不同打顶时期对烤烟及其上部烟叶产质量的影响

2019-02-10赵唯琦桑应华黄泽坤周必贵冯圭如石剑申忠杨忠祥余凤塘刘彦中罗以贵

山东农业科学 2019年12期

赵唯琦桑应华黄泽坤周必贵冯圭如石剑申忠杨忠祥余凤塘刘彦中罗以贵

摘要：为探究不同打顶时期对上部烟叶内在质量的影响，并为今后云南昭通地区烟叶优质生产提供打顶技术理论依据，本试验以云烟87为试材，研究不同打顶时期对烤烟农艺性状、经济性状及上部烟叶化学成分、香气前体物质的影响。结果表明：初花打顶处理的烟叶叶长、叶宽及叶面积系数最大，分别为53.98 cm、21.61 cm和2.763;烟叶产量最高，为2 083.5 kg/hm2;产值、均价也最高，分别为每公顷41 624.85元、每千克30.75元。隨着打顶时间的推迟，总糖含量逐渐增加，还原糖、总氮及烟碱含量逐渐减少;烟叶多酚类物质及非挥发性有机酸含量逐渐增加，香气前体物质含量逐渐增加。随着打顶时间的推迟，各处理上部烟叶总糖含量在打顶20 d后出现显著变化，烟叶总糖含量最终为T3>T2>T1;各处理还原糖含量在打顶20 d后出现显著变化，烟叶还原糖含量最终为T3>T2>T1;各处理淀粉含量在打顶10 d后出现显著变化，最终为T1>T2>T3。同时，初花打顶后烟叶的感官评吸质量分数最高为78.5。因此，初花打顶有利于烟叶香气前体物质含量的增加，使内在化学成分更加协调，烟叶内在质量更好。

关键词：云烟87;打顶时期;上部烟叶;产质量

中图分类号：S572.01 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2019）12-0020-06

Abstract The study was conducted to explore the effects of different topping time on the internal quality of upper tobacco leaves， furthermore， to provide theoretical bases for the high-quality tobacco production in Zhaotong areas of Yunnan Province in future. We chose the tobacco cultivar Yunyan 87 as experimental material to study the effects of topping at budding（T1）， initial flowering（T2） and full blooming（T3） stages on the agronomic traits， economic characters， chemical compositions and precursor of aroma. The results showed that the leaf length， leaf width and leaf area index of tobacco topping at initial flowering stage were maximum with the values of 53.98 cm，21.61 cm and 2.763 respectively，and the yield as 2 083.5 kg/hm2 was the highest， meanwhile， the output value and average price of tobacco leaves reached the maximum as 41 624.85 yuan/hm2 and 30.75 yuan/kg respectively. With the delay of the topping period， the total sugar content increased gradually， but the contents of reducing sugar， total nitrogen and nicotine decreased gradually， and the contents of polyphenol， non-volatile organic acid and aroma precursor in the tobacco leaves increased gradually. The total sugar content of upper leaves under different treatments appeared significantly change after 20 days of topping， and finally showed as T3﹥T2﹥T1. The reducing sugar content of tobacco leaves changed significantly after 20 days of topping， and the final order was T3﹥T2﹥T1. The starch content also changed significantly after 10 days of topping， and finally showed as T1﹥T2﹥T3. At the same time， the sensory score of T2 treatment was the highest as 78.5. Therefore，topping at initial flowering stage was beneficial to the increase of aroma precursor content， which also could coordinate internal chemical composition and improve internal quality.

Keywords Yunyan 87; Topping stage; Upper tobacco leaves; Yield and quality

随着我国烤烟生产的发展，卷烟工业对烟叶原料内在化学成分的要求越来越明确，优质烟叶要求烤烟生产中，不仅烟叶产量得到提高，更重要的是烟叶内在化学成分应更加协调，烟叶产量与质量要相得益彰。提高上部烟叶可用性是促进我国“卷烟上水平”的快捷有效的重要措施[1]。目前烤烟生产中，上部烟叶烟碱含量偏高、可用性差等问题显得尤为突出[2]。烟叶主要化学成分是烟叶品质鉴定的重要指标，是决定烟叶品质和风格特色的物质基础。烟叶化学成分质量分数及其比例的协调性直接影响着烟叶品质的优劣[3-5]。水溶性总糖和还原糖含量是体现烟叶优良品质的重要指标之一，在适宜范围内烟叶的糖含量高，其烟叶品质也好[4]。

打顶技术是烤烟栽培过程中提高烟叶产量、品质的一项重要技术措施[6]。打顶时间影响烤烟的生长代谢，从而对烟叶化学成分和烟叶质量产生显著影响[7-10]。打顶时间过早，会造成顶叶过大过厚，形成粗筋暴叶，烟叶品质下降;打顶时期过晚，顶叶小而薄，产质量降低，经济效益下降[11]。适时和适当的打顶，烟株株高、茎围、节距、留叶数、叶片长宽都比较适中，烟叶组织结构疏松;内在化学成分表现为较协调，烤后钾含量增加，烟碱含量适中;评吸中香气质、气量比较理想[12]。烤烟生长过程中，选择适宜时机、把握好尺度实施烟株打顶，可控制烟株各部位叶片的生长及调节各部位叶片中化学成分含量，促使烟株体内的养分进行重新分配，从而获得品质更佳的烟叶[13]。

本试验通过设置不同打顶时期处理，研究其对烟株农艺性状和上部烟叶内在化学成分的影响，以期找出提升昭通烟叶产质量最佳的打顶时期。

1 材料与方法

1.1 供试材料及地点

供试烤烟品种为云烟87。试验于2018年在云南省昭通市巧家县蒙姑乡进行。试验地土壤基础营养成分见表1，其pH值为7.81。

1.2 试验设计

以不同打顶时期为因素，共设3个处理，分别是现蕾打顶（T1）、初花打顶（T2）和盛花打顶（T3）。随机区组排列，重复3次。小区长150 m，宽100 m。每小区植烟100株，行距为120 cm，株距为50 cm。试验区四周设保护行。

1.3 试验管理

打顶后烟株均保留烟叶20片。7月1日现蕾打顶、7月7日初花打顶、7月11日盛花打顶。打顶后7 d即7月7日、13日、17日调查测定农艺性状。7月31日第一次采烤，9月9日采烤结束。烘烤期间按重复单采、单编、挂牌烘烤、单独分级扎把、单独保管，计产、取样后交售煙叶。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 农艺性状参照 YC/T 142—2010 烟草农艺性状调查测量方法进行测定。各处理每小区固定10株，于打顶处理7 d调查测定烟株的株高、叶数、茎围、节距、叶长和叶宽（打顶前测最大叶）等农艺性状并计算叶面积系数。

1.4.2 经济性状烟叶烘烤结束后对各小区各重复的总产量及上等烟、中等烟、下等烟进行调查称量，计算出上中下三等烟的总产占比，再根据交售时的价格确定产值和均价。

1.4.3 化学成分与多酚类物质、质体色素及有机酸含量烘烤结束后，取各处理C3F部位的初烤烟叶进行常规化学成分及多酚类物质、质体色素及有机酸含量测定。

1.4.4 烟叶两糖及淀粉含量变化烟株从打顶后开始每隔10 d每处理取上部叶各3～5片，烘干制样，检测烟叶总糖、还原糖、淀粉含量变化情况。

1.4.5 感官质量取烤后各处理的上部烟叶，由红塔集团昭通卷烟厂邀请行业评吸专家，按Q/YNZY.J07.30—2015标准对卷制单料烟的香气特性（烟草本香、香气量和香气质）、烟气特性（浓度、刺激性、劲头和杂气）及口感特性（干净度、湿润感和回味）进行打分。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2010、DPS 7.05软件进行做图和数据的处理分析。

2 结果与分析

2.1 不同打顶处理对烟株农艺性状的影响

由表2可知，烟株的株高随着打顶时间的推迟而升高，最大叶长、最大叶宽及叶面积系数则先增后减，茎围变化不大。处理之间各农艺性状指标差异不显著，但T2、T3处理的各项性状优于T1。因此，适当推迟打顶有利于烟株的农艺性状。

2.2 不同打顶处理对烟株经济性状的影响

由表3可知，各处理烟叶产量、每公顷产值T2显著高于T1，与T3差异不显著;每千克烟叶均价在 19.24～19.75元之间，T2最高，T1最低，各处理之间差异不显著。上等烟比例T3显著高于T1，与T2差异不显著;中等烟比例为T1>T2>T3，T1显著高于T2、T3，T2与T3差异不显著。由此可以看出，随着打顶时间的推迟，烟叶产量、产值及均价都呈“升高-降低”的变化趋势，而中等烟比例逐渐减小、上等烟比例逐渐增加。因此，T2处理（初花打顶）有利于烟株的经济性状。

2.3 不同打顶处理对烟叶化学成分的影响

由表4可知，随着打顶时间的推迟，初烤烟叶的总糖含量先增后减，T2显著高于T3，与T1差异不显著;氯离子含量逐渐增加，T3显著高于T1，T2与T1差异不显著;还原糖逐渐减少，且各处理间差异不显著;总氮含量先增后减，烟碱含量逐渐增加，但各处理间均差异不显著;氧化钾含量先减后增，各处理间差异不显著;蛋白质含量T3>T2>T1，且T3极显著高于T1、T2。T2处理的两糖差显著高于T1，与T3差异不显著。综合来看，T1处理烟叶的化学协调性优于其它处理。

2.4 不同打顶处理对烟叶多酚类物质、质体色素及有机酸的影响

2.4.1 对烟叶多酚类物质的影响多酚类物质中的绿原酸和芸香苷对烟叶的等级、香吃味有较大影响[14，15]。由表5可知，绿原酸、芸香苷含量随着打顶时间的推迟呈增加趋势，莨菪亭含量先减后增，且T1莨菪亭含量显著高于T2;新绿原酸含量先增后减，但总体差异不大;咖啡酸含量基本保持不变，山奈酚苷含量逐渐增加。总体来看，T3处理的多酚类物质含量高于其它处理，有利于提高初烤烟叶的香吃味。

2.4.2 对烟叶质体色素的影响由表6可知，烤后烟叶的叶绿素（a、b）含量随着打顶时间的推迟呈先减后增的趋势，而类胡萝卜素（叶黄素、β-胡萝卜素）总含量随打顶时间的推迟整体呈逐渐增加趋势。T3处理虽然类胡萝卜素含量最多，但是叶绿素含量较T2高;T1处理的叶绿素含量最高，且类胡萝卜素含量最低。因此，T2有利于改善烟叶青杂气，同时能适当提高初烤烟叶的香气程度。

2.4.3 对烟叶非挥发性有机酸的影响有机酸对烟草香气无明显作用，但它能协调酸碱平衡，进而影响烟草的香气，其中，非挥发性有机酸对烟叶的中性致香物质及其感官评吸有重要作用[16]。由表7可知，烤后烟叶的非挥发性有机酸含量各处理之间差异不显著，但随着打顶时间的推迟逐渐增加，这说明适当推迟打顶有利于烟叶中有机酸的形成。因此，T3处理有利于中和烟叶碱性物质，使烟叶香气更加醇和。

2.5 不同打顶处理对上部烟叶两糖及淀粉含量的影响

2.5.1 不同打顶时期上部烟叶总糖含量圖1显示，各处理0～20 d上部烟叶的总糖含量变化趋势表现一致，均为先降低后增加，且存在显著差异。20～40 d，T3处理的总糖增加量大于其它处理，30 d时达到最大值，随后降低;T1处理无显著变化;T2处理则表现为先降低后增加，30 d时降到最小值，且存在显著差异。

不同打顶时间下，各处理0～20 d均无显著差异;30 d时3个处理出现显著差异（P﹤0.05），T3>T1>T2;40 d时T1与T2、T3存在显著差异，T3>T2>T1。

综上可知，各处理总糖含量在打顶20 d后出现显著变化，烟叶总糖含量最终为T3>T2>T1。

2.5.2 不同打顶时期上部烟叶还原糖含量由图2可知，各处理0～20 d上部烟叶的还原糖含量变化趋势表现一致，均为先降低后增加，且存在显著差异。20～40 d，T3处理的还原糖增加量大于其它处理，且打顶30 d以后达最大值，随后降低;T1处理则逐渐降低，且存在显著差异;T2处理则表现出先降低后增加趋势，但无显著差异。

不同打顶时间下，各处理0～20 d均无显著差异;30 d时T3显著高于T1、T2，T1与T2差异不显著，T3>T1>T2;40 d时T1与T3差异显著，T3>T2>T1。

综上可知，各处理还原糖含量在打顶20 d后出现显著性变化，烟叶还原糖含量最终为T3>T2>T1。

2.5.3 不同打顶时期上部烟叶淀粉含量由图3可知，T1、T2处理0～20 d上部烟叶的淀粉含量变化趋势表现一致，均为逐渐增加;T3则先降低后增加，差异不显著。20～40 d，T1、T3处理呈先增加后降低趋势，均在30 d达到最大值，随后降低，且T1的增加量大于其它处理;T2处理则逐渐降低。

不同打顶时间下，各处理0～10 d均无显著差异;20 d时，T2淀粉含量显著高于T1、T3，T1与T3差异不显著，T2>T3>T1;30 d时T1、T2显著高于T3;40 d时T1、T2、T3差异不显著，但T1>T2>T3。

综上可知，各处理上部烟叶淀粉含量在打顶10 d后出现显著变化，最终为T1>T2>T3。

2.6 不同打顶处理对烟叶感官质量的影响

烟叶的评吸质量能直接反映烟叶的质量及使用价值，同时，烟叶的评吸质量又与烟叶的外观质量、化学成分、内在质量及物理特性等密切相关[13]。如表8所示，烤后烟叶的感官质量评分随着打顶时间的推迟先增大后减小，T2处理的烟叶香气量、浓度及干净度最好，同时刺激性和杂气少，故其得分最高。总体趋势以初花打顶评吸质量最好。

3 讨论与结论

本试验中，烟株的株高随着打顶时间的推迟而升高，最大叶长、最大叶宽及叶面积系数则先增后减，茎围变化不大。综合来看，以初花打顶烟株的各项农艺性状指标最好。烤烟的产量、产值及均价都先增后减，而中等烟比例逐渐减小、上等烟比例逐渐增加，主要经济性状（产量、产值、均价及上等烟比例）以T2处理表现较优。这与前人研究结果一致，即：烤烟产量与产值有随着打顶时期的推迟呈先增加后降低的趋势，打顶过早或过晚均不宜，选择适当的打顶时期有利于均价的提高[17]。这可能是由于打顶有利于提高烤烟叶面积与干物质积累，进而提高烟叶产量，但打顶过迟，外界环境条件的改变无法提供烟株生长所需养分，会造成烟株自身养分消耗。因此，实际生产中初花打顶对提高烟叶品质表现最好，最符合烟叶生产的需求。

随着打顶时间的推迟，烟叶的总糖含量小幅增加，烟叶的两糖差T1处理较好，这可能与打顶后光合产物由生殖器官向营养器官转移有关。这与前人的研究结果不一致，即，总糖含量随着打顶时期的推迟先升高后降低[17]。原因可能是本试验中的总糖含量是选取C3F部位烟叶进行检测，而前人的试验是分上、中、下三个部位分别进行检测后得出的结论，且虽然试材均为云烟87，但所处的生态条件不同，烤后烟叶的内含物质也会有所不同。打顶能有效刺激烟株根系生长，从而提高根系合成烟碱的能力。本试验中烟叶烟碱、蛋白质含量随着打顶时间推迟而逐渐升高，与前人研究结论一致，即：打顶时间的改变会影响烟碱合成代谢与积累能力，从而改变烟碱含量[18]。

烟叶中多酚类物质与成熟度呈正相关，但一般在烟叶达到生理成熟后开始下降，并且受打顶措施调控。打顶是烤烟生产的一项主要技术措施，影响烟叶中物质流的再分配，同时产生一种伤害信号，可诱导PAL 等酶活性的上调，进而利于多酚类物质的大量合成[19]。本试验，随着打顶时间的推迟，烟叶多酚类物质含量基本呈增加趋势，非挥发性有机酸含量则逐渐增加，与前人研究结果一致。随打顶时间推迟，叶绿素（a、b）含量减少，类胡萝卜素（叶黄素、β-胡萝卜素）及质体色素总含量增加，与前人研究结果一致[19]。

随着打顶时间的推迟，各处理上部烟叶总糖含量在打顶20 d后出现显著变化，烟叶总糖含量最终为T3>T2>T1;各处理还原糖含量在打顶20 d后出现显著变化，烟叶还原糖含量最终为T3>T2>T1;各处理淀粉含量在打顶10 d时出现显著变化，最终为T1>T2>T3。烟叶中适当的还原糖有利于中和烟气中部分碱性物质的形成，产生令人满意的香气物质，而总糖含量过高则会增加烟气的刺激性和杂气。淀粉含量高会对烟叶色、香、味产生不利影响，并且影响烟支燃烧的完全性。初花打顶后烟叶的感官评吸质量分数最高，为78.5。因此，初花打顶有利于烟叶香气前体物质含量的增加，使内在化学成分更加协调，烟叶内在质量更好。

综之，适当推迟打顶能提高烟叶的产量、调节烟叶的生长，使烟叶内在化学成分更加趋于协调。在昭通地区施肥条件不變的情况下，初花打顶有利于烟叶的成熟落黄、提高烟叶品质，使烟叶内部糖分充分转化，同时能有效缓解高海拔地区因两糖差较高所导致的原料可用性较差问题，提高昭通产区烟叶的工业可用性。

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