鲜烟不同采收成熟度和SPAD值与烤后烟叶质量关系研究

陈乾锦，池国胜，袁 帅，徐 磊，吴华建，董洪旭，李娇娇，叶礼霆，刘 伟

(1.南平市烟草公司 光泽分公司，福建 光泽 354100；2.陕西中烟工业有限责任公司 技术中心，陕西 宝鸡 721013；3.中国农业科学院 烟草研究所，山东 青岛 266101)

烟叶成熟度是烟叶生产的核心，它不仅反映着烟叶各种内在化学成分的含量、比例及协调性，而且极大地影响着烟叶香味物质、物理特性、感官质量、使用价值等。据郑州烟草研究院对各省直市的质量检测结果分析，烟叶的各项质量和可用性指标均与烟叶成熟度有直接的相关关系。目前，烟叶成熟度仍然是我国烟叶质量提高的制约因素[1-5]。

叶绿素测定仪作为一款便携式测定植物叶绿色含量的仪器，具有快速、便捷和无损检测对象的特点[6-7]，是田间作物叶片叶绿素相对浓度检测的一种有效工具，目前已应用于水稻、小麦、玉米和烟草等作物[8-9]。目前，针对SPAD值与叶绿素含量关系，采收成熟度与烟叶质量关系等开展了大量研究[2,5-7,10-13]，但通过SPAD值量化烟叶成熟度，并根据烤后烟叶质量得出适宜的SPAD值的研究报道却较少。本试验通过测定不同成熟度烟叶叶绿素含量，研究SPAD值与烟叶成熟度、烤后烟叶质量关系，从而确定适宜优质烟叶成熟度对应的SPAD值，为量化烟叶适宜采收成熟度提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验位于福建省南平市光泽县鸾凤乡饶坪村堑上组，海拔309 m，地处东经117°23′，北纬27°34′。土壤质地为壤土，土壤肥力中等，土层厚度20～30 cm，前作为水稻，田块排灌方便，地势平坦，无病虫害史。土壤pH值5.22，有机质含量30.15 g/kg，碱解氮109.38 mg/kg，速效磷32.14 mg/kg，速效钾93.59 mg/kg，水溶性氯4.962 mg/kg。

1.2 试验材料

1.2.2 肥料 烟草专用肥(N∶P2O5∶K2O比例为12.5∶8∶22.5)，由福建三明金明农资有限公司生产，为烤烟专用水溶肥。

1.2.2.1 基肥 使用烟草专用肥450 kg/hm2+芝麻饼肥750 kg/hm2+氢氧化镁187.5 kg/hm2+钙镁磷450 kg/hm2。

1.2.2.2 追肥 分2次进行，第1次追肥：移栽时用45 kg/hm2专用水溶肥兑水后使其浓度为0.5%进行浇湿，作定根水施用；第2次追肥：移栽后15～20 d用硝酸钾255 kg/hm2+硫酸钾300 kg/hm2+专用肥105 kg/hm2进行追肥。

1.2.3 病虫害防治 及时防病3次，防虫4次，病害主要以两黑病、普通花叶病、赤星病为主，虫害全部采取生物防治的方法，虫害以地老虎、烟蚜、烟青虫和斜纹夜蛾为主。

1.2.4 移栽株行距 移栽株行距0.48 m×1.20 m，种植烟株17400株/hm2。

1.3 试验设计

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%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%，每档次选取5片烟叶测定其SPAD值。成熟度下(3～5叶位)、中(9～11叶位)、上(15～17叶位)3个部位各设3个成熟度，分别为M1、M2、M3，共计9个处理(表1)。在规范化栽培条件下，每处理分别选取360片烟叶按照当地密集烘烤工艺进行烘烤。

1.4 观察记载与测定

1.4.1 取样 移栽前用“五点法”取土样1 kg，做好样品标签，标明地点、农户、试验名称、GPS定位以及取样人员。

表1 各部位烟叶不同成熟度处理和主要外观特征

1.4.2 叶绿素测定 使用TYS-A叶绿素测定仪测定烟叶主脉对称两侧的叶尖、叶中、叶基6个点，将测定的SPAD值加权平均后为该叶片的SPAD值。

如果GB/T 17281-2016中规定的方法是和GB/T 13610-2014中所规定的方法一起使用，应把GB/T 13610-2014得到的未归一化结果与GB/T 17281-2016得到的结果相结合，体现在一个测试报告中。戊烷作为架桥组分时，样品气中碳数为n(6≤n≤16)的i组分摩尔分数按式(4)计算。

1.4.3 外观鉴定 根据烤烟国家标准(GB 2635─1992)以颜色、成熟度、结构、身份、油分、色度6项指标作为烤后烟叶外观质量评价指标。

1.4.4 经济性状调查 根据国标GB 2635─1992对烤后烟叶进行分级，统计等级结构和均价。

1.4.5 化学成分检测 烘烤结束后，烤烟各处理去青去杂并分别取1 kg进行常规化验。

1.5 数据处理

采用Excel 2007和SPSS 18.0软件对数据进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同部位不同成熟度与SPAD值之间的关系

烟叶叶面黄绿色面积百分比代表了烟叶的成熟度。从表2可以看出，不同部位烟叶均随着烟叶黄绿面积的增加，SPAD值呈下降趋势。说明SPAD值与烟叶成熟度呈负相关，与叶绿素含量呈正相关。在不同部位，相邻档次的叶面黄绿色百分比间的SPAD值均差异显著。说明通过TYS-A叶绿素检测仪能较灵敏地区分叶片10%黄绿色面积差异。

不同部位烟叶的相同叶面黄绿色百分比间的SPAD值也不同，除叶面90%和100%黄绿色时，中部叶SPAD值大于上部叶外，其余叶面黄绿色面积的SPAD值均呈现上部叶>中部叶>下部叶的规律，这表明不同部位间相同叶面黄绿色比例的SPAD值不具有可比性。

表2 鲜烟叶不同叶面黄绿百分比SPAD值

由表3可知，相关性分析结果表明，上、中、下3个部位的烟叶成熟度与SPAD值相关系数分别为-0.991、-0.988、-0.961，均存在显著负相关关系。因此，SPAD值可用于烟叶成熟度的判断。

表3 烟叶成熟度(叶面黄绿色面积百分比) 与SPAD值的相关性

2.2 不同部位不同成熟度烟叶外观质量的比较

烟叶的外观质量反映了其内在质量，是烟叶收购过程中分级的主要依据。成熟度不同，烟叶外观有差异。

由表4可知，下部叶不同成熟度烟叶外观差异主要表现在成熟度、身份和色度方面。XM3处理最优，分别在身份和色度方面比XM1和XM2处理高0.5分，总分分别比XM1和XM2处理高0.22和0.10分。

中部叶不同成熟度烟叶外观差异主要表现在油分、色度、结构和成熟度方面。其中油分、色度和结构均表现为CM2>CM3≥CM1处理，在成熟度方面表现为CM2=CM3>CM1处理。中部叶CM2处理最优，总分分别比CM3、CM1处理高0.35、0.47分。

上部叶不同成熟度烟叶外观差异主要表现在成熟度、结构和色度方面。在成熟度方面，BM2比其他处理高0.5分。在结构方面，BM3处理比其他处理高0.5分。在色度方面，BM1处理最低，比其他处理低0.5分。上部叶BM2处理最优，其次为BM3处理。

表4 各部位不同成熟度处理烟叶外观质量评价

2.3 不同部位不同成熟度经济性状的比较

经济性状是烤后烟叶的等级结构和均价体现，不同部位成熟度对烤后烟叶等级质量有一定的影响。由表5可知，烤后下部叶XM2上等烟比例较高，中等烟XM3较高，均价XM3处理最高，其次为XM2处理，XM1处理较差。中部叶CM2上等烟比例、均价最高，其次为CM1处理，CM3处理相对较差。上部叶BM2处理的上等烟比例、均价最高，其次为BM3处理，BM3处理在上等烟比例、均价等方面较其他处理相差较大，表现较差。

2.4 不同部位不同成熟度烟叶化学成分分析

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的影响。

由表6可知，在烟碱方面，南平市优质烟叶要求下、中、上部位烟叶的烟碱含量分别为(1.5±0.3)%、(2.1±0.4)%、(2.7±0.5)%，各处理下、中、上部位烟叶的烟碱含量分别为1.44%～1.66%、2.14%～2.21%、3.38%～3.64%，下、中部位烟叶各处理均在优质烟叶适宜值范围，上部叶略微偏高，但符合全国优质烟叶烟碱范围；在总糖方面，下部叶各处理均有偏高；糖碱比以中部叶各处理均偏高；在总氮、钾、氧化钾、两糖比和氮碱比方面，各处理均在适宜值范围内。

表5 不同采收成熟度烤后烟叶经济性状分析

表6 不同采收成熟度烤后烟叶化学成分的比较

3 结论与讨论

SPAD值与烟叶成熟度呈负相关，与叶绿素含量呈正相关，与徐照丽[14]、曾建敏[15]、崔俊[16]、李佛琳[17]等研究结果一致；不同部位间相同叶面黄绿色比例的SPAD值不具有可比性，与孙阳阳等[6]的研究结果一致。

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的主要参考指标[18]。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[6]。在本试验研究中，不同部位烟叶SPAD值均随着叶面成熟度的增加而降低，且SPAD值与叶绿素含量存在显著负相关关系，说明叶绿素测定仪检测的SPAD值可用于烟叶成熟度的判断。在本试验中，下、中、上3个部位鲜烟叶SPAD值分别为15.26～17.80、19.16～22.61、15.13～22.73的烤后上中等烟比例、均价均较高，烟叶外观质量较好，化学成分较协调。

综上所述，用SPAD值来判断烤烟成熟度，在烤烟品种K326的下部鲜烟叶SPAD值15.26～17.80、中部鲜烟叶SPAD值19.16～22.61、上部鲜烟叶SPAD值15.13～22.73时采收，烤后烟叶质量最佳，可为指导光泽烟区主栽烤烟品种适时采收提供技术支撑。