一次性采收中部6 片煙葉的田間成熟特征及烤后質量研究

李思軍，鄭宏斌，畢一鳴，江智敏，田雨農(nóng)，郝賢偉，章 程，侯建林，吳文信，朱 林，鄧小華

（1.湖南省煙草公司郴州市公司桂陽縣分公司，湖南 桂陽 424400；2.浙江中煙工業(yè)有限責任公司，浙江 杭州310008；3.湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，湖南 長沙 410128）

煙葉成熟度是決定烤煙品質的核心要素[1]，提高煙葉成熟度的基礎是把握好適宜的鮮煙葉采收成熟度。當前，煙葉采收成熟特征主要依靠人的感官識別，包括落黃明顯、主支脈發(fā)白、容易采摘、采摘時聲音清脆等[2]。不同采收方式、不同部位、不同品種的適宜鮮煙葉采收成熟特征有區(qū)別，陳剛等[3]研究認為，較常規(guī)多次采收，延遲5 d 采收的煙葉符合烤煙上部葉一次性采收的最適成熟特征；劉輝等[4]研究認為，下部葉葉面60%黃綠色、中部葉葉面70%黃綠色、上部葉葉面80%黃綠色時，煙葉充分成熟且最適采收；張希[5]研究認為，河南煙區(qū)5 個烤煙品種的適宜采收成熟度均不一致，要根據(jù)采收方式、品種、部位等因素差異來制定適宜的采收方案。采摘葉片對煙株是一種傷害脅迫[6]，能夠引起煙株代謝改變，影響煙葉化學成分和外觀質量。石秋梅等[7]研究認為，煙葉采摘次數(shù)增加對煙堿合成具有累加效應，會導致煙葉煙堿含量增加；許池華[8]研究認為，減少采收次數(shù)有利于煙葉致香物質增加，可以增加香氣量；金康等[9]研究認為，減少采收次數(shù)有利于提高煙葉成熟度，降低雜色煙比例，促進煙葉化學成分協(xié)調。目前，烤煙中部葉習慣采收2～3次，優(yōu)點在于能夠同質同房，但采收次數(shù)多，勞動力成本增加；一次性采收可減少采收用工成本，在農(nóng)村勞動力逐漸減少的趨勢下，有利于烤煙生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[8，10]。但中部6 片煙葉一次性采收，如何確定適宜成熟度的研究還是空白。鑒于此，以湘煙7 號為材料，研究明確稻茬烤煙一次性采收中部6 片葉的煙葉成熟度和烤后煙葉質量，為烤煙提質增香、減工增效提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

于2021 年在湖南省桂陽縣敖泉鎮(zhèn)開展煙葉成熟度采烤試驗，試驗區(qū)年平均降雨量1 385.2 mm，平均氣溫17.2 ℃，平均日照時長1 705.4 h。供試土壤為水稻土，土壤養(yǎng)分含量為全氮2.27 g/kg、全磷0.54 g/kg、全鉀38.1 g/kg、堿解氮162.8 mg/kg、速效磷29.8 mg/kg、速效鉀159.5 mg/kg。煙草專用基肥：N、P2O5、K2O 含量分別為8%、17%、7%；生物發(fā)酵餅肥：總養(yǎng)分≥8%，有機質≥70%；硫酸鉀：K2O≥50.0%；煙草專用提苗肥：N、P2O5、K2O 含量分別為20%、9%、0；煙草專用追肥：N、P2O5、K2O 含量分別為11%、0、31%?？緹熎贩N為湘煙7 號，按株行距50 cm×120 cm 的規(guī)格于3 月1 日移栽煙苗，留葉數(shù)16片，田間管理依據(jù)桂陽縣優(yōu)質烤煙生產(chǎn)技術規(guī)范進行。煙葉烘烤采用規(guī)格為2.7 m（寬）×8.0 m（長）×3.3 m（高）的氣流上升式密集烤房3 座，每炕裝煙量約為4 000 kg，循環(huán)風機功率為2.2 kW[11]。

1.2 試驗設計

試驗設3個采收成熟度，分別為M1（低成熟度，習慣采收）、M2（中成熟度，延遲7 d 采收）、M3（高成熟度，延遲14 d 采收）。每次采收6 片煙葉（湘煙7號中部煙葉），葉位從下至上分別記為D5—D10。煙葉采收時，每個葉位選擇120片左右煙葉，按葉位分別上竿編煙，置于密集烤房第2層掛煙梁，與烤房門間隔4～5竿，3次重復。

采用四步式烤工藝[12]：黃片前期，50～66 h，干球39～40 ℃，濕球38～39 ℃，煙葉8～9成黃，進行高溫保濕變黃；黃片后期，干球40 ℃，濕球34～37 ℃，葉片發(fā)軟充分塌架；黃筋前期，55 h，干球43 ℃，濕球34～37 ℃，失水達到主脈發(fā)軟；黃筋后期，干球45 ℃，濕球34～37 ℃，黃片黃筋；干片期，16 h，干球54～55 ℃，濕球38～39 ℃，葉片全干；干筋期，24 h，干球65 ℃，濕球40～41 ℃，主筋全干。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 鮮煙葉成熟特征記載 在煙葉采摘時，每個處理選擇5株，記錄煙葉顏色、茸毛、莖葉夾角、葉面狀況、主支脈變白狀況、葉尖和葉緣、成熟斑等成熟特征，并選擇具有代表性的葉片進行拍照[12]。

1.3.2 鮮煙葉SPAD 值測定 在煙葉采摘時，每處理定位5 株煙葉，采用SPAD-502 plus 便攜式葉綠素測定儀（日本柯尼卡美能達公司）測定煙葉SPAD值，每片煙葉在離主脈3 cm 兩側對稱處各選擇6 個點進行測量[13]，求平均值。

1.3.3 烤后煙葉外觀質量分組統(tǒng)計 每個處理單采、單烤，由分級專家分級后，統(tǒng)計正組煙葉、雜色煙葉、微帶青煙葉的比例。

1.3.4 烤后煙葉外觀質量評價 聘請分級專家對煙葉顏色、成熟度、葉片結構、身份、油分等指標逐項進行鑒定，并參考文獻[14-15]進行量化打分，5項指標之和為外觀質量總分。

1.3.5 烤后煙葉化學成分測定 選取烤后代表性煙葉，采用SKALAR 間隔流動分析儀測定總糖、還原糖、煙堿、總氮、淀粉含量，計算兩糖比、糖堿比、氮堿比。

1.3.6 烤后煙葉感官評吸 由浙江中煙工業(yè)有限責任公司組織評吸專家對煙葉進行評吸，統(tǒng)計評吸總分的平均值。

1.3.7 經(jīng)濟性狀考查 煙葉烘烤后，分別統(tǒng)計不同處理煙葉的上等煙比例、均價。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用Microsoft Excel 2003 和SPSS 17.0 進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。多重比較采用Duncan’s 多重比較法。

2 結果與分析

2.1 中部鮮煙葉成熟特征描述

由圖1 可看出，M1—M3 處理葉面逐漸褶皺，主脈由淡綠逐漸發(fā)白，葉面由綠色變?yōu)辄S綠色，M2 處理部分葉位及M3 處理葉尖發(fā)白，并出現(xiàn)少量成熟斑。由表1 可知，隨著成熟度增加，湘煙7 號中部葉從葉尖開始變白，絨毛大部分脫落，莖葉夾角變大，葉面由微皺變?yōu)轳薨櫱矣叙な指?，主脈淡綠色退去、發(fā)白，且成熟度越高，變白面積越大；D5—D9 的M2—M3 處理及D10 的M3 處理葉尖隨成熟度增加出現(xiàn)下勾，葉緣隨成熟度增加逐漸卷曲，M2 處理的D5葉位及所有M3處理出現(xiàn)少量成熟斑。

表1 不同采收成熟度的中部鮮煙葉外觀成熟特征Tab.1 Appearance mature characteristic of fresh middle tobacco leaf with different maturity at harvest

圖1 不同采收成熟度的中部鮮煙葉成熟特征照片F(xiàn)ig.1 The mature characteristic photo of fresh middle tobacco leaf with different maturity at harvest

2.2 不同采收成熟度的中部鮮煙葉SPAD值比較

SPAD 值是衡量植物葉綠素相對含量的一個參數(shù)，可用來測定煙葉的落黃程度，以初步判斷是否達到成熟。由圖2 可知，隨成熟度提高，湘煙7 號鮮煙葉的SPAD 值下降，M2、M3 處理SPAD 值均值較M1 處理分別低6.48%和14.11%，且達到顯著差異（P＜0.05）。從不同成熟度處理的SPAD 值變化看，M1 處理的SPAD 值在24.55～30.78，變異系數(shù)為8.00%；M2處理的SPAD值在21.51～28.86，變異系數(shù)為9.99%；M3 處理的SPAD 值在20.44～27.01，變異系數(shù)為10.19%?？梢?，隨采收成熟度提高，煙葉的SPAD值下降，中部6片煙葉的SPAD值差異增大。

圖2 不同采收成熟度的中部鮮煙葉SPAD值Fig.2 The SPAD value of fresh middle tobacco leaf with different maturity at harvest

2.3 不同采收成熟度的中部烤后煙葉外觀質量比較

由表2 可知，隨成熟度提高，湘煙7 號中部葉組織結構逐漸松散，身份變化不顯著；M2 處理油分較多，顏色得分為M2＞M1＞M3。從成熟度看，葉位越高分值越低；從組織結構上看，M3 處理組織結構較適宜；3 個處理的身份及油分差異不顯著，顏色以M2 處理較好。綜合來看，M2 處理烤后煙葉外觀質量最佳，M1處理最差。

表2 不同采收成熟度中部烤后煙葉外觀質量分Tab.2 Appearance quality of cured middle leaves with different maturity at harvestScore

2.4 不同采收成熟度的中部烤后煙葉化學成分比較

適宜的總糖和還原糖含量是優(yōu)質烤煙的重要基礎，濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)優(yōu)質煙葉化學成分適宜值為還原糖18%～25%，總糖20%～28%，煙堿2.0%～2.5%，總氮2.0%～2.5%，糖堿比8～15，氮堿比0.8～1.0[16-17]。由表3 可知，隨成熟度提高，總糖含量呈上升趨勢，M1 處理至M3 處理增加了1.2 百分點；還原糖含量先減后增，煙堿、淀粉含量先增后減，糖堿比增加，總氮含量和兩糖比、氮堿比變化不顯著。從平均值看，總糖含量以M1 處理相對較好，還原糖含量以M2 處理相對較好，煙堿含量以M2 處理相對較好，淀粉含量以M3 處理相對較好，糖堿比以M1 相對較好。綜合來看，M2處理煙葉化學成分相對較協(xié)調。

表3 不同采收成熟度中部烤后煙葉化學成分Tab.3 Chemical composition of cured middle leaves with different maturity at harvest

2.5 不同采收成熟度的中部烤后煙葉評吸質量比較

由圖3可知，M2處理中部烤后煙葉評吸質量總分的均值最高，M3處理次之，M1處理最差。從不同葉位上看，除D6 外，其余葉位均為M2 處理評吸質量較好。

圖3 不同采收成熟度中部烤后煙葉評吸質量Fig.3 Smoking quality of cured middle leaves with different maturity at harvest

2.6 不同采收成熟度的中部烤后煙葉分組統(tǒng)計比較

由圖4 可知，正組煙葉比例以M1、M2 處理較高，其中，M2、M3 處理均值較M1 處理分別降低1.48、6.15 百分點，且3 個處理之間差異顯著；雜色組煙葉比例則為M3＞M2＞M1，其中，M2、M3 處理均值較M1 處理分別提高2.54、7.80 百分點，且3個處理之間差異顯著；微帶青煙葉比例以M1 處理最高，且顯著高于M2、M3 處理，M2、M3 處理均值較M1 處理分別降低1.06、1.65 百分點。說明成熟度提高會增加雜色比例，降低微帶青煙葉比例，綜合來看，以M1、M2處理較好。

圖4 不同采收成熟度的中部烤后煙葉分組比例Fig.4 The growping ratio of cured middle leaves with different maturity at harvest

2.7 不同采收成熟度的中部烤后煙葉上等煙比例和均價比較

上等煙比例和均價能有效反映煙葉的經(jīng)濟效益。由圖5 可知，不同采收成熟度條件下，M2 處理上等煙比例較M1 處理提高3.29 百分點，M3 處理上等煙比例較M1 處理降低14.01 百分點；從均價上看，M2 處理均價較M1 處理提高1.01%，M3 處理均價較M1 處理降低10.35%。綜合來看，M2 處理的經(jīng)濟效益最佳。

圖5 不同采收成熟度中部烤后煙葉上等煙比例和均價Fig.5 The fine tobacco ratio and average price of cured middle leaves with different maturity at harvest

3 結論與討論

SPAD 值反映植物葉片中的葉綠素相對含量，在烤煙生產(chǎn)中常用來判斷鮮煙葉的采收成熟度，以減少人為判斷的主觀性[18]。不同地區(qū)烤煙的生態(tài)環(huán)境和栽培措施差異導致適宜采收的煙葉SPAD 值也不同。廖和明[19]研究認為，山東煙區(qū)中部葉適熟SPAD 值為26.3；陳乾錦等[20]研究發(fā)現(xiàn)，福建省南平市習慣采收的中部葉SPAD值為29.3；鄭小雨等[21]研究認為，河南省洛寧縣云煙87 適熟中部葉的SPAD值在26.1～30.7。與多次采收相比[22-24]，一次性采收中部6 片葉適宜采收SPAD 值范圍增加。本研究中，不同成熟度處理M1、M2、M3中部6片煙葉SPAD值分別為24.55～30.78、21.51～28.86、20.44～27.01。

烤后煙葉外觀質量主要通過眼看手摸直接感觸和識別，且能在一定程度上反映煙葉內在品質[25-26]?？竞鬅熑~外觀質量受許多因素影響，其中成熟度是關鍵因素之一。謝已書等[27]研究表明，成熟采收的烤后煙葉外觀質量最高，完熟采收的烤后煙葉外觀質量雖比尚熟煙葉好，但雜色煙比例高。趙瑞蕊[28]研究表明，成熟采收檔次的烤后煙葉在顏色、結構、油分、色度、身份上顯著優(yōu)于假熟、尚熟檔次煙葉。本研究中M1 處理煙葉采收成熟度較差，烤后煙葉微帶青比例較高；M3 處理煙葉采收成熟度高，但烤后煙葉的雜色煙比例較高；M2 處理煙葉采收成熟度雖不及M3處理，但6片煙葉成熟度較整齊，烤后煙葉外觀質量最好，這與謝已書等[27]研究一致。同時，M2 處理上等煙比例和均價都高于M1、M3 處理。因此，中部6 片煙葉一次性成熟采收，不僅要考慮采收成熟度高，更要關注6 片煙葉成熟整齊度，減少烘烤損失，提高上等煙比例和均價。

烤煙化學成分對煙葉品質的優(yōu)劣具有重要影響，烤煙成熟度不同，其煙葉化學成分也不同[29]，適宜的采收成熟度下，煙葉內部的糖、氮、生物堿等重要化學物質比例協(xié)調，再經(jīng)過恰當?shù)恼{制，便能生產(chǎn)出優(yōu)質的烤煙。趙銘欽等[30]研究認為，隨成熟度增加，中部葉總糖和還原糖、淀粉、鉀含量先增加后下降，總氮含量下降，煙堿含量整體上升；朱忠等[31]研究認為，中部煙葉還原糖、總糖、總揮發(fā)堿、蛋白質、總氮的含量以尚熟煙葉最高，總植物堿含量以成熟煙葉最高，糖堿比隨著成熟度的增加而減小。相較之下，本研究中除煙堿、還原糖外，其余化學成分變化均與趙銘欽等[30]、朱忠等[31]的研究結果一致，差異部分可能是湖南地區(qū)施肥水平與氣候因素不同所致?？緹熤羞€原糖能夠在調制中與游離氨基酸發(fā)生美拉德反應，從而賦予烤煙香氣。烤煙還原糖含量通常在18%～22%最佳，過高了吃味逐漸平淡，過低了煙氣嗆口[31]。本研究中，M1、M3 處理還原糖含量偏高，M2 處理還原糖含量最接近適宜值。糖堿比是衡量煙葉內在品質和香氣吸味品質的重要指標，過高的糖堿比會造成煙味淡，勁頭小，以不大于15 較為合適[32]。本研究中，M3 處理糖堿比顯著高于M1、M2 處理，且均值在15 以上。結果顯示，延遲7 d 采收（M2）的烤后煙葉化學成分相對較協(xié)調。

多次采收中部葉優(yōu)勢在于其采收的鮮煙葉整體成熟度高，成熟度相對均勻，但在減少采烤用工、提高烤煙效益的趨勢下，一次性采收中部葉更具價值。許池華[8]研究表明，減少采收次數(shù)，煙葉質量、均價、上等煙比例、上中等煙和橘黃煙比例等無顯著性差異，而總用煤量、平均耗電量、能耗成本隨著煙葉采收次數(shù)的減少均呈下降趨勢，體現(xiàn)出較好的增質增效效果。一次性采收中部葉要注意6片煙葉的整體成熟度，采收過早會造成煙葉未充分成熟，潛在質量未形成，導致烤后煙葉香氣質較差、青雜氣重[32]；采收過晚則導致部位偏下的煙葉養(yǎng)分消耗過度，煙葉不耐烤，雜色煙葉增多，優(yōu)質煙葉產(chǎn)出降低。確定適宜的一次性采收成熟度至關重要，本研究中，烤后煙葉外觀質量、評吸質量以M2 處理平均總分顯著高于M1、M3 處理，同時化學成分、經(jīng)濟性狀均以M2 處理較優(yōu)，綜合以上結果可以得出，湘煙7 號中部葉一次采收時，M2 處理最能滿足煙農(nóng)收益需求與卷煙工業(yè)的質量需求。

隨成熟度提高，烤煙中部葉葉面逐漸褶皺，由綠變黃，主脈由淡綠逐漸發(fā)白，中、高成熟度中部葉出現(xiàn)成熟斑；鮮煙葉的SPAD 值下降；外觀質量總分先升高后略降低；總糖、還原糖和總氮含量變化差異不顯著，煙堿、淀粉含量先增加后降低，兩糖比、氮堿比變化不顯著，糖堿比升高；評吸質量總分先增后減；正組煙葉比例下降，雜色煙葉增加，微帶青煙葉減少；上等煙比例先增后減，均價略上升后顯著降低。湘煙7 號一次性采收中部6 片煙葉的適采SPAD 值為21.51～28.86；當葉面變黃1/5～1/2，主脈變白2/3 以上，支脈變白1/3 以上，葉緣卷曲，茸毛部分脫落，少量熟斑塊出現(xiàn)，葉面褶皺，即可一次性采收中部6片葉。