烤烟B2F等级烟叶表面颜色区域性差异分析

2017-05-18王改丽于建军郑宪滨魏春阳李悦胡

山东农业科学 2017年4期

关键词：烤烟

王改丽于建军郑宪滨魏春阳李悦胡建军甄焕菊

摘要：為揭示烤烟B2F等级烟叶表面颜色的区域性差异，以2015年14个省份的B2F等级初烤烟叶为试验材料，采用多重比较和系统聚类法，对烟叶样品的表面颜色进行量化分析。结果表明：（1）烤烟表面颜色空间分布特征：明度（L*）为 47.72～60.29；红度（a*）为15.61～18.89；黄度（b*）为39.00～50.62；颜色饱和度（C*）为42.41～53.76。（2）烤烟B2F等级烟叶表面颜色具有较强的区域性差异：长江中上游烟区的明度指数L*显著高于西南烟区和东南烟区，东南烟区的明度指数L*显著低于其它四大烟区，西南烟区红度指数a*显著高于东南、黄淮和北方烟区；长江中上游烟区黄度指数b*和颜色饱和度指数C*均显著高于东南、黄淮和北方烟区。（3）不同种植区烤烟B2F等级烟叶表面颜色特征可分为4类，并呈现较强的区域特征：第一类主要集中在黄淮和北方烟区，总体特征是烟叶表面颜色红色特性较弱；第二类主要集中在东南烟区，总体特征是烟叶表面明度较低，显色暗淡，黄色特性弱，饱和度不够。第三类主要集中在西南烟区和重庆等产区，总体特征是烟叶表面红色特性最为明显。第四类主要集中在四川凉山州和部分西南烟区，总体特征是烟叶表面颜色亮度较高，黄色显性较好，颜色饱和度高。

关键词：烤烟；B2F等级烟叶；表面颜色；区域性差异

中图分类号：S572.01 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2017）04-0015-06

Regional Diversity Analysis of Grade B2F

Flue-Cured Tobacco Surface Color

Wang Gaili1， Yu Jianjun2， Zheng Xianbin1， Wei Chunyang1， Li Yue2，Hu Jianjun1， Zhen Huanju1

（1. College of Staff Further Education， China National Tobacco Corporation， Zhengzhou 450008， China；

2. Tobacco College， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China）

Abstract In order to reveal the regional disparities of surface color of grade B2F flue-cured tobacco， the grade B2F flue-cured tobacco leaves from 14 provinces in 2015 were used as experimental materials. Using the methods of multiple comparison and system clustering， the surface color of tobacco leaves was quantitatively analyzed. The results showed that：（1） the spatial distribution features of flue-cured tobacco surface color were brightness （L*） as 47.72～60.29， red degree （a*） as 15.61～18.89， yellow degree （b*） as 39.00～50.62， color saturation （C*） as 42.41～53.76. （2） There were strong regional differences in leaf surface color of grade B2F flue-cured tobacco. The brightness （L*） of tobacco leaves from the upper-middle reaches of Yangtze River was significantly higher than that from the Southeast and the Southwest areas， and that from the Southeast area was significantly lower than that from the other four areas. The red degrees （a*） of tobacco leaves from the Southwest area was significantly higher than that of the Southeast，the Huanghuai and the North areas. The yellow degree （b*） and color saturation （C*） of leaves from the upper-middle reaches of Yangtze River were significantly higher than those from the Southeast，the Huanghuai and the North areas. （3） The characteristics of grade B2F tobacco leaf surface color could be classified into four types， and showed stronger regional diversity. The first type was mainly centralized in the Huanghuai and the North areas showing weaker red degree. The second type was centralized in the Southeast area showing lower brightness， yellow degree and saturation. The third type was centralized in the Southwest area and Chongqing region showing the most obvious red degree. The fourth type was centralized in Liangshan Prefecture of Sichuan Province and part of the Southwest area showing higher brightness， yellow degree and saturation.

Keywords Flue-cured tobacco； Grade B2F tobacco leaves； Surface color；Regional diversity

烤后烟叶的表面颜色是烟叶分级的第二分组因素，是烤烟外观重要特征之一，与烟叶外观质量和品质密切相关[1-3]。烤烟颜色主要由光泽强度、饱和度及均匀程度共同呈现[4]。烟叶的外观特征主要是依靠人们感官可以做出判断的外在质量，是目前烟叶分级的主要依據[5]。由于不同烟区的主栽品种、生态环境条件和栽培调制技术的差异，烤后烟叶颜色等均会表现出不同程度的地域性差异[6，7]。同一区域的烤烟受成熟度、部位等影响，在颜色呈现上也存在一定的差异性[8-10]。不同产区烤烟C3F等级表面颜色空间分布具有较大的差异性，生态条件对烤烟表面颜色的影响较大[11-13]。同一产地不同品种的烤烟表面颜色差异性较小[14-16]。目前，采用分光光谱仪对烤烟表面颜色空间分布特征的研究已得到了广泛应用，主要集中在对某一产区内部不同品种烤烟表面颜色的研究，而对于烟叶表面颜色地域性差异的专题研究较少[17-19]。本研究采用全国五大烟区14个省份9个品种的B2F烤烟样品，运用定量研究的方法，探讨不同产区不同品种烤烟的表面颜色特征分布及差异性分析，揭示烤烟B2F等级在不同产区表面颜色的呈色特性，为烤烟表面颜色区域性差异的成因分析提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

选取全国五大烟草种植区14个省（市、区）44个植烟县（市、区）2015年生产的B2F等级初烤烟叶为材料，共47个样品，包括云烟87、云烟85、红花大金元、K326、翠碧一号、中烟100等9个当地主栽品种。样品采集信息详见表1。

1.2 测定方法

采用Color-Eye 7000A 型分光光谱仪（美国，GretagMacbeth公司）进行烟叶表面颜色的测定，每个材料取5片具有代表性的烟叶，每片烟叶在叶尖1/3处、叶中及叶基部1/3处各选取2个共6个相对称的点作为测试点，尽量避开残伤或病斑等，测定结果取平均值。主要测定L*（明度值）、a*（红绿色度值，正值代表红度，负值则代表绿度）、b*（黄蓝色度值，正值代表黄度，负值则代表蓝度）和C*（颜色饱和度）4个表面颜色特征参数。具体测定方法及注意事项参见文献[15]、[16]。

1.3 数据统计分析

采用 Microsoft Excel 2013、 SPSS 18.0和DPS 7.05进行数据统计分析。多重比较采用LSD法，系统聚类采用标准化处理、欧氏距离和离差平方和法进行。

2 结果与分析

2.1 烤烟B2F等级烟叶表面颜色空间分布总体特征

烤烟B2F烟叶表面颜色空间分布特征（表2）为：明度指数L*均值53.81，变幅为47.72～60.29；红度指数a*均值17.15，变幅为15.61～18.89；黄度指数b*均值45.10，变幅为39.00～50.62；颜色饱和度指数C*均值48.28，变幅为42.41～53.76。从表2中还可看出，烤烟B2F等级烟叶表面颜色特征参数均存在不同程度的变异，其中黄度指数b*的变异系数最大，为6.66%，其次为颜色饱和度指数C*，红度指数a*变异程度相对较小。

2.2 烤烟B2F等级烟叶表面颜色在不同种植区的分布特征

2.2.1 不同种植区烤烟B2F等级烟叶表面颜色差异性分析由表3可以看出，烤烟B2F等级烟叶表面颜色特征参数在不同种植区域间存在一定的差异性。明度指数L*均值以长江中上游烟区最高（55.53），其次是北方烟区（55.01），东南烟区最低（51.07），也就是说，长江中上游和北方烟区烤烟B2F等级表面颜色明度较高，东南烟区明度相对较为暗淡。长江中上游烟区的明度指数L*与西南烟区和东南烟区存在显著性差异，同时，东南烟区的L*与其它四大烟区均存在显著性差异。红度指数a*均值以西南烟区最高（17.57），说明该烟区烤烟B2F等级的表面颜色红色特征较为明显，其次是长江中上游烟区，以黄淮和北方烟区的最低（烟叶表面颜色红色特征较弱）。西南烟区的红度指数a*除与长江中上游的没有达到显著性差异外，与其它三个烟区的a*均存在显著性差异。黄度b*均值以长江中上游烟区最高，东南烟区最低，并且这两个烟区之间及与北方烟区间均存在显著性差异。说明长江中上游和西南烟区的烤烟B2F等级的烟叶表面黄色特征较为突出。颜色饱和度指数C*以长江中上游最高，其次为西南烟区，东南烟区最低，可见长江中上游和西南烟区烤烟B2F等级的表面颜色饱和度要比东南和黄淮烟区的高一些。长江中上游烟区的颜色饱和度指数C*除与西南烟区不存在显著性差异外，与其它三大烟区均存在显著性差异，而东南、黄淮和北方烟区相互之间不存在显著性差异。

2.2.2 不同种植区烤烟B2F等级烟叶表面颜色变异程度分析由表4可知，烤烟B2F等级烟叶表面颜色空间分布在不同烤烟种植区均存在一定的变异性。其中，变异系数越大，离散程度越高，变化浮动也就越大。由表4可以看出，明度指数L*以东南烟区的变异系数最大，黄淮烟区的最小；红度指数a*的变异程度以长江中上游烟区的最大，东南烟区的值最小；黄度指数b*和颜色饱和度指数C*均以西南烟区的变异系数最高，黄淮烟区的最小。

总的来说，东南烟区烤烟B2F等级烟叶表面颜色的明度L*、长江中上游烟叶表面的红度a*、西南烟区烟叶表面的黄度b*和颜色饱和度C*变化幅度较大，影响因素较多。

2.3 生态条件及品种对烤烟B2F等级烟叶表面颜色空间分布差异的影响

2.3.1 同种植区不同品种烤烟B2F等级烟叶表面颜色空间分布差异性分析测定同一生态条件（西南烟区）下不同主栽品种的烤烟B2F等级烟叶表面颜色特征参数，探索不同品种对烤烟表面颜色空间分布的影响。由表5可知，西南烟区烤烟B2F等级表面颜色空间分布特征为：明度指数L* 48.45～57.08；红度指数a* 16.24～18.73；黄度指数b* 39.62～50.42；颜色饱和度指数C* 43.52～53.76。同一种植区不同品种间的特征参数均存在一定的变异性，其中，黄度指数b*的变异系数较大，为6.31%，颜色饱和度指数C*的变异程度次之，明度指数L*和红度指数a*的变异程度相对较小，均在5%以内。从表5中还可以看出，各表面颜色特征参数空间分布的变异程度均小于全国不同种植区表面颜色空间分布的变化浮动（表2）。由此可见，品种对烤烟表面颜色空间分布影响较小。

2.3.2 同一品种不同种植区烤烟B2F等级烟叶表面颜色空间分布差异性分析由表6可以看出，云烟87在不同生态条件下的B2F等级烟叶表面颜色空间分布特征：明度指数L*为47.72～60.29；红度指数a*为15.64～18.89；黄度指数b*为39.00～50.62；颜色饱和度指数C*为42.41～53.76。其表面颜色空间分布特征与全国不同种植区表面颜色空间分布特征相一致。变异程度以黄度指数b*的最大，为7.75%，其次是颜色饱和度指数C*，明度指数L*和红度指数a*的变异程度相对较小。其表面颜色空间分布特征和变化幅度均高于全国不同种植区表面颜色空间分布特征及变异程度（表2）。

综上分析可知，品种差异对烤烟B2F等级表面颜色空间分布差异性影响较小，生态条件的区域性差异对其影响较大，也就是说，区域生态对烤烟表面颜色空间分布的影响远远大于烤烟品种对其的影响。

2.4 不同种植区烤烟B2F等级烟叶表面颜色特征参数值聚类分析

依据L*、a*、b*、C*颜色特征参数值，数据经标准化转换，采用欧式距离、离差平方和法对烤烟B2F等级烟叶表面颜色进行系统聚类分析（图1）。从图1可以看出，在欧式距离约8.50处，可将不同种植区烤烟B2F等级烟叶表面颜色特征划分为四大类：第一类主要包括洛阳市洛宁县、许昌市襄城县、通化市柳河县、哈尔滨市富锦县等10个植烟县（地级市），主要集中在黄淮和北方烟区；第二类包括红河州蒙自市、红河州弥勒市、郴州市桂阳县、南平市松溪县、龙岩市永定县、三明市清流县等7个植烟县（地级市），主要集中在东南烟区；第三类包括昆明市石林县、玉溪市江川县、曲靖市马龙县、普洱市宁洱县、宜宾市筠连县、韶关市始兴县、遵义市余庆县等19个植烟县（市、区），主要集中在西南和部分长江中上游烟区；第四类包括安康市旬阳县、恩施州宣恩县、凉山州会东县、凉山州越西县、凉山州德昌县、遵义市仁怀县等11个植烟县（市、区），主要集中在部分长江中上游烟区和四川凉山州产区。

3 讨论与结论

3.1 本试验中，烤烟B2F烟叶表面颜色空间分布特征：明度指数L*为 47.72～60.29；红度指数a*为15.61～18.89；黄度指数b*为39.00～50.62；颜色饱和度指数C*为42.41～53.76。烟叶表面颜色特征参数在不同种植区存在不同程度的变异，其中黄度指数b*的变异系数最大，红度指数a*变异程度相对较小。东南烟区明度指数L*、长江中上游烟叶红度指数a*、西南烟区的黄度指数b*和颜色饱和度指数C*的变异性均较大。

3.2 烤烟B2F等级烟叶表面颜色特征参数存在较强的区域性差异。其中，长江中上游烟区的明度指数L*均值显著高于西南烟区和东南烟区，东南烟区的明度指数L*均值显著低于其它四大烟区；西南烟区烟叶表面颜色的红度指数a*显著高于黄淮和北方烟区；长江中上游烟区烟叶表面颜色的黄度指数b*和颜色饱和度指数C*均显著高于东南烟区。

3.3 烤烟B2F等级烟叶表面颜色差异主要由生态条件的区域性差异所造成，而品种差异对其影响较小，此结论与前人的研究结果相一致。

3.4 西南烟区烤烟B2F等级烟叶表面颜色明度较高，颜色鲜艳，颜色饱和度高；东南烟区烟叶表面颜色暗淡，黄色呈现不太明显，颜色饱和度欠缺。黄淮和北方烟区烤烟B2F等级烟叶表面颜色的红色特征较弱。魏春阳对全国烤烟C3F表面颜色空间分布特征的研究结果与本研究结论一致[15]。

3.5 不同种植区烤烟B2F等级烟叶表面颜色特征可分为四类，并呈现较强的区域特征：第一类主要集中在黄淮和北方烟区，总体特征是烟叶表面颜色红色特征较弱；第二类主要集中在东南烟区，总体特征是烟叶表面明度较低，显色暗淡，黄色特性弱，饱和度不够。第三类主要集中在西南烟区和重庆等产区，总体特征是烟叶表面红色特征最为明显。第四类主要集中在四川凉山州和部分西南烟区，总体特征是烟叶表面颜色亮度较高，黄色显性较好，颜色饱和度高，此聚类结果基本与当前对不同区域烤烟颜色的主观判定相一致[15]。总之，本研究结果表明，用颜色的特征参数来表征不同产区烤烟表面颜色的特征是科学可行的。

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