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去叶方式对皖南烟区烟叶等级结构和品质的影响

2023-10-30周初跃祖朝龙姜超强姚忠达王新锋朱启法阎轶峰马称心

江西农业学报 2023年8期
关键词:叶位烟区烟叶

周初跃,张 楠,祖朝龙,姜超强,姚忠达,孙 鹏,王新锋,朱启法,董 庆,阎轶峰,马称心,沈 嘉*

(1.安徽中烟工业有限责任公司,安徽 合肥 230031;2.中国烟叶公司,北京 100032;3.安徽省农业科学院 烟草研究所,安徽 合肥 230031;4.安徽皖南烟叶有限责任公司,安徽 宣城 242000)

随着我国烤烟产业的不断发展,卷烟工业对烟叶品质的要求越来越高。优化烟叶等级结构,保障烟叶质量,已成为一种可有效解决卷烟生产结构和原材料需求之间矛盾的重要途径。在我国,很多烟区上部烟叶的烟碱含量偏高、可用性差,烟叶产质量、经济效益及化学成分协调性之间存在矛盾[1-2]。为了保障烟叶生产持续稳定地发展,各烟区纷纷制定了相应政策和措施。因此,科学、合理地打顶去叶是当前优化烟叶等级结构,提升烟叶质量最有效、便捷的方法[3]。

目前,采用打顶去叶优化等级结构的方法有很多。不同的地理位置和生态环境孕育了不同的优化等级结构的方式。洋县烟区,打顶时去4片脚叶和上1片顶叶不予采烤,其烟叶产量虽然小幅度降低,但产值、等级质量结构的综合性能表现最好[4]。广南烟区,打顶时去3片脚叶和1片顶叶,其烟叶等级结构最优,产量稳定,产值最高,产值和上等烟比例均随打叶数量的逐渐增加而呈现先升高后降低的二次曲线的变化规律[5]。盐源烟区,打顶时去1片脚叶,15 d后去3片顶叶或弃采3片优化烤烟等级结构效果最好[6]。桂阳烟区,打顶时去3片脚叶、圆顶时去1片顶叶能有效提高烟叶质量[7]。邵阳烟区,打顶摘除2片脚叶、倒数第1炕时摘除1片顶叶的效果最好[8]。曲靖烟区,以封顶10 d后清除1片脚叶、采烤倒数第3炉时清除第2片顶部叶或封顶时清除2片脚叶、采烤倒数第1炉时清除1片顶部叶时的烟叶经济性状最好[9-11]。通过不同去叶方式调节库、源关系,在不同烟区也取得了较好的成效。

皖南烟区的烟叶以典型的焦甜香风格而深受卷叶工业企业的青睐,是安徽中烟“黄山”品牌卷烟高端原料的重要来源。随着皖南烟区植烟年限的延长,部分传统区域烟叶质量有所波动,近年来出现上部叶比例偏高、组织结构僵硬、身份偏厚、含钾量偏低等质量问题。同时,在生产和收购时也发现烤后青杂烟比例较高,烟叶损失较大,导致了烟农收益的降低和资源的浪费。针对这些问题,相关研究人员在皖南烟区也做了一些工作以改善烟叶品质。张永安等[12]指出,云烟85在30%中心花开放时打顶,留叶数16片,能有效地改善上部烟叶的理化特性,提高上部烟叶的可用性;薛琳等[13]指出,云烟97在50%中心花开放打顶,留叶14~16片时的烟叶具有较高的产量和质量;张蕴睿等[14]提出,K326初花打顶,留叶16片,可以有效地提高烟叶产值、均价和上等烟比例。这些研究大部分从烟叶的农艺性状、经济性状、等级结构、化学成分、外观质量、感官质量等方面进行了分析和研究,很少从烘烤后正/副组烟叶比例的角度来分析。

本研究针对皖南烟区的烟叶特性,设置了去叶时间、去叶数量2个因素,从提升正组烟叶比例,减少烟叶生产损失,优化烟叶等级结构的目的出发,分别对烤后烟叶的产值和产量,每个叶位正/副组烟叶比、部位特征、等级结构、化学成分和感官质量等进行分析,以探索和制定合理的优化烟叶等级结构的方式,以期为皖南烟区烟叶生产提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验田概况

于2020年在池州东至县进行大田试验,品种为云烟87,试验地的土壤基本理化性状:pH值5.28、有机质12.5 g/kg、碱解氮71.3 mg/kg、速效磷22.5 mg/kg、速效钾105.2 mg/kg。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验设下部叶去叶时间、去叶数量2个因素,中心花开放50%时打顶。去叶数量:去3片脚叶用A表示,去4片脚叶用B表示;去叶时间:打顶前7 d用1表示,打顶当天用2表示,打顶后7 d用3表示。其中,A1:打顶前7 d+去3片脚叶;A2:打顶当天+去3片脚叶;A3:打顶后7 d+去3片脚叶;B1:打顶前7 d+去4片脚叶;B2:打顶当天+去4片脚叶;B3:打顶后7 d+去4片脚叶。以A3处理(打顶后7 d+去3片叶为当地惯用方法)作为对照。设3次重复,小区长宽为10.0 m×4.8 m,4行区,小区总面积864 m2。

1.2.2 样品标记 在每个小区随机选取10株具有代表性的烟株,去叶前对烟株进行挂牌标记,标牌挂于每片烟叶的叶柄处,自下而上标记叶位,最下部叶标记为1,云烟87在东至烟区留19片叶,这样总共标记到19。采收时连同标牌采下,编秆烘烤。

1.2.3 数据与样品的采集 记录各小区烟叶成熟日期;上部叶定型后,每小区选择长势均等的5株,测定其中、上部叶的叶长、叶宽及单叶重;烟叶成熟后按照小区分别采收、挂牌编秆、烘烤分级、计产;分级计产后,选取中部叶(C3F)、上部叶(B2F)500 g左右,用于检测其感官质量和化学成分。

1.2.4 感官质量检测 选取具有代表性的烤后C3F和B2F烟叶,将烟叶样品切丝并制成卷烟后,参照Jiang等[15]的方法进行感官质量评价。

1.2.5 烟叶化学成分检测 选取具有代表性的烤后C3F和B2F烟叶,烘干至恒重,研磨粉碎过筛,按照行业标准规定的方法测定:烟叶总糖和还原糖含量的测定参考YC/T 159—2019,总氮含量的测定参考YC/T 161—2002,总植物碱含量的测定参考YC/T 468—2013,钾含量的测定参考YC/T 217—2007,氯含量的测定参考YC/T 162—2011。

1.2.6 数据处理 使用Excel 2010软件进行数据统计分析,SPSS 22.0软件进行方差分析,SigmaPlot软件绘制图表。

2 结果与分析

2.1 不同去叶方式对烟叶总体产值、产量和正/副组烟叶比例的影响

A3和B3是常规去叶时间,分别作为对照组。由表1可知,A1的正组烟产量较A3提高了88.65 kg/hm2,产值提高了7130.14元/hm2,正组烟比例升高,副组烟叶比例降低8.88个百分点。B1的正组烟比B3提高了513.75 kg/hm2,产值提高了11510.70元/hm2,正组烟叶比例升高,副组烟叶比例降低14.23个百分点。A1和B1的正组烟产量和产值均明显高于对照组,而副组烟叶比例明显降低。由于副组烟叶比例下降,正组烟叶比例升高,使得烟叶整体等级结构得到提升,烟叶整体质量偏高,在产量提升幅度不大的情况下,产值得到了显著的提升。

表1 不同去叶方式对烟叶总体产值、产量和正/副组烟叶比例的影响

为了更精细地了解优化去叶方式,分别对 3个部位烟叶的正/副组烟比例进行了分析,由表2可知,A组(去 3片脚叶):A1的上部叶的正组烟叶比例升高,副组烟叶比例降低,降幅为 7.24个百分点;中部叶的正组烟叶比例上升,副组烟叶比例下降,降幅为10.20个百分点;下部叶的正组烟叶比例上升,副组烟叶比例下降,降幅为 8.87个百分点。A2的上、中和下3个部位的正组烟叶比都低于对照,效果不佳。B组(去 4片脚叶):B1和 B2处理均优于对照组。B1的上、中、下部叶副组烟比例在所有处理中最低,与对照相比降幅分别为12.90、14.49和13.82个百分点。B2的上、中、下3个部位副组烟叶比例分别比对照降低1.72、3.63和2.72个百分点。B3与对照A3差异不大。

图1 不同处理的正/副组烟叶及不同部位烟叶的比例

表2 3个部位正/副组烟叶的比例 %

对每个叶位正/副组烟叶比例的比较分析可知(图2),B1处理的副组烟叶最少,其次是B2、A1、B3、A3和A2。去3片脚叶处理时,与常规去叶方式比较,打顶前7 d去叶,中部烟叶等级比例增加、上部叶下部叶等级比例有所降低,总副组烟叶比例显著降低,是由于3个部位的副组烟叶都降低所导致的;打顶当天去叶,3个部位副组烟叶比都升高,总体副组烟叶占比增加。去4片脚叶处理时,与常规去叶方式比较,打顶前7 d去叶,上、中、下3个部位烟叶等级比例均增加,3个部位副组烟叶比均降低,总副组烟叶比显著降低;打顶当天去叶,中部叶等级比提高,上、下部位烟叶等级比降低,3个部位的副组烟叶比例均有所降低,整体副组烟叶比例降低,总体上没有打顶前7 d的提升效果好。打顶前7 d去叶数量比较,去4片脚叶较去3片脚叶处理的中、下部烟叶等级结构有所提高。

图2 不同处理的不同叶位正/副组烟叶比例

2.2 不同去叶方式对烟叶单叶重和等级结构的影响

对不同去叶方式的单叶重和等级结构进行分析(表3和表4),结果表明:去3片脚叶时,A1的第7和第8叶位由下部叶转为中部叶,且单叶重高于对照组A3;A1和A2的上部叶单叶重低于A3;A2的中部叶和下部叶单叶重变化不大。去4片脚叶时,B2的第9叶位由下部叶转变为中部叶,B1和B2的中部叶单叶重均高于B3。且B1的中部叶的第10~14叶位单叶重显著高于B3和B2。

表3 不同处理不同叶位烟叶等级结构的比较

表4 不同处理不同叶位单叶重的比较 g

对比2种去叶方式时发现(图3),去3片脚叶处理的总叶重大于去4片脚叶,特别是对上部叶的影响最大;A1去叶方式的等级结构最优,下部叶转变为中部叶的数量最多,所以中部叶占比最大,且叶片重量最大。

图3 不同处理方式3个部位烟叶总重的比较

2.3 不同去叶方式对烟叶化学成分的影响

由图4可知,不同去叶方式对各部叶位烟叶的化学成分均有影响。在总糖含量方面,A1处理的上部叶的总糖含量降低,中、下部叶的总糖含量变化不大;A2处理对12~15叶位的影响较大,总糖含量急速降低;B1和B2处理不同叶位的烟叶总糖含量差异不大。在钾含量方面,去3片脚叶处理的不同部位烟叶的钾含量差异不大,但去4片脚叶处理在不同时间去叶之间的差异较为明显;B1打顶前7 d去叶,除第8叶位,其他叶位的钾含量全部得到了提高,上部叶和中部叶尤为明显。在烟碱含量方面,叶位由上到下逐渐降低,去3片脚叶,以A2处理的中上部和中部叶位的烟碱含量明显高于对照组A3,A1处理的中下部烟叶烟碱含量明显高于A3,其他处理之间差异不明显;去4片脚叶,B1处理除第7和19叶位的烟碱低于对照组B3外,其他叶位几乎均有所提高。在氯含量方面,去3片脚叶,以A1处理对中上部烟叶氯含量的影响较大,且得到了显著提高;去4片脚叶,对中部和上部叶位氯含量的影响也大,B1和B2均显著高于对照组B3。在总氮含量方面,A1处理上、中部叶的总氮含量均高于对照组A3下部叶与对照组持平;A2处理除第19和18叶位的含量稍低外,其他叶位均高于对照组A3和A1。B1处理除第19叶位外,其他叶位全部低于对照组B3;B2处理上部叶前几个叶位稍高,其他叶位均低于对照组B3。在两糖差方面,A1处理除第5叶位外,其他叶位均低于对照组A3,A2处理所有叶位均低于对照组A3;B1处理除第11和5叶位低于对照组B3外,其他叶位全部高于对照组B3,B2处理所有叶位均高于对照组B3。在糖碱比方面,去3片脚叶或去4片脚叶,B2处理方式的糖碱比变化明显,在中下部叶位均高于对照组B3,而B1处理总体都低于对照组B3。在氮碱比方面,去3片脚叶处理,去叶时间提前能提高上部叶位的氮碱比,A1降低了中下部叶位氮碱比,A2处理提高了中下部叶位氮碱比;去4片脚叶处理,提前去叶时间,B1处理降低了氮碱比,B2处理则提高了氮碱比。在钾氯比方面,去3片脚叶和去4片脚叶时,提前去叶时间均能降低了钾氯比,特别是去4片脚叶处理。

2.4 不同去叶方式对烟叶感官质量的影响

由表5可知:在去叶数量方面,上部叶去4片脚叶处理的感官质量综合评价高于去3片脚叶处理,而中部和下部叶的去3片脚叶处理的感官质量综合评分高于去4片脚叶处理。在去叶时间方面,提前去叶有利于提升烟叶感官质量,提升上部叶A1的香气质和B1的细腻度;提升中部叶A1、A2的香气量,B1的香气质和细腻度;提升A2的香气量、圆润度、余味和甜度,提升B1和B2的香气质、细腻度和圆润度。综合评价,无论是去3片脚叶还是4片叶,去叶时间提前均能提高烟叶的感官质量,对于上部叶来说,以B1处理最佳;对于中、下部叶而言,以A2处理最佳。

表5 各处理烟叶的感官质量评价结果 分

3 讨论

适当地去除底部或顶部烟叶,能有效地优化烟叶等级结构,提升烟叶质量[6,16]。在本研究中,通过对烤后烟叶正/副组烟叶化学成分的分析发现,打顶前7 d去3片脚叶是最优的去叶时间,打顶前7 d去4片脚叶是最优的去叶方式,对比这2种最优的处理方式可知,打顶前7 d去4片脚叶的处理方式,其上、中、下3个部位副组烟叶均明显低于去3片脚叶,说明打顶前去脚叶有利于降低副组烟叶的比例,提高烟叶质量。打顶前7 d去4片脚叶作为副组烟叶比例最小的去叶方式,其上部叶副组烟叶比例的降幅最大,中、下部叶次之。究其原因,中、下部叶本身的质量较好,提升空间较小。

去叶或减库能调控库—源比例,会改变相邻叶位或其他部位叶片同化物的输出功能[17-18]。在相同去叶时间的情况下,去3片脚叶比去4片脚叶方式的烟叶等级结构更优。下部叶去除过多,会增加第7、8叶位同化物输出功能,使得叶片内含物减少,单叶重降低,烤后烟叶表现为下部叶特征。去除底部3片比去4片脚时的下部叶整体单叶重要大。在去叶数量相同的情况下,打顶前7 d去叶处理的烟叶等级结构和单叶重最佳。增加去除下部叶数量,烟叶等级结构提升,以最优打顶前7 d去叶比较,去4片脚叶处理提升了中部叶的单叶重。综合比较烤烟的产质量,以打顶前7 d去3片脚叶的效果最优。

去除下部3片叶能显著改善烟叶化学成分,烟叶综合质量表现较好[19]。在本试验中,去叶时间和去叶数量对烟碱含量均有影响,去4片脚叶的烟碱含量整体低于去3片脚叶。上部烟叶碱含量过高一直是生产上需要解决的问题[1-2],在本试验中,打顶前7 d去叶可以降低顶端上部叶烟碱含量,并增加中下部烟叶烟碱含量,这样可以改善烟叶整体品质。去4片脚叶对烟叶钾含量的影响大于去3片脚叶,打顶前7 d去4片脚叶能显著提高所有叶位的钾含量。烟叶中两糖差与香气质、香气量、余味、杂气、刺激性、评吸总分呈显著正相关关系,两糖差越小,烟叶品质越佳[20]。打顶前7 d去3片脚叶,能明显降低两糖差,提升烟叶等级质量。优质烟的氮碱比要小于1,提前去叶能降低氮碱比,特别是提前7 d打顶去叶,能显著降低烟碱比,提高优质烟叶的比例。综上,去叶时间提前,特别是打顶前7 d去叶,在优化烟叶内部化学成分上有明显提升,协调性更优,有利于改善烟叶品质。

感官质量评价是对烟叶质量优劣的评价标准之一。留叶数的多少不但决定着产量的高低,而且对烟叶的品质影响很大[21-22]。留叶多则总产量高、叶片薄、色泽淡、香气差;留叶少则叶片厚、颜色深、劲头和刺激性大[23]。在本研究中,去叶数量对上、中、下3个部位的影响不一致,去叶数量多的能提升上部叶感官质量,降低中、下部烟叶的感官质量。关于打叶时间对烤烟品质影响的研究较少。有报道认为打顶时应及时清除下部3片叶,圆顶时及时打掉上部1片顶叶的方法,能使烤烟增产增质[4,7]。本研究指出,提前去叶能有效提高烟叶的感官质量,增加烟叶的香气质和细腻度等。对于上部叶,打顶前7 d去叶的效果最佳;对于中、下部叶,打顶当天去叶方式的效果最佳。

4 结论

去除底部脚叶是改善烟叶产量、质量的最便捷有效方法。去除烟叶数量和去除时间提前能有效协调和优化烟叶等级结构,提升烟叶品质。本研究结果表明,采用打顶前7 d去叶能有效降低副组烟叶比例;打顶前7 d去3片脚叶能优化烟叶的等级结构,提高中部叶的比例,增加单叶重和烟叶的产值;提前去叶能有效改善烟叶化学成分,降低上部叶烟碱含量,提升钾含量,减小两糖差,改善烟叶品质。总之,在皖南东至地区,栽培云烟87,以打顶前7 d去4片脚叶的方式,在降低副组烟比例,提高烤烟的产量、产值、上部烟叶品质的效果最优;以打顶前7 d去3片脚叶的方式,对优化烟叶等级结构,提升中下部烟叶品质的效果最优。

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