翠碧一號上部葉不同采收方式對煙葉質量的影響

張炳輝,張秀衢,周 挺,劉啟彤,李文卿*

(1.福建省煙草專賣局 煙草科學研究所,福建 福州 350000；2.福建省煙草公司 三明市公司,福建 三明 365001)

烤煙上部葉包括上二棚煙葉和頂葉,是烤煙重要的組成部分,也是卷煙配方中重要的組成部分,占煙葉總產量的40%以上[1-3]。在目前全國開展煙葉結構優化的情況下,上部煙葉占比更高[4-5]。成熟采收是烤煙生產中重要的技術措施。研究認為上部葉充分成熟采收有利于煙葉品質的提高[6]。但在烤煙生產實踐中,上部6片葉的采收方式對煙葉質量還存在較大的影響。汪劍等[3]研究了紅花大金元上部葉的采收方式,發現5片帶莖采收處理的上部葉的外觀質量、主要經濟性狀及評吸質量都較高。代麗等[7]研究了采收方式對K326上部葉香味品質的影響,認為K326上部6片葉成熟后集中一次采收和帶莖稈采收,烤后煙葉的香味品質均優于常規成熟一片采一片的采烤方法。江厚龍等[8]研究了不同采收方式與云煙87上部葉品質的關系,認為云煙87上部葉帶莖砍烤使上部葉的化學成分更加協調,提高了上部葉的香氣質和香氣量,增加了上部葉的工業可用性。隨著細支煙的發展,工業企業對上部葉的需求增大[9],而目前部分產區上部煙葉的適用性與國際水平存在較大差距,主要表現為葉片結構緊密,雜色掛灰嚴重,煙堿含量高,刺激性過大,雜氣重[10-12]。福建煙區主要種植春煙,在烤煙生長后期,上部葉成熟采收期間容易受高溫逼熟、強光傷害和病害導致假熟的影響,導致上部煙葉質量下降。另外,在高溫高濕條件下,土壤礦化氮明顯增加[13],可能導致煙株吸氮增加[14,15],煙葉成熟變慢,如果上部葉留葉數較少,則土壤礦化氮大量積累在少數葉片內,導致葉片煙堿含量增加,刺激性增大,評吸質量下降。上部葉采收次數過多,對煙株來說是機械損傷的次數增加,還可能刺激煙株根系進一步增加煙堿合成[16]。因此,部分煙區指導煙農采用上部葉4～6片一次性采收方式,但未明確各品種的最佳采收方式,特別是有關福建主栽的翠碧一號上部葉適宜采烤方式的研究尚未見報道。

翠碧一號是福建煙區的特色優良品種,1992年通過了全國煙草品種審定委員會的審定[17-18]。該品種具有香氣清雅、飄逸、醇和,工業配伍性和可用性強,煙葉出片率高等特點,深受卷煙工業企業的喜愛[19-21]。但翠碧一號較難烘烤,烤后煙葉外觀質量往往欠佳,特別是上部葉掛灰、僵硬等現象制約了其工業適用性的進一步提高,同時影響了煙農的收入[22-23]。我們研究了翠碧一號上部葉不同采收方式對烤后煙葉外觀質量、經濟性狀、化學成分、感官質量的影響,以期為進一步改善翠碧一號上部葉的外觀及內在質量,提高其工業原料適用性提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試烤煙品種為翠碧一號。

1.2 試驗設計

田間試驗在福建省永安市洪田鎮進行。試驗田塊肥力中等,植煙密度為16500株/hm2,行株距為1.2 m×0.5 m,種植面積0.2 hm2,按當地優質煙葉生產技術要求進行規范管理；煙株株型呈鼓形或筒形,扣除邊行和壟端第1株；在打頂和去除腳葉后單株留葉16～18片；共植煙4000株。當按常規方式采收至煙株最后6片葉時,對每株煙葉按葉位進行掛牌標記。試驗設置5個處理(T1～T5),每個處理供試600株煙葉,分兩次采收。處理T1：第一次采收4片,當倒3葉的成熟度為九成熟(葉色綠多黃少，主脈基本變白，支脈全白，SPAD值為25～30)時采收；第二次采2片,當倒2葉的成熟度為完全成熟(M)時采收。T2:第一次采3片,當倒4葉的成熟度為M時采收；第二次采3片,當倒2葉的成熟度為M時3片一起采。T3：第一次采2片,當倒5葉的成熟度為M時采收；等倒3葉的成熟度為M時剩下的4片一起采。T4：當倒6葉的成熟度為M時先采1片；當倒4葉的成熟度為M時剩下的5片一起采。T5：當倒5葉的成熟度為M時6片葉一次采收。采摘后對每片煙葉進行掛牌標記，然后將其裝入密集烤房的中層，按照當地優質煙葉的烘烤技術進行烘烤。將每個處理的烤后煙葉分為倒1～3葉位和倒4～6葉位兩個樣品，用于質量評價。

1.3 樣品的采集與測定

1.3.1 外觀質量和經濟性狀 根據《GB 2635─1992烤煙國家標準》,按照成熟度、葉片結構、身份、油分、色度等對烤后煙葉各質量情況進行評分和分級,并按表1評分標準進行換算，得出煙葉的外觀質量；最后根據各等級煙葉情況和當年收購價格測算各處理烤后煙葉的經濟性狀。

表1 初烤煙葉外觀質量評分標準

1.3.2 單葉重 取各處理的葉片各50片,稱重后計算平均值，得到單葉重,重復3次。

1.3.3 化學成分分析 分別取各處理的15片葉,分3次重復,采用連續流動法按行業標準進行煙堿(YC/T 468─2013)、總糖(YC/T 159─2002)、還原糖(YC/T 159─2002)、總氮(YC/T 161─2002)、氧化鉀(YC/T 217─2002)等的測定分析。

1.3.4 感官質量評價 采用福建中煙工業有限責任公司的評價方法進行評價。

1.4 數據分析

使用SPSS 18.0和Excel 2010對烤后煙葉的化學成分數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同采收方式對翠碧一號上部煙葉外觀質量的影響

從表2可見,不同葉位煙葉質量差異明顯,倒數4～6葉位的煙葉質量優于倒數1～3葉位的質量。各處理倒1～3葉位的總體得分排序為T3>T5>T4>T2>T1;T3處理煙葉的顏色、成熟度、油分都表現較好;T1處理的煙葉在顏色、成熟度、葉片結構方面都表現較差。倒4～6葉位的總體得分從高到低順序為T3>T2>T1>T4>T5；T3和T2處理的煙葉在顏色和身份上都表現較好；T5的煙葉在成熟度和身份上表現都較差。倒1～3葉位、倒4～6葉位均以T3處理(先采2片,剩下的4片1次性采)的得分最高,顏色、成熟度、油分等外觀質量都表現較好。T1和T2處理由于最后一次采收時留葉較少,葉片較難成熟,烤后煙葉在成熟度和葉片結構上均存在欠缺。

表2 不同采收方式下翠碧一號上部煙葉的外觀質量評分結果

2.2 不同采收方式對翠碧一號上部煙葉經濟性狀的影響

由圖1可知,各處理烤后煙葉的平均單葉重存在顯著差異,總體趨勢是T1至T5處理,單葉重呈先減小后增加再減小的趨勢,以處理T4的平均單葉重最高，以T2處理的平均單葉重最低，前者較后者高10.93%,這與不同采收方式采收各葉片的時間不同，導致煙葉生物量積累不同有關。

標有不同小寫字母者表示在0.05水平上處理間存在顯著差異,下同。

由圖2、圖3可知,各處理的上等煙比例和均價均存在顯著差異,兩者均以T3最高,從T1至T5處理呈現先增加后降低的趨勢。T1、T4處理雖然單葉重、產量較高,但上等煙比例和均價較低,總體效益不高。綜合來看,不同采收方式處理對上部葉的經濟性狀有顯著的影響，以T3處理的煙葉經濟性狀最好。

圖2 不同采收方式對翠碧一號上部烤后煙葉上等煙比例的影響

圖3 不同采收方式對翠碧一號上部烤后煙葉均價的影響

2.3 不同采收方式對翠碧一號上部煙葉主要化學成分的影響

由表3可知：煙堿含量隨著葉位的降低呈降低趨勢;倒數第1葉位的煙堿含量以T1處理最高，以T3處理最低;倒數第3葉位的煙堿含量隨著一次性采收葉片數的增多而呈增加趨勢;倒數第5葉位的煙堿含量以T1和T5處理較高，以T4最低。總糖、還原糖含量總體上隨著一次性采收葉片數的增多而呈現先增加后減少的趨勢;倒數第1、5葉位的總糖、還原糖含量以T3最高;倒數第3葉位的總糖、還原糖含量以T2處理最高。倒數第1葉位的總氮含量以T1處理最高,以T4最低;倒數第3、5葉位的總氮含量以T1處理最高,以T5最低。倒數第1葉位的鉀含量以T3處理最高,以T2最低;倒數第3葉位的鉀含量以T4、T5處理最高,以T3最低;倒數第5葉位的鉀含量以T5處理最高，以T3最低。倒數第1、3、5葉位的pH值均以T3最高。

表3 不同采收方式對翠碧一號烤后煙葉化學成分的影響

從煙葉化學成分的協調性來看,倒數第1葉位的糖堿比以T3處理最高,以T5處理最低;倒數第3葉位的糖堿比以T1處理最高,以T4處理最低;倒數第5葉位的糖堿比以T3處理最高，以T2最低。倒數第1葉位的兩糖比以T1、T3處理較高；倒數第3葉位的兩糖比以T5處理最高,以T1較低;倒數第5葉位的兩糖比以T3最高,以T2較低,總體差異不明顯,基本上在0.91～0.94。倒數第1葉位的氮堿比以T3處理最高,以T4處理最低;倒數第3葉位的氮堿比以T1處理較高,以T5較低;倒數第5葉位的氮堿比以T1和T2處理較高,以T3處理較低。

2.4 不同采收方式對翠碧一號上部煙葉感官質量的影響

由表4可見：倒數1～3葉位的風格特征、香氣和煙氣特征得分最高為T3,其次為T2和T4,最低為T1；口感特征得分最高為T3,最低為T1;綜合得分從高到低排序為T3>T2>T4>T5>T1。倒數4～6葉位的風格特征得分最高為T3,其次為T2和T4,最低為T1和T5;香氣和煙氣特征得分和風格特征得分最高為T3;綜合得分從高到低排序為T3>T2>T4>T1>T5。從各處理各葉位的評吸情況看,T5處理的煙葉總體比較空,有焦味；T3處理的煙葉勁頭適中、香氣量足；倒數1～3葉位和倒數4～6葉位的總體感官質量評價以T3為最好。

表4 翠碧一號不同采收方式烤后煙葉感官質量評價結果

3 討論

不同采收方式對上部煙葉的外觀質量產生了影響,這是由于不同采收方式影響了葉片在植株上的生長時間,從而影響了煙葉內在物質的轉化積累和各葉位的成熟度,各葉片留在植株上的時間和采收成熟度從T1處理到T5處理呈遞增趨勢。T1處理的倒1～3葉顏色、成熟度、葉片結構都較差,主要是因為留葉數過少,而福建烤煙在生長后期溫度較高,土壤礦化量大,供氮較多[14,24],煙株葉片較少,吸收的氮素繼續在較少的葉片中積累,導致煙葉較難成熟。T5處理的煙葉成熟度和身份表現較差,原因是一次性采收葉片數過多,無法同時兼顧全部葉片的成熟度,部分葉片的內在物質消耗過度[25-26],導致烤后煙葉的外觀質量較差。T3處理的煙葉外觀質量較好,原因是先適熟采收2片葉后,留4片待成熟后一次性采收,剛好能兼顧頂葉的開面和各葉位的成熟度,煙葉內在物質各方面的均衡性也比較好。

單葉重隨著第二次采收葉片數的增加而先減小后增加再減小,主要是由于第二次采收葉片數不同,煙葉在煙株上的生長時間不同,同時要考慮到整體的成熟度,導致葉片養分積累和消耗不同。上等煙比例和均價都是以T3處理最高,主要原因是一次性采收4片葉既不影響倒5～6葉的成熟度,又能保證倒數1～4葉的正常發育成熟,煙葉內在物質達到較適宜范圍,烤后煙葉經濟性狀較好。

煙堿含量對煙葉質量的影響很大,研究認為適宜的煙堿含量范圍在1.5%～3.5%[27],煙葉部位越高煙堿含量也越高。各工業企業對上部煙葉的煙堿含量要求不一樣,一般認為上部葉的煙堿含量在2.5%～3.5%較好;煙葉煙堿含量與葉片在煙株上的生長時間[28]、機械損傷[16]、施氮量和施氮時間[29-30]有關；煙株在打頂后煙堿積累一般持續增加[15],留葉時間越長,一般煙堿含量越高。在本研究中，隨著第二次采收葉片數的增加,煙葉留在煙株上的時間增加,使根系合成的煙堿積累在較少的葉片中,導致T5處理倒3葉和倒5葉的煙堿含量較高。各處理煙葉的總糖含量從T1至T5總體上呈先上升后降低的趨勢,也主要是因為不同成熟度煙葉的總糖含量不一致,隨著成熟度的升高,總糖含量先上升后降低,這與前人的研究結果[31-32]一致。有研究表明煙葉總氮含量隨著成熟度的提高而下降[33]。本研究發現，氮含量在各處理間差異不明顯。烤后煙葉的總糖、還原糖含量與煙葉質量密切相關,每提高1個標準單位,可使吸味品質提高0.38個標準單位[34]。在本研究中，總糖和還原糖含量隨著一次性采收葉片數的增加呈現先增加后減小的趨勢,這可能主要因為一次性采收葉片數不同影響了葉片內含物質的積累。一般認為烤煙適宜的含鉀量為2%～8%,優質烤煙煙葉的含鉀量應大于2.5%[35]。本研究烤煙的鉀含量為2.52%～2.88%，均達到了優質煙葉的標準。糖堿比對衡量煙葉的內在品質具有重要的參考價值,糖堿比過低會使煙氣勁頭過大、刺激性增強,而糖堿比過高會使香吃味平淡,勁頭小[34]。菲·莫公司[36]研究指出，糖堿比為2～10的煙葉適用性較好。在本研究中，烤煙的糖堿比都在適宜的范圍內,其中倒數第1葉位的糖堿比以T5最低,這可能是因為T5在采收時倒1葉位在煙株上的生長時間最長,煙葉成熟度過高，導致糖分物質發生了轉化；也可能是因為該處理的留葉數較多,使煙堿在各葉片中均衡分布,不會集中分布到最頂葉。

有研究表明,強光對植株的影響較大[37]；煙葉的成熟度及在生長后期的高溫強光對煙葉的感官質量有較大的影響[38]；在較高溫度條件下土壤中氮的礦化也會加快[13]。煙葉在成熟期最適宜的日均溫度為20～28 ℃。在福建生態條件下,隨著煙株生育期的推進,氣溫越來越高,光照更強；煙葉留在煙株上的時間越長意味著其在高溫、強光條件下的時間越長,這可能導致煙葉清香型風格的弱化。在本研究中，T5葉片在煙株上的時間最長,其清香型風格也最弱,這與前人的研究結果[24]一致。從T1至T5處理，各葉片在煙株上的生長時間和葉片成熟度是遞增的,一次性采收4片,當倒數第2葉成熟時一次性采收時,可能各葉片的成熟度剛好符合工藝成熟度。在采收余下4片時,先采頂部兩片,再采收底下兩片,在對鮮煙分類后進行分層裝烤,能更好地提高上部葉的質量和工業適用性。

4 結論

翠碧一號上部6片葉采收,以倒5～倒6片成熟后先采,剩余4片以倒數第2片成熟時一次性采收的方式最佳,改善了煙葉的外觀質量和感官評吸質量,提高了上等煙比例和均價,化學成分的協調性也得到了改善。