定色期不同温湿度对烤烟品种NC297中部烟叶产质量的影响*

2015-03-19杨雪梅刘彦中罗以贵高福宏李忠环刘志莲陈勇能

云南农业 2015年9期

杨雪梅，刘彦中，罗以贵，高福宏，李忠环，刘志莲，陈勇能，周超，金浩

（1.云南省烟草公司保山市公司龙陵分公司，云南龙陵 678300；2.云南农业大学烟草学院，云南昆明650201;3.云南省烟草公司昆明市公司，云南昆明 650203）

烤烟是一种特殊的叶用经济作物，影响烟叶使用价值的因素较多，包括烟草遗传特性、生态环境因素、农艺措施和调制过程。其中调制过程是呈现或固定烟叶的内在品质，对烟叶使用价值具有重要作用[1]。然而，近几年的试验和调研结果表明，经密集烤房烘烤的烟叶容易出现叶面光滑、僵硬、颜色淡等现象，致使烟叶油分、香气量等降低，严重影响了烟叶的工业可用性。烟叶的烘烤效果受多种因素的影响，其中温度和湿度尤为明显[5]。定色阶段作为烘烤过程中最关键和最难掌握的阶段[6，7]，其基本任务是把烟叶已经变黄的色泽和优良品质性状及时固定下来，而通过升温速度来调节各种生理生化反应，使其朝着有利于烟叶品质提高的方向变化就显得尤为重要[8]。2005年9月，云南中烟工业公司从美国引进了抗病性强、优质、丰产的7个烤烟新品种(NC102、NC55、NC297、NC71、NC72、GL350、GL26H)，并选出NC102、NC297进入生产示范。整株烟的烟叶可用性以中部叶最高，充分发育成熟的中部叶片细胞间隙大、松弛程度高、韧性和弹性好，是理想的烟叶原料。近年来关于NC297的种植技术报道很多，但是，由于烘烤技术的限制导致NC297的产量不高，而目前通过利用不同的烘烤工艺方法来提高NC297中部烟叶内在质量和外观质量的报道尚不多见。该研究针对NC297品种中部烟叶的特性，利用普通烤房设置了3种不同的烘烤工艺，以期找出适宜的烘烤条件，提高NC297中部烟叶的可用性。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

田间试验于2013年在寻甸县大河桥进行，室内试验在云南省农业科学院实验室内进行。试验地位于东经103.25°，北纬25.56°，海拔1890m，土壤类型为壤土，土壤质地为重壤土。

1.2 试验材料

供试烤烟品种为NC297，部位为中部叶；电热烘箱(浙江大东电热烘箱有限公司生产)；自然通风气流上升式普通烤房3座，规格为2.7m×2.7m，装烟5层2排。

1.3 试验设计

烤烟栽培按优质烟种植要求进行，每公顷施纯氮120kg，N∶P2O5∶K2O=l∶1∶2.5，基追比=6.65：1.35。株行距50cm×12cm，留叶数24片。烟株封项前，摘去底脚叶2片，自下往上数够叶数封顶。选取同一试点、同一成熟度的中部适熟烟叶，作为试验样烟。

每个处理，试验过程取样200片烟叶；烤后评吸品取样100片；烤后常规化学成分分析C3F烟叶1kg烘烤样品，统一装在烤房底台，烤房门口往里50cm附近，且所有样烟烟秆都必须作上标记；试验过程取样，自起火开始每12h刀切取样1次，直到定色期结束为止，取样时间为0h、24h、48h、72 h、96h、120h，共计取样6次，所取样品置于烘箱杀青烘干固定保存。

1）处理1。定色前期干球温度42.0～43.0℃，湿球温度34.0～35.0℃，干湿差7～8℃，达到要求高温层烟叶勾尖卷边，轻度凋萎；低温层烟叶达到青筋黄片。定色后期干球温度44.0～46.0℃，湿球温度36.0～37.0℃，干湿差10～12℃，达到要求高温层烟叶叶干1/2～2/3；低温层烟叶勾尖卷边，充分凋萎；全炉烟叶主脉翻白(大卷筒）。

2）处理2。定色前期干球温度42.0～43.0℃，湿球温度34.0～35.0℃，干湿差7～8℃，达到要求高温层烟叶勾尖卷边，轻度凋萎；低温层烟叶达到青筋黄片。定色后期干球温度46.0～47.0℃，湿球温度37.0～38.0℃，干湿差10～12℃，达到要求高温层烟叶叶干1/2～2/3；低温层烟叶勾尖卷边，充分凋萎，全炉烟叶主脉翻白。

3）处理3。定色前期干球温度42.0～43.0℃，湿球温度34.0～35.0℃，干湿差7～8℃，达到要求高温层烟叶勾尖卷边，轻度凋萎；低温层烟叶达到青筋黄片。定色后期干球温度48.0～50.0℃，湿球温度37.0～38.0℃，干湿差10～12℃，达到要求高温层烟叶叶干1/2～2/3；低温层烟叶勾尖卷边，充分凋萎；全炉烟叶主脉翻白。

各个处理的变黄前期、变黄后期、干叶期、干筋期条件相同，即变黄前期干球温度31.0～33.0℃，湿球温度31.0～33.0℃，干湿差1～2℃，高温层烟叶变黄程度4～5成以上；低温层烟叶叶尖变黄2～3cm。变黄后期干球温度35.0～36.0℃，湿球温度33.0～35.0℃，干湿差2～3℃，达到要求高温层烟叶青筋黄片，烟叶大部分拖条。干叶期干球温度54.0～55.0℃，湿球温度38.0～39.0℃，干湿差16.0～17.0℃，达到要求高温层烟叶叶片干燥，低温层烟叶叶干1/3～1/2（小卷筒)。干筋期干球温度55.0～68.0℃，湿球温度40.0～43.0℃，干湿差15.0～25.0℃，全炉烟叶干燥。

1.4 测定项目与方法

1）烘烤过程中记录不同时间的干湿球温度、SPAD值变化。

2）烘烤过程中记录烟叶物理性状的变化。在同层烟架上选取18片烟叶，跟踪测定烟叶的长度、宽度、叶边缘距离及叶尖至叶柄的距离；用叶片厚度仪测量烟叶厚度。

烟叶纵向收缩率=(鲜烟叶长度－取样时烟叶的长度)/鲜烟叶长度

烟叶横向收缩率=(鲜烟叶宽度－取样时烟叶的宽度)/鲜烟叶宽度

烟叶厚度收缩率=(鲜烟叶厚度－取样时烟叶的厚度)/鲜烟叶厚度

烟叶纵向卷曲度=(La-Lb)/La；烟叶横向卷曲度=(Wa-Wb)/Wa。La代表烟叶展平时的长度，Lb代表烟叶自然卷曲状态下叶尖至叶柄的距离，Wa代表烟叶展平时的宽度，Wb代表烟叶自然卷曲状态下叶边缘之间的距离。

烘烤过程中水分变化：采用称重法（每24h取样称重）。

3）记录烟叶叶片表面和主脉支脉的变黄变干情况。

4）常规化学成分分析。取来自烤房同层却不同的3个点的烟叶各200g样品，分别分3份放入烘箱内，在不高于40℃的条件下干燥5h，然后粉碎过60目筛，按YC／T159-2002、YC／T162-2002、YC／T162-2002和YC／T217-2007方法测定水溶性总糖、还原糖、烟碱、总氮、氯和钾含量，按文献[9]的方法测定淀粉含量。

5）外观特征。试验过程中，要求详细记录烟叶的外观特征，做定性定量描述和彩色图片记录；烤后烟叶外观质量以GB2635.92烤烟分级标准为基础进行分析。

6）经济性状。统计每炕初烤烟叶的上中等烟比例、烟叶质量及均价，统计各处理经济性状。

7）数据处理及作图采用MicrosoftExcel2003进行。

2 结果与讨论

2.1 不同定色期温湿度对烤烟NC297中部叶叶绿素降解的影响

由表1可知，对于NC297的中部烟叶，随着烘烤时间的增加，SPAD值在减小。总的变化百分比随着烘烤时间的增加而变大，108h达到最大，变化百分比表现为处理3>处理2>处理1，其中处理3的变化百分比最大，达到99.5%。SPAD值的变化速率处理1和处理3的趋势是先增大后减小，其中处理1和处理3的峰值出现在烘烤54h；处理2的趋势是随着烘烤时间的增加而减小，其中峰值是在烘烤18h后。表明处理3的叶绿素最先降解完。由于叶片叶绿素含量与SPAD值存在极显著的正相关[10]，所以随着烘烤时间的增加叶片的叶绿素不断降解，烘烤108h叶绿素降解接近100%，适当的提高定色后期干湿球温度能加快叶绿素的降解；而叶绿素的降解速率表现出各个烘烤阶段不同，试验表明叶绿素降解速率最快时期是变黄后期-干叶前期，与前人的研究有所差异[11]，可能是由于所用方法和烤房不同所致。

表1 不同处理烘烤过程中中部叶叶绿素变化

2.2 不同定色期温湿度对烤烟NC297中部烟叶含水率变化的影响

图1 不同处理烘烤过程中中部烟叶失水速率变化

由图1可知，随着烘烤时间的增加3个处理烟叶含水率出现峰值的时间相同，都是在烘烤96h后达到最大，表现为处理3>处理1>处理2。其中处理3的失水速率最大，于96h达到0.66%/h，随着烘烤时间的增加，处理3的失水速率逐渐减小，当烘烤时间为120h的失水速率与72h的相同，为0.23%/h。处理3最大的变化速率较处理 1大0.23%/h，较处理2大0.43%/h。试验中失水速率表现出前期小，中期大，后期又小的“S”型的变化规律，与前人的研究结果相一致[12]，但是峰值表现的略慢，可能是由于普通烤房稳温较难所致。

2.3 不同烘烤工艺对烤烟NC297中部烟叶物理性状的影响

由表2可知，随着烘烤时间的增加，NC297中部烟叶的纵向卷曲度、横向卷曲度，都出现先增大后变小的趋势。烟叶纵向卷曲度于48h、72h最大，其中处理2最大，于72h达到0.043；烟叶横向卷曲度于48、72h最大，其中处理1的值最大，于72h达到0.581；并且烟叶的纵向收缩率的变幅较小，横向收缩率的变幅较大。

试验中卷曲度表现出来的先增大后减小的趋势与前人[13]的研究有所差异，建议进一步进行研究。同时纵向卷曲度的值较前人研究结果小，可能是由于普通烤房烘烤烟叶卷曲度稍小，也可能是由于天气干旱试验烟叶叶片稍小所致，可进一步进行研究[14]。

由表3可知，随着烘烤时间的增加，烟叶纵向收缩率、横向收缩率、叶面积收缩率不断增大，其中烟叶纵向收缩率的变化幅度处理1为0.031~0.096，处理2为0.02~0.083，处理3为0.028~0.046，处理1的变化幅度较大。当烘烤24h时，处理1、处理2、处理3的纵向收缩率有极显著差异；当烘烤72h、120h时，处理3与处理1、处理2的纵向收缩率有极显著差异。烟叶横向收缩率的变化幅度，处理1为0.029~0.0318，处理2为0.025~0.334，处理3为0.039~0.597，处理3的变幅最大，各个处理之间的差异性没有明显规律。叶面积收缩率的变化幅度处理1为0.052～0.438，处理2为0.045～0.392，处理3为0.066～0.629，各个处理之间的差异显著性没有规律。烟叶的横向收缩率和叶面积收缩率均是处理3最大，由此可知处理3叶面变化最大，处理3物理形态变化最大。试验中收缩率逐渐增大的趋势与前人的研究结果一致[14]，但是测定的值略微偏高，可能是试验品种差异所致，建议进一步研究。

表2 不同处理烘烤过程中中部叶纵向卷曲度、横向卷曲度的变化

表3 不同处理烘烤过程中中部叶纵向收缩率、横向收缩率和叶面积收缩率的变化

2.4 不同定色期温湿度对NC297中部烟叶变黄速度的影响

从表4可看出，不同定色期温湿度对NC297中部烟叶变黄速度有影响。随着烘烤时间的增加烟叶逐渐变黄。其中处理3的叶面变黄最快，72h变黄9成，84h全部变黄；其次是处理1，72h变黄7成，84h全部变黄；最慢是处理2，96h才全部变黄。处理1的主脉最先变黄；其次是处理2，最慢是处理3。支脉变黄最快的是处理3，其次是处理2，最慢是处理1。这符合温度提高烟叶变黄加快的逻辑，但是处理2与逻辑相矛盾，可能是由于普通烤房保温不好，升温不易的原因所致，建议进一步研究。

表4 不同处理中部叶颜色变化

2.5 不同定色期温湿度对NC297中部烟叶变干速度的影响

由表5可知，不同定色期温湿度对NC297中部烟叶变干速度有影响，当烘烤84h后烟叶开始逐渐变干，其中3个处理叶面变干程度差异不大，120h后烟叶的变干速率相同。处理3的主脉变干较处理1、处理2略快，当烘烤144h后3个处理主脉变干速率相同。主脉变干的速率，处理2、处理3较处理1略快，但是，当烘烤144h后3个处理的支脉全部变干。试验中所表现的烘烤132h各个处理烟叶叶片和主支脉变干程度相同，没有表现出温度差异对叶片和主支脉应有的差异，可能是由于所用烤房为大烤房，烘烤过程中必须考虑整炉烟叶变干情况。不能准确表现温度升高对烟叶叶片和主支脉变干速率产生的影响。

表5 不同处理烘烤过程中中部烟叶干燥变化

2.6 不同烘烤工艺对烤后烟叶外观质量的影响

由表6可知，不同处理烤后烟叶外观质量中，成熟度、颜色、叶片结构上并无明显差异，但是色度、油分2个指标中以处理3的烟叶外观质量较好，并且处理3的含青烟比例、杂色烟比例是3个处理中最少的。所以综合各个指标的结果表现为处理3的烤后烟叶外观质量最好。可能是由于定色后期提高温度，减少叶片饥饿代谢时间，所以初烤烟叶外观质量较好。但与NC297叶片稍后需要低温慢烤的逻辑相矛盾，建议进一步研究。

2.7 不同烘烤工艺对烤烟NC297中部烤后烟叶产量和经济性状的影响

由表7可知，不同定色期对烤烟烤后烟叶的等级和经济性状均有影响。其中处理3的均价最高，上中等烟比例较高，均价和炉产值最高；处理3较处理1的上中等烟比例、均价分别高14.6个百分点和3.6元/kg，处理3较处理1含青烟比例、杂色烟比例分别少1.7个百分点和22.4个百分点；处理1和处理3的全炉烟产量有显著性差异，上等烟比例、下等烟比例、杂色烟比例、均价、炉产值有极显著性差异。处理3较处理2上中等烟比例高出5.9个百分点，下等烟比例低5.8个百分点，含青烟比例低7.7个百分点，杂色烟比例低15.1个百分点，均价高1.38元/kg，炉产值高出87.91元；其中处理3和处理2全炉烟产量、下等烟比例、含青烟比例、杂色烟比例有极显著性差异，均价有显著性差异；全炉烟产值、上等烟比例、中等烟比例无显著性差异。

表6 不同处理中部叶烤后烟叶外观比较

表7 不同处理中部叶烤后烟叶产量比较

表8 各处理C3F烟样的主要化学成分

烘烤过程中温度和湿度差异会造成商品等级上明显的差异[15]。比较3个处理烤后烟叶的经济性状，以处理3烤后烟叶质量最好。可能是因为定色后期的水分大量减少使酶促反应停止，烟叶内含物损失减少。同时棕色化反应的几率减小，使烟叶外观更好。虽然关于普通烤房的类似试验很少见报道，但与孟智勇等[16]关于密集式烤房的类似试验的研究结果不一致，可能是由于密集式烤房和普通烤房的加热和排湿原理不同所造成的，建议可进一步研究。

2.8 不同处理对烤后烟叶常规化学成分的影响

由表8可知，定色期不同的温湿度对NC297中部烟叶的化学成分有影响，随着定色后期温湿度的增加，烟叶的总糖、还原糖、氯有减小的趋势，总氮、烟碱、钾、氮碱比的变化没有规律。此外，根据优质烟叶化学成分指标可知，NC297中部烟叶的各成分中，总糖、还原糖的比例较优质烟叶高，其他各个指标均在优质烟叶的要求范围内。比较各个处理的化学成分，处理3的氯百分数最小，钾含量最高，总糖、还原糖最接近优质烟叶的标准，所以，处理3的化学成分最协调。处理3的总糖、还原糖与处理1、处理2有显著性差异，其他各个指标无显著性差异。

试验表明，烤烟中部烟叶的两糖较高，这与申宴斌[18]的研究结果相一致，同时也有研究结果显示在云南的26个种植示范点中NC297与K326的C3F有72.73%的种植示范点相似[17]，并且该试验结果与前人示范点[17]的试验结果中的两糖较为接近，但该试验结果两糖与戴勋等[18]的研究结果又有一定的差异，鉴于烤烟的化学成分受环境影响较大，所以该试验结果可靠。

3 结论

定色后期温湿度略升高，能加快中部烟叶叶绿素的降解速率，在一定的范围内能够降低成本提高烟农收益；能够加快叶片失水速率，减少烟叶酶促反应时间；对烟叶叶片横纵向卷曲度的增减没有明显影响；增大烟叶叶片的横纵向、叶面积收缩率；增加叶片、主脉、支脉的面黄/面白速度；烘烤后期对烟叶叶片、主支脉的变干速率没有明显影响；提高烟叶的外观质量；提高烟叶的质量和经济性状；提高初烤烟叶化学成分的协调性。综合来看，以定色后期温湿度略升高的处理3初烤烟叶外观质量最好，经济性状最好，初烤烟叶化学成分协调性最好，所以该处理是较适宜NC297的烘烤工艺。

[1]崔国民，黄维，赵高坤，等.烟叶部位成熟度烘烤工艺对使用价值的影响[J].中国农学通报，2012，28（15）：255-259.

[2]王卫峰，陈江华，宋朝鹏，等.密集烤房的研究进展[J].中国烟草科学，2005，26（3）：12-14.

[3]徐秀红，孙福山，王永，等.我国密集烤房研究应用现状及发展方向探讨[J].中国烟草科学，2008，29（4）：54-56，61.

[4]张冀武，王怡海，王淑华，等.光滑烟叶品质的研究及其在分级中的应用[J].中国烟草科学，2001，22（4）：32-36.

[5]黄维，崔国民，赵高坤.基于温湿度调制效应的烟叶烘烤工艺对烟叶质量的影响[J].安徽农业科学，2010，38（29）：16505-16506，16508.

[6]丁金玲，杨焕文，梁旭清，等.K326和红花大金元在烘烤过程中烟叶淀粉含量和淀粉酶活性变化规律[J].云南农业大学学报，2003，18（4）：382-384.

[7]王伟宁，于建军，张腾，等.定色期不同升温速率对烤烟品种红花大金元烟叶品质及产值的影响[J].江苏农业科学，2013，41（2）：242-244.

[8]刘占卿，贺帆，王涛，等.基于模糊评判定色期不同升温速度对烤烟上部叶质量的影响[J].江西农业学报，2012，24（5）：87-89，93.

[9]李永忠，丁金玲.烟叶化学成分分析实验指导书[M].昆明：云南农业大学出版社，2007.

[10]曾建敏，姚恒，李天福，等.烤烟叶片叶绿素含量的测定及其与SPAD值的关系[J].分子植物育种，2009，7(1)：56-62.

[11]刘加红，强继业，徐建平，等.烤烟下部烟叶在烘烤过程中叶绿素的降解研究[J].安徽农业科学，2008，36(3)：1090-1092.

[12]赵铭钦，宫长荣，汪耀富，等.不同烘烤条件下烟叶失水规律的研究[J].河南农业大学学报，1995，29(4)：383-384.