李 倩,程玉淵,張常興,王 輝,吳 疆,趙園園,王金星*
(1.河南省南陽市煙草公司,河南 南陽 473000;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院,河南 鄭州 450002)
烤煙上部葉是煙葉原料的重要組成部分,占單株煙葉產(chǎn)量的30%~40%,影響著烤煙的最終收益[1]。在煙草實際生產(chǎn)中,上部煙葉存在生長周期長、成熟慢、難烘烤,烤后葉片厚、油分少、僵硬、掛灰、雜色、雜氣重等問題[2],導(dǎo)致其可用性低。多數(shù)研究表明,在不同的烤煙產(chǎn)區(qū),因生態(tài)氣候和主栽品種特性的差異,選擇合適的采烤方式能夠有效地提升上部煙葉的質(zhì)量[3]。仙立國等[4-5]研究認為三明市翠碧一號上部葉的最佳采收方式為6片葉充分成熟時一次性采收烘烤,而永安市翠碧一號上部葉的最佳采收方式為2次采收。趙元寬[6]研究表明,帶莖烘烤可以減少南平市上部煙葉的雜色和掛灰現(xiàn)象。許自成等[7]研究認為在三門峽采用上部4~6片葉一次性帶莖采烤方式,可以顯著提升煙葉的化學(xué)成分含量、香氣質(zhì)量、外觀品質(zhì)和經(jīng)濟效益。黃浩等[8]研究發(fā)現(xiàn)上部6片葉帶莖烘烤有利于提高寧鄉(xiāng)上部煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量,采用這種采烤方式的烤后煙葉外觀質(zhì)量更優(yōu),經(jīng)濟效益更好,內(nèi)在化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)。
南陽煙區(qū)是濃香型烤煙的典型產(chǎn)區(qū)之一。該區(qū)域上部煙葉采收期主要集中在8月中旬,此期的高溫干旱容易造成上部煙葉逼熟、假熟現(xiàn)象,使得常規(guī)采烤后煙葉品質(zhì)不佳。鑒于此,本研究以當(dāng)?shù)刂髟云贩N云煙87為材料,對比分析了常規(guī)分次采烤、上部6片葉一次性帶莖采烤和不帶莖采烤方式的烘烤用工、能耗成本、烤后煙葉外觀質(zhì)量、經(jīng)濟性狀、化學(xué)成分和感官品質(zhì),旨在探明南陽煙區(qū)烤煙上部葉的最佳采烤方式,為提升煙葉品質(zhì)提供理論支撐和生產(chǎn)指導(dǎo)。
試驗于2021年在河南省南陽市社旗縣溫橋村進行,試驗地坐標(biāo)為東經(jīng)112°99′,北緯32°96′;海拔為121 m,年均氣溫為15.2 ℃,年日照總時數(shù)為2187.8 h,年均降雨量為910.11 mm,全年無霜期為233 d。試驗田土壤類型為砂姜黑土,其基本理化性質(zhì)為:pH值為6.00,有機質(zhì)含量為13.86 g/kg,堿解氮含量為101.0 mg/kg,有效磷含量為18.91 mg/kg,速效鉀含量為160.35 mg/kg。
供試烤煙品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N云煙87。試驗共設(shè)3個采收烘烤處理:對照(CK)為常規(guī)分次烘烤,即按照葉片的成熟情況分2~3次采烤;處理1(T1)為上部6片煙葉一次性采收、不帶莖烘烤;處理2(T2)為上部6葉片一次性采收、帶莖烘烤(以下簡稱帶莖烘烤)。每個處理設(shè)置3次重復(fù)。供試密集烤房由河南佰衡節(jié)能科技股份有限公司制造,規(guī)格為2.8 m×8.0 m×3.5 m,為氣流上升式,溫、濕度自控。試驗地面積為20 hm2;煙苗于4月20日移栽,在大田生育期內(nèi)按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進行田間管理。
在中部葉片采收后,留上部6片葉,讓其慢養(yǎng)在田間。選擇長勢均勻一致的煙株,對上部6片煙葉采用不同的采烤方式進行采收和烘烤。CK:按照葉片的成熟情況,進行常規(guī)分次采烤。T1和T2:在煙株頂葉以黃色為主、主脈全白發(fā)亮、支脈變白2/3以上,莖葉角度接近直角,葉面黃色成熟斑明顯時,分別對上部葉進行一次性不帶莖采收和帶莖采收,并依據(jù)鮮煙素質(zhì)掛竿裝炕,采用三段式烘烤工藝標(biāo)準(zhǔn)進行烘烤。
烘烤成本:在烘烤前嚴格落實3道工序(采收裝煙、專業(yè)烘烤和出爐)、6個工位(采收、運輸、定量編煙、分類裝煙、專業(yè)烘烤和出爐)專業(yè)化采烤一體化服務(wù);統(tǒng)計每爐煙用工數(shù)、每竿葉片數(shù)、每座烤房掛竿數(shù)量;在烘烤過程中記錄各處理的燃煤消耗量。
外觀質(zhì)量與經(jīng)濟性狀:烤后煙葉平衡水分后,依據(jù)《烤煙》(GB 2635—92)烤煙分級標(biāo)準(zhǔn)進行分級,對外觀質(zhì)量進行評分[9],并統(tǒng)計其等級結(jié)構(gòu)和均價,計算單葉重、產(chǎn)量和產(chǎn)值等經(jīng)濟性狀。
化學(xué)成分含量的測定及感官質(zhì)量的評吸:取各處理烤后煙葉B2F(上桔二)1 kg,于40 ℃下烘干,研磨過60目篩,使用連續(xù)流動化學(xué)分析儀(由法國Alliance公司生產(chǎn)),按照《煙草及煙草制品標(biāo)準(zhǔn)體系》 (YC/Z 240—2008)測定化學(xué)成分含量[10];另各取B2F樣品1 kg,送湖北中煙工業(yè)有限公司進行感官評吸。
采用Excel 2016軟件對試驗數(shù)據(jù)進行基本計算;采用SPSS 21.0軟件進行統(tǒng)計分析;用LSD法進行不同處理間的差異顯著性檢驗(差異顯著時P<0.05)。
從表1可以看出:在3種采烤處理下,CK(常規(guī)分次采烤)的單座烤房用工數(shù)最多,T2(帶莖烘烤)的用工數(shù)最少,兩者相差5.6個用工,差異達到了顯著水平(P<0.05);與CK相比,T1的每竿葉片數(shù)有所增加,但差異不顯著,而T2的每竿葉片數(shù)顯著增加了31.67%;與CK相比,T1的每爐竿數(shù)和每爐干煙重均無顯著變化,但T2的這2項指標(biāo)均顯著下降,下降幅度分別為49.38%和20.15%;T1和T2的每爐煙標(biāo)準(zhǔn)耗煤量、每千克干煙耗煤成本、烘烤時間均比CK顯著增加,其中T2的增幅最大,分別增加了14.10%、42.79%和21.32%。
表1 不同采烤方式的用工數(shù)及烘烤能耗成本
由表2可知:3種采烤方式烤后煙葉的成熟度、顏色和油分比較一致;CK的煙葉色度中等,身份表現(xiàn)為中等—稍厚,葉片結(jié)構(gòu)尚疏松—稍密,掛灰、雜色、僵硬葉稍多,綜合評價結(jié)果為中等;T1和T2的煙葉外觀質(zhì)量均優(yōu)于CK的,身份適中,葉片結(jié)構(gòu)更加疏松,色度中—強,掛灰和青雜煙少,綜合評價結(jié)果均為好;此外,T2的煙葉身份優(yōu)于T1,顏色更鮮亮,掛灰和雜色煙更少,煙葉的外觀質(zhì)量更好。
表2 不同采烤方式烤后煙葉的外觀質(zhì)量評價結(jié)果
由表3可見:與CK相比,T1和T2的煙葉單葉重、產(chǎn)量和雜色煙比例均顯著下降,其中T2的降幅最大,這3項指標(biāo)分別下降了7.35%、7.35%和5.66個百分點;然而在煙葉均價、產(chǎn)值、中上等煙比例及黃煙率這4項指標(biāo)上表現(xiàn)出截然相反的規(guī)律,與CK相比,T2的煙葉均價、產(chǎn)值、中上等煙比例及黃煙率分別顯著提高了13.16%、4.85%、5.06個百分點和5.02個百分點。由此可見,與常規(guī)分次采烤(CK)相比,上部6片葉一次性采收烘烤可以提高烤煙上部煙葉的經(jīng)濟效益,且以帶莖烘烤(T2)的效果最優(yōu)。
表3 不同采烤方式烤后煙葉的經(jīng)濟性狀
由表4可知:與CK相比,T1和T2的煙葉總氮和總植物堿含量均顯著下降,而總糖和還原糖含量均顯著增加,其中,T1的總氮和總植物堿含量比CK分別下降了0.55個百分點和0.21個百分點,總糖和還原糖含量分別提高了1.07個百分點和0.67個百分點;T2的總氮和總植物堿含量比CK分別下降了0.70個百分點和0.33個百分點,總糖和還原糖含量分別提高了1.70個百分點和2.05個百分點。在3種采烤方式處理間,煙葉的鉀含量、氯含量、兩糖比和鉀氯比均無顯著性差異。
表4 不同采烤方式烤后煙葉的化學(xué)成分
由表5可見:T1和T2煙葉的感官品質(zhì)優(yōu)于CK的,主要差別在香氣質(zhì)和味感上;CK煙葉的香氣質(zhì)表現(xiàn)一般,味感較重;T1和T2煙葉的香氣質(zhì)分別表現(xiàn)為中等偏上和中等,味感均較輕;與T2相比,T1煙葉的香氣質(zhì)略優(yōu),枯焦雜氣有所減輕,但勁頭出現(xiàn)了明顯下降。
表5 不同采烤方式對烤后煙葉感官品質(zhì)的影響
表6 不同采烤方式對煙葉經(jīng)濟效益的影響 元/hm2
從表6可以看出:在采烤成本上,無論是用工費還是能耗成本,T1與CK間均無顯著性差異,但T2的能耗成本較CK顯著升高,而用工費較CK顯著降低,且能耗成本的增加幅度大于用工費的降低幅度;T2煙葉的產(chǎn)值最高,且與其他2個處理差異顯著;T1和T2的實際收益較CK分別增加了340.63和1379.38元/hm2。由此可見,上部6片葉一次性采烤增加了煙農(nóng)的經(jīng)濟收益,且以一次性帶莖烘烤的增收效果最顯著。
本研究發(fā)現(xiàn),上部6片葉一次性采烤后煙葉的外觀質(zhì)量、經(jīng)濟性狀及感官品質(zhì)均優(yōu)于常規(guī)分次采烤煙葉的,這與黃浩等[8,11-12]的研究結(jié)果類似。張冰濯等[13]研究表明,延遲采收能提高上部煙葉的成熟度和品質(zhì)。本研究為了保證上部煙葉的成熟度,上部6片葉一次性采收的時間比常規(guī)采收時間推遲了7 d,這可能是一次性采收烤后煙葉質(zhì)量優(yōu)于常規(guī)采烤煙葉質(zhì)量的原因之一。與常規(guī)采烤和一次性采收不帶莖烘烤相比,帶莖烘烤的煙葉比較松散,間距較大,可以為煙葉水分的蒸發(fā)提供更大的空間,使烘烤過程中水分散失比較均勻,促使烤后煙葉組織更疏松,使掛灰煙和雜色煙減少,均價及上等煙比例增加。此外,據(jù)報道,上部煙葉帶莖烘烤能明顯提高新植二烯、類胡蘿卜素降解產(chǎn)物類和芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物類致香物質(zhì)總量[7,14],這或許是本研究中烤后煙葉香氣質(zhì)得到改善的主要原因。
在煙株的生長過程中,上部煙葉接受的光照較強,獲得的水分較充足,烤后含氮化合物占比大,含糖量低,化學(xué)成分協(xié)調(diào)性差,煙氣勁頭大,刺激性大,雜氣重[15-16]。因此,降低煙葉的含氮化合物含量、提高含糖量對提高上部煙葉的品質(zhì)及可用性至關(guān)重要。本研究結(jié)果表明,采用上部6片葉一次性采烤方式,烤后煙葉的總糖、還原糖含量增加,而總氮、總植物堿含量及氮堿比下降,這與前人的研究結(jié)果[17-21]一致;黃浩等[8]研究發(fā)現(xiàn),隨著上部6片葉一次性采收烘烤時間延長,葉片中的淀粉酶促反應(yīng)更加充分,總糖、還原糖的生成量增加,進而可以改進煙葉品質(zhì)。同時帶莖烘烤煙葉中的各種物質(zhì)會逐漸向莖部轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致烘烤后葉片中的含氮化合物等減少,這可能是總氮、總植物堿含量下降的主要原因[22-23]。鉀和氯會直接影響煙葉的香氣質(zhì)量和燃燒性[15]。本研究結(jié)果表明,在3種采烤方式處理間,煙葉鉀、氯含量以及鉀氯比無顯著性差異,這與何結(jié)望等[17]的研究結(jié)果“煙葉鉀和氯含量不因采烤方式而異”類似。另外,黃浩等[8]研究發(fā)現(xiàn)帶莖烘烤煙葉的氯含量降低了,而鉀含量增加了;王曉賓等[21]的研究顯示煙葉鉀含量稍有增加。因此,關(guān)于上部6片葉一次性采烤方式煙葉鉀和氯含量的變化規(guī)律仍需要進一步探索。
采烤成本及烤后煙葉產(chǎn)值在一定程度上決定著采烤方式的可推廣性。本研究結(jié)果表明,在相同體積烤房內(nèi),與常規(guī)分次采烤相比,帶莖采烤的每爐裝竿數(shù)減少,烘烤時間和每爐標(biāo)準(zhǔn)耗煤量顯著增加,但用工數(shù)節(jié)省了5.6個,最終實際收益增加了1379.38元/hm2。劉光輝等[24]的研究也表明帶莖烘烤煙葉的烘烤成本高,但是綜合經(jīng)濟效益最好。由此可見,帶莖烘烤雖然造成烘烤能耗成本增加,但減工優(yōu)勢明顯,有利于煙農(nóng)增收。
綜上所述,采用上部6片葉一次性采烤方式,尤其是帶莖烘烤方式,不僅可以有效改善煙葉的外觀質(zhì)量、經(jīng)濟性狀、內(nèi)在化學(xué)成分及感官品質(zhì),還能增加煙葉的實際收益,可以在南陽煙區(qū)推廣該采烤方式。