不同打頂方式對烤煙上部葉烘烤特性的影響

武圣江,涂永高,詹 軍,莫靜靜,韋克蘇,趙會納,潘文杰,趙德剛

(1.貴州大學 精細化工研究開發中心,貴州 貴陽 550025;2.貴州省煙草科學研究院,貴州 貴陽 550081;3.云南省教育廳,云南 昆明 650223;4.貴州大學 山地植物資源保護與種質創新重點實驗室(教育部)、貴州農業生物工程重點實驗室、農業生物工程研究所、生命科學學院、2011年山地生態與農業生物工程合作創新中心,貴州 貴陽 550025;5.貴州省農業科學院,貴州 貴陽 550025)

烤煙上部葉葉片偏厚,組織結構緊密,烘烤特性差,若烘烤不當則極易導致光滑煙的出現。烘烤特性是指煙葉在烘烤過程中的變黃和失水干燥速度、定色難易和耐受高溫的性能,其中暗箱(抽屜)試驗是檢測烤煙品種(系)烘烤特性的一種標準方法,主要是通過暗箱煙葉變黃和變褐時間來判斷煙葉的易烤性和耐烤性[1]。藤田茂隆等[2]提出了把變黃指數作為煙葉易烤性的指標,而倪超[3]用變褐指數來度量耐烤性。王傳義[4]用暗箱條件下煙葉變黃后維持其黃色狀態而不變褐的時間長短來反映煙葉的耐烤性,并認為上部煙葉變黃后維持黃色狀態的時間略短。打頂是烤煙生產中的必要環節之一,消除了頂端優勢,使煙株的物質代謝中心發生變化,也是調節煙株營養分配的重要手段[5-8]。近些年,貴州烤煙生產中提出套袋免打頂、折頂和多留莖稈少留葉等技術措施,以促使上部葉充分開片,物質充分轉化,達到提升上部煙葉品質的目的。為了明確不同打頂方式對上部煙葉烘烤特性的影響,我們開展了K326常規打頂、折頂和套袋免打頂上部煙葉的烘烤特性研究,為提升上部煙葉品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2015～2016年在貴州省煙草科學研究院福泉試驗基地開展。供試材料為普通煙草(NicotianatabacumL.)烤煙品種K326。K326種子由貴州省煙草科學研究院良種繁育中心提供。試驗地面積為0.603 hm2,小區面積0.067 hm2。打頂試驗為單因素隨機區組設計,設置以下3個處理：常規打頂(CK)；折頂(Z,折在常規打頂位置,將花序折而不斷,破壞髄部，保留韌皮部)；套袋免打頂(D,將煙株頂端用藍色塑料袋套住,將袋口栓牢在煙株頂端,保持袋子內有足夠的空氣)。每個處理3次重復。1月上旬完成育苗,4月中旬完成井窖式小苗移栽,種植行距1.20 m,株距0.50 m。土壤肥力中等。按照貴州優質烤煙生產規范進行生產管理。以K326不同打頂方式的上部煙葉(倒1、3、5位葉)為試驗材料。當上部葉充分成熟、可以進行一次性采烤時進行取樣。

1.2 試驗設計

設計長為1.0 m,寬為0.8 m,高為0.2 m的6個抽屜暗箱,每個暗箱可平放不重疊的3片煙葉;將K326不同打頂方式倒1、3、5葉位的上部煙葉(各1片)隨機選取1個抽屜,將煙葉放置其中,常溫,避光密封。鮮煙葉在取樣后(0 h)開始檢測,每隔24 h測定煙葉的葉綠素相對含量(SPAD值)、顏色值以及暗箱處理結束后煙葉外觀的變化情況。試驗重復3次。

1.3 測定方法

1.3.1 SPAD值 利用SPAD-502葉綠素儀測定暗箱試驗中煙葉葉綠素相對含量[9-10]。

1.3.2 顏色值 利用便攜式色差計CR-10測量距離葉主脈約5 cm處對稱點的葉色,每半片葉等距離測量3個點,將每片葉6個點的平均值作為此暗箱葉片的色差值[11-12]。

1.3.3 煙葉外觀變化的描述 按照行標YC/311—2009規定描述煙葉外觀的變化[1]。

1.4 數據分析

用Microsoft Excel 2003和Word 2003軟件進行數據處理和繪圖,用SPSS 16.0軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 暗箱測試中煙葉SPAD值的變化

由表1可知,隨著暗箱試驗時間的延伸,不同打頂方式烤煙上部葉的SPAD值逐漸減小,且不同葉位SPAD值的基本趨勢均是倒1葉>倒3葉>倒5葉。在0 h,不同打頂方式不同葉位處理間SPAD值無明顯差異。在24～72 h, D、Z處理不同葉位煙葉的SPAD值總體上明顯大于CK對照,差異甚至達到顯著水平。在96 h,不同打頂方式不同葉位煙葉SPAD值的變化規律反而不是很明顯。在120 h,CK對照的葉片出現返青、死青的現象,葉片的SPAD值反而增大,而D、Z處理葉片的SPAD值反而較小,與CK的差異達到顯著水平。

2.2 暗箱測試中煙葉顏色值的變化

由表2可知:在0 h,不同打頂方式不同葉位煙葉的顏色參數L、a、b、C值總體上表現為倒1葉>倒3葉>倒5葉,H值的基本趨勢是倒1葉<倒3葉<倒5葉。CK倒1葉、倒3葉的L值明顯大于Z和D處理的,其他顏色參數值波動較大,無明顯規律。Z處理倒5葉的L、a、b、C值明顯小于CK和D處理的,而H值大于CK和D處理的。

由表3可知:在24 h,倒1葉至倒5葉的顏色參數L、a、b、C值呈逐漸增大的趨勢,H值呈逐漸減小的趨勢。Z處理倒5葉的L、a值顯著大于CK對照的。Z處理倒1葉的L、a、C值相對較大。D處理倒3葉的L、a值相對較大。Z處理倒5葉的外觀顏色較亮,L、a、b、C值較大,H值較小。

表1 暗箱試驗中煙葉SPAD值的變化

注:同列同一時期、同一葉位數據后不同小寫字母表示在5%水平上顯著差異,不同大寫字母表示在1%水平上顯著差異;n≥3。下同。

由表4可知:在48 h,不同打頂方式處理不同葉位顏色參數值的變化規律同前期基本一致。倒1葉CK對照的L值較大；倒3葉Z處理和D處理的L、a、b、C值較大,H值較小；倒5葉D處理顏色偏深,L、a值較小。

由表5可知:在72 h,倒1葉D處理的L、b、C值較大,Z處理的L、b、C值較小；倒3葉Z處理和D處理的L、a、b、C值較大,CK對照的L、a、b、C值較小；倒5葉Z處理和D處理的L、b、C、H值較大,CK對照的a值較大,而L、b、C、H值較小。

由表6可知:在96 h,不同打頂方式同一葉位煙葉的顏色參數無明顯規律,但倒1葉至倒5葉的顏色有逐漸變暗的趨勢。倒1、倒3葉CK和Z處理明顯大于D處理;倒5葉D處理的L值大于CK和Z處理,Z處理的a值顯著大于D處理,與CK差異不顯著,Z處理的b、C、H值小于CK和D處理。

由表7可知:隨著暗箱處理時間延伸至120 h，倒1葉至倒5葉的顏色逐漸變暗。就倒1葉而言，Z處理的L值小于CK和D處理,D處理的b、C、H值大于CK和Z處理。對于倒3葉,CK和D處理的L值較大,Z處理的b、C值較大。對于倒5葉,Z處理的L值較小,a值較大,b、C和H值較小。

表2 暗箱試驗中0 h煙葉顏色值的變化

表3 暗箱試驗中24 h煙葉顏色值的變化

2.3 暗箱處理結束時煙葉外觀的比較

由表8可知,在暗箱處理結束時，隨著葉位的降低和煙葉成熟度的增加,煙葉變褐程度加重。綜合來看,D處理煙葉的成熟度相對較差,褐變程度低；CK和Z處理煙葉的成熟度相對較高,變褐程度較重,即變褐程度表現為Z處理、CK>D處理,但不同葉位煙葉的變褐程度略有波動。

表4 暗箱試驗中48 h煙葉顏色值的變化

表5 暗箱試驗中72 h煙葉顏色值的變化

表6 暗箱試驗中96 h煙葉顏色值的變化

表7 暗箱試驗中120 h煙葉顏色值的變化

3 討論

3.1 不同打頂方式對暗箱試驗中煙葉SPAD的影響

SPAD值表示葉綠素相對含量。曾建墩等[13]認為葉綠素含量與SPAD值之間呈顯著的正相關性,可直接采用SPAD值來估計葉片中葉綠素濃度。SPAD值亦可表示煙葉的變黃程度和煙葉易烤性的好壞,而且便于檢測判斷[14-15]。本試驗發現，隨著暗箱測試時間的延伸,不同打頂方式K326上部葉的SPAD值逐漸減小,且不同葉位SPAD值的基本趨勢是倒1葉>倒3葉>倒5葉。在0～72 h,D處理不同葉位煙葉的SPAD值基本上明顯大于Z處理,而Z處理不同葉位煙葉的SPAD值基本上明顯大于CK對照。在120 h,CK葉片的SPAD值反而增大,而D、Z處理葉片的SPAD值反而較小。因此，就SPAD值而言，常規打頂和折頂處理煙葉的易烤性較好,套袋免打頂處理煙葉的易烤性略差。

表8 暗箱試驗120 h煙葉外觀描述

3.2 不同打頂方式對暗箱試驗中煙葉顏色值的影響

亮度值L是光作用于人眼時引起的對色彩明暗程度的感覺;紅度a正值越大,綠色越輕,紅色愈濃;黃度b正值越大,黃色越濃;彩度C是指顏色的飽和度或純度,C值越大,飽和度或純度越好;色相角H是指色彩外觀的基本傾向[16]。本試驗結果表明：在0 h,不同打頂方式不同葉位煙葉CK的L值明顯大于Z和D處理(D處理倒5葉除外)；在24 h后,不同打頂方式不同葉位煙葉的顏色參數值波動較大,基本規律不明顯。D處理暗箱測試中煙葉外觀顏色偏深,這可能是因為生育期套袋免打頂處理煙葉較常規打頂和折頂處理具有較強的光合能力,能合成更多的質體色素,造成其成熟時間推遲。隨著暗箱測試的進行,0～72 h倒1葉至倒5葉的顏色逐漸變亮,L、a、b、C值呈逐漸增大的趨勢,H值呈逐漸減小的趨勢;在96 h以后倒1葉至倒5葉的顏色逐漸變暗,L、b、C、H值呈逐漸減小趨勢，a值呈逐漸增加趨勢。外觀顏色參數與質體色素含量、SPAD值存在顯著的相關關系[17]。外觀顏色參數不僅可以判斷不同基因型烤煙的易烤性,也可以判斷其耐烤性[18]。在120 h,Z處理和CK處理不同葉位煙葉的顏色參數較差,D處理(倒5葉)較好。即套袋免打頂處理煙葉的耐烤性較好,常規打頂和折頂處理煙葉的耐烤性較差。

3.3 不同打頂方式對暗箱試驗結束時煙葉外觀變化的影響

在暗箱測試結束(120 h)時,隨著葉位的降低(倒1至倒5葉)和煙葉成熟衰老程度的增加,變褐程度加重。綜合來看,套袋免打頂處理(D)鮮煙葉的SPAD值較大,成熟衰老程度較低,煙葉變黃速度慢,煙葉褐變程度低;常規打頂對照(CK)和折頂處理(Z)鮮煙葉的SPAD值較小,成熟衰老程度較高,煙葉變黃快,變褐程度也重。

4 結論

隨著暗箱測試的進行,K326不同打頂方式上部葉的SPAD值逐漸減小,且不同葉位煙葉SPAD值變化的基本趨勢是:倒1葉>倒3葉>倒5葉。套袋免打頂處理(D)鮮煙葉的SPAD值較大,成熟衰老程度較低,煙葉變黃速度慢,煙葉褐變程度低;常規打頂對照(CK)和折頂處理(Z)鮮煙葉的SPAD值較小,成熟衰老程度較高,煙葉變黃快,變褐程度也重。隨著暗箱測試的進行,0～72 h倒1葉至倒5葉顏色逐漸變亮,96 h以后倒1葉至倒5葉顏色逐漸變暗。SPAD值的變化表明常規打頂和折頂處理煙葉的易烤性較好,套袋免打頂處理煙葉的易烤性略差。從煙葉顏色參數和外觀變化來看,套袋免打頂處理上部葉的耐烤性較好,常規打頂和折頂處理煙葉的耐烤性較差。