张炳辉,张秀衢,周 挺,刘启彤,李文卿*

(1.福建省烟草专卖局 烟草科学研究所,福建 福州 350000；2.福建省烟草公司 三明市公司,福建 三明 365001)

烤烟上部叶包括上二棚烟叶和顶叶,是烤烟重要的组成部分,也是卷烟配方中重要的组成部分,占烟叶总产量的40%以上[1-3]。在目前全国开展烟叶结构优化的情况下,上部烟叶占比更高[4-5]。成熟采收是烤烟生产中重要的技术措施。研究认为上部叶充分成熟采收有利于烟叶品质的提高[6]。但在烤烟生产实践中,上部6片叶的采收方式对烟叶质量还存在较大的影响。汪剑等[3]研究了红花大金元上部叶的采收方式,发现5片带茎采收处理的上部叶的外观质量、主要经济性状及评吸质量都较高。代丽等[7]研究了采收方式对K326上部叶香味品质的影响,认为K326上部6片叶成熟后集中一次采收和带茎秆采收,烤后烟叶的香味品质均优于常规成熟一片采一片的采烤方法。江厚龙等[8]研究了不同采收方式与云烟87上部叶品质的关系,认为云烟87上部叶带茎砍烤使上部叶的化学成分更加协调,提高了上部叶的香气质和香气量,增加了上部叶的工业可用性。随着细支烟的发展,工业企业对上部叶的需求增大[9],而目前部分产区上部烟叶的适用性与国际水平存在较大差距,主要表现为叶片结构紧密,杂色挂灰严重,烟碱含量高,刺激性过大,杂气重[10-12]。福建烟区主要种植春烟,在烤烟生长后期,上部叶成熟采收期间容易受高温逼熟、强光伤害和病害导致假熟的影响,导致上部烟叶质量下降。另外,在高温高湿条件下,土壤矿化氮明显增加[13],可能导致烟株吸氮增加[14,15],烟叶成熟变慢,如果上部叶留叶数较少,则土壤矿化氮大量积累在少数叶片内,导致叶片烟碱含量增加,刺激性增大,评吸质量下降。上部叶采收次数过多,对烟株来说是机械损伤的次数增加,还可能刺激烟株根系进一步增加烟碱合成[16]。因此,部分烟区指导烟农采用上部叶4～6片一次性采收方式,但未明确各品种的最佳采收方式,特别是有关福建主栽的翠碧一号上部叶适宜采烤方式的研究尚未见报道。

翠碧一号是福建烟区的特色优良品种,1992年通过了全国烟草品种审定委员会的审定[17-18]。该品种具有香气清雅、飘逸、醇和,工业配伍性和可用性强,烟叶出片率高等特点,深受卷烟工业企业的喜爱[19-21]。但翠碧一号较难烘烤,烤后烟叶外观质量往往欠佳,特别是上部叶挂灰、僵硬等现象制约了其工业适用性的进一步提高,同时影响了烟农的收入[22-23]。我们研究了翠碧一号上部叶不同采收方式对烤后烟叶外观质量、经济性状、化学成分、感官质量的影响,以期为进一步改善翠碧一号上部叶的外观及内在质量,提高其工业原料适用性提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试烤烟品种为翠碧一号。

1.2 试验设计

田间试验在福建省永安市洪田镇进行。试验田块肥力中等,植烟密度为16500株/hm2,行株距为1.2 m×0.5 m,种植面积0.2 hm2,按当地优质烟叶生产技术要求进行规范管理；烟株株型呈鼓形或筒形,扣除边行和垄端第1株；在打顶和去除脚叶后单株留叶16～18片；共植烟4000株。当按常规方式采收至烟株最后6片叶时,对每株烟叶按叶位进行挂牌标记。试验设置5个处理(T1～T5),每个处理供试600株烟叶,分两次采收。处理T1：第一次采收4片,当倒3叶的成熟度为九成熟(叶色绿多黄少，主脉基本变白，支脉全白，SPAD值为25～30)时采收；第二次采2片,当倒2叶的成熟度为完全成熟(M)时采收。T2:第一次采3片,当倒4叶的成熟度为M时采收；第二次采3片,当倒2叶的成熟度为M时3片一起采。T3：第一次采2片,当倒5叶的成熟度为M时采收；等倒3叶的成熟度为M时剩下的4片一起采。T4：当倒6叶的成熟度为M时先采1片；当倒4叶的成熟度为M时剩下的5片一起采。T5：当倒5叶的成熟度为M时6片叶一次采收。采摘后对每片烟叶进行挂牌标记，然后将其装入密集烤房的中层，按照当地优质烟叶的烘烤技术进行烘烤。将每个处理的烤后烟叶分为倒1～3叶位和倒4～6叶位两个样品，用于质量评价。

1.3 样品的采集与测定

1.3.1 外观质量和经济性状 根据《GB 2635─1992烤烟国家标准》,按照成熟度、叶片结构、身份、油分、色度等对烤后烟叶各质量情况进行评分和分级,并按表1评分标准进行换算，得出烟叶的外观质量；最后根据各等级烟叶情况和当年收购价格测算各处理烤后烟叶的经济性状。

表1 初烤烟叶外观质量评分标准

1.3.2 单叶重 取各处理的叶片各50片,称重后计算平均值，得到单叶重,重复3次。

1.3.3 化学成分分析 分别取各处理的15片叶,分3次重复,采用连续流动法按行业标准进行烟碱(YC/T 468─2013)、总糖(YC/T 159─2002)、还原糖(YC/T 159─2002)、总氮(YC/T 161─2002)、氧化钾(YC/T 217─2002)等的测定分析。

1.3.4 感官质量评价 采用福建中烟工业有限责任公司的评价方法进行评价。

1.4 数据分析

使用SPSS 18.0和Excel 2010对烤后烟叶的化学成分数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同采收方式对翠碧一号上部烟叶外观质量的影响

从表2可见,不同叶位烟叶质量差异明显,倒数4～6叶位的烟叶质量优于倒数1～3叶位的质量。各处理倒1～3叶位的总体得分排序为T3>T5>T4>T2>T1;T3处理烟叶的颜色、成熟度、油分都表现较好;T1处理的烟叶在颜色、成熟度、叶片结构方面都表现较差。倒4～6叶位的总体得分从高到低顺序为T3>T2>T1>T4>T5；T3和T2处理的烟叶在颜色和身份上都表现较好；T5的烟叶在成熟度和身份上表现都较差。倒1～3叶位、倒4～6叶位均以T3处理(先采2片,剩下的4片1次性采)的得分最高,颜色、成熟度、油分等外观质量都表现较好。T1和T2处理由于最后一次采收时留叶较少,叶片较难成熟,烤后烟叶在成熟度和叶片结构上均存在欠缺。

表2 不同采收方式下翠碧一号上部烟叶的外观质量评分结果

2.2 不同采收方式对翠碧一号上部烟叶经济性状的影响

由图1可知,各处理烤后烟叶的平均单叶重存在显著差异,总体趋势是T1至T5处理,单叶重呈先减小后增加再减小的趋势,以处理T4的平均单叶重最高，以T2处理的平均单叶重最低，前者较后者高10.93%,这与不同采收方式采收各叶片的时间不同，导致烟叶生物量积累不同有关。

标有不同小写字母者表示在0.05水平上处理间存在显著差异,下同。

由图2、图3可知,各处理的上等烟比例和均价均存在显著差异,两者均以T3最高,从T1至T5处理呈现先增加后降低的趋势。T1、T4处理虽然单叶重、产量较高,但上等烟比例和均价较低,总体效益不高。综合来看,不同采收方式处理对上部叶的经济性状有显著的影响，以T3处理的烟叶经济性状最好。

图2 不同采收方式对翠碧一号上部烤后烟叶上等烟比例的影响

图3 不同采收方式对翠碧一号上部烤后烟叶均价的影响

2.3 不同采收方式对翠碧一号上部烟叶主要化学成分的影响

由表3可知：烟碱含量随着叶位的降低呈降低趋势;倒数第1叶位的烟碱含量以T1处理最高，以T3处理最低;倒数第3叶位的烟碱含量随着一次性采收叶片数的增多而呈增加趋势;倒数第5叶位的烟碱含量以T1和T5处理较高，以T4最低。总糖、还原糖含量总体上随着一次性采收叶片数的增多而呈现先增加后减少的趋势;倒数第1、5叶位的总糖、还原糖含量以T3最高;倒数第3叶位的总糖、还原糖含量以T2处理最高。倒数第1叶位的总氮含量以T1处理最高,以T4最低;倒数第3、5叶位的总氮含量以T1处理最高,以T5最低。倒数第1叶位的钾含量以T3处理最高,以T2最低;倒数第3叶位的钾含量以T4、T5处理最高,以T3最低;倒数第5叶位的钾含量以T5处理最高，以T3最低。倒数第1、3、5叶位的pH值均以T3最高。

表3 不同采收方式对翠碧一号烤后烟叶化学成分的影响

从烟叶化学成分的协调性来看,倒数第1叶位的糖碱比以T3处理最高,以T5处理最低;倒数第3叶位的糖碱比以T1处理最高,以T4处理最低;倒数第5叶位的糖碱比以T3处理最高，以T2最低。倒数第1叶位的两糖比以T1、T3处理较高；倒数第3叶位的两糖比以T5处理最高,以T1较低;倒数第5叶位的两糖比以T3最高,以T2较低,总体差异不明显,基本上在0.91～0.94。倒数第1叶位的氮碱比以T3处理最高,以T4处理最低;倒数第3叶位的氮碱比以T1处理较高,以T5较低;倒数第5叶位的氮碱比以T1和T2处理较高,以T3处理较低。

2.4 不同采收方式对翠碧一号上部烟叶感官质量的影响

由表4可见：倒数1～3叶位的风格特征、香气和烟气特征得分最高为T3,其次为T2和T4,最低为T1；口感特征得分最高为T3,最低为T1;综合得分从高到低排序为T3>T2>T4>T5>T1。倒数4～6叶位的风格特征得分最高为T3,其次为T2和T4,最低为T1和T5;香气和烟气特征得分和风格特征得分最高为T3;综合得分从高到低排序为T3>T2>T4>T1>T5。从各处理各叶位的评吸情况看,T5处理的烟叶总体比较空,有焦味；T3处理的烟叶劲头适中、香气量足；倒数1～3叶位和倒数4～6叶位的总体感官质量评价以T3为最好。

表4 翠碧一号不同采收方式烤后烟叶感官质量评价结果

3 讨论

不同采收方式对上部烟叶的外观质量产生了影响,这是由于不同采收方式影响了叶片在植株上的生长时间,从而影响了烟叶内在物质的转化积累和各叶位的成熟度,各叶片留在植株上的时间和采收成熟度从T1处理到T5处理呈递增趋势。T1处理的倒1～3叶颜色、成熟度、叶片结构都较差,主要是因为留叶数过少,而福建烤烟在生长后期温度较高,土壤矿化量大,供氮较多[14,24],烟株叶片较少,吸收的氮素继续在较少的叶片中积累,导致烟叶较难成熟。T5处理的烟叶成熟度和身份表现较差,原因是一次性采收叶片数过多,无法同时兼顾全部叶片的成熟度,部分叶片的内在物质消耗过度[25-26],导致烤后烟叶的外观质量较差。T3处理的烟叶外观质量较好,原因是先适熟采收2片叶后,留4片待成熟后一次性采收,刚好能兼顾顶叶的开面和各叶位的成熟度,烟叶内在物质各方面的均衡性也比较好。

单叶重随着第二次采收叶片数的增加而先减小后增加再减小,主要是由于第二次采收叶片数不同,烟叶在烟株上的生长时间不同,同时要考虑到整体的成熟度,导致叶片养分积累和消耗不同。上等烟比例和均价都是以T3处理最高,主要原因是一次性采收4片叶既不影响倒5～6叶的成熟度,又能保证倒数1～4叶的正常发育成熟,烟叶内在物质达到较适宜范围,烤后烟叶经济性状较好。

烟碱含量对烟叶质量的影响很大,研究认为适宜的烟碱含量范围在1.5%～3.5%[27],烟叶部位越高烟碱含量也越高。各工业企业对上部烟叶的烟碱含量要求不一样,一般认为上部叶的烟碱含量在2.5%～3.5%较好;烟叶烟碱含量与叶片在烟株上的生长时间[28]、机械损伤[16]、施氮量和施氮时间[29-30]有关；烟株在打顶后烟碱积累一般持续增加[15],留叶时间越长,一般烟碱含量越高。在本研究中，随着第二次采收叶片数的增加,烟叶留在烟株上的时间增加,使根系合成的烟碱积累在较少的叶片中,导致T5处理倒3叶和倒5叶的烟碱含量较高。各处理烟叶的总糖含量从T1至T5总体上呈先上升后降低的趋势,也主要是因为不同成熟度烟叶的总糖含量不一致,随着成熟度的升高,总糖含量先上升后降低,这与前人的研究结果[31-32]一致。有研究表明烟叶总氮含量随着成熟度的提高而下降[33]。本研究发现，氮含量在各处理间差异不明显。烤后烟叶的总糖、还原糖含量与烟叶质量密切相关,每提高1个标准单位,可使吸味品质提高0.38个标准单位[34]。在本研究中，总糖和还原糖含量随着一次性采收叶片数的增加呈现先增加后减小的趋势,这可能主要因为一次性采收叶片数不同影响了叶片内含物质的积累。一般认为烤烟适宜的含钾量为2%～8%,优质烤烟烟叶的含钾量应大于2.5%[35]。本研究烤烟的钾含量为2.52%～2.88%，均达到了优质烟叶的标准。糖碱比对衡量烟叶的内在品质具有重要的参考价值,糖碱比过低会使烟气劲头过大、刺激性增强,而糖碱比过高会使香吃味平淡,劲头小[34]。菲·莫公司[36]研究指出，糖碱比为2～10的烟叶适用性较好。在本研究中，烤烟的糖碱比都在适宜的范围内,其中倒数第1叶位的糖碱比以T5最低,这可能是因为T5在采收时倒1叶位在烟株上的生长时间最长,烟叶成熟度过高，导致糖分物质发生了转化；也可能是因为该处理的留叶数较多,使烟碱在各叶片中均衡分布,不会集中分布到最顶叶。

有研究表明,强光对植株的影响较大[37]；烟叶的成熟度及在生长后期的高温强光对烟叶的感官质量有较大的影响[38]；在较高温度条件下土壤中氮的矿化也会加快[13]。烟叶在成熟期最适宜的日均温度为20～28 ℃。在福建生态条件下,随着烟株生育期的推进,气温越来越高,光照更强；烟叶留在烟株上的时间越长意味着其在高温、强光条件下的时间越长,这可能导致烟叶清香型风格的弱化。在本研究中，T5叶片在烟株上的时间最长,其清香型风格也最弱,这与前人的研究结果[24]一致。从T1至T5处理，各叶片在烟株上的生长时间和叶片成熟度是递增的,一次性采收4片,当倒数第2叶成熟时一次性采收时,可能各叶片的成熟度刚好符合工艺成熟度。在采收余下4片时,先采顶部两片,再采收底下两片,在对鲜烟分类后进行分层装烤,能更好地提高上部叶的质量和工业适用性。

4 结论

翠碧一号上部6片叶采收,以倒5～倒6片成熟后先采,剩余4片以倒数第2片成熟时一次性采收的方式最佳,改善了烟叶的外观质量和感官评吸质量,提高了上等烟比例和均价,化学成分的协调性也得到了改善。