專用肥450 kg/hm2+芝麻餅肥750 kg/hm2+氫氧化鎂187.5 kg/hm2+鈣鎂磷450 kg/hm2。

1.2.2.2 追肥 分2次進(jìn)行，第1次追肥：移栽時用45 kg/hm2專用水溶肥兌水后使其濃度為0.5%進(jìn)行澆濕，作定根水施用；第2次追肥：移栽后15～20 d用硝酸鉀255 kg/hm2+硫酸鉀300 kg/hm2+專用肥105 kg/hm2進(jìn)行追肥。

1.2.3 病蟲害防治 及時防病3次，防蟲4次，病害主要以兩黑病、普通花葉病、赤星病為主，蟲害全部采取生物防治的方法，蟲害以地老虎、煙蚜、煙青蟲和斜紋夜蛾為主。

1.2.4 移栽株行距 移栽株行距0.48 m×1.20 m，種植煙株17400株/hm2。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

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%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%，每檔次選取5片煙葉測定其SPAD值。成熟度下(3～5葉位)、中(9～11葉位)、上(15～17葉位)3個部位各設(shè)3個成熟度，分別為M1、M2、M3，共計(jì)9個處理(表1)。在規(guī)范化栽培條件下，每處理分別選取360片煙葉按照當(dāng)?shù)孛芗婵竟に囘M(jìn)行烘烤。

1.4 觀察記載與測定

1.4.1 取樣 移栽前用“五點(diǎn)法”取土樣1 kg，做好樣品標(biāo)簽，標(biāo)明地點(diǎn)、農(nóng)戶、試驗(yàn)名稱、GPS定位以及取樣人員。

表1 各部位煙葉不同成熟度處理和主要外觀特征

1.4.2 葉綠素測定 使用TYS-A葉綠素測定儀測定煙葉主脈對稱兩側(cè)的葉尖、葉中、葉基6個點(diǎn)，將測定的SPAD值加權(quán)平均后為該葉片的SPAD值。

如果GB/T 17281-2016中規(guī)定的方法是和GB/T 13610-2014中所規(guī)定的方法一起使用，應(yīng)把GB/T 13610-2014得到的未歸一化結(jié)果與GB/T 17281-2016得到的結(jié)果相結(jié)合，體現(xiàn)在一個測試報(bào)告中。戊烷作為架橋組分時，樣品氣中碳數(shù)為n(6≤n≤16)的i組分摩爾分?jǐn)?shù)按式(4)計(jì)算。

1.4.3 外觀鑒定 根據(jù)烤煙國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 2635─1992)以顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度6項(xiàng)指標(biāo)作為烤后煙葉外觀質(zhì)量評價指標(biāo)。

1.4.4 經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查 根據(jù)國標(biāo)GB 2635─1992對烤后煙葉進(jìn)行分級，統(tǒng)計(jì)等級結(jié)構(gòu)和均價。

1.4.5 化學(xué)成分檢測 烘烤結(jié)束后，烤煙各處理去青去雜并分別取1 kg進(jìn)行常規(guī)化驗(yàn)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007和SPSS 18.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同部位不同成熟度與SPAD值之間的關(guān)系

煙葉葉面黃綠色面積百分比代表了煙葉的成熟度。從表2可以看出，不同部位煙葉均隨著煙葉黃綠面積的增加，SPAD值呈下降趨勢。說明SPAD值與煙葉成熟度呈負(fù)相關(guān)，與葉綠素含量呈正相關(guān)。在不同部位，相鄰檔次的葉面黃綠色百分比間的SPAD值均差異顯著。說明通過TYS-A葉綠素檢測儀能較靈敏地區(qū)分葉片10%黃綠色面積差異。

不同部位煙葉的相同葉面黃綠色百分比間的SPAD值也不同，除葉面90%和100%黃綠色時，中部葉SPAD值大于上部葉外，其余葉面黃綠色面積的SPAD值均呈現(xiàn)上部葉>中部葉>下部葉的規(guī)律，這表明不同部位間相同葉面黃綠色比例的SPAD值不具有可比性。

表2 鮮煙葉不同葉面黃綠百分比SPAD值

由表3可知，相關(guān)性分析結(jié)果表明，上、中、下3個部位的煙葉成熟度與SPAD值相關(guān)系數(shù)分別為-0.991、-0.988、-0.961，均存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此，SPAD值可用于煙葉成熟度的判斷。

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

2.2 不同部位不同成熟度煙葉外觀質(zhì)量的比較

煙葉的外觀質(zhì)量反映了其內(nèi)在質(zhì)量，是煙葉收購過程中分級的主要依據(jù)。成熟度不同，煙葉外觀有差異。

由表4可知，下部葉不同成熟度煙葉外觀差異主要表現(xiàn)在成熟度、身份和色度方面。XM3處理最優(yōu)，分別在身份和色度方面比XM1和XM2處理高0.5分，總分分別比XM1和XM2處理高0.22和0.10分。

中部葉不同成熟度煙葉外觀差異主要表現(xiàn)在油分、色度、結(jié)構(gòu)和成熟度方面。其中油分、色度和結(jié)構(gòu)均表現(xiàn)為CM2>CM3≥CM1處理，在成熟度方面表現(xiàn)為CM2=CM3>CM1處理。中部葉CM2處理最優(yōu)，總分分別比CM3、CM1處理高0.35、0.47分。

上部葉不同成熟度煙葉外觀差異主要表現(xiàn)在成熟度、結(jié)構(gòu)和色度方面。在成熟度方面，BM2比其他處理高0.5分。在結(jié)構(gòu)方面，BM3處理比其他處理高0.5分。在色度方面，BM1處理最低，比其他處理低0.5分。上部葉BM2處理最優(yōu)，其次為BM3處理。

表4 各部位不同成熟度處理煙葉外觀質(zhì)量評價

2.3 不同部位不同成熟度經(jīng)濟(jì)性狀的比較

經(jīng)濟(jì)性狀是烤后煙葉的等級結(jié)構(gòu)和均價體現(xiàn)，不同部位成熟度對烤后煙葉等級質(zhì)量有一定的影響。由表5可知，烤后下部葉XM2上等煙比例較高，中等煙XM3較高，均價XM3處理最高，其次為XM2處理，XM1處理較差。中部葉CM2上等煙比例、均價最高，其次為CM1處理，CM3處理相對較差。上部葉BM2處理的上等煙比例、均價最高，其次為BM3處理，BM3處理在上等煙比例、均價等方面較其他處理相差較大，表現(xiàn)較差。

2.4 不同部位不同成熟度煙葉化學(xué)成分分析

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)成分有一定的影響。

由表6可知，在煙堿方面，南平市優(yōu)質(zhì)煙葉要求下、中、上部位煙葉的煙堿含量分別為(1.5±0.3)%、(2.1±0.4)%、(2.7±0.5)%，各處理下、中、上部位煙葉的煙堿含量分別為1.44%～1.66%、2.14%～2.21%、3.38%～3.64%，下、中部位煙葉各處理均在優(yōu)質(zhì)煙葉適宜值范圍，上部葉略微偏高，但符合全國優(yōu)質(zhì)煙葉煙堿范圍；在總糖方面，下部葉各處理均有偏高；糖堿比以中部葉各處理均偏高；在總氮、鉀、氧化鉀、兩糖比和氮堿比方面，各處理均在適宜值范圍內(nèi)。

表5 不同采收成熟度烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀分析

表6 不同采收成熟度烤后煙葉化學(xué)成分的比較

3 結(jié)論與討論

SPAD值與煙葉成熟度呈負(fù)相關(guān)，與葉綠素含量呈正相關(guān)，與徐照麗[14]、曾建敏[15]、崔俊[16]、李佛琳[17]等研究結(jié)果一致；不同部位間相同葉面黃綠色比例的SPAD值不具有可比性，與孫陽陽等[6]的研究結(jié)果一致。

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的主要參考指標(biāo)[18]。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[6]。在本試驗(yàn)研究中，不同部位煙葉SPAD值均隨著葉面成熟度的增加而降低，且SPAD值與葉綠素含量存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明葉綠素測定儀檢測的SPAD值可用于煙葉成熟度的判斷。在本試驗(yàn)中，下、中、上3個部位鮮煙葉SPAD值分別為15.26～17.80、19.16～22.61、15.13～22.73的烤后上中等煙比例、均價均較高，煙葉外觀質(zhì)量較好，化學(xué)成分較協(xié)調(diào)。

綜上所述，用SPAD值來判斷烤煙成熟度，在烤煙品種K326的下部鮮煙葉SPAD值15.26～17.80、中部鮮煙葉SPAD值19.16～22.61、上部鮮煙葉SPAD值15.13～22.73時采收，烤后煙葉質(zhì)量最佳，可為指導(dǎo)光澤煙區(qū)主栽烤煙品種適時采收提供技術(shù)支撐。