摘除田间不适用鲜烟叶对烤烟影响的研究进展
2021-06-17冯翔
冯翔
摘 要:目的:明确田间摘除不适用鲜烟叶这一技术对烤烟的影响,以期为该项技术的应用提供理论依据。方法:根据目前已有的研究,分析了不同处置方法对烤烟的理化性状、经济效益和评吸性状等方面的影响。结果:现有的研究仅是针对理化性状、经济效益或评吸质量中的一种,提出最佳的处置方式,并且由于实验条件不同而无法得出统一的结果,为生产提供标准的操作指南。结论:今后的研究方向应为寻找使各类指标都较理想的田间不适宜鲜烟叶的处置方法,并且分不同自然条件或栽培品种提出适宜方案。
关键词:田间不适用鲜烟叶;处置方法;理化性状;经济效益;评吸性状
中图分类号 S572文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)10-0049-04
The Effect of Removing Unsuitable Fresh Leaves of Flue-cured Tobacco
FENG Xiang
(Hanzhong Tobacco Company Lueyang County Branch, Hanzhong 724300, China)
Abstract: Objective: This research is for clarifying the effect of the technology in field inapplicable fresh tobacco leaves on flue-cured tobacco, and providing scientific theoretical basis and technical support for the technology. Method: Based on the existing studies, the effects of different treatment methods on the physical and chemical properties, economic benefits and smoking characteristics of flue-cured tobacco were analyzed. Results: The existing studies only put forward the best disposal method for physical and chemical properties, economic benefits or smoking traits, and the results could not get unified because of different experimental conditions, resulting in no standard operating guidelines for production. Conclusion: In the further study, the research direction should focus on finding the disposal methods that fit all ideal indexes and suitable for the field inapplicability and fresh tobacco leaves and putting forward appropriates disposal method according to different natural conditions or cultivated varieties.
Key words: The field inapplicable fresh tobacco leaves; Disposal methods; physical and chemical traits; Economic benefits; Smoking traits
不適用烟叶通常是指不适用卷烟工业生产的烟叶,多因缺少光照、发育不良、叶片过熟、长度过短、病斑过多等原因而造成其烤后质量差或无烘烤价值[1]。通过在田间处理和消化不适用鲜烟叶,可达到优化田间群体空间资源配置及烟株生长发育条件的目的,是促进烟叶质量提升、增强卷烟原料供给能力、缓解工业库存压力的有效的技术手段[2]。但由于肥水条件、栽培品种、生产技术及大田管理等方面的差异,不同烟区对于优化不适宜烟叶的时机及叶片数量标准存在较大的差异。现有技术流程主要依据生产经验总结而来,缺乏系统、科学的理论支持[3],无法形成广泛适用的操作标准。本文基于已有的研究,综述并分析了摘除田间不适用烟叶对烤烟理化性状、经济效益和评吸性状等的影响,以期为生产上优化烟叶结构配套技术提供理论依据。
1 摘除不适用烟叶对烤烟物理性状的影响
植株是一个整体,各器官的形态、结构与生理功能具有相互协调、相互促进和相互影响的特点[4]。因此,消除不适宜烟叶必然会引起其他组织或器官的变化,从而改变其物理性状,进而影响生长发育。而不同叶位的单叶重、叶面积、叶片厚度及开叶度等一些物理性状可以很好地反映烟株的生长、发育和营养状况[3]。
刘领等[5]研究表明,烤烟上部烟叶数量占整株烟叶的30%以上,产量贡献率达30%~40%,口感浓郁,香气饱满,是卷烟配方的重要的原材料。目前,我国上部烟叶在卷烟配方中的使用率远低于国外的40%,在很大程度上受我国烤烟上部烟叶开片度低、叶片偏厚、组织结构过密的等影响[6]。已有大量的研究表明,通过消除不适宜鲜烟叶可以显著改善群体生长环境,协调个体养分供给[7],提高烤烟上部叶开片度[8],而不同的打叶数量和打叶时机对上部烟叶影响存在差异[9]。李伟等[10]研究发现,上部烟叶的单叶重主要由摘除下部叶的数量和时机控制,而上部烟叶的叶面积、叶片厚度、叶密度和含水率等指数主要受摘除下部烟叶的叶片数量影响。周俊学等[11]研究表明,打叶数量对上部烟叶的叶面积影响显著,随着留叶数量增多,上部烟叶叶面积逐渐减少,开片度降低,这与申宴斌等[12]、阎超等[13]的研究结果一致。黄一兰等[14]研究认为,提早进行不适用烟叶处理、减少了留叶数,能够增加上部烟叶的叶面积,促使叶片厚度增加;延迟进行不适用烟叶处理增加了留叶数,会导致叶片小且薄。
在具体摘叶数量和时机的研究中,赵芳等[8]研究认为,清除田间最底部2片不适用烟叶最利于其他叶位的叶片增长、增宽,促进开片。王玉胜等[3]研究表明,打顶后1d摘除下部烟叶后,第10叶位(中部)和第16(上部)的烟叶在叶面积、单叶重方面均优于其他摘叶时间;而摘叶时间相同的情况下,摘除5片下部烟叶的烟株在单叶重方面优于摘除2片下部烟叶的烟株,但降低了产量和产值。这可能由于田间摘除下部不适用烟叶减少了其对烟株整体的养分徒耗,改善了烟株的生长发育条件,增强了上部烟叶的光合性能,提高了烟株碳氧代谢水平,从而促使上部叶片开叶进行光合作用。然而,上官力等[15]研究表明,与正常留叶相比,打顶后进行不适用烟叶处理不利于上部烟叶的伸展,而对下部烟叶和中部烟叶的影响较小。这一相反结果可能由于烟区自然条件及品种差异造成的。
2 摘除不适用烟叶对烤烟化学性状的影响
烟叶中的总糖、还原糖、烟碱、总氮、氯、钾及糖碱比、两糖比和钾氯比等一些化学衍生物的含量及比例,决定着烤烟的风格和质量,也影响着烟叶的工业可用性,已成为烟草行业质量评价的常规指标[16]。这些化学成分的指标多,且每一个指标都有自己的适宜范围,只有各指标相协调,才能提升烤烟的品质[17]。
王建伟等[18]研究表明,总氮、氯含量和两糖比是影响烟叶评吸质量的主要指标,其中,降低总氮及淀粉含量,升高总糖含量对烟叶评吸质量、烟叶品质有明显的改善作用。降低叶片中的淀粉含量及升高总糖含量主要是通过水解和磷酸化途径实现,而两者的第一步均是靠淀粉酶催化完成,因此提高淀粉酶活性对烤后烟叶的化学成分协调有促进作用[19]。张潇骏等[20]研究表明,随着摘除下部不适宜烟叶数量的增加,淀粉酶活性逐渐升高。李冬等[21]的研究得到了相似的结果,发现下部烟叶、上部烟叶和中部烟叶的淀粉酶活性随着摘除不适用烟叶数量增加,分别出現了降低、升高和先降低后升高的趋势。同时,与一次留叶相比,二次留叶使得中部烟叶的淀粉酶活性降低。而降低总氮含量则是通过氮素同化途径实现,其限速酶为硝酸还原酶,因此该酶的活性很大程度上反映了烟株氮素代谢的强弱[22]。李冬等[21]研究表明,随着摘除不适用烟叶数量的增加,各叶位硝酸还原酶活性均升高,且在烟株的生长发育中使得总氮含量持续降低,促进氮素向烟碱合成的方向转化。然而,邓小华等[23]的化学成分模糊分析试验却得到了相反的结果,发现摘除下部不适用烟叶后,上部烟叶的总氮和钾含量显著升高,这一结果与江厚龙等[24]的研究一致。光合作用对于烟株生长发育和产量形成具有重要意义,叶片中叶绿素含量与烟株的光合作用能力密切相关,随着叶绿体解体,叶绿素含量降低,叶片落黄,光合速率降低[23]。李冬等[21]研究结果表明,随着摘除不适用烟叶数量的增加,相同部位的烟叶净光合速率及叶绿素含量均显著升高。同时,随着摘除不适用烟叶数量的增加,上部烟叶的净光合速率和叶绿素含量升高明显。江厚龙等[24]研究也表明,摘除下部不适宜烟叶能增加叶绿素含量、提高净光合速率和蒸腾速率、延缓光合功能衰退周期和提升烟株根系活力,且这一效应随摘除叶片数量的增加而增强。这种现象可能与摘除部分烟叶后改善田间通风及光照条件等因素有关。
在最适摘叶数量和摘叶时机的研究中,刘领等[5]证明了摘除下部4~6片不适用烟叶能够显著提升上部烟叶硝酸还原酶、淀粉酶和转化酶活性,提高叶绿素含量与光合性能。李德仑等[16]研究表明,大田生育期80d摘除4片、6片不适宜烟叶以及大田期生育90d摘除4片、6片不适用烟叶等4个处理均表现出高含糖量和低氮的特点。
3 摘除不适用烟叶对烤烟经济性状的影响
田间摘除不适用烟叶后对于烤烟的经济效益提升明显,其主要原因在于:摘除不适用烟叶后,烟用物资、用工量和燃料成本减少以及烤后质量提升带来的单价增加,部分地区烟农还能获得相应的补贴[25]。目前,已有许多相关研究的报道,例如,王玉胜等[3]发现,打顶后1d摘除下部叶的处理,第10叶位(中部)和第16(上部)的烟叶在烤后烟叶的产量、产值和上等烟比例方面均优于其他摘叶时间。而摘叶时间相同的情况下,摘除5片下部叶时烟株上等烟比例优于摘除2片下部叶,上部烟叶的比例也增加了1.8%~3.2%,但产量产值下降;随着摘除下部不适用烟叶的时间推迟,上部烟叶比例降低,而中、下部烟叶比例增加。李冬等[21]的研究表明,打顶时一次性摘除4片下部叶,留18片叶的处理可使烤烟等级结构达到最优,产量和产值也较高。冯玉龙[26]在关于摘叶数量的分析中发现,打顶时摘除3片下部叶和1片上部烟叶对提升中部烟叶比例有明显的作用;对摘叶时间的分析发现,摘叶时间越早,上部烟叶比例越高,且摘除5片下部叶处理相对于2片叶的处理得到的上部烟更多。这可能由于摘叶时间越早、摘除叶片数越多,上部烟叶吸收的养分越多,光合作用越强,导致上部烟叶比例越高。上官力等[15]研究表明,打顶后烟叶产量虽然略有下降,但增加了中上等烟比例,打顶后30d进行上部不适用烟叶处理所获得的产值最高,2年产值分别较正常留叶增加11.40%和4.24%。同时,田间摘除不适用烟叶可以改善通风透光条件,降低湿度,使得病害发生条件不易满足,通过改善烟株营养状况,还有助于烟株提高抗病性[27],一定程度上也能增加产值。林锐峰等[28]研究表明,摘除2片上部烟叶和2片下部烟叶使得赤星病、青枯病和黑胫病的发病率分别下降2.1%、10.1%、18.5%,病情指数也有所下降。
然而,摘除不适宜烟叶也需要因地制宜确定摘叶数量和时机,否则会使产值下降。已有研究表明[29],摘叶时间过早或过迟均会对烤烟的经济性状产生负面效应,不利于提高烟叶等级结构和部位结构。而在摘叶数量方面研究表明[21],摘除不适用烟叶量数过多会导致烟株有效叶片数过少,单价虽有所升高但产量不足,从而使其产值下降;而摘除不适用烟叶数过少,会导致中上部烟叶发育不良,开叶度差,上等烟比例明显降低,从而无法满足卷烟工业对优质烟叶原料的需求。因此,在生产实践中,不能为了片面追求降低低次等烟比例而盲目摘除过多的下部烟叶,导致上部叶烟叶质量和整体等级结构下降,而应根据产区实际条件确定摘叶时间和摘叶数量,既要有利于提升烟叶的等级结构,也要兼顾烟农收入不下降。
4 摘除不适用烟叶对烤烟评吸性状的影响
烤烟的感官质量指标包括香气特性、烟气特性、口感特性和外观特性等,主要由香气质、香气量、浓度、杂气、刺激性、余味和灰色等一些参数来衡量,而其中最能评价烟叶评吸质量的重要指标之一就是香气物质[30]。研究表明[31],摘除不适用烟叶后,烟株其他叶片的养分供给会发生相应的变化,产生的化学物质的成分及含量也有所变化,从而影响了香气物质的积累,带来了评吸质量的提升。
米兰等[30]关于摘除不适用烟叶与烤后烟叶化学成分含量的相关分析发现,化学成分中对烟叶感官评吸的影响从大到小依次为:总糖>还原糖>两糖比>糖碱比>氮碱比>钾氯比。关于摘除不适用烟叶的数量和时机对评吸性状影响的研究中,王玉胜等[3]试验表明,打顶后1d摘除下部2片不适用烟叶后,C3F和B2F等级烟叶的评吸质量最好;而摘除下部5片不适宜烟叶后,B2F等级烟叶感官质量最差,主要表现为香气量少、香气质差、杂气和刺激性强。李德仑等[16]研究发现,大田生育期80d摘除4片、6片不适用烟叶以及90d摘除4片、6片不适用烟叶等4个处理均表现香气质好,香气量足,浓度好,刺激性小,余味舒适的特点。江厚龙等[32]系统地分析了摘除下部不适用烟叶的数量对烟叶香气特性的影响,结果显示,摘除下部3片不适用烟叶能同时增加上部烟叶和中部烟叶的果香味和清香味,并且提升了香气量和香气质,而摘除2片和4片叶时上部烟叶和中部烟叶的香气量和香气质却不能同时增加,而只能出现了“一增一减”的结果,因此认为摘除下部3片不适用烟叶对评吸质量的提升效果最好。
5 展望
优化烟叶结构是国家局针对工业企业烟叶库存和烟叶质量不平衡矛盾提出的一项重要的工作措施[33]。田间摘除不适用烟叶可以通过优化烟株生长发育的条件,平衡田间群体空间资源配置来提升烤烟产品的内在品质,是一项重要的技术手段[34]。然而,烟株各器官的形态、结构和生理功能之间有着密切联系,田间摘除部分烟叶必然对其整体的生长发育、物质代谢产生影响,进而影响烤后烟叶的产量、品质和口感。因此,了解摘除不适用烟叶不同处置方法对于烤烟各类性状的影响,有利于综合评估其效益,对于生产实践中科学地优化不适用烟叶具有重要意义。
现有的研究已得出许多田间不适用鲜烟叶的处置方法[3,5,8,15,16,28,31],但其结果多是基于提高烤烟理化性状、经济效益或评吸质量中的某一种指标而得出,鲜有对烤烟综合质量提升的系统研究。此外,以上试验研究在不同自然条件、栽培品种和生产管理方式上均有所不同,造成了最佳的摘叶数量和摘叶时机的结论上的差异。因此,在今后的研究中要做到统筹兼顾,寻找使各类指标都较理想的处置方法,并且分不同自然条件和栽培品种提出适宜方案。
参考文献
[1]董占能,白聚川,张皓东.烟草废弃物资源化[J].中国烟草科学,2008(01):39-42.
[2]董杏梅,杨军慧,杨中义,等.不适用烟叶处理中存在的问题及其解决措施[J].湖南农业科学,2013(23):41-44.
[3]王玉胜,张海伟,何宽信,等.不适用下部烟叶摘除法对江西烤烟部位结构和烟叶经济性状的影响[J].广东农业科学,2018,45(6):8-13.
[4]HIGUCHIT T.Lignin biochemistry,Biosynthesis and Biodegradation[J].Wood science and Technology,1990,24:23-63.
[5]刘领,李冬,申洪涛,等.摘除不适用叶与喷施光碳核肥对烤烟上部叶生理代谢及品质的影响[J].烟草科技,2019,52(02):25-32.
[6]蔡宪杰,刘茂林,谢徳平,等.提高上部烟叶工业可用性技术研究[J].烟草科技,2010(06):10-17.
[7]聂荣邦,韦建玉,汪少波,等.烤煙上部叶遮荫处理对田间小气候及烟叶质量的影响[J].作物研究,2013,27(06):611-613.
[8]赵芳,史燕平,查洪波,等.田间不适用鲜烟叶不同处置方法对烤烟农艺性状及产质量的影响[J].安徽农业科学,2013,41(19):8112-8113.
[9]孙玉晓,彭五星,向邦楚,等.宣恩县烤烟不适用烟叶处理存在的问题及建议[J].现代农业科技,2013(19):70-71.
[10]李伟,邹凯,周清明,等.田间摘除不适用鲜烟叶数量和时期对上部烟叶物理性状的影响[J].湖南农业大学学报(自然科学版).2016,42(02):142-146.
[11]周俊学,王艳芳,刘杉,等.留叶数目和方式对烤烟生长及光合特性的影响[J].湖北农业科学,2016,55(22):5868-5874.
[12]申宴斌,刘彦中,马剑雄,等.不同留叶数对烤烟新品种NC297生长及产质量的影响[J].中国烟草科学,2009,30(06):57-60.
[13]阎超,付懿,张加征,等.不同打叶数对烤烟综合性状的影响[J].农学学报,2013(02):57-60.
[14]黄一兰,王瑞强,王雪仁,等.打顶时间与留叶数对烤烟产质量及内在化学成分的影响[J].中国烟草科学,2004(04):18-22.
[15]上官力,任晓红,李贤慧,等.不同时间处理上部不适用烟叶对烤烟产质量的影响[J].湖北农业科学,2017(09):1695-1699.
[16]李德仑,李振华,李明,等.采摘时间与采摘叶片数对烤烟不适用下部叶可用性的影响[J].贵州农业科学,2016,44(12):50-52.
[17]邹凯,于庆涛,邓小华,等.田间不适用鲜烟叶消化处理数量和时期对上部烟叶化学成分的影响[J].中国农学通报,2016,32(34):30-34.
[18]王建伟,刘海轮,段卫东,等.环秦岭植烟区烟叶主要化学成分特征及其与评吸质量的关系[J].烟草科技,2016,49(02):7-13.
[19]王传义,孙福山,王廷晓,等.不同成熟度烟叶烘烤过程中生理生化变化研究[J] .中国烟草科学,2009,30(30):49-53.
[20]张潇骏,王万能,谭兰兰,等.不同烘烤工艺对烟叶淀粉含量及淀粉酶活性的影响[J].烟草科技,2015,48(05):57-60.
[21]李冬,周俊学,刘领,等.摘除不适用烟叶数量与方式对烤烟生理特性及产质量的影响[J].贵州农业科学,2018,46(05):19-24.
[22]张新要,李天福,刘卫群,等.配施饼肥对烤烟叶片含氮化合物代谢及酶活性的影响[J].中国烟草科学,2004,(03):31-34.
[23]邓小华,肖志君,于庆涛,等.田间摘除不适用鲜烟叶对烤烟化学成分影响的模糊分析[J].吉林农业大学学报,2016,38(04):391-397.
[24]江厚龙,许安定,陈代明,等.不同鲜烟叶田间优化数量对烤烟生理特性及经济性状的影响[J].中国烟草学报,2014,20(05):43-50.
[25]王飞,顾勇,夏春,等.不适用烟叶田间处理对经济收入的影响[J].现代农业科技,2012(20):23,26.
[26]冯玉龙.田间烟叶结构优化措施对烤烟产质量的影响[D].广州华南农业大学,2016.
[27]朱启法,张国英,季学军.烤烟不同留叶数与农艺性状、经济性状的相关关系研究[J].安徽农学通报(下半月刊),2009,15(18):96-98.
[28]林锐峰,刘丽,贾春雷,等.打除不适用鲜烟叶对烤烟农艺性状和病害的影响[J].湖北农业科学,2017,56(05):897-899.
[29]李洪勋.不同施氮量和密度對烤烟产量和质量的影响[J].吉林农业科学,2008(03):22-26.
[30]米兰,熊珍,秦瑜,等.工业不适用烟叶打叶复烤内在品质改善研究[J].湖北农业科学,2016,55(19):5144-5147.
[31]赵铭钦,杨磊,李元实,等.不同施氮水平对烤烟中性致香成分及评吸质量的影响[J].云南农业大学学报,2009,24(01):16-21.
[32]江厚龙,陈中玉,许安定,等.摘除下部不适用烟叶对烤烟中性致香物质含量的影响[J].中国烟草科学,2014,35(04):16-21.
[33]唐国强,刘坚志.优化烟叶等级结构,提高优质烟叶有效供给能力[J].中国种业,2011,(S2):13-14.
[34]于永靖,周树云.烤烟烟叶结构优化配套栽培技术研究[J].现代农业科技,2012(06):50-52,57.
(责编:张宏民)