張冰濯，段衛(wèi)東，張明剛，尹光庭，趙園園，陳小龍，劉金才，張賽，周路，史宏志*

1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家煙草栽培生理生化研究基地?zé)煵菪袠I(yè)煙草栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鄭州市文化路95號(hào)450002

2.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，鄭州市鄭東新區(qū)榆林南路16號(hào)450016

3.湖南省煙草公司郴州市公司，湖南省郴州市北湖區(qū)燕泉北路61號(hào)423000

烤煙上部煙葉的產(chǎn)量約占單株煙葉產(chǎn)量的40%，在煙葉原料生產(chǎn)中占有重要地位［1］。優(yōu)質(zhì)上部葉對(duì)卷煙香味及風(fēng)格有重要影響［2］。隨著卷煙工業(yè)增香減害的需要，上部煙葉的使用價(jià)值也日益提高，因此提高上部葉的品質(zhì)和可用性顯得尤為重要。煙葉成熟度與外觀品質(zhì)和感官品質(zhì)密切相關(guān)［3-5］，而目前生產(chǎn)上存在上部葉成熟度不足的問(wèn)題，影響了煙葉品質(zhì)和工業(yè)可用性［6-11］。劉國(guó)順等［12-13］研究表明，通過(guò)適當(dāng)推遲采收期可有效提高煙葉成熟度和品質(zhì)；宮長(zhǎng)榮等［14］提出上部6片葉一次性采收，在一定程度上影響煙株生長(zhǎng)后期所需養(yǎng)分的吸收和分配，進(jìn)而提高上部煙葉可用性；陳振國(guó)等［15-18］研究發(fā)現(xiàn)，上部6片葉集中一次性采收比逐葉分次采收有助于提高煙葉成熟度、煙葉等級(jí)和感官品質(zhì)。

湘南是我國(guó)濃香型煙葉的代表性產(chǎn)區(qū)之一，光熱資源豐富，生態(tài)條件良好，但由于該煙區(qū)大部分田塊實(shí)行煙稻輪作，普遍存在趕晚稻插秧而提前采收煙葉的現(xiàn)象，導(dǎo)致煙葉成熟度不夠，影響品質(zhì)；且該產(chǎn)區(qū)煙葉成熟期環(huán)境增溫過(guò)快過(guò)高［19-20］，易出現(xiàn)高溫逼熟現(xiàn)象，造成煙葉假熟，嚴(yán)重影響上部煙葉的正常成熟［21］。如何在實(shí)際生產(chǎn)中簡(jiǎn)易、快速、準(zhǔn)確判斷上6片煙葉適宜的采收成熟度，研究適于湘南煙區(qū)的成熟采收技術(shù)，提高上部煙葉的品質(zhì)，滿足工業(yè)企業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)原料的需求，是目前該區(qū)域煙葉生產(chǎn)中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。為此，設(shè)置了上6片煙葉一次性收獲試驗(yàn)，并分析了采收期對(duì)煙葉成熟采收特征、葉綠素相對(duì)含量（SPAD）、外觀品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)性狀、常規(guī)化學(xué)成分和感官品質(zhì)等方面的影響，為制訂湘南優(yōu)質(zhì)上部葉采收標(biāo)準(zhǔn)以及有效提高烤煙上部葉品質(zhì)和可用性提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)基本情況

試驗(yàn)于2018年在湖南省郴州市桂陽(yáng)縣河南中煙工業(yè)有限公司洋市基地單元雙江村試驗(yàn)田進(jìn)行，田塊地理坐標(biāo)為東經(jīng)112.845 1°，北緯25.943 3°，海拔284 m，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)。年平均氣溫16.6℃，大田生長(zhǎng)期年平均日照時(shí)數(shù)593.73 h，年平均降水量1 452.1 mm，無(wú)霜期200 d，有效積溫3 221.2℃。供試烤煙品種為云煙87，3月20日移栽，7月17日采收完畢，試驗(yàn)樣品為煙株頂部6片煙葉（從上至下依次編號(hào)為倒1～6片）。試驗(yàn)田面積約6 hm2，前作晚稻，冬季休閑，肥力中等，煙田排灌方便，煙株生長(zhǎng)發(fā)育良好，長(zhǎng)勢(shì)較為一致，按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行田間管理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)處理，見(jiàn)表1。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，行株距為1.2 m×0.5 m，密度16 500株/hm2，上6片煙葉一次性收獲，從上至下分為倒1～3片、倒4～6片葉兩個(gè)部位，根據(jù)鮮煙素質(zhì)分類、分別編桿并標(biāo)記。烘烤結(jié)束后，各處理隨機(jī)選取5 kg烤后煙葉進(jìn)行分析。其他采收、調(diào)制等措施按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

表1試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.1 Experimental design

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 煙葉成熟采收特征

煙葉采收時(shí)，在各小區(qū)隨機(jī)選取10株代表性煙株，對(duì)上部6片煙葉的成熟特征進(jìn)行鑒別并記錄。成熟度相關(guān)指標(biāo)類別及檔次劃分見(jiàn)表2。

1.3.2 鮮煙葉SPAD值

采收當(dāng)天6:00—9:00，在各小區(qū)選取10株代表性煙株并作標(biāo)記，依據(jù)葉片落黃及葉形特征，以倒2葉和倒4葉作為判定煙葉成熟度的觀測(cè)對(duì)象，用OK-Y104葉綠素測(cè)定儀（鄭州歐柯奇儀器制造有限公司）測(cè)量葉片SPAD值，測(cè)量時(shí)探頭夾取平整葉片的非葉梗部位。在葉片主脈兩側(cè)3 cm對(duì)稱處各選擇6個(gè)點(diǎn)，分別為葉尖(第3、第4支脈之間)、葉中(第6、第7支脈之間)、葉基(第1l、第12支脈之間)，結(jié)果取平均值。

表2上6片煙葉成熟采收外觀特征Tab.2 Characteristic appearance of harvest maturity for 6 upper leaves

1.3.3 外觀品質(zhì)

烤煙外觀品質(zhì)包括成熟度、顏色、葉片結(jié)構(gòu)、油分、身份、色度等指標(biāo)。對(duì)初烤煙葉回潮、平衡含水率后，由分級(jí)技師以烤煙國(guó)標(biāo)GB 2635—1992［22］分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，參考文獻(xiàn)［23］烤煙外觀品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分。

1.3.4 經(jīng)濟(jì)性狀

各小區(qū)煙株掛牌、標(biāo)記采收、調(diào)制，并按照烤煙國(guó)標(biāo)GB 2635—1992［22］分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)，統(tǒng)計(jì)等級(jí)結(jié)構(gòu)和均價(jià)，計(jì)算單葉質(zhì)量、產(chǎn)量、產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)。

1.3.5 化學(xué)成分

取各處理調(diào)制后的上部煙葉2 kg，于50℃條件下烘干，粉碎研磨，采用孔徑為0.25 mm的過(guò)濾篩過(guò)濾。采用AAⅢ型連續(xù)流動(dòng)化學(xué)分析儀(德國(guó)BRAN+LUEBBE公司)按標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定水溶性糖［24］、煙堿［25］、總氮［26］、氯［27］和鉀［28］含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。

1.3.6 感官品質(zhì)鑒定

取各處理烤后上6片煙葉1 kg，由河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司黃金葉制造中心制成單料煙，并平衡含水率后由河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心和河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家煙草栽培生理生化研究基地7位具備煙草行業(yè)感官評(píng)吸鑒定資質(zhì)的人員進(jìn)行評(píng)吸鑒定。感官評(píng)價(jià)方法參照標(biāo)準(zhǔn)YC/T 138—1998煙草及煙草制品［29］，以香氣質(zhì)、香氣量、刺激性、雜氣和濃度5項(xiàng)指標(biāo)為評(píng)判因素集，將香氣質(zhì)、刺激性和雜氣分為“煙氣品質(zhì)”類，香氣量和濃度分為“煙氣豐富程度”類，并分別賦予30%、20%、10%、30%和10%的權(quán)重，以9分制對(duì)各項(xiàng)評(píng)吸因素評(píng)分，計(jì)算權(quán)重總分并轉(zhuǎn)換為百分制，總分越高表明感官品質(zhì)越好。評(píng)分賦值方法見(jiàn)表3。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL 2010和SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析，用LSD法進(jìn)行數(shù)據(jù)間差異的顯著性檢驗(yàn)（P＜0.05）。

表3烤煙感官評(píng)價(jià)賦值方法Tab.3 Assignment method for sensory evaluation of flue-cured tobacco

2 結(jié)果與分析

2.1 田間鮮煙葉成熟采收特征分析

各處理煙葉成熟特征見(jiàn)圖1。在一定范圍內(nèi)延遲采收，煙葉的成熟特征變化明顯。由表4可知，從常規(guī)采收期到延遲12 d采收，葉片色調(diào)由不同程度的黃綠逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闇\黃，葉面落黃程度增加，葉脈變白、茸毛脫落加劇，葉面成熟斑增多。這說(shuō)明隨著采收成熟度的提高，煙葉內(nèi)含物質(zhì)轉(zhuǎn)化更充分；當(dāng)延遲12 d至16 d采收時(shí)，葉面成熟斑明顯增加，而葉面落黃程度、主脈顏色和茸毛脫落程度無(wú)明顯變化。

2.2 SPAD值與鮮煙葉成熟度的關(guān)系

對(duì)各處理SPAD值變化進(jìn)行Pearson簡(jiǎn)單相關(guān)分析和雙側(cè)測(cè)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。表5表明，同一部位煙葉的采收成熟度與葉片SPAD值呈極顯著負(fù)相關(guān)。在相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)性顯著的兩部位SPAD值與延遲采收天數(shù)進(jìn)一步進(jìn)行回歸方程擬合，結(jié)果顯示隨著采收期的推遲，不同葉位葉片SPAD值均呈逐漸減小趨勢(shì)，兩部位葉片SPAD值變化趨勢(shì)的回歸方程擬合度均較高（R2＞0.900 0），見(jiàn)圖2。因此，用SPAD值判斷煙葉的成熟度具有可行性。

圖1上部煙葉田間成熟采收特征Fig.1 Characteristics of harvest maturity for upper leaves in fields

表4不同處理上部葉的主要成熟采收特征Tab.4 Main characteristics of harvest maturity for upper leaves under different treatments

表5不同采收成熟度與SPAD值的相關(guān)性①Tab.5 Correlation between harvest maturity and SPAD value

2.3 采收期對(duì)煙葉外觀品質(zhì)的影響

圖2采收期對(duì)上部鮮煙葉SPAD值的影響Fig.2 Effects of harvest time on SPAD value of fresh upper leaves

表6采收期對(duì)烤后煙葉外觀品質(zhì)的影響①Tab.6 Effects of harvest time on appearance quality of cured tobacco leaves （分）

隨著田間采收期的延遲，烤后煙葉的葉片顏色加深，成熟度增加，其外觀品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)得分呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)（表6），其中延遲8 d采收的倒1～3片煙葉調(diào)制后成熟度較好，身份中等，綜合評(píng)價(jià)分值較高；延遲4 d和8 d采收的倒4～6片煙葉調(diào)制后成熟充分，組織結(jié)構(gòu)尚疏松，葉片色度為強(qiáng)和濃，外觀品質(zhì)較好，與其他各處理間差異顯著。因此，延遲4至8 d采收可以作為煙葉外觀品質(zhì)變化的臨界點(diǎn)，而延遲8 d后采收的煙葉存在過(guò)熟、色深、身份變薄、油分減少等問(wèn)題，對(duì)煙葉的工業(yè)可用性有較大影響。

2.4 采收期對(duì)煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

如表7所示，隨著煙葉田間采收成熟度的提高，煙葉的單葉質(zhì)量和產(chǎn)量不斷降低。其中，常規(guī)采收期的煙葉產(chǎn)量最高，延遲采收的兩部位烤后煙葉產(chǎn)量分別降低2.30%～19.08%和1.80%～20.75%；各處理的均價(jià)和產(chǎn)值隨延遲采收的進(jìn)行均呈先升高后降低的趨勢(shì)，延遲4 d采收時(shí)上6片烤后煙葉產(chǎn)值最高，且與延遲12 d和16 d采收處理相比差異顯著，這說(shuō)明在產(chǎn)區(qū)常規(guī)采收成熟度的基礎(chǔ)上，適當(dāng)延長(zhǎng)一段采收時(shí)間，其產(chǎn)值仍有上升空間，而延遲8 d或更久采收，煙葉的產(chǎn)值下降，差異變化顯著，兩部位烤后煙葉的產(chǎn)值分別有-24.98%～0.81%和-28.45%～2.26%的波動(dòng)。由此可知，正常采收的上6片煙葉產(chǎn)量最高，而延遲4 d采收的煙葉均價(jià)和產(chǎn)值較高，上中等煙比例最高，經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)較好。

2.5 采收期對(duì)烤后煙葉化學(xué)成分的影響

如圖3所示，總氮和煙堿含量隨著延遲采收而不斷提高，各處理倒1～3片、倒4～6片兩部位烤后煙葉煙堿含量分別提高6.25%～35.31%和26.32%～62.78%，有利于滿足工業(yè)企業(yè)對(duì)高煙堿煙葉的需求；而上6片烤后煙葉總糖含量持續(xù)降低，倒1～3片烤后煙葉中還原糖含量在推遲4 d采收后呈降低趨勢(shì)，倒4～6片烤后煙葉的還原糖含量則表現(xiàn)為持續(xù)降低。各延遲采收處理對(duì)烤后煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性的影響如表8所示，隨著采收期的推遲，烤后煙葉的糖堿比、氮堿比不斷降低，且各延遲采收處理與正常采收處理間差異顯著。

表7不同采收期煙葉的主要經(jīng)濟(jì)性狀比較Tab.7 Main economic traits of tobacco leaves harvested at different times

圖3采收期對(duì)烤后煙葉的化學(xué)成分含量的影響Fig.3 Effects of harvest time on chemical component contents in cured tobacco leaves

表8采收期對(duì)烤后煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性的影響Tab.8 Effects of harvest time on harmony of chemical components in cured tobacco leaves

2.6 采收期對(duì)煙葉感官品質(zhì)的影響

不同采收期處理的烤煙感官品質(zhì)如表9所示，延遲采收可影響調(diào)制后煙葉的感官品質(zhì)，延遲8 d采收的倒4至倒6片煙葉感官品質(zhì)顯著優(yōu)于常規(guī)采收期、延遲12 d和16 d采收的處理；隨著采收成熟度的不斷提高，調(diào)制后的上部葉煙氣品質(zhì)和煙氣豐富程度均呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，見(jiàn)圖4。

對(duì)不同采收期處理與感官品質(zhì)評(píng)分進(jìn)行了回歸方程擬合，見(jiàn)表10。在產(chǎn)區(qū)上6片常規(guī)采收時(shí)間的基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)5 d采收煙葉煙氣品質(zhì)較好，而延長(zhǎng)7～10 d的煙葉煙氣豐滿，口感飽滿；延遲6 d采收的倒1～3片煙葉和延遲8 d采收的倒4～6片煙葉宜于一次性采收，此時(shí)上6片煙葉調(diào)制后感官品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)較好。

表9采收期對(duì)烤后煙葉感官品質(zhì)的影響Tab.9 Effects of harvest time on sensory quality of cured tobacco leaves （分）

圖4不同采收期處理煙葉感官品質(zhì)變化趨勢(shì)Fig.4 Sensory quality scores of tobacco leaves harvested at different times

表10不同采收期煙葉感官品質(zhì)及綜合評(píng)價(jià)Tab.10 Sensory quality and comprehensive evaluation of tobacco leaves harvested at different times

3 討論

采收成熟度對(duì)煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的形成有重要影響。在傳統(tǒng)的采收處理中，葉片顏色呈檸檬黃或橘黃，葉片結(jié)構(gòu)為尚疏松，身份稍厚，煙葉生產(chǎn)潛力未完全挖掘；而煙葉過(guò)熟采收，其品質(zhì)又會(huì)有所下降，這與前人的研究結(jié)果一致［30-31］。本試驗(yàn)中設(shè)置了5個(gè)采收處理，其中正常采收處理（CK）為產(chǎn)區(qū)煙農(nóng)傳統(tǒng)采收時(shí)間點(diǎn)，從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，在正常采收時(shí)間的基礎(chǔ)上，適當(dāng)推遲采收時(shí)間一次性收獲可以提高上6片煙葉的產(chǎn)值、感官品質(zhì)和工業(yè)可用性，比傳統(tǒng)分次、分批的采收方式更省工增質(zhì)，這與陳剛等［32-33］的研究結(jié)果基本一致。

通過(guò)推遲采收時(shí)間進(jìn)行上6片煙葉一次性采收可提高煙葉采收成熟度、提高烤后煙葉外觀品質(zhì)。已有研究表明，采收時(shí)間或采收方式對(duì)上部煙葉外觀品質(zhì)產(chǎn)生影響，這可能是由于延遲采收天數(shù)、不同產(chǎn)區(qū)氣候條件的差異等影響了煙株生理成熟期關(guān)鍵酶的活性，進(jìn)而影響煙葉的成熟落黃［7,34］；本試驗(yàn)中對(duì)鮮煙葉成熟采收特征和烤后煙葉外觀品質(zhì)的描述，與蔡憲杰等［11］研究結(jié)果存在差異，可能與觀測(cè)葉片選取的葉位有關(guān)，同時(shí)對(duì)觀測(cè)葉片進(jìn)行成熟度判斷和成熟特征描述時(shí)，易受到高溫、高光照等氣象因素或人為判斷因素的干擾。此外，有研究結(jié)果顯示，湘南煙區(qū)最適宜采收成熟度的延遲采收時(shí)間較短，與河南煙區(qū)的濃香型煙葉不一致［30,35］，這可能與湘南烤煙旺長(zhǎng)期至成熟期烤煙生長(zhǎng)速度快，成熟期短，成熟后期升溫快，溫度高有關(guān)；也與劉偉等［36-38］有關(guān)適宜采收期的研究結(jié)果存在差異，說(shuō)明不同煙區(qū)、不同品種上部煙葉其最適宜采收成熟度不盡一致。因此，在煙葉生產(chǎn)中如何充分、準(zhǔn)確判斷成熟度仍需進(jìn)一步深入研究。

在煙葉成熟采收環(huán)節(jié)，通過(guò)使用葉綠素儀測(cè)定田間鮮煙葉的SPAD值，有助于把握煙葉田間成熟度,進(jìn)行量化管理［39］。本試驗(yàn)中，鮮煙葉SPAD值與煙葉的采收成熟度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，即通過(guò)田間鮮煙葉SPAD值的測(cè)定可用于判斷成熟度和指導(dǎo)生產(chǎn)，這與孫陽(yáng)陽(yáng)等［40-41］的研究結(jié)果基本一致。隨著煙葉采收的延遲，煙葉SPAD值降低，這主要是由于煙葉中葉綠素不斷降解、內(nèi)含物質(zhì)持續(xù)轉(zhuǎn)化的結(jié)果。在本年度試驗(yàn)中，測(cè)得不同采收處理煙葉SPAD值均低于鄭國(guó)建等［42］的測(cè)定結(jié)果，這可能是由于品種、葉位［43］、地域氣候生態(tài)條件或樣品測(cè)定方法的差異所引起的。由此可見(jiàn)，在湘南烤煙產(chǎn)區(qū)建立SPAD值與上部葉適宜采收成熟度的關(guān)系和標(biāo)準(zhǔn)仍是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，不僅要探討SPAD值與不同采收成熟度煙葉的相關(guān)性和變化趨勢(shì)，還需根據(jù)產(chǎn)區(qū)生態(tài)條件和生產(chǎn)實(shí)際開(kāi)展進(jìn)一步試驗(yàn)，以明確多項(xiàng)指標(biāo)與上6片煙葉成熟度的量化關(guān)系。

4 結(jié)論

隨著烤煙上部葉采收期的推遲，湘南煙區(qū)煙葉SPAD值、糖堿比和氮堿比下降，經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)總體得到改善，延遲4 d采收的煙葉產(chǎn)值最高；延長(zhǎng)6至8 d采收的煙葉煙氣品質(zhì)較好，口感豐滿。根據(jù)回歸模型計(jì)算并兼顧經(jīng)濟(jì)效益和評(píng)吸品質(zhì)，湘南烤煙產(chǎn)區(qū)在傳統(tǒng)采收時(shí)間點(diǎn)的基礎(chǔ)上延遲7 d一次性采收上6片煙葉較為適宜。