周初躍,張 楠,祖朝龍,姜超強,姚忠達,孫 鵬,王新鋒,朱啟法,董 慶,閻軼峰,馬稱心,沈 嘉*
(1.安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司,安徽 合肥 230031;2.中國煙葉公司,北京 100032;3.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 煙草研究所,安徽 合肥 230031;4.安徽皖南煙葉有限責(zé)任公司,安徽 宣城 242000)
隨著我國烤煙產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,卷煙工業(yè)對煙葉品質(zhì)的要求越來越高。優(yōu)化煙葉等級結(jié)構(gòu),保障煙葉質(zhì)量,已成為一種可有效解決卷煙生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和原材料需求之間矛盾的重要途徑。在我國,很多煙區(qū)上部煙葉的煙堿含量偏高、可用性差,煙葉產(chǎn)質(zhì)量、經(jīng)濟效益及化學(xué)成分協(xié)調(diào)性之間存在矛盾[1-2]。為了保障煙葉生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展,各煙區(qū)紛紛制定了相應(yīng)政策和措施。因此,科學(xué)、合理地打頂去葉是當前優(yōu)化煙葉等級結(jié)構(gòu),提升煙葉質(zhì)量最有效、便捷的方法[3]。
目前,采用打頂去葉優(yōu)化等級結(jié)構(gòu)的方法有很多。不同的地理位置和生態(tài)環(huán)境孕育了不同的優(yōu)化等級結(jié)構(gòu)的方式。洋縣煙區(qū),打頂時去4片腳葉和上1片頂葉不予采烤,其煙葉產(chǎn)量雖然小幅度降低,但產(chǎn)值、等級質(zhì)量結(jié)構(gòu)的綜合性能表現(xiàn)最好[4]。廣南煙區(qū),打頂時去3片腳葉和1片頂葉,其煙葉等級結(jié)構(gòu)最優(yōu),產(chǎn)量穩(wěn)定,產(chǎn)值最高,產(chǎn)值和上等煙比例均隨打葉數(shù)量的逐漸增加而呈現(xiàn)先升高后降低的二次曲線的變化規(guī)律[5]。鹽源煙區(qū),打頂時去1片腳葉,15 d后去3片頂葉或棄采3片優(yōu)化烤煙等級結(jié)構(gòu)效果最好[6]。桂陽煙區(qū),打頂時去3片腳葉、圓頂時去1片頂葉能有效提高煙葉質(zhì)量[7]。邵陽煙區(qū),打頂摘除2片腳葉、倒數(shù)第1炕時摘除1片頂葉的效果最好[8]。曲靖煙區(qū),以封頂10 d后清除1片腳葉、采烤倒數(shù)第3爐時清除第2片頂部葉或封頂時清除2片腳葉、采烤倒數(shù)第1爐時清除1片頂部葉時的煙葉經(jīng)濟性狀最好[9-11]。通過不同去葉方式調(diào)節(jié)庫、源關(guān)系,在不同煙區(qū)也取得了較好的成效。
皖南煙區(qū)的煙葉以典型的焦甜香風(fēng)格而深受卷葉工業(yè)企業(yè)的青睞,是安徽中煙“黃山”品牌卷煙高端原料的重要來源。隨著皖南煙區(qū)植煙年限的延長,部分傳統(tǒng)區(qū)域煙葉質(zhì)量有所波動,近年來出現(xiàn)上部葉比例偏高、組織結(jié)構(gòu)僵硬、身份偏厚、含鉀量偏低等質(zhì)量問題。同時,在生產(chǎn)和收購時也發(fā)現(xiàn)烤后青雜煙比例較高,煙葉損失較大,導(dǎo)致了煙農(nóng)收益的降低和資源的浪費。針對這些問題,相關(guān)研究人員在皖南煙區(qū)也做了一些工作以改善煙葉品質(zhì)。張永安等[12]指出,云煙85在30%中心花開放時打頂,留葉數(shù)16片,能有效地改善上部煙葉的理化特性,提高上部煙葉的可用性;薛琳等[13]指出,云煙97在50%中心花開放打頂,留葉14~16片時的煙葉具有較高的產(chǎn)量和質(zhì)量;張?zhí)N睿等[14]提出,K326初花打頂,留葉16片,可以有效地提高煙葉產(chǎn)值、均價和上等煙比例。這些研究大部分從煙葉的農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀、等級結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量等方面進行了分析和研究,很少從烘烤后正/副組煙葉比例的角度來分析。
本研究針對皖南煙區(qū)的煙葉特性,設(shè)置了去葉時間、去葉數(shù)量2個因素,從提升正組煙葉比例,減少煙葉生產(chǎn)損失,優(yōu)化煙葉等級結(jié)構(gòu)的目的出發(fā),分別對烤后煙葉的產(chǎn)值和產(chǎn)量,每個葉位正/副組煙葉比、部位特征、等級結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和感官質(zhì)量等進行分析,以探索和制定合理的優(yōu)化煙葉等級結(jié)構(gòu)的方式,以期為皖南煙區(qū)煙葉生產(chǎn)提供技術(shù)支持。
于2020年在池州東至縣進行大田試驗,品種為云煙87,試驗地的土壤基本理化性狀:pH值5.28、有機質(zhì)12.5 g/kg、堿解氮71.3 mg/kg、速效磷22.5 mg/kg、速效鉀105.2 mg/kg。
1.2.1 試驗設(shè)計 試驗設(shè)下部葉去葉時間、去葉數(shù)量2個因素,中心花開放50%時打頂。去葉數(shù)量:去3片腳葉用A表示,去4片腳葉用B表示;去葉時間:打頂前7 d用1表示,打頂當天用2表示,打頂后7 d用3表示。其中,A1:打頂前7 d+去3片腳葉;A2:打頂當天+去3片腳葉;A3:打頂后7 d+去3片腳葉;B1:打頂前7 d+去4片腳葉;B2:打頂當天+去4片腳葉;B3:打頂后7 d+去4片腳葉。以A3處理(打頂后7 d+去3片葉為當?shù)貞T用方法)作為對照。設(shè)3次重復(fù),小區(qū)長寬為10.0 m×4.8 m,4行區(qū),小區(qū)總面積864 m2。
1.2.2 樣品標記 在每個小區(qū)隨機選取10株具有代表性的煙株,去葉前對煙株進行掛牌標記,標牌掛于每片煙葉的葉柄處,自下而上標記葉位,最下部葉標記為1,云煙87在東至煙區(qū)留19片葉,這樣總共標記到19。采收時連同標牌采下,編稈烘烤。
1.2.3 數(shù)據(jù)與樣品的采集 記錄各小區(qū)煙葉成熟日期;上部葉定型后,每小區(qū)選擇長勢均等的5株,測定其中、上部葉的葉長、葉寬及單葉重;煙葉成熟后按照小區(qū)分別采收、掛牌編稈、烘烤分級、計產(chǎn);分級計產(chǎn)后,選取中部葉(C3F)、上部葉(B2F)500 g左右,用于檢測其感官質(zhì)量和化學(xué)成分。
1.2.4 感官質(zhì)量檢測 選取具有代表性的烤后C3F和B2F煙葉,將煙葉樣品切絲并制成卷煙后,參照Jiang等[15]的方法進行感官質(zhì)量評價。
1.2.5 煙葉化學(xué)成分檢測 選取具有代表性的烤后C3F和B2F煙葉,烘干至恒重,研磨粉碎過篩,按照行業(yè)標準規(guī)定的方法測定:煙葉總糖和還原糖含量的測定參考YC/T 159—2019,總氮含量的測定參考YC/T 161—2002,總植物堿含量的測定參考YC/T 468—2013,鉀含量的測定參考YC/T 217—2007,氯含量的測定參考YC/T 162—2011。
1.2.6 數(shù)據(jù)處理 使用Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,SPSS 22.0軟件進行方差分析,SigmaPlot軟件繪制圖表。
A3和B3是常規(guī)去葉時間,分別作為對照組。由表1可知,A1的正組煙產(chǎn)量較A3提高了88.65 kg/hm2,產(chǎn)值提高了7130.14元/hm2,正組煙比例升高,副組煙葉比例降低8.88個百分點。B1的正組煙比B3提高了513.75 kg/hm2,產(chǎn)值提高了11510.70元/hm2,正組煙葉比例升高,副組煙葉比例降低14.23個百分點。A1和B1的正組煙產(chǎn)量和產(chǎn)值均明顯高于對照組,而副組煙葉比例明顯降低。由于副組煙葉比例下降,正組煙葉比例升高,使得煙葉整體等級結(jié)構(gòu)得到提升,煙葉整體質(zhì)量偏高,在產(chǎn)量提升幅度不大的情況下,產(chǎn)值得到了顯著的提升。
表1 不同去葉方式對煙葉總體產(chǎn)值、產(chǎn)量和正/副組煙葉比例的影響
為了更精細地了解優(yōu)化去葉方式,分別對 3個部位煙葉的正/副組煙比例進行了分析,由表2可知,A組(去 3片腳葉):A1的上部葉的正組煙葉比例升高,副組煙葉比例降低,降幅為 7.24個百分點;中部葉的正組煙葉比例上升,副組煙葉比例下降,降幅為10.20個百分點;下部葉的正組煙葉比例上升,副組煙葉比例下降,降幅為 8.87個百分點。A2的上、中和下3個部位的正組煙葉比都低于對照,效果不佳。B組(去 4片腳葉):B1和 B2處理均優(yōu)于對照組。B1的上、中、下部葉副組煙比例在所有處理中最低,與對照相比降幅分別為12.90、14.49和13.82個百分點。B2的上、中、下3個部位副組煙葉比例分別比對照降低1.72、3.63和2.72個百分點。B3與對照A3差異不大。
圖1 不同處理的正/副組煙葉及不同部位煙葉的比例
表2 3個部位正/副組煙葉的比例 %
對每個葉位正/副組煙葉比例的比較分析可知(圖2),B1處理的副組煙葉最少,其次是B2、A1、B3、A3和A2。去3片腳葉處理時,與常規(guī)去葉方式比較,打頂前7 d去葉,中部煙葉等級比例增加、上部葉下部葉等級比例有所降低,總副組煙葉比例顯著降低,是由于3個部位的副組煙葉都降低所導(dǎo)致的;打頂當天去葉,3個部位副組煙葉比都升高,總體副組煙葉占比增加。去4片腳葉處理時,與常規(guī)去葉方式比較,打頂前7 d去葉,上、中、下3個部位煙葉等級比例均增加,3個部位副組煙葉比均降低,總副組煙葉比顯著降低;打頂當天去葉,中部葉等級比提高,上、下部位煙葉等級比降低,3個部位的副組煙葉比例均有所降低,整體副組煙葉比例降低,總體上沒有打頂前7 d的提升效果好。打頂前7 d去葉數(shù)量比較,去4片腳葉較去3片腳葉處理的中、下部煙葉等級結(jié)構(gòu)有所提高。
圖2 不同處理的不同葉位正/副組煙葉比例
對不同去葉方式的單葉重和等級結(jié)構(gòu)進行分析(表3和表4),結(jié)果表明:去3片腳葉時,A1的第7和第8葉位由下部葉轉(zhuǎn)為中部葉,且單葉重高于對照組A3;A1和A2的上部葉單葉重低于A3;A2的中部葉和下部葉單葉重變化不大。去4片腳葉時,B2的第9葉位由下部葉轉(zhuǎn)變?yōu)橹胁咳~,B1和B2的中部葉單葉重均高于B3。且B1的中部葉的第10~14葉位單葉重顯著高于B3和B2。
表3 不同處理不同葉位煙葉等級結(jié)構(gòu)的比較
表4 不同處理不同葉位單葉重的比較 g
對比2種去葉方式時發(fā)現(xiàn)(圖3),去3片腳葉處理的總?cè)~重大于去4片腳葉,特別是對上部葉的影響最大;A1去葉方式的等級結(jié)構(gòu)最優(yōu),下部葉轉(zhuǎn)變?yōu)橹胁咳~的數(shù)量最多,所以中部葉占比最大,且葉片重量最大。
圖3 不同處理方式3個部位煙葉總重的比較
由圖4可知,不同去葉方式對各部葉位煙葉的化學(xué)成分均有影響。在總糖含量方面,A1處理的上部葉的總糖含量降低,中、下部葉的總糖含量變化不大;A2處理對12~15葉位的影響較大,總糖含量急速降低;B1和B2處理不同葉位的煙葉總糖含量差異不大。在鉀含量方面,去3片腳葉處理的不同部位煙葉的鉀含量差異不大,但去4片腳葉處理在不同時間去葉之間的差異較為明顯;B1打頂前7 d去葉,除第8葉位,其他葉位的鉀含量全部得到了提高,上部葉和中部葉尤為明顯。在煙堿含量方面,葉位由上到下逐漸降低,去3片腳葉,以A2處理的中上部和中部葉位的煙堿含量明顯高于對照組A3,A1處理的中下部煙葉煙堿含量明顯高于A3,其他處理之間差異不明顯;去4片腳葉,B1處理除第7和19葉位的煙堿低于對照組B3外,其他葉位幾乎均有所提高。在氯含量方面,去3片腳葉,以A1處理對中上部煙葉氯含量的影響較大,且得到了顯著提高;去4片腳葉,對中部和上部葉位氯含量的影響也大,B1和B2均顯著高于對照組B3。在總氮含量方面,A1處理上、中部葉的總氮含量均高于對照組A3下部葉與對照組持平;A2處理除第19和18葉位的含量稍低外,其他葉位均高于對照組A3和A1。B1處理除第19葉位外,其他葉位全部低于對照組B3;B2處理上部葉前幾個葉位稍高,其他葉位均低于對照組B3。在兩糖差方面,A1處理除第5葉位外,其他葉位均低于對照組A3,A2處理所有葉位均低于對照組A3;B1處理除第11和5葉位低于對照組B3外,其他葉位全部高于對照組B3,B2處理所有葉位均高于對照組B3。在糖堿比方面,去3片腳葉或去4片腳葉,B2處理方式的糖堿比變化明顯,在中下部葉位均高于對照組B3,而B1處理總體都低于對照組B3。在氮堿比方面,去3片腳葉處理,去葉時間提前能提高上部葉位的氮堿比,A1降低了中下部葉位氮堿比,A2處理提高了中下部葉位氮堿比;去4片腳葉處理,提前去葉時間,B1處理降低了氮堿比,B2處理則提高了氮堿比。在鉀氯比方面,去3片腳葉和去4片腳葉時,提前去葉時間均能降低了鉀氯比,特別是去4片腳葉處理。
由表5可知:在去葉數(shù)量方面,上部葉去4片腳葉處理的感官質(zhì)量綜合評價高于去3片腳葉處理,而中部和下部葉的去3片腳葉處理的感官質(zhì)量綜合評分高于去4片腳葉處理。在去葉時間方面,提前去葉有利于提升煙葉感官質(zhì)量,提升上部葉A1的香氣質(zhì)和B1的細膩度;提升中部葉A1、A2的香氣量,B1的香氣質(zhì)和細膩度;提升A2的香氣量、圓潤度、余味和甜度,提升B1和B2的香氣質(zhì)、細膩度和圓潤度。綜合評價,無論是去3片腳葉還是4片葉,去葉時間提前均能提高煙葉的感官質(zhì)量,對于上部葉來說,以B1處理最佳;對于中、下部葉而言,以A2處理最佳。
表5 各處理煙葉的感官質(zhì)量評價結(jié)果 分
適當?shù)厝コ撞炕蝽敳繜熑~,能有效地優(yōu)化煙葉等級結(jié)構(gòu),提升煙葉質(zhì)量[6,16]。在本研究中,通過對烤后煙葉正/副組煙葉化學(xué)成分的分析發(fā)現(xiàn),打頂前7 d去3片腳葉是最優(yōu)的去葉時間,打頂前7 d去4片腳葉是最優(yōu)的去葉方式,對比這2種最優(yōu)的處理方式可知,打頂前7 d去4片腳葉的處理方式,其上、中、下3個部位副組煙葉均明顯低于去3片腳葉,說明打頂前去腳葉有利于降低副組煙葉的比例,提高煙葉質(zhì)量。打頂前7 d去4片腳葉作為副組煙葉比例最小的去葉方式,其上部葉副組煙葉比例的降幅最大,中、下部葉次之。究其原因,中、下部葉本身的質(zhì)量較好,提升空間較小。
去葉或減庫能調(diào)控庫—源比例,會改變相鄰葉位或其他部位葉片同化物的輸出功能[17-18]。在相同去葉時間的情況下,去3片腳葉比去4片腳葉方式的煙葉等級結(jié)構(gòu)更優(yōu)。下部葉去除過多,會增加第7、8葉位同化物輸出功能,使得葉片內(nèi)含物減少,單葉重降低,烤后煙葉表現(xiàn)為下部葉特征。去除底部3片比去4片腳時的下部葉整體單葉重要大。在去葉數(shù)量相同的情況下,打頂前7 d去葉處理的煙葉等級結(jié)構(gòu)和單葉重最佳。增加去除下部葉數(shù)量,煙葉等級結(jié)構(gòu)提升,以最優(yōu)打頂前7 d去葉比較,去4片腳葉處理提升了中部葉的單葉重。綜合比較烤煙的產(chǎn)質(zhì)量,以打頂前7 d去3片腳葉的效果最優(yōu)。
去除下部3片葉能顯著改善煙葉化學(xué)成分,煙葉綜合質(zhì)量表現(xiàn)較好[19]。在本試驗中,去葉時間和去葉數(shù)量對煙堿含量均有影響,去4片腳葉的煙堿含量整體低于去3片腳葉。上部煙葉堿含量過高一直是生產(chǎn)上需要解決的問題[1-2],在本試驗中,打頂前7 d去葉可以降低頂端上部葉煙堿含量,并增加中下部煙葉煙堿含量,這樣可以改善煙葉整體品質(zhì)。去4片腳葉對煙葉鉀含量的影響大于去3片腳葉,打頂前7 d去4片腳葉能顯著提高所有葉位的鉀含量。煙葉中兩糖差與香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣、刺激性、評吸總分呈顯著正相關(guān)關(guān)系,兩糖差越小,煙葉品質(zhì)越佳[20]。打頂前7 d去3片腳葉,能明顯降低兩糖差,提升煙葉等級質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)煙的氮堿比要小于1,提前去葉能降低氮堿比,特別是提前7 d打頂去葉,能顯著降低煙堿比,提高優(yōu)質(zhì)煙葉的比例。綜上,去葉時間提前,特別是打頂前7 d去葉,在優(yōu)化煙葉內(nèi)部化學(xué)成分上有明顯提升,協(xié)調(diào)性更優(yōu),有利于改善煙葉品質(zhì)。
感官質(zhì)量評價是對煙葉質(zhì)量優(yōu)劣的評價標準之一。留葉數(shù)的多少不但決定著產(chǎn)量的高低,而且對煙葉的品質(zhì)影響很大[21-22]。留葉多則總產(chǎn)量高、葉片薄、色澤淡、香氣差;留葉少則葉片厚、顏色深、勁頭和刺激性大[23]。在本研究中,去葉數(shù)量對上、中、下3個部位的影響不一致,去葉數(shù)量多的能提升上部葉感官質(zhì)量,降低中、下部煙葉的感官質(zhì)量。關(guān)于打葉時間對烤煙品質(zhì)影響的研究較少。有報道認為打頂時應(yīng)及時清除下部3片葉,圓頂時及時打掉上部1片頂葉的方法,能使烤煙增產(chǎn)增質(zhì)[4,7]。本研究指出,提前去葉能有效提高煙葉的感官質(zhì)量,增加煙葉的香氣質(zhì)和細膩度等。對于上部葉,打頂前7 d去葉的效果最佳;對于中、下部葉,打頂當天去葉方式的效果最佳。
去除底部腳葉是改善煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量的最便捷有效方法。去除煙葉數(shù)量和去除時間提前能有效協(xié)調(diào)和優(yōu)化煙葉等級結(jié)構(gòu),提升煙葉品質(zhì)。本研究結(jié)果表明,采用打頂前7 d去葉能有效降低副組煙葉比例;打頂前7 d去3片腳葉能優(yōu)化煙葉的等級結(jié)構(gòu),提高中部葉的比例,增加單葉重和煙葉的產(chǎn)值;提前去葉能有效改善煙葉化學(xué)成分,降低上部葉煙堿含量,提升鉀含量,減小兩糖差,改善煙葉品質(zhì)。總之,在皖南東至地區(qū),栽培云煙87,以打頂前7 d去4片腳葉的方式,在降低副組煙比例,提高烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值、上部煙葉品質(zhì)的效果最優(yōu);以打頂前7 d去3片腳葉的方式,對優(yōu)化煙葉等級結(jié)構(gòu),提升中下部煙葉品質(zhì)的效果最優(yōu)。