留葉數(shù)對騰沖煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響

關(guān)羅浩，楊 欣，李 超，張艷玲，張廣富，李永亮，周漢平，王廣山，鐘 帥，戴華鑫

（1廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣州 510032；2中國煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州 450001；3云南省煙草公司保山市公司，云南 保山 678000）

0 引言

煙葉是卷煙工業(yè)的基礎(chǔ)，其產(chǎn)量和質(zhì)量對卷煙生產(chǎn)起著舉足輕重的作用。煙葉產(chǎn)質(zhì)量的形成是遺傳特性、生態(tài)因子和栽培措施等因素共同作用的結(jié)果，在烤煙品種、生態(tài)環(huán)境等因素一致時，栽培措施對烤煙的生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量起決定作用[1-2]。打頂留葉是烤煙栽培技術(shù)的主要手段之一，其通過控制單株葉片數(shù)量調(diào)節(jié)煙葉營養(yǎng)物質(zhì)分配，對烤煙農(nóng)藝性狀及產(chǎn)質(zhì)量等因素具有重要影響。多留葉可增加單位土地面積的煙葉數(shù)量和煙堿總量，但由于葉面積的沖淡效應(yīng)，單片煙葉煙堿含量降低，有可能造成上部葉開片不佳，煙葉化學(xué)成分比例失調(diào)，品質(zhì)下降[3]。反之，留葉數(shù)偏少可能導(dǎo)致煙葉煙堿含量過高，葉片結(jié)構(gòu)緊密，產(chǎn)量下降，工業(yè)可用性降低[4]。王正旭等[5-6]通過田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在施氮量一致情況下，湖北恩施烤煙品種‘紅花大金元’和‘中煙100’的留葉數(shù)在18～22片時，田間長勢強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)，化學(xué)成分較協(xié)調(diào)，感官質(zhì)量佳。劉碧榮等[7]在四川鹽源煙區(qū)發(fā)現(xiàn)，與留葉數(shù)14片和18片相比，留葉數(shù)16片時煙葉中上等煙比例較高，外觀品質(zhì)和化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較好，中部葉及上部葉感官品質(zhì)較好。汪代斌等[8]報(bào)道，隨著留葉數(shù)由15片增至19片，重慶煙區(qū)‘云煙116’上部葉長度逐漸下降，但不同留葉數(shù)水平對煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值的影響未達(dá)到顯著性水平。由此看出，烤煙適宜留葉數(shù)受品種、生態(tài)因素的影響較大，各產(chǎn)區(qū)需因地制宜開展當(dāng)?shù)刂髟云贩N的留葉數(shù)研究。云南是國內(nèi)烤煙主要產(chǎn)區(qū)，騰沖是清甜香型烤煙的產(chǎn)地代表之一[9]。近年來隨著國內(nèi)烤煙生產(chǎn)水平的提高，煙株?duì)I養(yǎng)充足、發(fā)育充分，頂葉開面較好，煙葉產(chǎn)量高，但同時出現(xiàn)了總植物堿含量偏高，糖堿比、氮堿比失調(diào)，尤其是上部葉可用性不高、吸食品質(zhì)下降的現(xiàn)象[10]。前人在研究不同留葉數(shù)處理差異時多未明確是去除底腳葉還是頂葉，同一留葉數(shù)可能因去除部位不同，造成煙葉品質(zhì)不一。針對上述問題，本研究結(jié)合騰沖烤煙生產(chǎn)生態(tài)實(shí)際，通過調(diào)整留葉數(shù)這一烤煙生長后期關(guān)鍵可控因素，探究其對煙株長勢、經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)質(zhì)量的影響，旨在探明適合本區(qū)域煙葉生產(chǎn)的合理留葉數(shù)，為騰沖烤煙生產(chǎn)方案的制定及煙葉品質(zhì)提升提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年4月25日在云南保山市騰沖縣界頭鎮(zhèn)進(jìn)行，試驗(yàn)地肥力均勻一致，地勢平坦，排灌方便。試驗(yàn)地前茬作物為萬壽菊，土壤類型為火山灰土，田間栽培措施與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理一致。供試煙草品種為‘K326’，種植密度16500株/hm2，純氮用量135 kg/hm2。2020年4月試驗(yàn)開始前采集基礎(chǔ)土樣，檢測土壤理化指標(biāo)，分別為pH 5.69、有機(jī)質(zhì)30.7 g/kg、總氮1.48 g/kg、全磷1.02g/kg、全鉀2.96%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）、堿解氮161.2mg/kg、速效磷47.5 mg/kg、速效鉀121.8 mg/kg。

留葉數(shù)試驗(yàn)設(shè)置4個處理，分別是留葉數(shù)22片（T1）；底葉去除3片，留葉數(shù)19片（T2）；底葉去除2片，頂葉去除1片，留葉數(shù)19片（T3）；底葉去除4片，頂葉去除2片，留葉數(shù)16片（T4）。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，每小區(qū)面積約0.13 hm2，行株距為120 cm×50 cm，每個處理3行，每行180株左右。各處理田間煙葉成熟前，選取正常生長葉片掛牌標(biāo)記。采收后煙葉統(tǒng)一裝于烤房中部，按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)烘烤工藝烘烤，選取烤后C2F、B1F等級煙葉用于外觀、物理、化學(xué)及評吸質(zhì)量各指標(biāo)的測定。

1.2 測定方法

1.2.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查 按照《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》（YC/T 142—2010），于煙草圓頂期在每個小區(qū)選擇有代表性的15株煙株，進(jìn)行株高、莖圍、節(jié)距、葉數(shù)、腰葉長寬、頂葉長寬等農(nóng)藝性狀考察。

1.2.2 煙葉質(zhì)量指標(biāo)評價 參考《中國煙草種植區(qū)劃》[11]建立的評分體系考察烤煙各項(xiàng)指標(biāo)。物理特性評價包括煙葉厚度（GB 451.3—2002）、填充值（YC/T 152—2001）、拉力 （GB/T 12914—2008）、含梗率 （GB/T 21136—2007）、平衡含水率（YC/T 31—1996）和葉面密度（YC/T 142—2010），其中厚度和填充值為參照因素不進(jìn)入評分體系，其余4個指標(biāo)權(quán)重分別為0.35、0.35、0.14、0.16。外觀質(zhì)量評價（GB 2635—1992）包括顏色、成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度，均按10分制進(jìn)行打分，權(quán)重分別為0.30、0.25、0.15、0.12、0.10、0.08。化學(xué)成分評價主要包括總植物堿（YC/T 468—2013）、總糖及還原糖 （YC/T 159—2019）、總氮（YC/T 161—2002）、鉀（YC/T 217—2007）、氯（YC/T 162—2002）、淀粉（YC/T 216—2013）、糖堿比值、氮堿比值、鉀氯比值，其中總糖、氯為參照因素不進(jìn)入評分體系，其余指標(biāo)權(quán)重分別為0.17、0.09、0.14、0.08、0.07、0.25、0.11、0.09。感官質(zhì)量評價根據(jù)評吸需要，以《煙草及煙草制品感官評價方法》（YC/T 138—1998）為基礎(chǔ)，參照其對煙草制品評價的一般要求、檢測方法及統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù)，采用單料煙9分制打分標(biāo)準(zhǔn)對主要評吸指標(biāo)進(jìn)行賦值，包括香型、濃度、勁頭、香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味等，其中香型、濃度、勁頭為參照因素不進(jìn)入評分體系，其余5個指標(biāo)權(quán)重分別為0.30、0.30、0.08、0.15、0.17?？緹熅C合質(zhì)量評價指標(biāo)包括物理特性、外觀質(zhì)量、化學(xué)成分和感官質(zhì)量，其權(quán)重分別為0.06、0.06、0.22和0.66，分值越高質(zhì)量越好。

1.2.3 經(jīng)濟(jì)性狀測定 各處理小區(qū)煙葉單獨(dú)采收編桿，單獨(dú)計(jì)產(chǎn)。待各處理煙葉全部采收烘烤完畢后，根據(jù)烤煙國標(biāo)（GB 2635—1992）進(jìn)行分級并稱重，統(tǒng)計(jì)煙葉產(chǎn)量；依據(jù)2020年當(dāng)?shù)責(zé)煵葜鞴懿块T收購實(shí)際情況，統(tǒng)計(jì)煙葉上等煙、中等煙比例，參照煙葉不同等級收購價格計(jì)算產(chǎn)值和均價。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 20進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析，單因素法方差分析和Duncan’s新復(fù)極差法比較檢驗(yàn)顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 留葉數(shù)對煙株農(nóng)藝性狀的影響

隨著留葉數(shù)的降低，株高呈降低趨勢，腰葉長寬、頂葉長寬均呈增加趨勢（表1）。與留葉數(shù)22片相比，留葉數(shù)19、16片時烤煙株高下降顯著，降幅在6%～14%范圍之間；各處理間煙株莖圍、節(jié)距無顯著差異；與留葉數(shù)22片相比，留葉數(shù)16片時煙株腰葉長寬分別增加了4.18%和8.04%，頂片長寬分別增加了5.37%和8.93%。

表1 留葉數(shù)對圓頂期煙株農(nóng)藝性狀的影響

2.2 留葉數(shù)對經(jīng)濟(jì)性狀的影響

隨著留葉數(shù)的降低，煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值均呈下降趨勢（表2）。與留葉數(shù)22片相比，去除底葉3片后（T2）烤煙產(chǎn)量下降明顯，但產(chǎn)值無顯著區(qū)別；去除底葉2片頂葉1片后（T3）產(chǎn)量產(chǎn)值的分別顯著下降了8.01%和7.86%。隨著留葉數(shù)的增加，烤煙均價和上等煙比例呈先增加后降低趨勢，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

表2 留葉數(shù)對煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.3 留葉數(shù)對煙葉物理特性的影響

由表3可見，當(dāng)留葉數(shù)由22片降低至16片時，C2F煙葉單葉重、煙葉厚度、葉面密度、填充值分別增加了13.69%、18.85%、12.72%和14.39%，含梗率下降15.16%；不同處理間C2F煙葉的平衡含水率、拉力、伸長率等指標(biāo)變化不大；B1F煙葉單葉重顯著增加14.36%，伸長率有所降低，其他物理指標(biāo)的無明顯變化。

表3 留葉數(shù)對煙葉物理特性的影響

2.4 留葉數(shù)對煙葉外觀質(zhì)量的影響

由表4看出，與留葉數(shù)22、16片的處理相比，留葉數(shù)為19片時（T2、T3）C2F煙葉顏色、成熟度指標(biāo)分值相對較高；此外，與留葉數(shù)22片相比，留葉數(shù)為16片時C2F身份分值相對較高。與中部葉不同，T3和T4處理時B1F煙葉顏色分值相對較高；留葉數(shù)22片時B1F身份、油分、色度指標(biāo)分值相對較高。不同處理間C2F、B1F外觀總分無顯著差異。

表4 留葉數(shù)對煙葉外觀質(zhì)量的影響

2.5 留葉數(shù)對煙葉化學(xué)成分的影響

與留葉數(shù)22、19片相比，留葉數(shù)16片C2F煙堿含量較高，糖堿比及總分相對較低（表5）。與其他處理相比，留葉數(shù)22片時B1F煙葉還原糖含量、淀粉含量、糖堿比和總分相對較高。綜合來看，留葉數(shù)處理對煙葉總氮、總糖、鉀、氯、氮堿比、鉀氯比等指標(biāo)影響不大；隨著留葉數(shù)的減少，煙堿含量逐漸增加，糖堿比呈下降趨勢。

表5 留葉數(shù)對煙葉化學(xué)成分的影響

2.6 留葉數(shù)對煙葉評吸質(zhì)量的影響

由表6可見，留葉數(shù)處理對煙葉濃度、勁頭的影響不大；單株留葉數(shù)22、19片時煙葉評吸質(zhì)量變化不大。留葉數(shù)16片時，C2F煙葉香氣質(zhì)、雜氣、刺激、余味等指標(biāo)分值相對較低，評吸質(zhì)量下降顯著；B1F煙葉香型程度減弱顯著，香氣量、雜氣、刺激性、余味等指標(biāo)得分及評吸總分下降較大。綜合來看，留葉數(shù)19、22片時的評吸質(zhì)量相對較好。

表6 留葉數(shù)對煙葉評吸質(zhì)量的影響

2.7 留葉數(shù)對煙葉綜合質(zhì)量的影響

綜合考慮煙葉物理特性、外觀質(zhì)量、化學(xué)成分和評吸質(zhì)量指標(biāo)，按照相關(guān)權(quán)重計(jì)算得出不同留葉數(shù)處理后的煙葉綜合質(zhì)量得分（圖1）。結(jié)果顯示，留葉19片（T2）C2F綜合質(zhì)量得分最高（68.53），T1和T3處理次之，留葉數(shù)16片得分最低（65.67）。留葉數(shù)22、19片時B1F煙葉綜合得分差別不大，分別為66.60和66.42，留葉數(shù)16片時得分最低（63.76）。從煙葉綜合質(zhì)量判斷，留葉數(shù)19片（去除底葉3片）和22片效果較好。

圖1 留葉數(shù)對煙葉綜合質(zhì)量的影響

3 結(jié)論

留葉數(shù)影響了煙株株高、腰葉和頂葉長寬等農(nóng)藝性狀，煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值隨著留葉數(shù)下降呈降低趨勢。當(dāng)留葉數(shù)由22片降至16片時，C2F煙葉單葉重、厚度、葉面密度、填充值顯著增加，含梗率下降明顯。煙葉顏色、身份等受留葉數(shù)因素影響，但不同處理間外觀總分無顯著差異。隨著留葉數(shù)的增加，煙堿含量降低，糖堿比指標(biāo)趨向合理區(qū)間。與其他處理相比，留葉數(shù)16片時煙葉香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激、余味等指標(biāo)得分較低，評吸質(zhì)量較差。綜合判斷，留葉數(shù)22片和19片（去除底腳葉3片）時的騰沖煙葉質(zhì)量較好。

4 討論

烤煙生產(chǎn)栽培技術(shù)方案的形成與生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)。騰沖植煙土壤以火山灰土為主，土壤物理性狀優(yōu)良[12]，年平均降雨量在1500 mm左右，主要分配在烤煙生長季的5—9月；由于雨水對大田氮肥具有稀釋作用，加之種煙密度較高，為保證烤煙正常生長開片，當(dāng)?shù)氐适┯昧颗c國內(nèi)其他產(chǎn)區(qū)比較相對較高[13-14]；與此同時，如果降雨時期或降雨量與烤煙生長時期匹配不當(dāng)，煙葉易出現(xiàn)總植物堿含量偏高，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性和評吸質(zhì)量降低的狀況[8]。另一方面，減少氮肥用量面臨著烤煙旺長期雨水過多導(dǎo)致氮素供應(yīng)偏少、煙株發(fā)育不足、產(chǎn)量下降和煙農(nóng)收入受損的風(fēng)險(xiǎn)。因此，培育營養(yǎng)良好、生長健壯的個體，構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理、大小適宜的群體，使個體具有一定的營養(yǎng)面積和空間，使群體具有應(yīng)有的光合面積和光合生產(chǎn)率，控制烤煙生長后期的個體留葉數(shù)是調(diào)控?zé)熤陚€體營養(yǎng)及群體生產(chǎn)率、保證騰沖產(chǎn)區(qū)煙葉產(chǎn)量、提升煙葉品質(zhì)的有效途徑[15]。葉片是作物進(jìn)行光合作用的重要器官，與物質(zhì)生產(chǎn)、養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量形成密切相關(guān)[16]。研究認(rèn)為，隨著留葉數(shù)的增加，株高提高，中部葉變窄，葉面積變小，適當(dāng)多留葉可減小葉面積系數(shù)并起到增產(chǎn)增值的目的[17-18]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著留葉數(shù)的增加，烤煙腰葉、頂葉長寬明顯下降，其原因可能是留葉數(shù)較少時，頂葉部位下移，中上部葉片受光較好，群體發(fā)育充分；反之留葉數(shù)較多時中下部葉片受光通風(fēng)不良，煙株?duì)I養(yǎng)供應(yīng)及生長發(fā)育受影響[19-21]。本研究中，烤煙產(chǎn)量效益隨著留葉數(shù)增加呈逐漸增高趨勢，產(chǎn)值以留葉數(shù)22片和19片（T2）表現(xiàn)較佳；此外，同樣是留葉數(shù)19片，T2處理后的產(chǎn)值、感官評吸及綜合得分均優(yōu)于T3，這可能是因?yàn)門2上部葉片開片較好，株型較好，葉片光合作用效率高，香味物質(zhì)積累量高，單葉重和外觀品質(zhì)均相對較高。

煙葉質(zhì)量是煙葉色、香、味的一個綜合概念，主要包括煙葉的物理特性、外觀特征、化學(xué)成分、感官質(zhì)量等4個部分，每部分又有若干指標(biāo)組成，它們從不同側(cè)面反映煙葉的質(zhì)量特征[11]。研宄表明，留葉數(shù)顯著影響豫西地區(qū)‘云煙87’上部葉的單葉重、葉面積和厚度，其中以留葉數(shù)為19～22片/株的處理外觀物理特性較好[22]；隨著留葉數(shù)的增加，許昌襄城烤煙‘NC297’中部葉單葉重、葉厚逐漸降低，含梗率上升明顯[23]；盡管不同留葉數(shù)間烤煙葉片的顏色、身份、油分等指標(biāo)存在差異，但外觀總體質(zhì)量差異不大[24]，上述結(jié)論與本研究的結(jié)果相對一致。此外，筆者發(fā)現(xiàn)中部葉的葉面密度、填充值隨著留葉數(shù)的增加呈下降趨勢，這可能是因?yàn)榱羧~數(shù)改變了煙株?duì)I養(yǎng)分配導(dǎo)致葉片細(xì)胞內(nèi)干物質(zhì)積累差異[2-3]。一般認(rèn)為，煙葉總糖18%～22%，還原糖16%～18%，總氮1.5%～3.5%，煙堿1.5%～3.5%，鉀2.0%以上，氯1.0%以下，糖堿比8～12，氮堿比1或略小于1，較為協(xié)調(diào)[11]。由于煙葉總糖、還原糖含量增加可在一定程度上提高評吸品質(zhì)，近年來很多中煙工業(yè)公司放寬了對這2項(xiàng)指標(biāo)的要求，主要關(guān)注點(diǎn)多集中在煙堿含量過高，引起糖堿比、氮堿比失調(diào)，最終導(dǎo)致煙葉雜氣重、刺激性大、余味不適等。本研究發(fā)現(xiàn)，增加留葉數(shù)可降低煙堿含量，提高煙葉糖堿比，提升評吸質(zhì)量，這是因?yàn)檩^多的葉片可稀釋根系運(yùn)輸至地上部的煙堿總量，降低單片煙葉煙堿含量[25-26]。然而，本試驗(yàn)中單株留葉22片煙堿含量雖有降低，但仍高于優(yōu)質(zhì)煙葉的適量范圍，因此對于騰沖煙葉生產(chǎn)來說，在利用留葉數(shù)調(diào)控?zé)熑~煙堿含量的同時，可適當(dāng)減少基肥中氮素比例，依據(jù)煙葉生長期雨水狀況調(diào)整氮素追肥比例和次數(shù)?？傮w計(jì)算煙葉物理、外觀、化學(xué)和感官綜合質(zhì)量，以留葉數(shù)22片和去除3片底腳葉的19片處理得分相對較高。如果考慮到煙葉的采收、烘烤、分級等勞力成本因素，去除3片底腳葉的19片留葉數(shù)可能較為合適。

筆者將騰沖煙葉物理、外觀、化學(xué)、感官等綜合質(zhì)量指標(biāo)與大田農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀相結(jié)合，同時針對打頂留葉實(shí)際操作，首次關(guān)注同一留葉數(shù)不同打頂部位對煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響，研究提出烤煙大田生產(chǎn)的合理留葉數(shù)，具有一定的理論和實(shí)際應(yīng)用價值。盡管增加留葉數(shù)可一定程度地降低煙堿含量，但根本上解決煙堿含量偏高的問題不能僅限于調(diào)控打頂留葉單一措施，應(yīng)將氣候因素（降雨、溫度）和氮素在土壤-煙草系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化吸收規(guī)律相結(jié)合，研究緩釋氮肥應(yīng)用效果，做到精準(zhǔn)調(diào)控?zé)熑~煙堿含量，提高煙葉品質(zhì)。需要指出的是，本研究針對代表性煙田，得出結(jié)論僅為騰沖煙區(qū)整體上合理留葉提供依據(jù)，至于全市具體地塊的烤煙精準(zhǔn)打頂留葉，還有待于大規(guī)模的調(diào)查和采樣分析。