特色品种中烟103与云烟203和K326烘烤对比试验

2018-09-10田兰谢勇张远盖彭勇

农业灾害研究 2018年2期

关键词：品种

田兰谢勇张远盖彭勇

摘要 [目的] 研究中烟103在烘烤过程中水分、叶绿素含量的变化情况及所需时间。[方法]以成熟中部烟叶为材料，将中烟103与对照品种K326和云烟203进行烘烤对比试验。[结果]中烟103烘烤后96h的总水分含量失水速率为2.28 mg/h，高于对照K326和云烟203；烘烤后96 h，中烟103叶绿素降解量为98.13%，略低于K326，但高于云烟203；中烟103烟叶变黄各阶段所需时间略少于K326和云烟203。[结论]中烟103的脱水速度和叶绿素降解速度较快，烟叶易干燥和变黄，表现为易烘烤。

關键词品种；中烟103；叶绿素降解；失水速率；变黄速度；烘烤特性

中图分类号：S572 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）02-071-04

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.02.030

烟草品种是烟叶生产的重要生产资料，同时也是烟叶生产的基础[1]。从我国烟草发展历史来看，每次大的变革都是从品种开始。为了应对加入WTO后的竞争压力和WHO关于FCTC的社会压力，国家烟草局根据我国国情和行业行情以及中国烟草行业的市场定位，提出了发展中式卷烟的目标。鉴于烟叶品种在中式卷烟中的基础地位，国家局于“十一五”期间正式启动育种工程，计划用5年的时间培育10个左右推广潜力大的优质烟草品种，为中式卷烟的发展提供优质原料。目前我国烟草生产中的品种虽然数目较多，但同时也存在高产不优质，优质不抗病等问题，这也是制约我国烟叶生产的主要瓶颈之一。因此，在国家烟草专卖局“发展中式卷烟”的方针指导下，选育适合我国国情的优质特色烟草品种并在生产中推广应用是使我国由烟草大国向烟草强国转变的重要手段之一[2-4]，通过不断更新品种以适应不断变化的生产需求是实现可持续发展的的重要途径。

中烟103是中国烟草育种研究（北方）中心以优质、丰产、多抗和适应性强为育种目标[5-6]，根据卷烟工业需求，在保持红花大金元烟叶香气特征的前提下，以改良红花大金元的抗病性、烘烤性为主攻方向，在红花大金元自然群体中获得性优良变异株，经系统选育而成新品系CF209。经过各级烟草品种试验，筛选出表现优良，遗传性状稳定的变异株系，并于2007年全国烟草品种审定委员会审定通过的一个烤烟新品种。

烘烤是烤烟生产中的重要环节，田间收获的鲜烟叶必须经过烘烤才能体现和巩固其优良品质，成为商品烟叶。烘烤过程是充分显现、固定和改善烟叶田间所形成的潜在质量的过程，也是决定烟叶最终质量的关键环节。而烟叶烘烤特性与烟叶烘烤有着极为密切的关系，因此，对烟叶烘烤特性的研究，在国内外一直深受重视。目前的研究多集中在失水和变黄特性方面，少部分涉及到烟叶组织结构和一些生理指标方面。研究烟叶的烘烤特性，弄清烟叶烘烤特性的影响因素，探索改善烟叶烘烤特性的途径，对提高烟叶烘烤质量具有十分重要的意义。烟叶烘烤特性[7]是烟叶在农艺过程中获得的与烘烤技术和效果密切相关的自身所固有的素质特点，可以分为“易烤性”和“耐烤性”2个方面，这二者之间相互联系又相对独立。“易烤性”反映烟叶在烘烤过程中变黄、脱水的难易程度。较易变黄、较易脱水的烟叶被描述为易烤，反之则不易烤；“耐烤性”主要是指烟叶在定色期间对烘烤环境变化的敏感性或耐受性。定色期（包括干筋期）对烘烤环境变化不敏感、不易褐变的烟叶被描述为耐烤，否则被描述为不耐烤。有的烟叶较为易烤但不一定不耐烤，有的烟叶较为耐烤但不一定不易烤。通常，既易烤又耐烤的烟叶称为烘烤特性好的烟叶，反之则烘烤特性较差。

影响烟叶烘烤特性的因素很多，主要有遗传因素、气候因素、土壤类型、栽培管理措施、烟叶部位和成熟度等[8]。而遗传因素被认为是影响烟叶烘烤特性的最重要性状[9]，烟叶烘烤特性受遗传制约，控制烘烤特性基因与某些性状基因存在连锁关系。因此，开展烟叶烘烤特性研究，首先要从品种着手，主要从各品种烟叶组织结构、失水特性、变黄特性、衰老速度、定色特性、烟叶主要化学成分及关键酶活性等方面开展系统的对比试验，以探讨不同品种烘烤特性差异的原因。摸清各品种烘烤特性机理，探索改善品种烘烤特性的途径，一是为制定各品种的烘烤方法提供依据，二是进一步探讨影响品种烘烤特性的基本内涵，并制订出能判定烤烟烘烤特性的定性和定量相结合的标准，为烟草育种和烘烤特性的判断提供理论依据，并最终用于指导新品种选育和品种配套调制技术，对我国的烟草育种和调制研究都具有重要的现实意义。唐经祥等[10]通过试验考查了NC89、K326、中烟98、云烟87、云烟85、云烟317等6个不同烤烟品种的烘烤特性及对不同营养状况的反映，探讨了反映烘烤特性的一些量化指标，提出了用标准凋萎、变黄、定色、褐化的时间及其比值作为衡量烟叶烘烤特性的指标。张树堂、杨雪彪等[11-14]测定了K326、G28、云烟85、云烟201、云烟202、云烟203、云烟317等品种的烟叶在烘烤过程中的变黄速度、色素含量变化及失水干燥速度。结果表明，红花大金元在烘烤过程中变黄慢，失水快，难以烘烤；云烟85和G28的烘烤特性相近，变黄稍快，失水适中，较为易烤。云烟317等和K326相近，变黄速度居中，失水平缓，较易烘烤。云烟201、云烟202和云烟203的变黄与失水干燥变化相协调，烘烤特性都较好，其中以云烟201成熟稍快，变黄整齐，更容易烘烤。

烟叶在烘烤过程中在外观上发生了2个明显的变化，一是颜色的变化，主要是叶绿素的变化，最为明显、直观；二是状态的变化，即烟叶由膨胀状态→凋萎→干枯→干焦。颜色变化的实质是叶绿素的降解和类胡萝卜素等黄色素比例的增加，状态变化的实质是水分的变化[15]。叶绿素的降解速度与水分的脱水速度除与外界环境的温度有关外，还与烟草的品种、部位、成熟度、含水量等因素密切相关。不同的品种，其叶绿素的降解速度和脱水速度存在差异。文中通过在烘烤过程中对中烟103成熟中部烟叶的水分和叶绿素含量进行测定，探明该品种的烘烤特性，以期为该品种的科学烘烤提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

于2012年9月在四川省烟草公司泸州市公司烟叶生产技术推广应用中心麻城试验点进行，位于四川省叙永县麻城乡吴家湾，海拔1 480 m，属亚热带湿润季风气候，适宜烤烟生长。

1.2 试验材料

供试品种为中烟103，以K326和云烟203为对照。取3个品种中生长发育良好、正常成熟落黄，成熟度和病虫害一致的植株的中部烟叶。

1.3 试验方法

在采收成熟鲜烟叶时，分别对3个品种的烟叶各编一杆挂牌标记作叶绿素测定和水分变化测定用，且3樣杆置于气流下降式烤房同一位置烘烤，3个品种的烟叶也在同一烤房中统一烘烤，当烘烤经历0、24、48、72、96 h时，分别对固定样品取样进行称重，计算各品种烟叶在烘烤中的水分损失，同时对挂牌的烟样也及时取样，用分光光度比色法在室内测定叶绿素含量，比较在烘烤过程中3个品种烟叶的叶绿素降解情况及规律。

在烘烤中测定水分和叶绿素含量的同时，观察记录达到各烘烤阶段烟叶的外观变化目标所需要的时间，比较3个烤烟品种叶片在烘烤过程中的时间差异。

1.4 烟叶水分含量及其失水速率的测定

1.4.1 主要仪器设备分析天平、恒温烘箱（内部各部位温度变动不应超过±2℃以保证恒温）、称量瓶（铝盒或瓷坩埚）、角勺、干燥器

1.4.2 操作步骤

（1）称量瓶称量：将洗净的称量瓶反复烘干冷却至室温称重为W1（恒重）；

（2）样品称重：取适量烟样于称量瓶中称重为W2（W1+样品重）；

（3）烘干样品：将盛有样品的称量瓶放入100～105℃烘箱中烘干；

（4）烘干样品的冷却与称重：将称量瓶从烘箱中取出冷却至室温后称重为W3（W1+样品干重）。

1.4.3 结果计算采用以下公式计算：

式中，P1和P2分别为烘烤后时刻1和时刻2时的烟叶含水量（mg/g），H1和H2分别为烘烤后时间数（h）。

1.5 烟叶叶绿素含量及其降解量的测定

1.5.1 方法原理根据朗伯-比尔定理，当一束单色光通过有色溶液时，因溶液的吸收而使光强下降；当液层与光强一定时，溶液的浓度与吸光度成正比，即有色溶液的浓度可通过光密度进行测定。叶绿素a吸收峰为663 nm，叶绿素b吸收峰为646 nm。建立色素浓度公式：

Ca（mg/L）=12.21A663-2.81A646；

Cb（mg/L）=20.13A663-5.03A646

式中，A663和A646分别为色素提取液在波长663 nm、646 nm处的吸光度值。Ca和Cb分别为叶绿素a和叶绿素b的浓度。

1.5.2 主要仪器设备和试剂 722型分光光度计、95%的乙醇或80%丙酮、石英砂和CaCO3粉。

1.5.3 操作步骤

（1）取出烟叶，去掉叶片主脉，剪碎、混匀，称取适量烟样。

（2）制作色素提取液。

（3）将色素提取液倒入光径比色皿中，以浸提试剂为空白，比色记录A值，带入色素浓度公式，计算出色素提取液的浓度，然后再根据公式计算含量。

1.5.4 结果计算采用以下公式计算：

2 结果与分析

2.1 烘烤过程中3个品种烟叶的水分变化

从图1可以看出，中烟103成熟鲜烟叶含水量略低于对照品种K326，高于云烟203；从烘烤开始至烘烤后48 h，中烟103含水量比K326含水量低，但比云烟203含量高；烘烤后72 h时，中烟103含水量比对照品种K326和云烟203含量高；烘烤后96 h时中烟103含水量则比K326高，但比云烟203低。由此可知，中烟103的鲜烟叶含水量适中，且各烘烤时段的含水量变化幅度较均匀，水分变化过程比较平缓，因此该品种较其他2个对照品种而言，水分含量变化较均匀，在烘烤过程中更易对水分含量的变化进行控制。

从图2可以看出，在烘烤过程中的变黄阶段（48 h以前），中烟103的失水速度均快于K326和云烟203，如烘烤48 h，中烟103平均失水速度为0.72%/h，分别比K326快0.30%/h，比云烟203快0.05%/h；在定色前期（72 h）各品种烟叶的失水速度明显加快，但相比之下中烟103的烟叶失水速度较慢，比对照品种K326慢1.22 %/h，比云烟203慢1.14%/h；但在定色后期（96 h），中烟103的烟叶失水速度进一步加快，较定色前期的1.94%/h加快了1.83%/h。对照品种K326失水速度也有所加快，但加快幅度为0.65%/h，比中烟103小1.18%/h，而云烟103的失水速度则有所减慢。由此说明，在烘烤过程中的变黄阶段，虽然中烟103烟叶失水速度慢，失水量小，但在定色阶段却脱水较快，失水量大且叶肉容易干燥定色。在整个烘烤过程中脱水速度变化比较均匀，失水速率变化趋势较平缓，烟叶生理生化反应协调。因此，在烘烤过程中对中烟103的干燥程度以及由失水而引起的其他生理生化反应的控制较其他2个品种更容易。

2.2 烘烤过程中3个品种烟叶的叶绿素变化

叶绿素测定结果（表1）表明，中烟103成熟鲜烟叶的叶绿素含量为3.21 mg/g，低于对照品种K326的含量4.91 mg/g和云烟203的含量3.68 mg/g。在烘烤过程中的变黄初期（烘烤24 h）中烟103叶绿素降解量为51.71%，比对照K326高13.22个百分点，比云烟203低6.17个百分点；主要变黄期，即变黄末期（烘烤48 h）中烟103的叶绿素降解速度很快，叶绿素降解量达94.08%，降解量比对照品种K326高2.84%，比云烟203高4.68%；当烟叶进入定色期后，中烟103的叶绿素降解速度开始变慢，但总的叶绿素降解量高，降解彻底。烘烤96 h的叶绿素降解量为98.13%，比K326低0.65%，比云烟203高0.85%。可以看出，中烟103品种的鲜烟叶叶绿素含量稍低，在烘烤过程中的变黄阶段，叶绿素降解较快，降解量大。到烟叶定色期，由于叶绿素含量甚微，因此降解速度小，降解量也小，但叶绿素降解彻底，这有利于烟叶向着卷烟工业所需求的外观品质方面转化。

2.3 烘烤过程中3个品种烟叶达烘烤目标所需要的时间

烟叶在烘烤过程中的外观变化是烟叶内部水分损失和叶绿素降解的外在表现。从烟叶的外观变化统计结果（表2）来看看，中烟103叶尖变黄即叶片变黄约2成（叶尖变黄）所需的时间与对照品种K326大致相同，但是比云烟203少用2～3 h ；烟叶变黄5成所需的时间与也K326相近，但比云烟203提前2～5 h；烟叶全黄所需时间稍长，比K326多用3～7 h，但比云烟203少用4 h。在烘烤过程中叶肉的干燥变化是中烟103比K326多用1 h，比云烟203多用3 h左右。主脉全干所需要的时间是中烟103比K326、云煙203提前1～2 h。总的来说，中烟103在烘烤过程中达到各烘烤目标所需时间较对照品种少，这有利于减少烟叶在烤房中烘烤时因人为等因素所受到的不良影响，从而有利于提高烘烤质量并节约烘烤成本，最终达到提高烘烤效率的目的。

3 讨论

中烟103的上部3～5片叶不易烘烤，主要原因是上部叶片较厚，失水困难，烘烤后不易断青，宜采用较高温度43℃和较高湿度38%以使烟叶变黄。当烟叶失水变软后，在温度42℃，湿度40%阶段适当延长时间，尽量使支脉变黄；在温度升到47～48℃时，湿度保持在41%～42%，使烟叶干燥，保证其不变褐。

过渡期是排湿量最大、排湿速度最快的时期，也是最易出现种种烤坏烟的时期。升温过快，造成烟叶回青，青基或青背；猛升温，会出现热挂灰甚至蒸片。但是升温也不能太慢，尤其不能掉温，否则烤后烟叶颜色暗淡，光泽差。因此对此期的温湿度控制要求严格，总的要求是烧火要急，升温要准，排湿要顺，烧火排湿操作协调而灵活。

中烟103的烘烤特性受到遗传因素、气候因素、土壤类型、栽培管理措施、烟叶部位和成熟度等的影响。烤烟的施肥与大田管理是烘烤好烟叶的基础，直接影响到烟叶的生长发育和烟叶的正常成熟。在中烟103品种大面积生产示范中，还观察到产值随施肥量增加而增高，但均价和上等烟比例呈下降趋势。比较而言，中烟103以中等肥力较为适宜，需肥量在泸州烟区与 K326相当，中等肥力地块一般施纯氮80～100 kg/hm2，氮磷钾配比1∶1∶2，栽植密度15 500～17 500株/hm2。总之，要提高该品种的烟叶烘烤质量，除需要运用适当的烘烤方式外，还要在栽培中做到严格控氮增钾，加强田间管理，做好病虫害防治，提高烟叶的抗病性；此外还要加强烤房修缮，提高烤房的烘烤性能，坚持烟叶成熟采收，严格做好分类编烟和排队入炉工作，协调好烟叶烘烤特性与温湿度的关系。

4 结论

4.1 中烟103烘烤工艺

品种栽培是基础，烘烤是关键，不同的品种其烘烤特性有较大差异，烘烤时需依据不同品种的烘烤特性，采用相适应的烘烤工艺，才能获得商品质烟叶。中烟103品种的烟叶在烘烤过程中主要表现为：变黄阶段叶绿素的降解速度快于K326和云烟203，失水干燥速度慢，而在定色阶段则容易脱水定色。根据这一烘烤特性，在烘烤时应采用相应的烘烤工艺（表3）。

4.2 中烟103烘烤特性

田间烟叶出现成熟特征时，烟叶的叶绿素含量和水分含量在一定程度上反映了烟叶在烘烤过程中的难易度，成熟的烟叶叶绿素含量和水分含量适中，容易烘烤，试验结果表明：中烟103成熟鲜烟叶的叶绿素含量低于对照品种K326和云烟203，鲜烟叶含水量低于对照品种K326，高于云烟203，属烟叶含水量适中和叶绿素不高的品种。

烘烤是烟叶生产的重要措施之一，而烟叶烘烤成败的关键在于烟叶变色速率和干燥速率能否协调进行。中烟103烟叶在烟叶变黄初期，叶绿素的降解速度快于K326，降解量稍大，但小于云烟203；在主要变黄期叶绿素降解速度很快，降解量大于K326和云烟203，烟叶全黄所需时间接近K326，但明显短于云烟203；失水速度慢于云烟203，快于K326；进入烟叶定色期，叶绿素的降解速度变慢，但降解彻底，失水速度明显加快，叶肉的干燥时间短于K326而长于云烟203；进入烟叶干筋期，主脉容易脱水干燥，所需时间短，烟叶表现容易烘烤。综合中烟103烟叶的变色速率和干燥速率，二者能够很好地协调发展，这为烟叶烘烤成功并达到卷烟工业所需的各方面质量要求提供了强有力的保障。

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