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)有限責任公司,安徽 合肥 230031;2.中國煙葉公司,北京 100032;3.安徽省農業(yè)科學院 煙草研究所,安徽 合肥 230031;4.安徽皖南煙葉有限責任公司,安徽 宣城 242000)
隨著我國烤煙產業(yè)的不斷發(fā)展,卷煙工業(yè)對煙葉品質的要求越來越高。優(yōu)化煙葉等級結構,保障煙葉質量,已成為一種可有效解決卷煙生產結構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,煙葉產質量、經濟效益及化學成分協(xié)調性之間存在矛盾[1-2]。為了保障煙葉生產持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展,各煙區(qū)紛紛制定了相應政策和措施。因此,科學、合理地打頂去葉是當前優(yōu)化煙葉等級結構,提升煙葉質量最有效、便捷的方法[3]。
目前,采用打頂去葉優(yōu)化等級結構的方法有很多。不同的地理位置和生態(tài)環(huán)境孕育了不同的優(yōu)化等級結構的方式。洋縣煙區(qū),打頂時去4片腳葉和上1片頂葉不予采烤,其煙葉產量雖然小幅度降低,但產值、等級質量結構的綜合性能表現最好[4]。廣南煙區(qū),打頂時去3片腳葉和1片頂葉,其煙葉等級結構最優(yōu),產量穩(wěn)定,產值最高,產值和上等煙比例均隨打葉數量的逐漸增加而呈現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)化烤煙等級結構效果最好[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量[7]。邵陽煙區(qū),打頂摘除2片腳葉、倒數第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、采烤倒數第1爐時清除1片頂部葉時的煙葉經濟性狀最好[9-11]。通過不同去葉方式調節(jié)庫、源關系,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)域煙葉質量有所波動,近年來出現上部葉比例偏高、組織結構僵硬、身份偏厚、含鉀量偏低等質量問題。同時,在生產和收購時也發(fā)現烤后青雜煙比例較高,煙葉損失較大,導致了煙農收益的降低和資源的浪費。針對這些問題,相關研究人員在皖南煙區(qū)也做了一些工作以改善煙葉品質。張永安等[12]指出,云煙85在30%中心花開放時打頂,留葉數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量和質量;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值、均價和上等煙比例。這些研究大部分從煙葉的農藝性狀、經濟性狀、等級結構、化學成分、外觀質量、感官質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,設置了去葉時間、去葉數量2個因素,從提升正組煙葉比例,減少煙葉生產損失,優(yōu)化煙葉等級結構的目的出發(fā),分別對烤后煙葉的產值和產量,每個葉位正/副組煙葉比、部位特征、等級結構、化學成分和感官質量等進行分析,以探索和制定合理的優(yōu)化煙葉等級結構的方式,以期為皖南煙區(qū)煙葉生產提供技術支持。
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 試驗設計 試驗設下部葉去葉時間、去葉數量2個因素,中心花開放50%時打頂。去葉數量: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片葉為當地慣用方法)作為對照。設3次重復,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 數據與樣品的采集 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;分級計產后,選取中部葉(C3F)、上部葉(B2F)500 g左右,用于檢測其感官質量和化學成分。
1.2.4 感官質量檢測 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]的方法進行感官質量評價。
1.2.5 煙葉化學成分檢測 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 數據處理 使用Excel 2010軟件進行數據統(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的正組煙產量較A3提高了88.65 kg/hm2,產值提高了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的正組煙產量和產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構得到提升,煙葉整體質量偏高,在產量提升幅度不大的情況下,產值得到了顯著的提升。
表1 不同去葉方式對煙葉總體產值、產量和正/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、下部煙葉等級結構有所提高。
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構進行分析(表3和表4),結果表明:去3片腳葉時,A1的第7和第8葉位由下部葉轉為中部葉,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構的比較
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(圖3),去3片腳葉處理的總葉重大于去4片腳葉,特別是對上部葉的影響最大;A1去葉方式的等級結構最優(yōu),下部葉轉變?yōu)橹胁咳~的數量最多,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:在去葉數量方面,上部葉去4片腳葉處理的感官質量綜合評價高于去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量,提升上部葉A1的香氣質和B1的細膩度;提升中部葉A1、A2的香氣量,B1的香氣質和細膩度;提升A2的香氣量、圓潤度、余味和甜度,提升B1和B2的香氣質、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量評價結果 分
適當地去除底部或頂部煙葉,能有效地優(yōu)化煙葉等級結構,提升煙葉質量[6,16]。在本研究中,通過對烤后煙葉正/副組煙葉化學成分的分析發(fā)現,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、下部葉本身的質量較好,提升空間較小。
去葉或減庫能調控庫—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構更優(yōu)。下部葉去除過多,會增加第7、8葉位同化物輸出功能,使得葉片內含物減少,單葉重降低,烤后煙葉表現為下部葉特征。去除底部3片比去4片腳時的下部葉整體單葉重要大。在去葉數量相同的情況下,打頂前7 d去葉處理的煙葉等級結構和單葉重最佳。增加去除下部葉數量,煙葉等級結構提升,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。綜合比較烤煙的產質量,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成分,煙葉綜合質量表現較好[19]。在本試驗中,去葉時間和去葉數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。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、香氣量、余味、雜氣、刺激性、評吸總分呈顯著正相關關系,兩糖差越小,煙葉品質越佳[20]。打頂前7 d去3片腳葉,能明顯降低兩糖差,提升煙葉等級質量。優(yōu)質煙的氮堿比要小于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)化煙葉內部化學成分上有明顯提升,協(xié)調性更優(yōu),有利于改善煙葉品質。
感官質量評價是對煙葉質量優(yōu)劣的評價標準之一。留葉數的多少不但決定著產量的高低,而且對煙葉的品質影響很大[21-22]。留葉多則總產量高、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,去葉數量對上、中、下3個部位的影響不一致,去葉數量多的能提升上部葉感官質量,降低中、下部煙葉的感官質量。關于打葉時間對烤煙品質影響的研究較少。有報道認為打頂時應及時清除下部3片葉,圓頂時及時打掉上部1片頂葉的方法,能使烤煙增產增質[4,7]。本研究指出,提前去葉能有效提高煙葉的感官質量,增加煙葉的香氣質和細膩度等。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量、質量的最便捷有效方法。去除煙葉數量和去除時間提前能有效協(xié)調和優(yōu)化煙葉等級結構,提升煙葉品質。本研究結果表明,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)化煙葉的等級結構,提高中部葉的比例,增加單葉重和煙葉的產值;提前去葉能有效改善煙葉化學成分,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??傊谕钅蠔|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,提高烤煙的產量、產值、上部煙葉品質的效果最優(yōu);以打頂前7 d去3片腳葉的方式,對優(yōu)化煙葉等級結構,提升中下部煙葉品質的效果最優(yōu)。