昭通烟区烤烟表面颜色特征分析
2015-01-15董高峰杨威张强殷沛沛王保兴陆文林耿声琼游堂贵冯茜
董高峰+杨威+张强+殷沛沛+王保兴+陆文林+耿声琼+游堂贵+冯茜
摘要：为分析昭通烟区不同产地烤烟表面颜色特征，以昭通烟区150个C3F等级烟叶样品为试验材料，对烟叶样品的表面颜色进行量化分析，并对测量数据进行多重比较和聚类分析。结果表明，昭通烟区烟叶表面颜色指标空间分布特征：明度（L*）为46.84～72.47、红度（a*）为8.59～15.40、黄度（b*）为43.04～53.74、颜色饱和度（C*）为45.28～55.62，色调角（h*）为71.73～79.99；昭通烟区不同品种烟叶的明度、黄度、颜色饱和度差异达到显著或极显著水平，红度和色调角差异未达到显著水平；昭通烟区不同产地烟叶的表面颜色存在显著或极显著差异；7个烟叶产地分为3大类：第1类包括大关县、镇雄县2个产地，其烟叶表面颜色的红度较高，但明度和色调角较低，第2类包括鲁甸县、昭阳区、彝良县、巧家县4个产地，其烟叶明度、黄度、颜色饱和度和色调角较高，第3类为威信产地，其烟叶红度、黄度和颜色饱和度较低。
关键词：烤烟；颜色；多重比较；聚类分析；云南昭通
中图分类号：TS44+2文献标志码：A文章编号：1002-1302（2014）11-0353-03
初烤烟叶表面颜色是烤烟外观的重要特征之一，它是国家烤烟分级标准中第2分组因素。研究表明，烤烟颜色与烟叶物理特性、化学成分、致香成分、感官质量等密切相关[1-9]。初烤烟叶表面颜色特征受部位、成熟度、栽培技术、调制工艺等多种因素的影响较大[10-11]。魏春阳等研究表明，相同色域烟叶的颜色在不同产地间存在较大差异，同为桔黄色的烤烟，黄淮地区多为浅色桔黄，西南地区多为金黄，而东南地区则多为深色桔黄，不同产地之间烟叶表面颜色的明度、黄度、红度和饱和度等差异明显；烤烟品种对烤烟表面颜色的影响小于区域生态的影响[12-13]。
目前，对昭通烟区烤烟产量、生态条件、烟叶的化学成分特征等研究[14-17]较多，针对昭通烟区烟叶表面颜色特征的研究未见公开报道。为此，以昭通烟区烤烟样品为材料，借助色差仪，采用明度、黄度、红度、饱和度和色调角均匀颜色空间的颜色表征方法，对昭通不同品种初烤烟烟叶的表面颜色进行测量和分析，以揭示昭通烟区烤烟叶表面颜色的特征，为昭通烟区烤烟的生产和利用提供理论参考。
1材料与方法
1.1材料
选取云南省昭通市昭阳区、巧家县、镇雄县、威信县、彝良县、鲁甸县、大关县7个县、区2011年生产的烤烟，品种为K326、KRK26、PVH19、红花大金元，云烟203、云烟87、云烟97、云烟99共计8个。按照国家烤烟分级标准，选取C3F等级的初烤烟3kg，等级合格率达到85%以上，共选取150份样品。
1.2检测方法
参考文献[7][12]，利用CR-400色彩色差仪（KONICAMINOLTA）对样品进行检测。测定的色度学指标主要包括明度值（L*）、红绿色度值（a*，正值代表红度，负值代表绿度）、黄蓝色度值（b*，正值代表黄度，负值代表蓝度）、颜色饱和度（C*）、色调角（h*）。
1.3分析方法
数据利用MicrosoftExcel2003和DPS7.05进行统计分析，多重比较采用LSD法。对数据进行标准化处理，采用卡方距离、可变内平均法进行聚类分析。
2结果与分析
2.1昭通地区烤烟颜色指标空间分布特征
由表1可知，昭通烟区烟叶表面颜色指标的分布特征：L*为46.84～72.47、a*为8.59～15.40、b*为43.04～53.74、C*为45.28～55.62、h*为71.73～79.99，昭通烟区大部分烟叶表面颜色处于浅橘黄色区域；昭通地区烟叶红度（a*）变异系数最大，依次为明度指标（L*）、黄度（b*）、饱和度指标（C*），色调角（h*）最小。
2.2昭通地区不同品种烟叶表面颜色指标对比分析
由表2可知，昭通烟区不同品种C3F等级烟叶的红度、色调角的差异未达到显著水平；明度（L*）均值以PVH19最高，云烟203最低，PVH19的明度极显著高于云烟203，PVH19的明度显著高于红花大金元，云烟99的明度显著高于云烟203；黄度（b*）均值以云烟87最高，PVH19最低，云烟203、云烟87、云烟99的黄度极显著高于PVH19，云烟97的黄度显著高于PVH19，其余品种烟叶表面黄度差异未达到显著水平；颜色饱和度（C*）均值以云烟203最高，PVH19最低，云烟203、云烟87、云烟99的颜色饱和度极显著高于PVH19，云烟97、K326的颜色饱和度显著高于PVH19。
2.3昭通地区不同产地同一品种烟叶表面颜色指标对比分析
对昭通烟区不同产地K326的C3F等级烟叶表面颜色指标进行多重比较分析，由表3可知，昭通烟区不同产地K326烟叶的表面颜色存在显著或极显著的差异；明度（L*）均值以巧家县最高，大关县最低，巧家县、彝良县的明度极显著高于大关县，且巧家县的明度显著高于昭阳区、镇雄县；红度（a*）
均值以大关县最高，巧家县最低，大关县、镇雄县的红度极显著高于巧家县，大关县、镇雄县的红度显著高于鲁甸、威信、彝良3个县；黄度（b*）均值以巧家县最高，威信县最低，鲁甸县、巧家县、昭阳区、镇雄县黄度显著高于威信县；颜色饱和度（C*）均值以昭阳区最高，威信县最低，鲁甸县、巧家县、昭阳区、镇雄县颜色饱和度显著高于威信县；色调角（h*）均值以巧家县最高，大关县最低，巧家县的色调角极显著高于大关、镇雄2个县，彝良县的色调角分别显著、极显著高于镇雄、大关2个县，鲁甸县、昭阳区的色调角显著高于大关县。
2.4昭通烟区不同产地K326烟叶表面颜色指标聚类分析
对昭通烟区昭阳区、巧家县、镇雄县、威信县、彝良县、鲁甸县、大关县共7个县（区）K326烟叶表面颜色指标进行系统聚类分析。由图1可见，在聚类距离为0.90时可分为3类，第1类包括大关县、镇雄县2个产地，第2类包括鲁甸县、昭阳区、彝良县、巧家县3个产地，第3类为威信县。由表4可知，第1类烟叶表面颜色的红度均值较高，明度和色调角均值较低，第2类烟叶的明度、黄度、颜色饱和度和色调角均值较高，第3类烟叶的红度、黄度和颜色饱和度均值较低。endprint
3结论
昭通烟区烟叶表面颜色指标的分布特征：L*为46.84～72.47、a*为8.59～15.40、b*为43.04～53.74、C*为45.28～55.62、h*为71.73～79.99，昭通烟区大部分烟叶表面颜色处于浅橘黄色区域。昭通烟区烟叶红度（a*）变异系数最大，其余颜色指标变异系数在10%以内。
昭通烟区不同品种C3F等级烟叶的明度（L*）、黄度（b*）、颜色饱和度（C*）差异达到显著或极显著水平，但红度（a*）、色调角（h*）差异未达到显著水平。昭通烟区不同产地K326（C3F等级）烟叶的表面颜色指标存在显著或极显著差异。可见昭通各产地或生态条件对烟叶表面颜色造成的影响大于品种的影响，这与魏春阳等研究结论[12]一致。
昭通烟区地形、地貌复杂，融合有贵州和滇中主烟区的气候特点，是云南省气候立体性最突出的州市之一[17]，其中光、温、水3因素中以降水量时空变异最大，其次为日照，气温的变异相对最小但也十分显著，因此造成昭通烟区烟叶表面颜色特征呈区域性分布：大关县、镇雄县产地烟叶表面颜色的红度较高，明度、色调角较低；鲁甸县、昭阳区、彝良县和巧家县烟叶的明度、黄度、颜色饱和度和色调角较高；威信县烟叶的红度、黄度和颜色饱和度较低。黄韡等研究表明，威信烟叶产区大田期各时段光热条件中等偏差、雨量中等偏多，与其他产区差异较大，有利于出产低糖高碱（氮）中低钾品质特点的烟叶[16]，其独特的大田气候可能是造成威信烟叶表面颜色与其他产区差异较大的原因之一。
参考文献：
[1]丁根胜，张庆明，巴金莎，等.烟叶颜色色度学指标与烤烟品质的关系分析[J].中国烟草科学，2011，32（4）：14-18.
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[3]王涛，贺帆，詹军，等.烘烤过程中不同部位烟叶颜色值和主要化学成分的变化[J].湖南农业大学学报：自然科学版，2012，38（2）：125-130.
[4]杨明峰，詹良，魏春阳，等.基于K-means聚类分析的不同种植区烤烟外观质量区域分类[J].中国烟草科学，2012，33（2）：12-16.
[5]唐宇，程森，窦玉青，等.云南宣威初烤烟叶外观质量性状与内在品质的关系[J].烟草科技，2011（3）：72-76.
[6]张长云，周淑平，田晓霞，等.初烤烟叶颜色与化学成分关系分析[J].广西农业科学，2007，38（6）：621-624.
[7]王浩雅，王理珉，张强，等.烟叶颜色指标与其他物理指标的相关研究[J].广东农业科学，2011，38（11）：41-44.
[8]梁洪波，李念胜，元建，等.烤烟烟叶颜色与内在品质的关系[J].中国烟草科学，2002，23（1）：9-11.
[9]梁太波，张艳玲，尹启生，等.山东烤烟烟叶颜色量化分析及与多酚和类胡萝卜素含量的关系[J].烟草科技，2012（4）：67-71.
[10]霍开玲，张勇刚，樊军辉，等.密集烘烤中烤烟颜色变化及其与主要成分的关系研究[J].湖南农业科学，2011（9）：115-119.
[11]秦霆镐，陈丽娜，赵刘丽，等.烟叶颜色在1931CIE-XYZ色度系统中的变化[J].湖北农业科学，2010，49（4）：964-967.
[12]魏春阳，李锋，祁萌，等.基于分光光谱仪测量的不同产区烤烟表面颜色分析[J].烟草科技，2011（4）：67-73.
[13]魏春阳，张云鹤，宋瑜冰，等.基于颜色分形的不同产地烟叶聚类分析[J].农业机械学报，2010，41（8）：178-183.
[14]查宏波，黄韡，胡启贤，等.应用AMMI模型评价烤烟品种产量适宜性[J].中国烟草学报，2012，18（2）：17-20.
[15]查宏波，黄韡，胡启贤，等.昭通烟区不同海拔高度烟叶糖含量的变化特征[J].浙江农业科学，2011（4）：802-804.
[16]黄韡，杨晓鹏，杨军章，等.云南昭通烤烟大田期气候对烟叶化学品质的影响[J].中国农学通报，2010，26（21）：312-317.
[17]王宇.云南山地气候[M].昆明：云南科学技术出版社，2006：13.endprint
3结论
昭通烟区烟叶表面颜色指标的分布特征：L*为46.84～72.47、a*为8.59～15.40、b*为43.04～53.74、C*为45.28～55.62、h*为71.73～79.99，昭通烟区大部分烟叶表面颜色处于浅橘黄色区域。昭通烟区烟叶红度（a*）变异系数最大，其余颜色指标变异系数在10%以内。
昭通烟区不同品种C3F等级烟叶的明度（L*）、黄度（b*）、颜色饱和度（C*）差异达到显著或极显著水平，但红度（a*）、色调角（h*）差异未达到显著水平。昭通烟区不同产地K326（C3F等级）烟叶的表面颜色指标存在显著或极显著差异。可见昭通各产地或生态条件对烟叶表面颜色造成的影响大于品种的影响，这与魏春阳等研究结论[12]一致。
昭通烟区地形、地貌复杂，融合有贵州和滇中主烟区的气候特点，是云南省气候立体性最突出的州市之一[17]，其中光、温、水3因素中以降水量时空变异最大，其次为日照，气温的变异相对最小但也十分显著，因此造成昭通烟区烟叶表面颜色特征呈区域性分布：大关县、镇雄县产地烟叶表面颜色的红度较高，明度、色调角较低；鲁甸县、昭阳区、彝良县和巧家县烟叶的明度、黄度、颜色饱和度和色调角较高；威信县烟叶的红度、黄度和颜色饱和度较低。黄韡等研究表明，威信烟叶产区大田期各时段光热条件中等偏差、雨量中等偏多，与其他产区差异较大，有利于出产低糖高碱（氮）中低钾品质特点的烟叶[16]，其独特的大田气候可能是造成威信烟叶表面颜色与其他产区差异较大的原因之一。
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[10]霍开玲，张勇刚，樊军辉，等.密集烘烤中烤烟颜色变化及其与主要成分的关系研究[J].湖南农业科学，2011（9）：115-119.
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[13]魏春阳，张云鹤，宋瑜冰，等.基于颜色分形的不同产地烟叶聚类分析[J].农业机械学报，2010，41（8）：178-183.
[14]查宏波，黄韡，胡启贤，等.应用AMMI模型评价烤烟品种产量适宜性[J].中国烟草学报，2012，18（2）：17-20.
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3结论
昭通烟区烟叶表面颜色指标的分布特征：L*为46.84～72.47、a*为8.59～15.40、b*为43.04～53.74、C*为45.28～55.62、h*为71.73～79.99，昭通烟区大部分烟叶表面颜色处于浅橘黄色区域。昭通烟区烟叶红度（a*）变异系数最大，其余颜色指标变异系数在10%以内。
昭通烟区不同品种C3F等级烟叶的明度（L*）、黄度（b*）、颜色饱和度（C*）差异达到显著或极显著水平，但红度（a*）、色调角（h*）差异未达到显著水平。昭通烟区不同产地K326（C3F等级）烟叶的表面颜色指标存在显著或极显著差异。可见昭通各产地或生态条件对烟叶表面颜色造成的影响大于品种的影响，这与魏春阳等研究结论[12]一致。
昭通烟区地形、地貌复杂，融合有贵州和滇中主烟区的气候特点，是云南省气候立体性最突出的州市之一[17]，其中光、温、水3因素中以降水量时空变异最大，其次为日照，气温的变异相对最小但也十分显著，因此造成昭通烟区烟叶表面颜色特征呈区域性分布：大关县、镇雄县产地烟叶表面颜色的红度较高，明度、色调角较低；鲁甸县、昭阳区、彝良县和巧家县烟叶的明度、黄度、颜色饱和度和色调角较高；威信县烟叶的红度、黄度和颜色饱和度较低。黄韡等研究表明，威信烟叶产区大田期各时段光热条件中等偏差、雨量中等偏多，与其他产区差异较大，有利于出产低糖高碱（氮）中低钾品质特点的烟叶[16]，其独特的大田气候可能是造成威信烟叶表面颜色与其他产区差异较大的原因之一。
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[14]查宏波，黄韡，胡启贤，等.应用AMMI模型评价烤烟品种产量适宜性[J].中国烟草学报，2012，18（2）：17-20.
[15]查宏波，黄韡，胡启贤，等.昭通烟区不同海拔高度烟叶糖含量的变化特征[J].浙江农业科学，2011（4）：802-804.
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