SPAD值与鲜烟叶成熟度及烤后烟叶质量的关系

孙阳阳，靳志伟，黄明迪，王耀锋，杨树勋，赵存孝，夏 巍，乔万鹏，龚鹏飞，孙卫东，袁 威，孙福山，王爱华，王松峰，高宪辉（.中国农业科学院烟草研究所，农业部烟草生物学与加工重点实验室，青岛 20；2.中国农业科学院研究生院，北京0008；.甘肃省烟草公司，甘肃 兰州 70000；.甘肃陇南市烟草公司，甘肃 陇南 7000；.甘肃庆阳市烟草公司，甘肃 庆阳 7000；.陕西延安市烟草公司，陕西 延安 7000）



SPAD值与鲜烟叶成熟度及烤后烟叶质量的关系

孙阳阳1，2，靳志伟3，黄明迪4，王耀锋5，杨树勋4，赵存孝5，夏 巍4，乔万鹏4，龚鹏飞6，孙卫东6，袁 威6，孙福山1*，王爱华1，王松峰1，高宪辉1，2
（1.中国农业科学院烟草研究所，农业部烟草生物学与加工重点实验室，青岛 266101；2.中国农业科学院研究生院，北京100081；3.甘肃省烟草公司，甘肃 兰州 730000；4.甘肃陇南市烟草公司，甘肃 陇南 746000；5.甘肃庆阳市烟草公司，甘肃 庆阳 745000；6.陕西延安市烟草公司，陕西 延安 716000）

摘 要：为探索快速、无损判断鲜烟叶成熟度的量化指标，以秦烟96为试验材料，应用叶绿素测定仪测定了各部位不同成熟度鲜烟叶 SPAD值，并对相应烤后烟叶的经济性状、外观质量、化学成分、感官评吸质量进行了评价测定。结果表明，SPAD值能够较灵敏地区分烟叶黄绿面积10%～20%的差异，且与烟叶成熟度呈显著负相关关系，可较好地表示烟叶成熟度。综合烤后烟叶各项质量评价指标，下、中、上3个部位烟叶适宜成熟度对应的鲜烟叶SPAD值分别为8.6～11.4、17.9～18.6和13.2～20.3，SPAD值可作为成熟度的快速判定量化指标，用于指导烟叶适熟采收。

关键词：烤烟；SPAD值；成熟度；烟叶质量

叶绿素仪是测定植物叶绿素含量的一种便携式仪器，具有快速、便捷和无损伤检测优势，已广泛应用于水稻、玉米、小麦和烟草等作物［1-2］。研究发现，SPAD值与叶绿素含量正相关，较好地反映了烟叶采收成熟度［3-6］。成熟度对烟叶质量起关键作用［7-10］，成熟采收对烟叶质量的贡献占整个烤烟生产技术环节的1/3左右［11-13］。尽管SPAD值与叶绿素含量的关系，以及采收成熟度的判断指标已开展了大量的研究，但依据烤后烟质量得出的确定适宜的SPAD值的研究少有报道。本试验测定不同成熟度烟叶的SPAD值，研究SPAD值与不同成熟度烤后烟叶质量关系，以确定适宜采收成熟度对应的SPAD值，为量化烟叶适宜采收成熟度提供快速、无损检测技术提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点与供试材料

试验安排在甘肃省陇南市徽县栗川乡耿寺村，供试品种为秦烟96，土壤类型红黏土，土壤肥力中等，施氮量 75kg/hm2，m（N）：m（P2O5）：m（K2O）= 1：1.5：2。移栽密度为行距125cm，株距60cm。选取大田管理规范，长势均匀的下（3～5叶位）、中（9～11叶位）、上（15～17叶位）3个部位烟叶进行研究。

1.2 试验处理

每部位烟叶成熟度按烟叶黄绿面积百分数从低到高划分11个档次，即叶面黄绿色面积0%、10%、20%、······100%，每档次选取3片烟叶测SPAD值。

按下、中、上3个部位，每个部位由低到高各设3个成熟度处理，分别为M1、M2、M3，共计9个处理（表1），每一处理选300片按照当地密集烘烤工艺进行烘烤。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 SPAD值测定 选取烟叶主脉对称两侧的叶尖、叶中、叶基6个点为测定位置，以叶绿素仪502PLUS测定的SPAD值的加权平均值为该片烟叶的SPAD值。

表1 各部位烟叶不同成熟度处理及主要外观特征Table 1 Treatments of different maturity and main characteristics of different parts of tobacco leaves

1.3.2 经济性状调查 根据国标GB2635—92对烤后烟叶进行分级，统计等级结构和均价。烤后烟下、中、上3个部位去青去杂后分别取混合样2kg，以备外观鉴定、化学成分检测和感官评吸。

1.3.3 外观鉴定 专家根据烤烟国标 GB2635-92以颜色、成熟度、结构、身份、油分、色度6项指标作为烤后烟外观质量评价指标。

1.3.4 化学成分检测 总糖、还原糖按照 YC/T 159—2002的方法进行测定，总植物碱按照 YC/T 160—2002的方法进行测定。总氮按照 YC/T 33——1996 《烟草及烟草制品 总氮的测定 克达尔法》方法进行测定，淀粉按照YC/T 216—2007方法进行测定，蛋白质按照YC/T 166—2003《烟草及烟草制品 总蛋白质含量的测定》方法进行测定。

1.3.5 感官评吸鉴定 按照 YC/T138—1998的规定进行评吸，包括香型、香气质、香气量、杂气、浓度、刺激性、劲头、余味、燃烧性、灰色等。

1.4 数据处理

采用Excel 2010进行数据处理，用SAS 9.2进行统计分析。

2 结 果

2.1 SPAD值与不同鲜烟叶成熟度之间的关系

烟叶叶面黄绿色面积百分比代表了烟叶的成熟度。由表2可知，不同部位鲜烟叶SPAD值随着成熟度的增加而下降。在烟叶不同成熟度档次间，除少数黄绿面积相差10%的相邻档次间SPAD值差异不显著外，其他档次间均差异显著。可见 SPAD值能够较灵敏地区分叶片10%～20%黄绿面积差异。

不同部位烟叶黄绿面积相同时 SPAD值不同，表现为上部叶＞中部叶＞下部叶（表2）。说明不同部位鲜烟叶素质不一样，不同部位鲜烟叶SPAD值不能相比较。

相关性分析结果表明（表3），同一部位烟叶外观成熟度与SPAD值存在极显著负相关关系，SPAD值可用于烟叶成熟度的判断。

2.2 SPAD值与不同成熟度烤后烟经济性状的关系

经济性状是烤后烟叶等级结构和均价的体现。从表4可见，随着成熟度的提高3个部位烟叶均价均逐渐升高。下部叶不同处理中，以处理 XM3 （SPAD值8.6～11.4）效果最理想，烤后烟叶上等烟比例10.94%、中等烟比例59.91%、均价17.31元/kg，上等烟比例较XM1和XM2分别提高1.72和4.53个百分点。中部叶3个处理中，处理CM3（SPAD 值17.9～18.6）处于较高水平，烤后烟叶上等烟比例48.28%、中等烟比例48.53%、均价24.84元/kg，均价较CM1和CM2分别提高4.05和1.77元/kg。上部叶以处理BM3（SPAD值13.2～20.3）均价最高，经济效益最好，BM2次之，BM1最低，上等烟比例较BM1和BM2分别提高22.36和28.98个百分点。

2.3 SPAD值与不同成熟度烤后烟外观质量的关系

烟叶的外观质量反映了内在质量，是烟叶收购过程中分级的主要依据。成熟度对烤后烟叶外观有一定影响（表5）。下部叶，成熟度对颜色、成熟度、结构、身份等因素影响不明显，随着成熟度的提高，色度有所加强，以处理XM3最佳；中部叶，随着成熟度的提高，成熟度、结构、油分、色度均有所改善，综合各项指标，处理CM3外观较理想；上部叶，不同成熟度处理间各项指标基本一致，只有色度随成熟度的推进逐渐加强。

整体上，3个部位分别以处理XM3（SPAD值8.6～11.4）、CM3（SPAD值17.9～18.6）、BM3（SPAD 值13.2～20.3）的外观质量较好。

2.4 SPAD值与不同成熟度烤后烟化学成分的关系

烟叶主要化学成分是反映烟叶品质的重要指标，对烟叶质量和风格特色形成至关重要。不同成熟度处理对烤后烟叶化学成分有一定影响（表6）。甘肃烟叶作为优质填充料其特点是高糖低烟碱，对低糖高烟碱的主料烟可形成有利补充。下、中、上3个部位各处理XM3、CM3、BM3的还原糖和总糖均含量较高，烟碱含量最低，糖碱比较高，化学成分符合当地特色烟叶要求。对应处理XM3、CM3、BM3鲜烟叶的SPAD值分别为8.6～11.4、17.9～18.6 和13.2～20.3。

表2 鲜烟叶不同成熟度SPAD值Table 2 The SPAD values of different maturity of fresh tobacco leaves

表3 烟叶成熟度（叶面黄绿色面积百分比）与SPAD值的相关性Table 3 The relativity between SPAD values and maturity of tobacco leaves（percentage of leaf kelly area）

表4 不同采收成熟度烤后烟叶经济性状Table 4 The economic characters of cured tobacco leaves with different harvest maturity

表5 不同采收成熟度烤后烟叶外观质量评价Table 5 The appearance quality evaluation of cured tobacco leaves with different harvest maturity

表6 不同采收成熟度烤后烟叶化学成分Table 6 The chemical composition of cured tobacco leaves with different harvest maturity

表7 不同采收成熟度烤后烟叶感官评吸质量Table 7 The sensory evaluation quality of cured tobacco leaves with different harvest maturity

2.5 SPAD值与不同成熟度烤后烟评吸质量的关系

由表7看出，3个部位评吸总得分随着成熟度的推进而升高。下部叶，综合评吸质量以处理XM3 （SPAD值8.6～11.4）较理想，表现在香气质较好，余味较舒适，杂气较轻。中部叶，处理CM3（SPAD 值 17.9～18.6）评吸质量最优，与其他两处理相比，CM3香气质较好，余味较舒适，杂气较轻，刺激性微有。上部叶，处理BM3（SPAD值13.2～20.3）的评吸质量最高，香气质较好、香气量较足、余味较舒适、杂气较轻、刺激性微有的感官评吸结果。

3 讨 论

烟叶在成熟过程中由绿变黄，是叶绿素的降解和类叶比（类胡萝卜素与叶绿素的含量比值）升高的外在表现，颜色变化是田间判断烟叶成熟度的主要参考指标［21］。随着烟叶成熟档次的提高，各部位烟叶叶绿素含量均呈现逐渐降低的趋势，将烟叶田间外观特征与叶绿素变化规律相结合，可以将叶绿素含量作为把握烟叶田间采收成熟度的重要指标之一。但是叶绿素含量的测定需要时间，不能及时反映烟叶的成熟度，并且对烟叶有破坏性。因此，找到快速判断烟叶采收成熟度的方法具有重要意义［22-24］。叶绿素仪具有携带方便、对烟叶无损、快捷的特点，并且SPAD值与叶绿素含量存在显著正相关关系［3-4，25-26］，因此可用SPAD值表示烟叶的成熟度。在本研究中，SPAD值随着成熟度的提高而降低，且SPAD值与烟叶外观成熟度（叶面黄绿色面积百分数）呈显著负相关关系，这与前人研究结果基本一致［3-4］。本试验还研究了SPAD值与烤后烟叶质量的关系，结果显示，下、中、上3个部位鲜烟叶SPAD值分别为8.6～11.4、17.9～18.6、13.2～20.3的烤后烟上中等烟比例与均价较高，外观质量较理想，化学成分与协调性适宜，感官评吸质量处于较高质量档次。该SPAD值与李旭华等［25］研究结果有差异，原因可能与测量烟叶的位置有关，本研究所测SPAD值为主脉两侧叶尖、叶中、叶基6个位置的读数的加权平均值，李旭华等［25］的数值是测叶基部得到的。此外还有可能与选择的烟草品种、施肥水平以及气候条件有关。已有研究［3，4，6，26］多是根据鲜烟叶的成熟度情况定SPAD值，本试验是通过烤后烟叶的质量确定适宜的SPAD值，对确定的适宜成熟度更具有实际应用价值。

4 结 论

用SPAD值来判断烤烟成熟度，在烤烟品种秦烟96的下部鲜烟叶SPAD值8.6～11.4、中部鲜烟叶SPAD值17.9～18.6、上部鲜烟叶SPAD值13.2～20.3时采收，烤后烟叶质量最佳，可为指导甘肃陇南主栽烤烟品种适时采收提供技术支撑。

参考文献

［1］ 苏正淑，张宪政.几种测定植物叶绿素含量的方法比较［J］.植物生理学通讯，1989（5）：77-78.

［2］ 贾良良，陈新平，张福锁.作物氮营养诊断的无损测试技术［J］.世界农业，2001（6）：36-37.

［3］ 徐照丽，李天福.SPAD-502叶绿素仪在烤烟生产中的应用研究［J］.贵州农业科学，2006，34（4）：23-24.

［4］ 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.

［5］ 崔俊，朴龙铁，崔元浩，等.烤烟品种生长期间叶绿素含量的变化及产质量的差异［J］.经济视角，2012（6）：81-83.

［6］ 李佛琳.烤烟鲜烟叶成熟度的量化［J］.烟草科技，2007 （1）：54-59.

［7］ 云南省烟草科学研究所，中国烟草育种研究（南方）中心.云南烟草栽培学［M］.北京：科学出版社，2007：477-478.

［8］ 崔国民，罗以贵.云南烤烟烘烤工艺的多样性分析［J］.云南农业大学学报，2000（15）：121-125.

［9］ 崔国民，余砚碧，杨懿德，等.一种能使烟叶提质增香的烤烟烘烤工艺：中国，ZL200810233633.1［P］.2011-01-05.

［10］崔国民，杨雪彪，杨懿德，等.一种烟叶烘烤过程中防治黑蚂皮症状产生的烤烟烘烤工艺：中国，ZL200810233638.4 ［P］.2011-08-24.

［11］左天觉，朱尊权.烟草的生产、生理和生物化学［M］.上海：上海远东出版社，1993.

［12］周冀衡，朱小平，王彦亭，等.烟草生理与生物化学［M］.合肥：中国科学技术大学出版社，1996.

［13］Davis L D.烟草-生产、化学和技术［M］.上海：化学工业出版社，2003.

［14］孙福山，王丽卿.烟叶成熟度及烘烤指标与烟叶质量关系的研究［J］.中国烟草科学，2002，23（3）：25-27.

［15］JNOLTE C R.Test tobacco leaf maturity by electronic conduction［C］//CORESTA， 1995： 2-9.

［16］南力，林凤敏，方志颖，等.不同采收成熟度对烤烟品质的影响［J］.安徽农业科学，2013，41（14）：6471-6474.

［17］崔国民，黄维，赵高坤，等.不同成熟度对初烤烟叶评吸质量及致香物质的影响［J］.安徽农业科学，2013，41 （25）：10422-10424.

［18］赵铭钦，苏长涛，姬小明，等.不同成熟度对烤后烟叶物理性状、化学成分和中性香气成分的影响［J］.华北农学报，2008，23（3）：146-150.

［19］王勇，周冀衡，肖志新，等.不同成熟度对烤烟烟叶品质和安全性指标的影响［J］.中国烟草科学，2007，28 （3）：26-29.

［20］洪祖灿，赖成连，张恩仁，等.采收成熟度对烤后烟叶质量的影响［J］.安徽农业科学，2010，38（9）：4518-4521.

［21］李佛琳，赵春江，王纪华，等.不同成熟度烤烟鲜叶的高光谱响应及其判别分析［J］.福建农林大学学报：自然科学版，2008，37（6）：565-569.

［22］叶为民，罗岩峰，潘义宏，等.不同采收成熟度对景东烤烟品质的影响［J］.南方农业学报，2013，44（5）：735-739.

［23］张树堂，杨宇虹，晋艳.一种测定烤烟烟叶采收成熟度的方法：中国，CN102183617A［P］.2011-09-14.

［24］武圣江，谢已书，罗勇，等.一种烤烟采收成熟度的快速无损检测方法：中国， CN103278458A［P］.2013-09-04.

［25］李旭华，扈强，潘义宏，等.不同成熟度烟叶叶绿素含量及其与SPAD值的相关分析［J］.河南农业科学，2014，43（3）：47-52，58.

［26］廖和明.山东烟区烟叶成熟特性研究［D］.北京：中国农业科学院，2013：17-19.

The Relationship of SPAD Value， Maturity of Fresh Tobacco Leaves and Quality of Flue-cured Tobacco Leaves

SUN Yangyang1，2， JIN Zhiwei3， HUANG Mingdi4， WANG Yaofeng5， YANG Shuxun4， ZHAO Cunxiao5，XIA Wei4， QIAOWanpeng4， GONG Pengfei6， SUN Weidong6， YUAN Wei6， SUN Fushan1*，WANG Aihua1， WANG Songfeng1， GAO Xianhui1，2
（1.Tobacco Research Institute of CAAS， Key Laboratory of Tobacco Biology and Processing， Ministry of Agriculture， Qingdao，266101， China； 2.Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China； 3.Tobacco Company of Gansu Province， Lanzhou， Gansu 730000， China； 4.Longnan Tobacco Company of Gansu Province， Longnan， Gansu 746000，China； 5.Qingyang Tobacco Company of Gansu Province， Qingyang， Gansu 745000， China； 6.Yanan Tobacco Company of Shanxi Province， Yanan， Shanxi 716000， China）

Abstract:The experiments were conducted to develop a fast， non-destructive method to judge the maturity of fresh tobacco leaves using a chlorophyll meter.The tobacco cultivar Qinyan 96 was used in this experiment.The SPAD values of fresh tobacco leaves with different maturity and the economic characters， appearance quality， chemical composition and sensory evaluation of flue-cured tobacco leaves were evaluated and compared to study the relationship of SPAD values and the quality of flue-cured tobacco leaves.The results showed that， SPAD values could effectively distinguish the difference between yellow green area of 10%-20% of fresh tobacco leaves，and was negatively correlated with tobacco maturity.Corresponding to the most appropriate maturity of flue-cured tobacco leaves of three parts from bottom to top， the SPAD values were 8.6-11.4， 17.9-18.6 and 13.2-20.3 respectively.The results provide a method for rapid and nondestructive judgment of picking maturity of tobacco leaves.

Keywords:flue-cured tobacco； SPAD value； maturity； quality of tobacco leaves

中图分类号：S572.01

文章编号：1007-5119（2016）02-0042-05

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2016.02.008

基金项目：甘肃省烟草专卖局项目“甘肃陇南特色优质烟叶研究与开发”（20130089），“甘肃庆阳特色优质烟叶研究与开发”（QYYCKJ2013-001）

作者简介：孙阳阳，硕士，在读研究生，主要研究方向为烟草调制与加工。E-mail：1271425350@qq.com。*通信作者，E-mail：sunfushan@caas.cn

收稿日期：2015-12-22 修回日期：2016-03-10