不同成熟度烤煙水分與組織結構差異研究

李昊　史大全　常興　周童　張童　李生棟

摘要 為了解不同成熟度鮮煙葉的水分以及組織結構差異，以云煙116與云煙87 為研究對象，探究不同部位不同采收時間烤煙的水分與組織結構差異。結果表明，與云煙87相比，同時期云煙116主脈、葉片以及全葉含水率整體上較高。主脈表皮和木質部厚度均隨采收時間的延遲略有增加；2個品種主脈表皮厚度差異不明顯，其中云煙116主脈木質部厚度稍薄。隨著采收時間的延遲，柵欄組織厚度變小，海綿組織厚度增大；與云煙87相比，云煙116柵欄組織較薄，而海綿組織稍厚。

關鍵詞 烤煙；成熟度；部位；含水率；組織結構

中圖分類號 S 572文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2023）15-0162-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.15.040

Study on the Water Content and Tissue Structure Differences of Flue-cured Tobacco with Different Maturity

LI Hao1， SHI Da-quan2， CHANG Xing3 et al

（1.Xuchang Branch of Henan Tobacco Company， Xuchang，Henan 461000;2.Henan Agricultural University， Zhengzhou， Henan 450002;3.Qujing Branch of Yunnan Tobacco Company， Qujing， Yunnan? 655000）

Abstract In order to understand the differences of water content and tissue structure of fresh tobacco leaves with different maturity， Yunyan 116 and Yunyan 87 were taken as the research objects to explore the water content and tissue structure differences of flue-cured tobacco in different parts and at different harvesting time. The results showed that compared with Yunyan 87， the moisture content in main veins， whole leaf and leaf blade of Yunyan 116 in the same stage was slightly higher. The thickness of main vein epidermis and xylem increased slightly with the delay of harvest time. There was no obvious difference in the epidermis of main veins between the two cultivars， and the xylem of main veins of Yunyan 116 was thinner. With the delay of harvest time， the thickness of palisade tissue gradually decreased and that of sponge tissue increased. Compared with Yunyan 87， the palisade tissue of Yunyan 116 was thinner and the spongy tissue was thicker.

Key words Flue-cured tobacco;Maturity;Part;Water content;Organization structure

成熟度作為烤煙采收與烘烤工藝制定的重要參考依據，在煙葉生產中發揮著重要作用［1-3］，數十年來國內外學者圍繞烤煙采收成熟度開展了大量研究［4-8］。沈平等［9］通過拓展葉片RGB顏色模型圖像色彩信息參數建立成熟度判定模型，結果表明不同成熟度的鮮煙葉葉色偏態參數存在顯著差異，且不同葉色信息參數隨著成熟度的提高呈現不同的變化規律；葉色偏態參數可以明顯提高BPNN模型對鮮煙葉成熟度的判定準確度；楊睿等［10］通過利用近紅外光譜與圖像識別技術成功識別了煙葉的成熟度，使得識別正確率達到94.78%；周康等［11］研究不同成熟度上部葉分切區段的質量特點，結果表明中成熟度煙葉的葉中段和葉基段綜合質量優于葉尖段，而高成熟度煙葉葉尖段化學成分整體協調性和感官質量優于葉中段和葉基段；牛浩等［12］研究了不同成熟度煙葉的抗氧化能力和能量代謝，結果表明低成熟度采后煙葉變黃變褐更緩慢可能與其較高的抗氧化能力和能量代謝水平有關。烤煙含水量與烤煙組織結構是衡量烤煙成熟度的重要因素［13-16］，目前關于不同成熟度烤煙的水分與組織結構的研究鮮見報道。筆者研究不同成熟度烤煙的水分含量與組織結構差異，以期為烤煙的生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021年在重慶市豐都縣太平鎮開展，供試烤煙品種為云煙87與云煙116，試驗以烤煙的下部葉（4～6位葉）、中部葉（9～11位葉）與上部葉（倒數3～4位葉）為研究對象，烤煙產區海拔在800 m以上。前茬作物為水稻，煙田施氮量按照當地生產技術規程進行。

1.2 試驗方法

設置5個小區，各小區植煙量為60～70株，每個小區以采收時間為試驗處理，具體見表1。

烤煙的含水率測定用手術刀將葉片與主脈分離，采用殺青烘干法進行稱量［17］，組織結構采用石蠟切片法進行［18］?？緹煹某墒於扔嬎闶褂肊NVI 5.3.1軟件進行，人為標定好烤煙的成熟度，利用ENVI 5.3.1軟件的深度學習模塊計算成熟度的占比。煙葉不同成熟區域示意圖見圖1。

1.3 數據統計與分析

使用ENVI 5.3.1軟件計算烤煙成熟度的占比，使用Origin 2021b軟件進行繪圖，

2 結果與分析

2.1 不同成熟度烤煙成熟區域差異分析

由圖2可知，隨著采收時間的延遲，2個品種煙葉整體上表現出由欠熟、尚熟為主逐漸向適熟、過熟轉化的趨勢。下部葉云煙116以尚熟、適熟為主，隨著采收時間的延遲，過熟區域占比逐漸增加；與云煙116相比，云煙87成熟度總體偏低，且隨著采收時間的延遲，采收后期煙葉以適熟、過熟為主。中部葉云煙116采收前期（T1、T2）以欠熟、尚熟為主，中期（T3）以尚熟、適熟為主，中后期（T4、T5）以尚熟、適熟為主，表現出典型的煙葉成熟規律；云煙87中部葉均以欠熟至適熟為主。上部葉與中部葉類似，云煙116上部葉前中期（T1～T3）以尚熟、適熟為主，中后期（T4～T5）逐漸轉化為適熟、過熟；云煙87上部葉在整個試驗中都以欠熟、尚熟為主，表現出不易落黃的特點。同時期云煙116的欠熟區域小于云

煙87，但過熟比例高于云煙87，表明云煙116的耐熟性相對較差，因此在生產中需要提高云煙116的采收效率。

2.2 不同成熟度烤煙水分差異

由圖3可知，不同采收時期云煙87和云煙116煙葉各部分的含水率存在明顯的差異，不同部位煙葉含水率存在明顯的差異。就云煙116而言，下部葉主脈含水率隨著采收時間的延遲整體上呈現出上升的趨勢；各部位煙葉全葉含水率整體上表現出隨采收時間的延遲而下降的趨勢。云煙116的主脈、葉片以及全葉含水率整體上均高于云煙87，可知在烘烤過程中云煙116的排濕任務較重；同一處理同一部位云煙116的主脈含水率與葉片含水率的比值整體上高于云煙87，可知云煙116的主脈占比較高，烘烤過程中需要重點關注主脈的變化。

2.3 不同成熟度烤煙組織結構差異分析

2.3.1 葉片組織結構差異。

由圖4可知，隨著采收時間的延遲，煙葉柵欄組織厚度整體上呈減小趨勢，海綿組織厚度整體上呈增長趨勢。不同部位葉片柵欄組織厚度差異明顯，上部葉柵欄組織厚度較大，下部葉柵欄組織厚度較小。對于同一部位同一處理，云煙116的柵欄組織厚度小于云煙87，云煙116的海綿組織厚度大于云煙87；云煙116柵欄組織與海綿組織厚度比小于云煙87，表明云煙116在烘烤過程中水分散失的效率高于云煙87。

2.3.2 主脈組織結構差異。

在烘烤過程中，主脈中的水分一部分會透過主脈表皮散失，另一部分則會沿著維管組織的木質部向支脈轉移，再通過次級葉脈到達葉片中。葉片失水主要通過在烤房環境中的蒸騰作用，在微觀上取決于葉片的柵欄組織和海綿組織厚度。同時，柵欄組織也是葉片中光合作用最旺盛的部位，一定程度上反映煙葉內含物質的積累情況。不同采收時間云煙116主脈表皮和木質部厚度如圖5所示。通過對主脈不同位置進行切片觀察發現，不同部位主脈表皮厚度差異較小。同一處理從葉基到葉尖主脈表皮厚度略有下降。在主脈木質部厚度方面，同一處理葉基向葉尖主脈木質部厚度整體上逐漸變??；在所有部位中，主脈木質部厚度都隨著采收時間的延遲整體上有所增加。

此外，也測定了云煙87各處理煙葉主脈表皮和木質部厚度。由圖6可知，云煙87不同葉位間主脈表皮厚度差異不明顯；隨著采收時間的延遲，各葉位主脈表皮厚度略有增加。同一處理主脈木質部厚度上部葉較大、下部葉較小，且各個部位煙葉主脈木質部厚度隨采收時間的延遲整體上呈增加的趨勢。同一處理同一部位2個品種煙葉主脈表皮厚度相差不大，差異主要集中在主脈木質部厚度上。與云煙87相比，云煙116各部位煙葉的主脈木質部厚度稍薄，隨著采收時間的延遲，中上部葉主脈木質部厚度整體上有所增加。另外，云煙116各部位各處理葉尖處主脈木質部厚度差異較小，表明云煙116的脈絡系統更加發達，更有利于烘烤過程中主脈水分的輸送。

3 結論與討論

從不同成熟度葉片成熟區域差異分析角度研究了不同成熟度煙葉的成熟區域占比。結果表明，隨著采收時間的延遲，2個品種煙葉從以欠熟、尚熟為主逐漸向適熟、過熟轉化，且中下部葉表現更為明顯。與云煙87相比，云煙116同時期同部位適熟、過熟區域占比更高。

在不同成熟度主脈含水率、水分類型和組織結構差異上，研究了不同采收時間下各個葉位的含水率分布以及主脈表皮、木質部以及葉片柵欄組織、海綿組織的發育情況。結果表明，與云煙87相比，同時期云煙116煙葉的主脈、葉片、全葉含水率整體上均較高。在主脈表皮厚度上，2個品種不同部位間差異不明顯，但隨著采收時間的延遲，主脈表皮厚度稍有增加。隨著采收時間的延遲，主脈木質部厚度呈增加的趨勢。相較于云煙87，云煙116木質部厚度稍薄，但隨著采收時間的延遲，中上部葉主脈木質部厚度整體上增加。結合失水特性試驗來看，主脈失水速率的差異主要來源于含水率和木質部厚度。在柵欄組織厚度上，上部葉最厚，下部葉最薄。隨著采收時間的延遲，柵欄組織厚度變小，海綿組織厚度增大。與云煙87相比，云煙116的柵欄組織稍薄而海綿組織較厚。

參考文獻

［1］ 王懷珠，汪健，胡玉錄，等.莖葉夾角與烤煙成熟度的關系［J］.煙草科技，2005，38（8）：32-34.

［2］ 羅柱石，楊洋，鄢敏，等.采收時間對烤煙成熟度的影響［J］.安徽農學通報，2021，27（17）：56-58.

［3］ 劉劍君，楊鐵釗，朱寶川，等.基于數字圖像數據的烤煙成熟度指數研究［J］.中國煙草學報，2013，19（3）：61-66.

［4］ 余志虹，陳建軍，呂永華，等.利用煙葉光譜植被指數快速監測烤煙成熟度［J］.煙草科技，2013，46（2）：77-82.

［5］ 吳有祥，胡世龍，歐明毅，等.采收時期對烤煙成熟度和感官質量的影響［J］.廣東農業科學，2017，44（7）：13-18.

［6］ 吳峰，陳進紅，金亞波.烤煙成熟度診斷指標篩選研究［J］.科技通報，2009，25（1）：56-60，88.

［7］ 盧志剛，林銳鋒，彭琛，等.濃香型烤煙成熟度生產管理模式研究［J］.廣東農業科學，2013，40（7）：17-21.

［8］ 曾宇.中部煙葉采收成熟度對鮮煙素質及烤后煙葉質量的影響［J］.安徽農業科學，2022，50（17）：157-159，162.

［9］ 沈平，童德文，陳鄭盟，等.基于葉色偏態分布模式的鮮煙葉成熟度判定［J］.煙草科技，2021，54（8）：26-35.

［10］ 楊睿，賓俊，蘇家恩，等.基于近紅外光譜與圖像識別技術融合的煙葉成熟度的判別［J］.湖南農業大學學報（自然科學版），2021，47（4）：406-411，418.

［11］ 周康，李青山，張富軍，等.采收成熟度對烤煙上部葉不同分切區段質量的影響［J］.中國煙草科學，2021，42（2）：62-70.

［12］ 牛浩，徐辰生，王勝雷，等.不同成熟度煙葉采后抗氧化能力和能量代謝研究［J］.中國煙草科學，2021，42（6）：45-52.

［13］ 邱坤，高婭北，付小紅，等.不同品種烤煙上部葉烘烤過程中主脈失水干燥特性研究［J］.湖南文理學院學報（自然科學版），2018，30（3）：81-85.

［14］ 孫曉偉，姚健，王京，等.不同成熟度對烤煙上部葉組織結構和品質的影響［J］.浙江農業科學，2017，58（12）：2249-2251，2258.

［15］ 尹劍藤，李佛琳，楊煥文，等.10個烤煙新品種田間性狀及葉片組織結構的比較［J］.中國農學通報，2011，27（10）：92-97.

［16］ 強繼業，劉芮，丁艷鋒，等.5個烤煙新品種葉片組織結構的比較研究［J］.云南農業大學學報（自然科學版），2011，26（1）：59-63.

［17］ 宋朝鵬，魏碩，劉相甫，等.開片狀況對上部煙葉烘烤過程中失水特性的影響［J］.西北農林科技大學學報（自然科學版），2017，45（7）：8-14.

［18］ 智磊，羅定棋，熊瑩，等.施氮量對烤煙葉片組織結構和細胞發育的影響［J］.煙草科技，2012，45（7）：81-85.

基金項目 云南省煙草公司重點項目（2020530000242007）。

作者簡介 李昊（1991—），男，河南許昌人，助理農藝師，碩士，從事煙葉生產收購組織管理工作。

*通信作者，農藝師，碩士，從事煙葉生產管理工作。

收稿日期 2022-06-30