改善烤煙上部煙葉工業可用性研究進展

樊 芬，屠乃美，王 可，周 乾，易鎮邪，易 江，張 煒，鄒湘香

(湖南農業大學農學院，長沙410128)

“卷煙上水平”是我國煙草行業當前和今后一定時期內發展的基本方針和目標，是煙草行業加快轉變發展方式的根本要求。卷煙品牌的培育，煙葉是基礎，優質原料的有效供給是保證。目前我國的煙葉質量與國際優質煙葉相比，存在著一定的差距，主要表現在上部煙葉可用性較低，工業配質性差，嚴重制約了我國卷煙工業的發展。因此，提高上部煙葉的質量，增強工業可用性，是當前我國煙葉原料生產的迫切要求［1］。

目前，我國煙草工業和商業普遍認為中部葉品質最好。大部分煙廠仍把中部葉作為主要原料生產一、二類卷煙。這個觀念是過去生產中形成的，符合當時的生產實際。但隨著卷煙降焦減害工藝的深入，煙葉的可用性也發生了變化。中部葉濃度較淡，不適用于低焦油卷煙。工業上為了補償降焦后中部葉香味的不足，偏向于香味更濃、煙堿含量略高的煙葉。而上部煙葉煙氣濃度大，香氣量足，如果成熟度好，雜氣少，則會顯著提高其可用性。自20世紀90年代以來，國外已經根據煙葉的可用性調整煙葉價格。而工業上也越來越多地使用上部煙葉配合適量下部煙葉的方法改進配方，而中部煙葉的有限性限制了其大規模發展［2］。

1 我國烤煙上部煙葉現狀分析

上部煙葉包括全部頂葉和部分上二棚葉，每株一般有6片左右，占單株煙葉干重的40%左右，對整株煙的產量和質量都起到重要的作用［3］。但目前我國烤煙生產中，上部煙葉存在著施肥不合理、采收方式和時間不合理、煙葉煙堿含量偏高等諸多問題。

1.1 煙堿含量偏高

煙葉煙堿含量受很多因素影響，比如品種、栽培措施、烘烤工藝等。不同的煙草類型之間或同種類型不同品種之間煙堿的組成和含量也存在差別［4］，而且可以遺傳［5］。國外引進的K326等品種的煙堿含量較高，而我國傳統種植的老品種煙堿含量較低［6］。優質烤煙的上部煙葉應有合適的厚度與煙堿含量。一般認為，煙堿含量應小于3.5%、糖堿比值(總糖/總煙堿)應為 8.0 左右［7，8］。但目前我國不少煙區烤煙的上部煙葉顯著偏厚，煙堿含量偏高［9］，很多煙區上部煙葉的煙堿含量已達4.5%左右，高的已接近5%，而糖堿比值大多只有4～6［10，11］，這使得上部煙葉燃燒時煙氣的焦油量高、勁頭過大、刺激性過強，從而降低了其可用性［12］。

1.2 分批采收方式已不適用

我國早在20世紀90年代就提出了煙葉分批采收，但該方式只適用于中下部煙葉，不適用于成熟較緩慢和有機物積累較多的上部煙葉［13］。當前我國烤煙上部煙葉依然采用分批采收的方式，嚴重影響了其品質和工業可用性。主要表現為外觀品質相對較差，煙堿含量高，刺激性強，生理強度大，成熟度較差，雜氣較重，從而導致其可用性差，不便使用在卷煙配方中，甚至無法利用［14，15］，導致上部煙葉大量庫存積壓。

1.3 采收時間偏早

成熟度與煙葉的色、香、味密切相關，是煙葉質量的核心［17］。國內外商品煙葉的各個因素中，最重要的就是成熟度，美國、巴西、津巴布韋煙葉由于其好的成熟度而具有品質優勢［18］。只有對煙葉進行適熟采收，恰當烘烤，才能彰顯煙葉固有品質，提高煙葉安全性和工業可用性。近些年來，我國轉變了煙葉質量觀念，意識到了煙葉成熟度的重要性，但當前生產中還是存在一些問題，主要表現在下部采過熟、中部采生、上部采青［19］。下部煙葉采收過遲而多出雜色煙葉，中上部煙葉采收偏早雖然色澤較鮮亮，但顏色不好，偏檸檬，青筋、浮青較多，香吃味較差，這些問題已經嚴重影響了煙葉的工業可用性［20］。

1.4 施肥不科學

我國煙區分布范圍較廣，氣候、土壤條件復雜多樣，生態條件差異大。煙葉品質的形成受品種、生態環境和烘烤工藝等的綜合影響，其中最大的因素就是土壤營養狀況與施肥，影響煙葉品質特別是香吃味［21］。施肥不當會對煙葉生產造成各種影響，如整體質量不高、香氣量不足、香氣濃度不夠、淀粉含量偏高、可用性差等，而且我國煙區普遍存在施用過量氮肥的現象，導致煙堿含量偏高。施肥不科學已成為制約我國烤煙品質提高的技術瓶頸之一［22］。在我國部分煙區，由于連續單獨施用烤煙專用化肥及煙地連作，降低了土壤微生物的活性，打破了烤煙的營養平衡，煙堿含量居高不下，上部煙葉可用性降低［23］。近來年，國內主產煙區相繼開展煙草平衡施肥技術研究，根據各自生態條件提出了相應的施肥原則［24～26］。

2 提高上部煙葉可用性的措施

研究如何提高各部位煙葉的質量，協調煙葉化學成分和煙葉內在質量一直是煙草研究的熱點［27］。為了提高上部煙葉的可用性，煙草工作者已在上下部煙葉綜合利用、采收方式和時間、合理施肥、煙葉價格、烘烤工藝等方面開展了大量研究。

2.1 綜合利用上下部煙葉

為提高上部煙葉的使用價值，根據上部煙葉特點，采用食用酒精浸提上部煙葉制得浸膏，將其加入到下部煙葉中，或調整葉組配方結構，把加了上部煙葉浸膏的下部煙葉按一定比例與葉組配方進行混合。經專家評吸和煙氣分析，表明這不僅使上部煙葉得到了有效利用，保證卷煙的使用價值，提高了下部煙葉的香吃味，而且同時能起到降焦減害的目的，并且使得調整葉組配方結構成為可能，達到了綜合利用上下部煙葉的效果［28］。

2.2 減少采收次數

何建華等采用傷根、留葉數、一次性采收處理，使上部葉硝酸還原酶活性和煙堿含量均有所降低［29］。葉曉青等［20］通過對不同成熟度采收煙葉烤后綜合性狀分析，下部煙葉適時早收;中部煙葉在移栽后95 d表現出成熟特征時采收;上部煙葉在移栽后125 d表現出充分成熟特征時采收，能獲得較好的內在品質和感官質量，提高煙葉的工業可用性。吳先華等［30］通過上部6片煙葉一次性采收與傳統分批采收對比，表明若采取分批采收方式，則頂1～3片葉會因光合產物不足而無法正常發育，頂4～6片葉也不夠充分成熟，其外觀質量和內在品質比較低。而一次性采收上部煙葉則提高了煙葉成熟度，改善了外觀品質，增加了其可用性。而且頂部6片葉一次性采收，采收時間比分批采收處理推遲15 d，上部葉片葉齡將達到90 d，在田間能夠達到完熟，一致性好，而且加工后的煙葉外觀質量得到顯著提高，香味濃度增大，使得進入高檔卷煙的原料比例大大提高，進而彌補了低焦油烤煙型卷煙香味不足的缺陷［31］。

2.3 充分成熟采收

上部葉較耐熟，掌握好上部煙葉的成熟度是提高我國煙葉品質的關鍵措施之一。煙葉在田間生長發育、成熟和衰老過程中，發生了極為復雜的生理生化反應和組織結構的變化［32］。煙葉的碳水化合物(主要是淀粉)含量隨煙葉的成熟而逐漸積累，直到成熟時達到最高點，之后就開始衰老，進而分解，含量逐漸降低。因此，可以認為淀粉的合成過程即煙葉的成熟過程，其含量最高時恰恰是生理生化方向的轉折點。由此推知，鮮煙葉淀粉含量最高時煙葉即進入成熟期［33］。從兼顧煙葉產、質量出發，上部葉宜在淀粉含量達最大值時延遲12 d采收，此時整個葉面呈黃色，葉尖、葉緣3～5 cm枯焦勾尾，葉面有大量的成熟斑出現并開始分解，呈黃中透白，主支脈全白發亮，葉基部呈黃色，即充分成熟［34］。

2.4 化肥與有機肥配合施用

前期施足基肥、旺長期追肥時將硝酸鉀分次對水淋施的施肥方法能平衡煙株的營養供應，促進上部葉的開片，促進煙株生長發育和煙葉可用性的提高。陳永明等［35］研究表明，采用70%煙草專用肥作基肥在移栽時施入、30%煙草專用肥作追肥在大培土時施入，硝酸鉀作追肥在旺長期分3次對水淋施的施肥方法效果最佳。生物有機肥、發酵餅肥和腐熟農家肥與烤煙專用肥配合施用將增強烤煙上部葉的可用性。施用有機肥能夠促進煙株早生快發，縮短大田生育期10 d以上，煙株生長前期暴發力強，后期能夠正常成熟落黃，同時能夠有效避免后期低溫對煙葉成熟采收的影響，煙株的株高、葉片數、頂葉面積和腰葉面積均增加，能夠顯著提高煙葉的產量、產值、均價和上中等煙比例。其中，腐熟農家肥的效果最好，其次是生物有機肥，發酵油餅肥效果也較為明顯。涂永高等［23］研究表明，烤煙專用肥混合腐熟農家肥、生物有機肥和發酵餅肥施用，可有效縮小煙葉各個部位之間的質量差異，協調其化學成分，降低上部煙葉煙堿含量，提高煙葉的可用性。林桂華等［36］研究發現，在施127.5 ～135.0 kg/hm2純氮前提下，減少無機氮用量，增施牛欄糞、菜籽餅，能顯著提高煙葉的香氣質和香氣量，使上部煙葉的煙堿含量控制在適宜范圍內。石俊雄等［37］研究發現，在一定的施氮量下，施用有機肥能改善煙葉品質，特別在增加煙葉的香氣量和改善煙葉吃味方面有明顯作用。李廣才等［38］研究表明，施用餅肥和腐殖酸對烤煙后期成熟落黃及葉綠素a的降解有較好作用，而且能夠促使煙葉化學成分更加協調，提高煙葉品質。劉國順等［39］研究表明，隨著煙田有機肥施用量的增加，煙葉香氣成分中總醇量增加，總醛量減少，總酮量稍有增加。

2.5 合理的烘烤工藝

徐增漢等［27］以K326為材料研究了半晾半烤法對烤煙上部葉的調制效應，結果表明，半晾半烤法基本消除煙葉青筋現象，提高上等煙比例5.8～9.0個百分點，顯著降低了淀粉含量，使煙葉的化學成分變得協調，其中以晾60 h之后再烘烤、調制的煙葉總體質量和可用性最好。詹軍等［40］研究表明，密集烘烤下干筋階段的濕度狀況影響烤煙上部煙葉的外觀質量和內在品質，適當提高干筋后期(60℃以后)濕度能夠明顯改善上部煙葉的烘烤質量，其中干球溫度54～59.9℃，濕球溫度為38℃，干球60℃及以后，濕球溫度41℃時對烤后上部煙葉外觀品質、化學成分協調性和感官評吸質量的改善效果較為明顯，提高了煙葉主要香氣物質的含量，使得香氣質純凈，刺激性小，濃度和勁頭適中，口感好，在一定程度上提高了上部煙葉的可用性。

3 提高上部煙葉可用性的研究展望

現在國內大量推廣的密集烤房適應了烤煙生產發展的新形勢，是我國烤煙烘烤設備的發展方向。但近年來的研究表明，密集烤房烘烤的煙葉容易出現顏色淺淡、光滑、組織結構緊密等現象，難以滿足中式卷煙對原料的需求，所以需要不斷優化和完善與之相配套的密集烘烤工藝，提高煙葉的可用性。

通過提高種植密度、減少施氮量等措施可以提高上部煙葉的質量，但這些措施在一定程度上影響到煙農的收入而難以推廣。頂6片煙葉一次性采收技術在一定程度上能改變煙葉等級結構，提升煙葉等級，但在煙葉產量方面卻有所降低，導致煙葉產值下降，因此在現有的收購政策與形式下，要大面積推廣還有一定難度。為了適應大品牌中式烤煙型低焦油卷煙發展的需要，促使我國卷煙原料上水平，煙葉價格須依據其可用性的變化進行一定的調整，按照可用性制定收購價格或者對可用性較高的煙葉給予一定的政策傾斜，同時工業公司對煙農給予一定的價格補貼。

提高烤煙煙葉可用性是一項系統工程，在實際生產中，只有因地制宜，合理地選擇符合當地氣候特點、土壤情況的品種和進行科學施肥、合理灌溉等各項技術措施的配套與組合，并在采收方式、煙葉價格、烘烤工藝等方面進行適時的調整，才能在一定程度上實現烤煙煙葉可用性的提高。

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