不同裝煙方式下紅花大金元烤煙的烘烤成本與效益分析

摘要：為提高紅花大金元的烘烤質量，降低烘烤成本，增加經濟效益，采用普通掛竿、煙夾、散葉插簽、煙筐4種不同的裝煙方式對烤煙不同部位的煙葉進行烘烤，統計分析不同裝煙方式下的用工能耗成本和烤后煙葉質量。結果表明：與普通掛竿方式相比，其他3種裝煙方式均有一定的省工效果，煙夾、煙筐、散葉插簽方式分別比普通掛竿方式省工1.22、1.08和0.79個，省工幅度分別為26.9%、23.8%和17.4%；煙夾、煙筐、散葉插簽方式的平均裝煙量分別為普通掛竿方式的2.07、1.89和1.65倍，其獲得的干煙量分別為普通掛竿方式的1.95、1.81和1.64倍；烘烤耗能成本表現為散葉插簽<煙夾<煙筐<普通掛竿；散葉插簽和煙筐方式的烤后煙葉上等煙比例和均價均低于普通掛竿方式的，煙夾方式的上等煙比例和均價分別比普通掛竿方式的高0.99個百分點和0.11元/kg；普通掛竽與煙夾方式能夠在一定程度上降低烤后煙葉的總氮與煙堿含量，且煙夾烘烤的總糖與還原糖含量更符合優質烤煙的標準，且各處理烤煙的鉀、氯含量均在正常范圍內。由此可知，煙夾烘烤的效果較好，不僅省工降本，而且能夠保障煙葉品質。

關鍵詞：烤煙；裝煙方式；用功能耗；烘烤效果；化學成分

中圖分類號：TS44+1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）03-0076-04

近年來，隨著土壤復種指數的不斷提高以及農村剩余勞動力的不斷減少，降本提質增效成為煙葉生產的時代要求。改善生產方式、提高生產效率是實現現代煙草農業建設的有效手段。而烘烤作為烤煙生產的重要環節，人們通過裝煙方式及燃料類型的不斷創新在一定程度上提高了煙葉的質量，并降低了生產成本。陳勇華等研究表明，與常規掛竿裝煙方式相比，散葉堆放、煙夾裝煙均可顯著降低烘烤環節的用工成本和耗能成本，提高煙葉烘烤的綜合效益，其中散葉堆放的效益又高于煙夾裝煙；梁榮等研究表明，與常規竹竿相比，梳式煙夾和散葉插簽堆放設備的投入成本較高，但這2種裝煙方式的裝煙量和裝煙密度比常規竹竿大幅增加，裝煙和卸煙工作效率明顯提高，用工成本顯著降低。王占義等研究表明，疊層裝煙方式提高了裝煙密度，1kg干煙耗電量降低了0.020～0.035 kW·h，耗煤量降低了0.10～0.24 kg，且烤后煙葉的評吸總得分均有所提高。

紅花大金元作為西南地區重要的煙葉品種，其煙葉烘烤過程具有明顯的特殊性。筆者以不同部位的紅花大金元煙葉為材料，對不同裝煙方式的烘烤能耗及烘烤效果進行了研究，以期為紅花大金元烘烤效益的提高提供一定的理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2017年在云南省大理州彌渡縣開展，供試烤煙品種為紅花大金元。試驗田地勢平坦、排灌方便；土壤類型為紅壤土，質地疏松；土壤pH值為6.1，土壤養分含量如下：有機質1.68 g/kg，堿解氮124.39mg/kg，速效磷29.53 mg/kg，速效鉀107.52 mg/kg；前茬作物為水稻。

1.2試驗方法

供試烤房為4座普通標準密集烤房，采用4種裝煙方式進行烘烤，分別為普通掛竿、煙夾、散葉插簽和煙筐。采用溫濕度自控儀控制烤房溫濕度，烤房保溫、保濕性能良好，升溫排濕靈敏，裝煙室規格為800 cm×270 cm×4層。風機為7#軸流風機，風機低速運轉功率1.5kW，高速運轉功率2.2kW。

用工統計：根據烘烤過程中的用工人數和用工時間來折算烘烤用工量，烘烤過程包括編煙、裝煙、烘烤、出煙、解煙5個環節。由于烘烤操作與裝煙方式無多大關系，所以烘烤用工僅對其他4個環節計算。具體折算方法為：

W：某種裝煙方式用工量，P：某一用工環節的用工人數，T：該用工環節所用時間，i=l……n：該裝煙方式分為n個操作環節。

烤煙鮮干比的測定：隨機選取10竿（夾、欄、筐）稱取鮮煙葉的重量，并做標記，烘烤結束后再次稱量干煙重量，計算鮮干比。

能耗統計：用臺秤稱量每個烤房的用煤量，并記錄每個烤房的用電量。

烘烤效果分析：聘請專業分級技師采用烤煙42級國標對烤后煙也進行分級并統計質量。

1.3數據分析

試驗數據采用Mathematica10.0軟件進行分析。

2結果與分析

2.1不同裝煙方式烘烤的用工情況

由表1可知，煙夾、煙筐和散葉插簽的用工分別比普通掛竿節省1.22、1.08和0.79個，其中省工效果最明顯的是煙夾裝煙，其次是煙筐，最后是散葉插簽，省工幅度分別為26.9%、23.8%和17.4%。由于散葉插簽和煙筐的編煙和裝煙、解煙和出煙這2對操作時重合，因此不單獨分環節對比。比較煙夾和普通掛竿2種裝煙方式的各個環節，發現煙夾裝煙在編煙和解煙環節分別比普通掛竿省工29.9%和38.3%。這說明，省工效果主要體現在編煙和解煙環節，尤其是解煙環節。如果按照當地產區工人薪酬標準（男工120元/d，女工80元/d，平均100元/d）和每100 kg干煙用工個數計算，1 kg干煙用工成本由低到高排列依次為煙夾<煙筐<散葉插簽<普通掛竿。

2.2不同裝煙方式烘烤的能耗

由表2可知，4種不同裝煙方式，烤房裝煙量和干煙量各不相同。各處理平均裝煙量由大到小排列依次為散葉插簽>煙筐>煙夾>普通掛竿，散葉插簽、煙筐、煙夾的裝煙量分別為普通掛竿的2.07、1.89和1.65倍；散葉插簽、煙筐、煙夾的干煙量分別為普通掛竿的1.95、1.81和1.64倍。不同部位烤后煙葉鮮干比，散葉插簽和煙筐裝煙方式的在9.0以上，煙夾和普通掛竿裝煙方式的低于9.0，說明相同重量的鮮煙葉，采用散葉插簽和煙筐裝煙方式烘烤后獲得的干煙葉重量稍輕、身份稍薄，這與烘烤過程中煙葉干物質損耗過多有關。從不同部位來看，下、中、上3個部位煙葉均以散葉插簽裝煙量最高，煙筐次之，煙夾較小，普通掛竿最小；但烤后煙葉鮮干比表現不同，下部和上部烤后煙葉鮮干比由高到低排列依次為散葉插簽>煙筐>煙夾>普通掛竿，中部烤后煙葉鮮干比由高到低排列依次為散葉插簽>煙筐>普通掛竿>煙夾。密集烤房烘烤耗能即耗煤和耗電。在烘烤過程中，煙夾、散葉插簽和煙筐的烘烤耗能成本均小于普通掛竿，且不同部位表現一致，均為散葉插簽<煙夾<煙筐<普通掛竿。因此，各處理3個部位煙葉的總干煙成本以散葉插簽最低（6.43元/kg），煙夾次之（6.59元/kg），煙筐再次（7.12元/kg），普通掛竿最高（8.05元/kg），其中散葉插簽、煙夾、煙筐分別比普通掛竿節省20.1%、18.1%和11.6%。

2.3不同裝煙方式烤后煙葉的等級比例及均價

不同裝煙方式煙葉回潮出爐后，將每爐樣品煙挑出來，不直接進行等級比例評定，因為剛出爐的烤后煙葉顏色、油分風各個等級指標不具有代表性，而是將其捆綁，裝進樣品袋，拉回當地煙站倉庫進行保存，保存一個月之后，對各處理樣品進行等級劃分，統計各等級比例。由表3可知，散葉插簽和煙筐處理的不同部位上等煙比例和均價均低于普通掛竿；煙夾處理的不同部位上等煙比例和均價略高于普通掛竿處理，分別提高了0.99個百分點和0.11元/kg。按140kg/667m²干煙計算，不同裝煙方式的凈收入=總收入一烘烤成本（用工、耗煤、耗電）。煙夾處理的凈收入最高，為1936.2元/667m²，其次是普通掛竿處理，為1719.2元/667m²，散葉插簽和煙筐處理的凈收入相當，分別為1528.8和1505.0元/667m²。煙夾處理的凈收入比普通掛竿的增加217元/667m²，增收12.62%，而散葉插簽和煙筐處理的凈收入分別比普通掛竿處理低11.07%和12.46%。

2.4不同裝煙方式烤后煙葉的化學成分

由表4可知，普通掛竿與煙夾（除下部葉外）裝煙方式下烤后煙葉總氮的含量顯著低于散葉插簽處理的；而總糖含量表現為，煙筐處理的上部葉與下部葉顯著高于普通掛竿與散葉插簽處理的，而散葉插簽與普通掛竿處理的上部葉顯著高于煙夾與煙筐處理的；還原糖含量表現為，煙夾處理的下部葉與上部葉顯著低于散葉插簽處理的，而普通掛竿處理的下部葉顯著低于煙筐與散葉插簽處理的，煙筐與散葉插簽處理的中部葉顯著低于普通掛竿處理的，煙筐和煙夾處理的上部葉顯著低于散葉插簽處理的；煙堿含量表現為，煙筐與散葉插簽處理的下部葉顯著高于普通掛竿與煙夾處理的，而各裝煙方式中部葉無顯著性差異，煙筐與散葉插簽處理的上部葉顯著高于普通掛竿與煙夾處理的，且煙夾處理的上部葉顯著高于普通掛竿處理的；煙葉中鉀含量表現為，普通掛竿與煙筐處理的下、中部葉與煙夾處理的差異顯著，散葉插簽與普通掛竿處理的上部葉顯著高于煙筐處理的；煙葉氯元素表現為普通掛竿處理的各部位均顯著高于其他3種裝煙方式。

3結論與討論

對不同裝煙方式下煙葉烘烤的用工能耗及烘烤效果的分析可知，與普通掛竿處理相比，煙夾、煙筐和散葉插簽3種裝煙方式均有一定的省工效果，這與江凱等、陳勇華等的研究結果一致，且省工最明顯的是煙夾方式，其次是煙筐方式，最后是散葉插簽方式，分別比普通掛竿省工1.22、1.08和0.79個，省工幅度分別為26.9%、23.8%和17.4%。從干煙成本來看，煙夾處理的用工成本最低，為2.62元，其次是煙筐和散葉插簽處理的，分別2.73和2.96元，普通掛竿處理的成本最高，為3.58元。這主要是由于煙夾烘烤的編煙效率遠高于普通掛竿；而散葉插簽與煙筐處理不需要編煙，而是直接裝煙，節省了一個工序；普通掛竿則是由于裝煙量較小，單位干煙成本較高。

各處理平均裝煙量由大到小排列依次為散葉插簽>煙筐>煙夾>普通掛竿，其中散葉插簽、煙筐、煙夾處理的鮮煙裝煙量分別為普通掛竿處理的2.07、1.89和1.65倍；散葉插簽、煙筐、煙夾的干煙量分別為普通掛竿的1.95、1.81和1.64倍。下、中、上3個部位煙葉均以散葉插簽裝煙量最高，煙筐次之，煙夾較小，普通掛竿最小，這主要是由于各裝煙方式自身屬性所決定的。但烤后煙葉鮮干比表現不同，下部和上部烤后煙葉鮮干比由高到低排列依次為散葉插簽>煙筐>煙夾>普通掛竿，中部烤后煙葉鮮干比由高到低排列依次為散葉插簽>煙筐>普通掛竿>煙夾，主要是由于烘烤過程中散葉插簽與煙筐的裝煙量較大，且煙葉的透風性較差，需要排出的水分較多，使得煙葉大分子物質的降解量較多，煙夾、散葉插簽和煙筐處理的烘烤耗能成本均小于普通掛竿，且不同部位表現一致，均為散葉插簽<煙夾<煙筐<普通掛竿。各處理3個部位煙葉的總干煙成本以散葉插簽最低（6.43元/kg），煙夾次之（6.59元/kg），煙筐再次（7.12元/kg），普通掛竿最高（8.05元/kg），其中散葉插簽、煙夾、煙筐處理分別比普通掛竿處理節省20.1%、18.1%和11.6%。

散葉插簽和煙筐處理不同部位上等煙比例和均價均低于普通掛竿。煙夾處理的上等煙比例和均價略高于普通掛竿處理的，分別提高了0.99個百分點和0.11元/kg。按140kg/667m²干煙計算，煙夾處理的凈收入最高，為1 936.2元/667m²，其次是普通掛竿處理，為1719.2元/667m²，散葉插簽和煙筐處理的凈收入相當，分別為1528.8和1505.0元/667m²。煙夾處理的凈收入比普通掛竿的增加217元/667m²，增收12.62%，而散葉插簽和煙筐處理的凈收入分別比普通掛竿處理低11.07%和12.46%。這主要是由于烘烤過程中烤煙的物質消耗較多，烤煙的干物質量較低。

散葉插簽與煙筐處理的烤后煙葉總氮含量較高，可能是由于隨著裝煙密度的增加，烘烤過程中煙葉的含水量較高，加上烤房內的溫度較高，煙葉內部的酶活性較高，促使煙葉新陳代謝活動加強，降解的大分子物質較多，減輕了煙葉的重量，進而使得氮素的百分含量相對較高[23-25]。煙堿的降解主要發生在烘烤前期，煙堿的降解受酶活性的影響，而酶在高溫高濕環境下活性較強。在煙葉變黃期，由于散葉插簽方式的裝煙量較多，而且隨著烘烤的進行煙葉倒伏使煙葉之間的空隙減小、風阻增大，熱風通過煙葉帶走的水分較少，煙葉所處的環境相對濕度較大，煙葉失水困難，故而酶活性較高，煙堿降解量較大。還原糖與總糖含量以中部葉最高，且不同裝煙方式烤后煙的兩糖含量差異較大，主要是由于裝煙密度與裝煙方式自身屬性差異所致。而不同裝煙方式烤后煙葉鉀和氯的含量也有較大差異，但均在正常范圍內，這與烘烤中的生理生化反應密不可分，因此需要在烘烤過程中適當提高變黃階段濕球溫度，促進大分子物質的降解，提高煙葉質量。普通掛竿與煙夾處理能夠在一定程度上降低總氮與煙堿含量，且煙夾處理烤后煙葉的總糖與還原糖含量更符合優質烤煙的標準。

綜上所述，以煙夾方式裝煙烘烤能夠在經濟效益和烘烤效果2方面提高紅花大金元的生產效益。