邱 堯，周冀衡*，徐文軍，鄧小華，謝鵬飛,，黃松青,，張萬良，張浩然

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院，長(zhǎng)沙 410128；2 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128;3 長(zhǎng)沙市煙草公司，湖南長(zhǎng)沙 410007)

在中國(guó)烤煙煙葉分級(jí)中， 上部葉包括全部頂葉和部分上二棚葉，每株一般有6片左右，約占單株煙葉干重的40%。按照烤煙42級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，上部葉在上等煙11個(gè)級(jí)別中有5個(gè)級(jí)別，占45.5%；在中等煙19個(gè)級(jí)別中有9個(gè)級(jí)別，占47.4%。由此可見，上部煙葉對(duì)整株煙的產(chǎn)量和質(zhì)量都有重要作用。而在中國(guó)目前的煙葉生產(chǎn)中，烘烤后上部煙葉的外觀質(zhì)量普遍表現(xiàn)為組織不夠疏松，葉片僵硬，雜色煙和掛灰煙多，油分少等問題；其內(nèi)在質(zhì)量主要表現(xiàn)為煙堿含量偏高，刺激性大，雜氣較重，香氣量不足，在卷煙配方中不便利用，甚至無法利用。上部煙葉可用性提高后，不僅可以緩解當(dāng)前煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)的矛盾，而且將有助于降焦減害工作的開展及卷煙“大品牌”戰(zhàn)略的實(shí)施，因此，如何提高上部煙葉的可用性成為了研究熱點(diǎn)。水分和養(yǎng)分是影響烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和烤煙質(zhì)量的兩大生態(tài)因素，而養(yǎng)分是以水為媒介進(jìn)行傳遞的,因此，良好的水分條件能夠提高煙草植株的生長(zhǎng)和改善光合特性，促進(jìn)光合產(chǎn)物積累和分配。合理進(jìn)行水分調(diào)控，以水調(diào)肥，促進(jìn)養(yǎng)分的吸收，為烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育提供良好的水肥條件，才能獲得優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的煙葉。筆者研究了采取自然排灌和田間灌溉兩種方式對(duì)上部煙葉烤后物理特性的影響，旨在探索當(dāng)前烘烤條件下通過改變上部煙葉成熟期的水分供應(yīng)來提高上部煙葉的可用性[1～10]。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)設(shè)在湖南寧鄉(xiāng)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)示范區(qū)內(nèi)。供試煙草品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N云煙97。試驗(yàn)區(qū)植煙土壤pH值平均為5.46，土壤質(zhì)地疏松，土層較厚，肥力中等均勻，地勢(shì)平坦，排灌便利，前茬作物一致。栽培管理措施按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)方案執(zhí)行。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

待中部煙葉采收結(jié)束后，將試驗(yàn)田劃分為灌溉區(qū)和自然排灌區(qū)。上部葉成熟期間，對(duì)灌溉區(qū)的煙田每天進(jìn)行水分管理，保證灌溉區(qū)的壟溝有1～2 cm的潤(rùn)溝水, 保持壟溝濕潤(rùn)；對(duì)自然排灌區(qū)則不需安排專人管水。在對(duì)試驗(yàn)田進(jìn)行水分調(diào)控的同時(shí)，還對(duì)試驗(yàn)田上部煙葉的總體成熟特征進(jìn)行跟蹤觀察。當(dāng)頂部第1片煙葉達(dá)到試驗(yàn)處理成熟特征，即葉片以黃為主，黃多綠少，主脈變白 2/3 以上，子脈變白1/2左右；莖葉角度接近直角，葉片彎曲呈弓型，葉面皺縮，有較多黃色成熟斑時(shí)，從各處理中選取煙株各480株，一次性采收上部6片煙葉，并按從頂1～頂6的葉序分別進(jìn)行編桿并標(biāo)識(shí)，每桿編煙120片。編桿后放入同一烤房進(jìn)行三段式烘烤，參照一次采收試驗(yàn)示范的烘烤技術(shù)要求進(jìn)行：（1）適當(dāng)提高變黃期的濕球溫度，縮小干濕差，干濕差保持在1.5～2.0℃。（2）延長(zhǎng)變黃期時(shí)間12～24 h。（3）定色前期加速排濕以避免升溫時(shí)發(fā)生棕色化反應(yīng)，導(dǎo)致煙葉顏色變褐。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

選取各處理有代表性的烤后煙葉，測(cè)定其葉長(zhǎng)、葉寬、開片度、單葉重、含梗率、葉片厚度、葉密度、平衡含水率以及單位葉面積質(zhì)量等物理指標(biāo)。采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件包對(duì)所測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和相關(guān)性分析[11,12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分調(diào)控對(duì)烤后上部煙葉主要物理指標(biāo)的影響

自然排灌和灌溉條件下烤后上部煙葉主要物理指標(biāo)列于表1。由表1可知，灌溉條件下的葉長(zhǎng)比自然排灌條件下的葉長(zhǎng)略變短，但葉寬則比自然排灌條件下增加6.35%，開片度也相應(yīng)提高，葉面積的增加，有助于提高其工業(yè)可用性；灌溉條件下的葉厚比自然排灌條件下的減少了6.61%，有利于增加煙葉的填充性，提高卷煙的燃燒性能；烤后煙葉平衡含水率有所提高，改善了細(xì)胞內(nèi)環(huán)境，能夠促進(jìn)細(xì)胞生命代謝活動(dòng)；葉密度和單位葉面積質(zhì)量略有下降，在單葉質(zhì)量增加較小的前提下，提高了葉肉細(xì)胞間的疏松程度。

表1 烤后上部煙葉的主要物理指標(biāo)

2.2 自然排灌條件下烤后上部煙葉主要物理指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析

自然排灌條件下烤后上部煙葉主要物理指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見表2。由表2可知，各物理指標(biāo)方差大小依次為葉密度、葉厚、葉長(zhǎng)、含梗率、單位葉面積質(zhì)量、葉寬、開片度、平衡含水率、單葉質(zhì)量，其中單葉質(zhì)量的方差接近于0，表明上部6片葉之間質(zhì)量較接近；葉寬和開片度的方差接近于1，表明自然排灌條件下上部煙葉相互之間的葉寬、開片度比較接近；而其他指標(biāo)的方差較高，特別是葉密度和葉厚的方差顯著高于其他項(xiàng)，表明葉厚和葉密度變化較大，從而導(dǎo)致各葉位間的葉長(zhǎng)、含梗率和單位葉面積質(zhì)量不穩(wěn)定，說明葉厚和葉密度受葉位和光合作用等條件影響較大。

從偏度系數(shù)來看，葉長(zhǎng)和單位葉面積質(zhì)量近似呈正態(tài)分布，葉寬、單葉重、葉厚呈右偏態(tài)分布，其他物理指標(biāo)都呈左偏態(tài)分布；從峰度系數(shù)看，除葉寬和葉密度為尖頂峰外，其他物理指標(biāo)為平頂峰。

表2 自然排灌條件下烤后上部煙葉的物理指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析值

2.3 灌溉條件下烤后上部煙葉主要物理指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析

灌溉條件下烤后上部煙葉主要物理指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見表3。由表3可知，各物理指標(biāo)方差大小依次為葉密度、葉厚、葉長(zhǎng)、葉寬、單位葉面積質(zhì)量、開片度、含梗率、單葉重、平衡含水率，方差值普遍高于自然排灌條件下的取值，表明在灌溉條件下，上部煙葉處于更加活躍的生理狀態(tài)。

從偏度系數(shù)來看，葉長(zhǎng)、含梗率、葉密度以及平衡含水率呈左偏態(tài)分布；葉寬、單葉重、葉厚以及單位葉面積質(zhì)量呈右偏態(tài)分布；開片度近似呈正態(tài)分布。從峰度系數(shù)看，葉長(zhǎng)、葉寬、開片度、含梗率、葉厚、葉密度以及單位葉面積質(zhì)量為平頂峰；其他物理指標(biāo)為尖頂峰。

表3 灌溉條件下烤后上部煙葉的物理指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析值

2.4 自然排灌條件下烤后上部煙葉物理指標(biāo)間的相關(guān)性

由表4可知，葉長(zhǎng)與葉寬、含梗率，葉寬與單葉重、葉厚，含梗率與葉厚，葉厚與單位葉面積質(zhì)量之間達(dá)顯著相關(guān)水平；葉長(zhǎng)與葉厚、單位葉面積質(zhì)量，含梗率與單位葉面積質(zhì)量之間達(dá)極顯著相關(guān)水平。其中葉長(zhǎng)與葉寬、含梗率，葉寬與單葉重，葉厚與單位葉面積質(zhì)量呈高度正相關(guān)；葉長(zhǎng)與葉厚、單位葉面積質(zhì)量，葉寬與葉厚，含梗率與葉厚、單位葉面積質(zhì)量之間呈高度負(fù)相關(guān)(│r│≥0.8視為高度相關(guān)；0.5≤│r│<0.8視為中度相關(guān)；0.3 <│r│< 0.5視為弱相關(guān)[9,10])。

表4 自然排灌條件下烤后上部煙葉物理指標(biāo)間的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)

2.5 灌溉條件下烤后上部煙葉物理指標(biāo)間的相關(guān)性

由表5可知，葉長(zhǎng)與葉寬、單葉重，葉寬與單葉重、葉厚，單葉重與葉密度之間達(dá)顯著水平；葉長(zhǎng)與葉厚、單位葉面積質(zhì)量之間達(dá)極顯著水平，其中葉長(zhǎng)與葉寬、單葉重，葉寬與單葉重，單葉重與葉密度呈高度正相關(guān)；葉長(zhǎng)與葉厚，葉寬與葉厚呈高度負(fù)相關(guān)。

表5 灌溉條件下烤后上部煙葉物理指標(biāo)間的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)

3 小節(jié)與討論

有研究表明，成熟期保持較高的土壤水分會(huì)使煙葉的糖分增加，燃燒特性變好，而煙堿、總氮含量降低。本試驗(yàn)結(jié)果表明，上部煙葉成熟期間適度灌溉對(duì)于改善煙葉的外觀質(zhì)量有顯著的影響。上部煙葉在打頂后的質(zhì)量形成與自身的生理生化調(diào)節(jié)是密不可分的，灌溉提高了葉肉組織中的含水率，改善了煙葉葉肉組織生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)了細(xì)胞分裂，有利于葉內(nèi)物質(zhì)水解活動(dòng)，能夠使蛋白質(zhì)、淀粉等物質(zhì)得到充分降解，香氣物質(zhì)充分合成。灌溉促進(jìn)了葉寬的增加，使得開片度提高，葉面積增大，有利于葉片的充分舒展，從而改善了煙葉的物理特性；葉厚和單位葉面積質(zhì)量降幅較大；單位葉面積質(zhì)量和葉片密度都是反映葉片結(jié)構(gòu)疏密的常用指標(biāo)，單位葉面積質(zhì)量的降低，從側(cè)面反映了葉肉組織疏松程度的提高；在灌溉條件下，單位葉面積質(zhì)量同單葉重、葉密度呈高度負(fù)相關(guān)；因此，成熟期合理調(diào)控?zé)熖锼?，能夠改變?nèi)~片組織結(jié)構(gòu)，改善煙葉的彈性、填充力，有利于提高上部煙葉質(zhì)量及其卷煙加工可用性。但是，灌溉后土壤中水分的增加對(duì)于上部煙葉的影響作用機(jī)制仍不清楚，中下部煙葉的采收對(duì)于上部煙葉質(zhì)量的影響還有待進(jìn)一步研究。

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