晒黄烟大棚调制技术研究
2013-09-19许清孝徐双红戴林建
许清孝,覃 潇,徐双红,戴林建*
(1湖南省烟草公司郴州市公司,郴州423000;2湖南农业大学农学院,长沙410128;3湖南中烟工业有限责任公司,长沙410014)
目前,我国提出中式卷烟和特色烟叶发展战略,具有特色风格、质量稳定的晒黄烟的需求量越来越大。然而,由于当前晒黄烟调制设备比较原始,主要依靠晒折和晒坪等方式。这些方式不仅易受天气限制,而且费时费力,调制效率低下,严重影响晒黄烟的发展,不利于目前对晒黄烟的需求。改造晒烟调制设备,有利于促进晒黄烟调制质量的改善[1~4]。
本项目设计了晒黄烟调制大棚设施,设置4个不同的调制方式,调查研究最佳调制温度及湿度,分析调制后晒黄烟的化学成分,比较不同调制方式下的调制质量。进而增强晒黄烟调制的人为可控性,减少不良天气的影响,解决晒黄烟户均规模小、户均效益低、调制占地面积大、受天气制约大、劳动强度大等发展瓶颈,从而提高晒黄烟品质及其生产效率,为晒黄烟规模化种植提供技术保障。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2010年在湖南宁乡县朱良桥云集村进行。供试品种为当地晒黄烟品种寸三皮,种植方法严格按照2010年宁乡县晒黄烟标准化技术方案进行,调制对应面积0.5 hm2。选择土壤肥力均匀,田间生长整齐,成熟度较为一致的烟株作为供试材料。
1.2 试验设计
调制大棚用育苗工场所使用的框架大棚,规格为16 m×24 m,每个单元为4 m×8 m,共12个单元。大棚膜采用无滴膜,用卷膜器实现人工开关,大棚内设升温火管。
调制大棚内部设计包括轮盘转动式(转盘区)、悬挂调整式(悬挂区)、站立角度调整式(站立区)、绳索悬挂式(绳索区)等4种调制设计,棚外常规调制为对照区(表1)。
对室外、棚内上部、棚内中部、棚内地表(下部)每天记载 6次温湿度,时间分别为6:00,8:00,11:00,14:00,17:00,22:00。
表1 大棚内部及对照设计
1.2 测定项目与方法
主要测定调制环境的温湿度,调制劳动力成本,正常天气环境条件下调制过程中烟叶变化规律,晒后烟叶等级鉴定及晒后烟叶化学成分分析。
选调制完毕的烟叶于75℃烘干至恒重,然后将样品磨碎,过60目筛。用蒽酮比色法测定烟株总糖,3,5-二硝基水杨酸法测定还原糖,紫外分光光度法测定烟碱,凯氏定氮法测定总氮,火焰光度计法测定钾[3]。
2 结果与分析
2.1 调制环境温湿度的变化规律
2.1.1 调制环境湿度的变化
如图1所示,在整个试验阶段,大棚内外以及大棚内不同高度位置的湿度在一天的同一时间内存在一定的差异。大棚内外湿度在6:00最大,之后开始逐步下降,到14:00左右达到最低,之后逐步上升,表现出“V”字型趋势。此外,棚内、外湿度差异从6:00开始逐渐增大,在14:00左右达到最大,之后逐渐减小。
棚内只有下部在6:00时平均湿度大于棚外,其它时间段棚内各部平均湿度均小于棚外,棚内各部平均湿度在各个时间段大小不一。
图1 不同时段大棚内外不同位置平均湿度比较
2.1.2 调制环境温度的变化
从图2可看出,棚内外温度在同一天中同一时间存在差异,棚内外平均温度从6:00开始逐渐增大,在14:00达到最大,之后逐渐减小,整体规律表现出“倒V”字型趋势。
图2 不同时段大棚内外不同位置平均温度比较
除17:00棚内下平均温度低于棚外,其它时间棚内温度均高于棚外,棚内中部和上部平均温度要高于棚内下部,只有在17:00~23:00棚内加火升温时,22:00和6:00时平均温度棚内下部要高于棚内中上部。
2.2 调制劳动力成本比较
表2表明,各处理每批次的调制平均用时顺序为:绳索区>转盘区>站立区>对照区>悬挂区。绳索区调制时间显著高于各个试验区。
各处理每平方米可调制折数以绳索区最高,为6.67折,其余处理依次为:悬挂区>转盘区>站立区>对照区。这表明同等面积绳索区可调制烟叶量最多,棚内各处理比常规调制均不同程度地提高了调制能力。
各处理中每批次调制所需要的劳动用工时间存在显著性差异,排序为对照区>转盘区>绳索区>站立区>悬挂区,这表明大棚调制有利于节约人工成本。
各处理平均每折需要用工时间存在着差异,对照区>站立区>悬挂区>转盘区>绳索区,大棚调制各处理均低于常规调制,大棚处理中以绳索区效率值最高,相同量的调制所需人工成本最低。
表2 晒黄烟调制的成本比较
2.3 调制过程中烟叶外观变化
晒黄烟在调制过程中烟相变化规律包括3个阶段,分别是变黄期、定色期、干筋期[2]。正常天气情况下,下部叶调制所需时间平均为7 d,中部叶需8 d,上部叶为9 d。烟相变化情况如表3。
表3 烟叶外观变化规律
2.4 加热对大棚内温湿度的影响
2.4.1 加热对大棚内温度的影响
试验期间随机选取10 d,采取了加热措施与没有加热的棚内各部位的温度数据进行分析(图3)。在17:00前未加热时,中部与上部温度接近,下部温度最低。从17:00开始加热,到19:00时,棚内中部温度最高,下部温度和上部温度接近。到22:00时,棚内中部温度依然最高,下部温度接近中部温度,上部温度最低。加热开始到22:00时温度比未加热都有一定程度的提高,并以棚内下部提高的幅度最大。同时在17:00到22:00之间,加热条件下,棚内温度下降趋势比未加热平缓。
图3 加热对大棚内温度的影响
2.4.2 加热对大棚内湿度的影响
试验期间随机选取10 d,在17:00采取了加热措施与没有加热措施的棚内各部位的湿度数据分析(图4)。在17:00前未加热时,中部相对湿度最低,下部最高。从17:00开始加热,到19:00时,棚内中部湿度最低,上部湿度较高,下部最高。到22:00时,棚内中部湿度依然最低,上部湿度接近下部。加热开始到22:00时湿度比未加热都有一定程度的降低,并以棚内上部的降低幅度最大。同时在17:00到22:00之间,加热条件下,棚内湿度上升趋势比未加热平缓。
图4 加热对大棚内湿度的影响
2.5 烟叶等级与调制期间温湿度关系
2.5.1 各试验处理烟叶等级比较
由表4可以看出,大棚内上中等烟达到100%,棚外对照区上中等烟为68.62%。不同试验处理的上等烟与中等烟的比例存在差异,上等烟以绳索区比例最高。
表4 各试验处理烟叶质量比较
2.5.2 上等烟比例与调制期间温度、湿度的关系
调制后上等烟比例与调制期间温度、湿度存在一定的相关关系,特别是调制期间相对湿度在65%~70%,温度在35~40℃时与烟叶上等烟比例存在极显著的正相关性。因此,延长相对湿度在65% ~70%,温度在35~40℃的时间将对提高烟叶上等烟比例有积极的作用(表5)。
表5 烟叶等级与烟叶调制期间温度、湿度的关系
2.6 各处理区烟叶化学成分比较
大棚内不同处理区烟叶晒后化学成分含量存在差异,其中总糖、还原糖平均含量表现为绳索区>悬挂区>站立区>对照区>转盘区;烟碱、总氮平均含量为转盘区>站立区>对照区>悬挂区>绳索区;钾离子含量表现为绳索区>悬挂区>对照区>站立区>转盘区。另外不同部位烟叶之间的化学成分含量也存在差异,总糖、还原糖、钾离子含量表现为下部叶>中部叶>上部叶;烟碱和总氮含量表现为上部叶>中部叶>下部叶。
不同处理、不同部位的晒黄烟调制后的化学成分存在差异。以上部叶为例,绳索区总糖含量最高,与对照区存在显著性差异,悬挂区与对照区无显著性差异,转盘区与站立区无显著性差异,其余各试验区之间均存在显著性差异。还原糖含量以绳索区最高,与对照区差异显著。烟碱含量以转盘区最高,绳索区最低,转盘区与站立区差异不显著,悬挂区与对照区差异不显著,其它各试验区之间存在显著性差异。总氮含量以转盘区最高,绳索区最低,绳索区与其它4个处理区差异显著,除绳索区外其它4个处理无显著差异。K+含量以绳索区最高,转盘区最低,绳索区与其它4个处理差异显著。
表5 晒后烟叶不同部位化学成分
3 结论
大棚调制在一定程度下能稳定调制环境,通过加温、排湿等措施减少低温雨水天气的影响。另外,正常天气情况下,大棚调制也有一定的优势,无阳光照射时,大棚本身的保温作用加上加热的方式,可以加快烟叶的调制进程,缩短晒黄烟的变黄期、定色期和干筋期的时间。
调制后上等烟比例与调制期间温度、湿度存在一定的相关关系,特别是调制期间相对湿度在65%~70%,温度在35~40℃与烟叶上等烟比例存在极显著的正相关性,因此将大棚内温湿度控制在适宜的范围,有利于烟叶总体调制质量的提高。所以,适时的加热排湿是良好的大棚调制技术关键。
大棚调制的优势在于可使晒黄烟上中等级比例达到100%,相同面积可调制的烟量多,从烟叶主要内在化学成分来看,大棚调制跟常规调制也存在差别,烟叶的总糖、还原糖平均含量基本都高于常规调制,并都在适宜的范围。
综上说明采用大棚调制无论在时间、人力、调制质量等方面比传统晒黄烟调制更具优势,而大棚调制又以绳索区为最佳。
[1] 陈永明,李德强,刘 阳,等.南雄晒黄烟生产发展的优势条件及对策建议[J].广东农业科学,2007,(2):19-22.
[2] 程向红.晒黄烟在烤烟型卷烟配方中的应用[J].农产品加工,2009,(8):46 -50.
[3] 刘国庆,方 明,符云鹏,等.调制过程中晒黄烟的物理变化和化学变化[J].烟草科技,2004,204(7):37-43.
[4] 孙在军,易建华,成志军,等.晒黄烟调制过程中失水率对呼吸作用的影响[J].中国烟草科学,2003,(2):32-34.