一次性采收中部6 片烟叶的田间成熟特征及烤后质量研究

李思军，郑宏斌，毕一鸣，江智敏，田雨农，郝贤伟，章 程，侯建林，吴文信，朱 林，邓小华

（1.湖南省烟草公司郴州市公司桂阳县分公司，湖南 桂阳 424400；2.浙江中烟工业有限责任公司，浙江 杭州310008；3.湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128）

烟叶成熟度是决定烤烟品质的核心要素[1]，提高烟叶成熟度的基础是把握好适宜的鲜烟叶采收成熟度。当前，烟叶采收成熟特征主要依靠人的感官识别，包括落黄明显、主支脉发白、容易采摘、采摘时声音清脆等[2]。不同采收方式、不同部位、不同品种的适宜鲜烟叶采收成熟特征有区别，陈刚等[3]研究认为，较常规多次采收，延迟5 d 采收的烟叶符合烤烟上部叶一次性采收的最适成熟特征；刘辉等[4]研究认为，下部叶叶面60%黄绿色、中部叶叶面70%黄绿色、上部叶叶面80%黄绿色时，烟叶充分成熟且最适采收；张希[5]研究认为，河南烟区5 个烤烟品种的适宜采收成熟度均不一致，要根据采收方式、品种、部位等因素差异来制定适宜的采收方案。采摘叶片对烟株是一种伤害胁迫[6]，能够引起烟株代谢改变，影响烟叶化学成分和外观质量。石秋梅等[7]研究认为，烟叶采摘次数增加对烟碱合成具有累加效应，会导致烟叶烟碱含量增加；许池华[8]研究认为，减少采收次数有利于烟叶致香物质增加，可以增加香气量；金康等[9]研究认为，减少采收次数有利于提高烟叶成熟度，降低杂色烟比例，促进烟叶化学成分协调。目前，烤烟中部叶习惯采收2～3次，优点在于能够同质同房，但采收次数多，劳动力成本增加；一次性采收可减少采收用工成本，在农村劳动力逐渐减少的趋势下，有利于烤烟生产的可持续发展[8，10]。但中部6 片烟叶一次性采收，如何确定适宜成熟度的研究还是空白。鉴于此，以湘烟7 号为材料，研究明确稻茬烤烟一次性采收中部6 片叶的烟叶成熟度和烤后烟叶质量，为烤烟提质增香、减工增效提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

于2021 年在湖南省桂阳县敖泉镇开展烟叶成熟度采烤试验，试验区年平均降雨量1 385.2 mm，平均气温17.2 ℃，平均日照时长1 705.4 h。供试土壤为水稻土，土壤养分含量为全氮2.27 g/kg、全磷0.54 g/kg、全钾38.1 g/kg、碱解氮162.8 mg/kg、速效磷29.8 mg/kg、速效钾159.5 mg/kg。烟草专用基肥：N、P2O5、K2O 含量分别为8%、17%、7%；生物发酵饼肥：总养分≥8%，有机质≥70%；硫酸钾：K2O≥50.0%；烟草专用提苗肥：N、P2O5、K2O 含量分别为20%、9%、0；烟草专用追肥：N、P2O5、K2O 含量分别为11%、0、31%。烤烟品种为湘烟7 号，按株行距50 cm×120 cm 的规格于3 月1 日移栽烟苗，留叶数16片，田间管理依据桂阳县优质烤烟生产技术规范进行。烟叶烘烤采用规格为2.7 m（宽）×8.0 m（长）×3.3 m（高）的气流上升式密集烤房3 座，每炕装烟量约为4 000 kg，循环风机功率为2.2 kW[11]。

1.2 试验设计

试验设3个采收成熟度，分别为M1（低成熟度，习惯采收）、M2（中成熟度，延迟7 d 采收）、M3（高成熟度，延迟14 d 采收）。每次采收6 片烟叶（湘烟7号中部烟叶），叶位从下至上分别记为D5—D10。烟叶采收时，每个叶位选择120片左右烟叶，按叶位分别上竿编烟，置于密集烤房第2层挂烟梁，与烤房门间隔4～5竿，3次重复。

采用四步式烤工艺[12]：黄片前期，50～66 h，干球39～40 ℃，湿球38～39 ℃，烟叶8～9成黄，进行高温保湿变黄；黄片后期，干球40 ℃，湿球34～37 ℃，叶片发软充分塌架；黄筋前期，55 h，干球43 ℃，湿球34～37 ℃，失水达到主脉发软；黄筋后期，干球45 ℃，湿球34～37 ℃，黄片黄筋；干片期，16 h，干球54～55 ℃，湿球38～39 ℃，叶片全干；干筋期，24 h，干球65 ℃，湿球40～41 ℃，主筋全干。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 鲜烟叶成熟特征记载 在烟叶采摘时，每个处理选择5株，记录烟叶颜色、茸毛、茎叶夹角、叶面状况、主支脉变白状况、叶尖和叶缘、成熟斑等成熟特征，并选择具有代表性的叶片进行拍照[12]。

1.3.2 鲜烟叶SPAD 值测定 在烟叶采摘时，每处理定位5 株烟叶，采用SPAD-502 plus 便携式叶绿素测定仪（日本柯尼卡美能达公司）测定烟叶SPAD值，每片烟叶在离主脉3 cm 两侧对称处各选择6 个点进行测量[13]，求平均值。

1.3.3 烤后烟叶外观质量分组统计 每个处理单采、单烤，由分级专家分级后，统计正组烟叶、杂色烟叶、微带青烟叶的比例。

1.3.4 烤后烟叶外观质量评价 聘请分级专家对烟叶颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分等指标逐项进行鉴定，并参考文献[14-15]进行量化打分，5项指标之和为外观质量总分。

1.3.5 烤后烟叶化学成分测定 选取烤后代表性烟叶，采用SKALAR 间隔流动分析仪测定总糖、还原糖、烟碱、总氮、淀粉含量，计算两糖比、糖碱比、氮碱比。

1.3.6 烤后烟叶感官评吸 由浙江中烟工业有限责任公司组织评吸专家对烟叶进行评吸，统计评吸总分的平均值。

1.3.7 经济性状考查 烟叶烘烤后，分别统计不同处理烟叶的上等烟比例、均价。

1.4 数据处理方法

采用Microsoft Excel 2003 和SPSS 17.0 进行数据处理和统计分析。多重比较采用Duncan’s 多重比较法。

2 结果与分析

2.1 中部鲜烟叶成熟特征描述

由图1 可看出，M1—M3 处理叶面逐渐褶皱，主脉由淡绿逐渐发白，叶面由绿色变为黄绿色，M2 处理部分叶位及M3 处理叶尖发白，并出现少量成熟斑。由表1 可知，随着成熟度增加，湘烟7 号中部叶从叶尖开始变白，绒毛大部分脱落，茎叶夹角变大，叶面由微皱变为褶皱且有黏手感，主脉淡绿色退去、发白，且成熟度越高，变白面积越大；D5—D9 的M2—M3 处理及D10 的M3 处理叶尖随成熟度增加出现下勾，叶缘随成熟度增加逐渐卷曲，M2 处理的D5叶位及所有M3处理出现少量成熟斑。

表1 不同采收成熟度的中部鲜烟叶外观成熟特征Tab.1 Appearance mature characteristic of fresh middle tobacco leaf with different maturity at harvest

图1 不同采收成熟度的中部鲜烟叶成熟特征照片Fig.1 The mature characteristic photo of fresh middle tobacco leaf with different maturity at harvest

2.2 不同采收成熟度的中部鲜烟叶SPAD值比较

SPAD 值是衡量植物叶绿素相对含量的一个参数，可用来测定烟叶的落黄程度，以初步判断是否达到成熟。由图2 可知，随成熟度提高，湘烟7 号鲜烟叶的SPAD 值下降，M2、M3 处理SPAD 值均值较M1 处理分别低6.48%和14.11%，且达到显著差异（P＜0.05）。从不同成熟度处理的SPAD 值变化看，M1 处理的SPAD 值在24.55～30.78，变异系数为8.00%；M2处理的SPAD值在21.51～28.86，变异系数为9.99%；M3 处理的SPAD 值在20.44～27.01，变异系数为10.19%。可见，随采收成熟度提高，烟叶的SPAD值下降，中部6片烟叶的SPAD值差异增大。

图2 不同采收成熟度的中部鲜烟叶SPAD值Fig.2 The SPAD value of fresh middle tobacco leaf with different maturity at harvest

2.3 不同采收成熟度的中部烤后烟叶外观质量比较

由表2 可知，随成熟度提高，湘烟7 号中部叶组织结构逐渐松散，身份变化不显著；M2 处理油分较多，颜色得分为M2＞M1＞M3。从成熟度看，叶位越高分值越低；从组织结构上看，M3 处理组织结构较适宜；3 个处理的身份及油分差异不显著，颜色以M2 处理较好。综合来看，M2 处理烤后烟叶外观质量最佳，M1处理最差。

表2 不同采收成熟度中部烤后烟叶外观质量分Tab.2 Appearance quality of cured middle leaves with different maturity at harvestScore

2.4 不同采收成熟度的中部烤后烟叶化学成分比较

适宜的总糖和还原糖含量是优质烤烟的重要基础，浓香型烟叶产区优质烟叶化学成分适宜值为还原糖18%～25%，总糖20%～28%，烟碱2.0%～2.5%，总氮2.0%～2.5%，糖碱比8～15，氮碱比0.8～1.0[16-17]。由表3 可知，随成熟度提高，总糖含量呈上升趋势，M1 处理至M3 处理增加了1.2 百分点；还原糖含量先减后增，烟碱、淀粉含量先增后减，糖碱比增加，总氮含量和两糖比、氮碱比变化不显著。从平均值看，总糖含量以M1 处理相对较好，还原糖含量以M2 处理相对较好，烟碱含量以M2 处理相对较好，淀粉含量以M3 处理相对较好，糖碱比以M1 相对较好。综合来看，M2处理烟叶化学成分相对较协调。

表3 不同采收成熟度中部烤后烟叶化学成分Tab.3 Chemical composition of cured middle leaves with different maturity at harvest

2.5 不同采收成熟度的中部烤后烟叶评吸质量比较

由图3可知，M2处理中部烤后烟叶评吸质量总分的均值最高，M3处理次之，M1处理最差。从不同叶位上看，除D6 外，其余叶位均为M2 处理评吸质量较好。

图3 不同采收成熟度中部烤后烟叶评吸质量Fig.3 Smoking quality of cured middle leaves with different maturity at harvest

2.6 不同采收成熟度的中部烤后烟叶分组统计比较

由图4 可知，正组烟叶比例以M1、M2 处理较高，其中，M2、M3 处理均值较M1 处理分别降低1.48、6.15 百分点，且3 个处理之间差异显著；杂色组烟叶比例则为M3＞M2＞M1，其中，M2、M3 处理均值较M1 处理分别提高2.54、7.80 百分点，且3个处理之间差异显著；微带青烟叶比例以M1 处理最高，且显著高于M2、M3 处理，M2、M3 处理均值较M1 处理分别降低1.06、1.65 百分点。说明成熟度提高会增加杂色比例，降低微带青烟叶比例，综合来看，以M1、M2处理较好。

图4 不同采收成熟度的中部烤后烟叶分组比例Fig.4 The growping ratio of cured middle leaves with different maturity at harvest

2.7 不同采收成熟度的中部烤后烟叶上等烟比例和均价比较

上等烟比例和均价能有效反映烟叶的经济效益。由图5 可知，不同采收成熟度条件下，M2 处理上等烟比例较M1 处理提高3.29 百分点，M3 处理上等烟比例较M1 处理降低14.01 百分点；从均价上看，M2 处理均价较M1 处理提高1.01%，M3 处理均价较M1 处理降低10.35%。综合来看，M2 处理的经济效益最佳。

图5 不同采收成熟度中部烤后烟叶上等烟比例和均价Fig.5 The fine tobacco ratio and average price of cured middle leaves with different maturity at harvest

3 结论与讨论

SPAD 值反映植物叶片中的叶绿素相对含量，在烤烟生产中常用来判断鲜烟叶的采收成熟度，以减少人为判断的主观性[18]。不同地区烤烟的生态环境和栽培措施差异导致适宜采收的烟叶SPAD 值也不同。廖和明[19]研究认为，山东烟区中部叶适熟SPAD 值为26.3；陈乾锦等[20]研究发现，福建省南平市习惯采收的中部叶SPAD值为29.3；郑小雨等[21]研究认为，河南省洛宁县云烟87 适熟中部叶的SPAD值在26.1～30.7。与多次采收相比[22-24]，一次性采收中部6 片叶适宜采收SPAD 值范围增加。本研究中，不同成熟度处理M1、M2、M3中部6片烟叶SPAD值分别为24.55～30.78、21.51～28.86、20.44～27.01。

烤后烟叶外观质量主要通过眼看手摸直接感触和识别，且能在一定程度上反映烟叶内在品质[25-26]。烤后烟叶外观质量受许多因素影响，其中成熟度是关键因素之一。谢已书等[27]研究表明，成熟采收的烤后烟叶外观质量最高，完熟采收的烤后烟叶外观质量虽比尚熟烟叶好，但杂色烟比例高。赵瑞蕊[28]研究表明，成熟采收档次的烤后烟叶在颜色、结构、油分、色度、身份上显著优于假熟、尚熟档次烟叶。本研究中M1 处理烟叶采收成熟度较差，烤后烟叶微带青比例较高；M3 处理烟叶采收成熟度高，但烤后烟叶的杂色烟比例较高；M2 处理烟叶采收成熟度虽不及M3处理，但6片烟叶成熟度较整齐，烤后烟叶外观质量最好，这与谢已书等[27]研究一致。同时，M2 处理上等烟比例和均价都高于M1、M3 处理。因此，中部6 片烟叶一次性成熟采收，不仅要考虑采收成熟度高，更要关注6 片烟叶成熟整齐度，减少烘烤损失，提高上等烟比例和均价。

烤烟化学成分对烟叶品质的优劣具有重要影响，烤烟成熟度不同，其烟叶化学成分也不同[29]，适宜的采收成熟度下，烟叶内部的糖、氮、生物碱等重要化学物质比例协调，再经过恰当的调制，便能生产出优质的烤烟。赵铭钦等[30]研究认为，随成熟度增加，中部叶总糖和还原糖、淀粉、钾含量先增加后下降，总氮含量下降，烟碱含量整体上升；朱忠等[31]研究认为，中部烟叶还原糖、总糖、总挥发碱、蛋白质、总氮的含量以尚熟烟叶最高，总植物碱含量以成熟烟叶最高，糖碱比随着成熟度的增加而减小。相较之下，本研究中除烟碱、还原糖外，其余化学成分变化均与赵铭钦等[30]、朱忠等[31]的研究结果一致，差异部分可能是湖南地区施肥水平与气候因素不同所致。烤烟中还原糖能够在调制中与游离氨基酸发生美拉德反应，从而赋予烤烟香气。烤烟还原糖含量通常在18%～22%最佳，过高了吃味逐渐平淡，过低了烟气呛口[31]。本研究中，M1、M3 处理还原糖含量偏高，M2 处理还原糖含量最接近适宜值。糖碱比是衡量烟叶内在品质和香气吸味品质的重要指标，过高的糖碱比会造成烟味淡，劲头小，以不大于15 较为合适[32]。本研究中，M3 处理糖碱比显著高于M1、M2 处理，且均值在15 以上。结果显示，延迟7 d 采收（M2）的烤后烟叶化学成分相对较协调。

多次采收中部叶优势在于其采收的鲜烟叶整体成熟度高，成熟度相对均匀，但在减少采烤用工、提高烤烟效益的趋势下，一次性采收中部叶更具价值。许池华[8]研究表明，减少采收次数，烟叶质量、均价、上等烟比例、上中等烟和橘黄烟比例等无显著性差异，而总用煤量、平均耗电量、能耗成本随着烟叶采收次数的减少均呈下降趋势，体现出较好的增质增效效果。一次性采收中部叶要注意6片烟叶的整体成熟度，采收过早会造成烟叶未充分成熟，潜在质量未形成，导致烤后烟叶香气质较差、青杂气重[32]；采收过晚则导致部位偏下的烟叶养分消耗过度，烟叶不耐烤，杂色烟叶增多，优质烟叶产出降低。确定适宜的一次性采收成熟度至关重要，本研究中，烤后烟叶外观质量、评吸质量以M2 处理平均总分显著高于M1、M3 处理，同时化学成分、经济性状均以M2 处理较优，综合以上结果可以得出，湘烟7 号中部叶一次采收时，M2 处理最能满足烟农收益需求与卷烟工业的质量需求。

随成熟度提高，烤烟中部叶叶面逐渐褶皱，由绿变黄，主脉由淡绿逐渐发白，中、高成熟度中部叶出现成熟斑；鲜烟叶的SPAD 值下降；外观质量总分先升高后略降低；总糖、还原糖和总氮含量变化差异不显著，烟碱、淀粉含量先增加后降低，两糖比、氮碱比变化不显著，糖碱比升高；评吸质量总分先增后减；正组烟叶比例下降，杂色烟叶增加，微带青烟叶减少；上等烟比例先增后减，均价略上升后显著降低。湘烟7 号一次性采收中部6 片烟叶的适采SPAD 值为21.51～28.86；当叶面变黄1/5～1/2，主脉变白2/3 以上，支脉变白1/3 以上，叶缘卷曲，茸毛部分脱落，少量熟斑块出现，叶面褶皱，即可一次性采收中部6片叶。