SPAD值與鮮煙葉成熟度及烤后煙葉質量的關系

孫陽陽，靳志偉，黃明迪，王耀鋒，楊樹勛，趙存孝，夏 巍，喬萬鵬，龔鵬飛，孫衛東，袁 威，孫福山，王愛華，王松峰，高憲輝（.中國農業科學院煙草研究所，農業部煙草生物學與加工重點實驗室，青島 20；2.中國農業科學院研究生院，北京0008；.甘肅省煙草公司，甘肅 蘭州 70000；.甘肅隴南市煙草公司，甘肅 隴南 7000；.甘肅慶陽市煙草公司，甘肅 慶陽 7000；.陜西延安市煙草公司，陜西 延安 7000）

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SPAD值與鮮煙葉成熟度及烤后煙葉質量的關系

孫陽陽1，2，靳志偉3，黃明迪4，王耀鋒5，楊樹勛4，趙存孝5，夏 巍4，喬萬鵬4，龔鵬飛6，孫衛東6，袁 威6，孫福山1*，王愛華1，王松峰1，高憲輝1，2
（1.中國農業科學院煙草研究所，農業部煙草生物學與加工重點實驗室，青島 266101；2.中國農業科學院研究生院，北京100081；3.甘肅省煙草公司，甘肅 蘭州 730000；4.甘肅隴南市煙草公司，甘肅 隴南 746000；5.甘肅慶陽市煙草公司，甘肅 慶陽 745000；6.陜西延安市煙草公司，陜西 延安 716000）

摘 要：為探索快速、無損判斷鮮煙葉成熟度的量化指標，以秦煙96為試驗材料，應用葉綠素測定儀測定了各部位不同成熟度鮮煙葉 SPAD值，并對相應烤后煙葉的經濟性狀、外觀質量、化學成分、感官評吸質量進行了評價測定。結果表明，SPAD值能夠較靈敏地區分煙葉黃綠面積10%～20%的差異，且與煙葉成熟度呈顯著負相關關系，可較好地表示煙葉成熟度。綜合烤后煙葉各項質量評價指標，下、中、上3個部位煙葉適宜成熟度對應的鮮煙葉SPAD值分別為8.6～11.4、17.9～18.6和13.2～20.3，SPAD值可作為成熟度的快速判定量化指標，用于指導煙葉適熟采收。

關鍵詞：烤煙；SPAD值；成熟度；煙葉質量

葉綠素儀是測定植物葉綠素含量的一種便攜式儀器，具有快速、便捷和無損傷檢測優勢，已廣泛應用于水稻、玉米、小麥和煙草等作物［1-2］。研究發現，SPAD值與葉綠素含量正相關，較好地反映了煙葉采收成熟度［3-6］。成熟度對煙葉質量起關鍵作用［7-10］，成熟采收對煙葉質量的貢獻占整個烤煙生產技術環節的1/3左右［11-13］。盡管SPAD值與葉綠素含量的關系，以及采收成熟度的判斷指標已開展了大量的研究，但依據烤后煙質量得出的確定適宜的SPAD值的研究少有報道。本試驗測定不同成熟度煙葉的SPAD值，研究SPAD值與不同成熟度烤后煙葉質量關系，以確定適宜采收成熟度對應的SPAD值，為量化煙葉適宜采收成熟度提供快速、無損檢測技術提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試材料

試驗安排在甘肅省隴南市徽縣栗川鄉耿寺村，供試品種為秦煙96，土壤類型紅黏土，土壤肥力中等，施氮量 75kg/hm2，m（N）：m（P2O5）：m（K2O）= 1：1.5：2。移栽密度為行距125cm，株距60cm。選取大田管理規范，長勢均勻的下（3～5葉位）、中（9～11葉位）、上（15～17葉位）3個部位煙葉進行研究。

1.2 試驗處理

每部位煙葉成熟度按煙葉黃綠面積百分數從低到高劃分11個檔次，即葉面黃綠色面積0%、10%、20%、······100%，每檔次選取3片煙葉測SPAD值。

按下、中、上3個部位，每個部位由低到高各設3個成熟度處理，分別為M1、M2、M3，共計9個處理（表1），每一處理選300片按照當地密集烘烤工藝進行烘烤。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 SPAD值測定 選取煙葉主脈對稱兩側的葉尖、葉中、葉基6個點為測定位置，以葉綠素儀502PLUS測定的SPAD值的加權平均值為該片煙葉的SPAD值。

表1 各部位煙葉不同成熟度處理及主要外觀特征Table 1 Treatments of different maturity and main characteristics of different parts of tobacco leaves

1.3.2 經濟性狀調查 根據國標GB2635—92對烤后煙葉進行分級，統計等級結構和均價。烤后煙下、中、上3個部位去青去雜后分別取混合樣2kg，以備外觀鑒定、化學成分檢測和感官評吸。

1.3.3 外觀鑒定 專家根據烤煙國標 GB2635-92以顏色、成熟度、結構、身份、油分、色度6項指標作為烤后煙外觀質量評價指標。

1.3.4 化學成分檢測 總糖、還原糖按照 YC/T 159—2002的方法進行測定，總植物堿按照 YC/T 160—2002的方法進行測定。總氮按照 YC/T 33——1996 《煙草及煙草制品 總氮的測定 克達爾法》方法進行測定，淀粉按照YC/T 216—2007方法進行測定，蛋白質按照YC/T 166—2003《煙草及煙草制品 總蛋白質含量的測定》方法進行測定。

1.3.5 感官評吸鑒定 按照 YC/T138—1998的規定進行評吸，包括香型、香氣質、香氣量、雜氣、濃度、刺激性、勁頭、余味、燃燒性、灰色等。

1.4 數據處理

采用Excel 2010進行數據處理，用SAS 9.2進行統計分析。

2 結 果

2.1 SPAD值與不同鮮煙葉成熟度之間的關系

煙葉葉面黃綠色面積百分比代表了煙葉的成熟度。由表2可知，不同部位鮮煙葉SPAD值隨著成熟度的增加而下降。在煙葉不同成熟度檔次間，除少數黃綠面積相差10%的相鄰檔次間SPAD值差異不顯著外，其他檔次間均差異顯著。可見 SPAD值能夠較靈敏地區分葉片10%～20%黃綠面積差異。

不同部位煙葉黃綠面積相同時 SPAD值不同，表現為上部葉＞中部葉＞下部葉（表2）。說明不同部位鮮煙葉素質不一樣，不同部位鮮煙葉SPAD值不能相比較。

相關性分析結果表明（表3），同一部位煙葉外觀成熟度與SPAD值存在極顯著負相關關系，SPAD值可用于煙葉成熟度的判斷。

2.2 SPAD值與不同成熟度烤后煙經濟性狀的關系

經濟性狀是烤后煙葉等級結構和均價的體現。從表4可見，隨著成熟度的提高3個部位煙葉均價均逐漸升高。下部葉不同處理中，以處理 XM3 （SPAD值8.6～11.4）效果最理想，烤后煙葉上等煙比例10.94%、中等煙比例59.91%、均價17.31元/kg，上等煙比例較XM1和XM2分別提高1.72和4.53個百分點。中部葉3個處理中，處理CM3（SPAD 值17.9～18.6）處于較高水平，烤后煙葉上等煙比例48.28%、中等煙比例48.53%、均價24.84元/kg，均價較CM1和CM2分別提高4.05和1.77元/kg。上部葉以處理BM3（SPAD值13.2～20.3）均價最高，經濟效益最好，BM2次之，BM1最低，上等煙比例較BM1和BM2分別提高22.36和28.98個百分點。

2.3 SPAD值與不同成熟度烤后煙外觀質量的關系

煙葉的外觀質量反映了內在質量，是煙葉收購過程中分級的主要依據。成熟度對烤后煙葉外觀有一定影響（表5）。下部葉，成熟度對顏色、成熟度、結構、身份等因素影響不明顯，隨著成熟度的提高，色度有所加強，以處理XM3最佳；中部葉，隨著成熟度的提高，成熟度、結構、油分、色度均有所改善，綜合各項指標，處理CM3外觀較理想；上部葉，不同成熟度處理間各項指標基本一致，只有色度隨成熟度的推進逐漸加強。

整體上，3個部位分別以處理XM3（SPAD值8.6～11.4）、CM3（SPAD值17.9～18.6）、BM3（SPAD 值13.2～20.3）的外觀質量較好。

2.4 SPAD值與不同成熟度烤后煙化學成分的關系

煙葉主要化學成分是反映煙葉品質的重要指標，對煙葉質量和風格特色形成至關重要。不同成熟度處理對烤后煙葉化學成分有一定影響（表6）。甘肅煙葉作為優質填充料其特點是高糖低煙堿，對低糖高煙堿的主料煙可形成有利補充。下、中、上3個部位各處理XM3、CM3、BM3的還原糖和總糖均含量較高，煙堿含量最低，糖堿比較高，化學成分符合當地特色煙葉要求。對應處理XM3、CM3、BM3鮮煙葉的SPAD值分別為8.6～11.4、17.9～18.6 和13.2～20.3。

表2 鮮煙葉不同成熟度SPAD值Table 2 The SPAD values of different maturity of fresh tobacco leaves

表3 煙葉成熟度（葉面黃綠色面積百分比）與SPAD值的相關性Table 3 The relativity between SPAD values and maturity of tobacco leaves（percentage of leaf kelly area）

表4 不同采收成熟度烤后煙葉經濟性狀Table 4 The economic characters of cured tobacco leaves with different harvest maturity

表5 不同采收成熟度烤后煙葉外觀質量評價Table 5 The appearance quality evaluation of cured tobacco leaves with different harvest maturity

表6 不同采收成熟度烤后煙葉化學成分Table 6 The chemical composition of cured tobacco leaves with different harvest maturity

表7 不同采收成熟度烤后煙葉感官評吸質量Table 7 The sensory evaluation quality of cured tobacco leaves with different harvest maturity

2.5 SPAD值與不同成熟度烤后煙評吸質量的關系

由表7看出，3個部位評吸總得分隨著成熟度的推進而升高。下部葉，綜合評吸質量以處理XM3 （SPAD值8.6～11.4）較理想，表現在香氣質較好，余味較舒適，雜氣較輕。中部葉，處理CM3（SPAD 值 17.9～18.6）評吸質量最優，與其他兩處理相比，CM3香氣質較好，余味較舒適，雜氣較輕，刺激性微有。上部葉，處理BM3（SPAD值13.2～20.3）的評吸質量最高，香氣質較好、香氣量較足、余味較舒適、雜氣較輕、刺激性微有的感官評吸結果。

3 討 論

煙葉在成熟過程中由綠變黃，是葉綠素的降解和類葉比（類胡蘿卜素與葉綠素的含量比值）升高的外在表現，顏色變化是田間判斷煙葉成熟度的主要參考指標［21］。隨著煙葉成熟檔次的提高，各部位煙葉葉綠素含量均呈現逐漸降低的趨勢，將煙葉田間外觀特征與葉綠素變化規律相結合，可以將葉綠素含量作為把握煙葉田間采收成熟度的重要指標之一。但是葉綠素含量的測定需要時間，不能及時反映煙葉的成熟度，并且對煙葉有破壞性。因此，找到快速判斷煙葉采收成熟度的方法具有重要意義［22-24］。葉綠素儀具有攜帶方便、對煙葉無損、快捷的特點，并且SPAD值與葉綠素含量存在顯著正相關關系［3-4，25-26］，因此可用SPAD值表示煙葉的成熟度。在本研究中，SPAD值隨著成熟度的提高而降低，且SPAD值與煙葉外觀成熟度（葉面黃綠色面積百分數）呈顯著負相關關系，這與前人研究結果基本一致［3-4］。本試驗還研究了SPAD值與烤后煙葉質量的關系，結果顯示，下、中、上3個部位鮮煙葉SPAD值分別為8.6～11.4、17.9～18.6、13.2～20.3的烤后煙上中等煙比例與均價較高，外觀質量較理想，化學成分與協調性適宜，感官評吸質量處于較高質量檔次。該SPAD值與李旭華等［25］研究結果有差異，原因可能與測量煙葉的位置有關，本研究所測SPAD值為主脈兩側葉尖、葉中、葉基6個位置的讀數的加權平均值，李旭華等［25］的數值是測葉基部得到的。此外還有可能與選擇的煙草品種、施肥水平以及氣候條件有關。已有研究［3，4，6，26］多是根據鮮煙葉的成熟度情況定SPAD值，本試驗是通過烤后煙葉的質量確定適宜的SPAD值，對確定的適宜成熟度更具有實際應用價值。

4 結 論

用SPAD值來判斷烤煙成熟度，在烤煙品種秦煙96的下部鮮煙葉SPAD值8.6～11.4、中部鮮煙葉SPAD值17.9～18.6、上部鮮煙葉SPAD值13.2～20.3時采收，烤后煙葉質量最佳，可為指導甘肅隴南主栽烤煙品種適時采收提供技術支撐。

參考文獻

［1］ 蘇正淑，張憲政.幾種測定植物葉綠素含量的方法比較［J］.植物生理學通訊，1989（5）：77-78.

［2］ 賈良良，陳新平，張福鎖.作物氮營養診斷的無損測試技術［J］.世界農業，2001（6）：36-37.

［3］ 徐照麗，李天福.SPAD-502葉綠素儀在烤煙生產中的應用研究［J］.貴州農業科學，2006，34（4）：23-24.

［4］ 曾建敏，姚恒，李天福，等.烤煙葉片葉綠素含量的測定及其與SPAD值的關系［J］.分子植物育種，2009，7 （1）：56-62.

［5］ 崔俊，樸龍鐵，崔元浩，等.烤煙品種生長期間葉綠素含量的變化及產質量的差異［J］.經濟視角，2012（6）：81-83.

［6］ 李佛琳.烤煙鮮煙葉成熟度的量化［J］.煙草科技，2007 （1）：54-59.

［7］ 云南省煙草科學研究所，中國煙草育種研究（南方）中心.云南煙草栽培學［M］.北京：科學出版社，2007：477-478.

［8］ 崔國民，羅以貴.云南烤煙烘烤工藝的多樣性分析［J］.云南農業大學學報，2000（15）：121-125.

［9］ 崔國民，余硯碧，楊懿德，等.一種能使煙葉提質增香的烤煙烘烤工藝：中國，ZL200810233633.1［P］.2011-01-05.

［10］崔國民，楊雪彪，楊懿德，等.一種煙葉烘烤過程中防治黑螞皮癥狀產生的烤煙烘烤工藝：中國，ZL200810233638.4 ［P］.2011-08-24.

［11］左天覺，朱尊權.煙草的生產、生理和生物化學［M］.上海：上海遠東出版社，1993.

［12］周冀衡，朱小平，王彥亭，等.煙草生理與生物化學［M］.合肥：中國科學技術大學出版社，1996.

［13］Davis L D.煙草-生產、化學和技術［M］.上海：化學工業出版社，2003.

［14］孫福山，王麗卿.煙葉成熟度及烘烤指標與煙葉質量關系的研究［J］.中國煙草科學，2002，23（3）：25-27.

［15］JNOLTE C R.Test tobacco leaf maturity by electronic conduction［C］//CORESTA， 1995： 2-9.

［16］南力，林鳳敏，方志穎，等.不同采收成熟度對烤煙品質的影響［J］.安徽農業科學，2013，41（14）：6471-6474.

［17］崔國民，黃維，趙高坤，等.不同成熟度對初烤煙葉評吸質量及致香物質的影響［J］.安徽農業科學，2013，41 （25）：10422-10424.

［18］趙銘欽，蘇長濤，姬小明，等.不同成熟度對烤后煙葉物理性狀、化學成分和中性香氣成分的影響［J］.華北農學報，2008，23（3）：146-150.

［19］王勇，周冀衡，肖志新，等.不同成熟度對烤煙煙葉品質和安全性指標的影響［J］.中國煙草科學，2007，28 （3）：26-29.

［20］洪祖燦，賴成連，張恩仁，等.采收成熟度對烤后煙葉質量的影響［J］.安徽農業科學，2010，38（9）：4518-4521.

［21］李佛琳，趙春江，王紀華，等.不同成熟度烤煙鮮葉的高光譜響應及其判別分析［J］.福建農林大學學報：自然科學版，2008，37（6）：565-569.

［22］葉為民，羅巖峰，潘義宏，等.不同采收成熟度對景東烤煙品質的影響［J］.南方農業學報，2013，44（5）：735-739.

［23］張樹堂，楊宇虹，晉艷.一種測定烤煙煙葉采收成熟度的方法：中國，CN102183617A［P］.2011-09-14.

［24］武圣江，謝已書，羅勇，等.一種烤煙采收成熟度的快速無損檢測方法：中國， CN103278458A［P］.2013-09-04.

［25］李旭華，扈強，潘義宏，等.不同成熟度煙葉葉綠素含量及其與SPAD值的相關分析［J］.河南農業科學，2014，43（3）：47-52，58.

［26］廖和明.山東煙區煙葉成熟特性研究［D］.北京：中國農業科學院，2013：17-19.

The Relationship of SPAD Value， Maturity of Fresh Tobacco Leaves and Quality of Flue-cured Tobacco Leaves

SUN Yangyang1，2， JIN Zhiwei3， HUANG Mingdi4， WANG Yaofeng5， YANG Shuxun4， ZHAO Cunxiao5，XIA Wei4， QIAOWanpeng4， GONG Pengfei6， SUN Weidong6， YUAN Wei6， SUN Fushan1*，WANG Aihua1， WANG Songfeng1， GAO Xianhui1，2
（1.Tobacco Research Institute of CAAS， Key Laboratory of Tobacco Biology and Processing， Ministry of Agriculture， Qingdao，266101， China； 2.Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China； 3.Tobacco Company of Gansu Province， Lanzhou， Gansu 730000， China； 4.Longnan Tobacco Company of Gansu Province， Longnan， Gansu 746000，China； 5.Qingyang Tobacco Company of Gansu Province， Qingyang， Gansu 745000， China； 6.Yanan Tobacco Company of Shanxi Province， Yanan， Shanxi 716000， China）

Abstract:The experiments were conducted to develop a fast， non-destructive method to judge the maturity of fresh tobacco leaves using a chlorophyll meter.The tobacco cultivar Qinyan 96 was used in this experiment.The SPAD values of fresh tobacco leaves with different maturity and the economic characters， appearance quality， chemical composition and sensory evaluation of flue-cured tobacco leaves were evaluated and compared to study the relationship of SPAD values and the quality of flue-cured tobacco leaves.The results showed that， SPAD values could effectively distinguish the difference between yellow green area of 10%-20% of fresh tobacco leaves，and was negatively correlated with tobacco maturity.Corresponding to the most appropriate maturity of flue-cured tobacco leaves of three parts from bottom to top， the SPAD values were 8.6-11.4， 17.9-18.6 and 13.2-20.3 respectively.The results provide a method for rapid and nondestructive judgment of picking maturity of tobacco leaves.

Keywords:flue-cured tobacco； SPAD value； maturity； quality of tobacco leaves

中圖分類號：S572.01

文章編號：1007-5119（2016）02-0042-05

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2016.02.008

基金項目：甘肅省煙草專賣局項目“甘肅隴南特色優質煙葉研究與開發”（20130089），“甘肅慶陽特色優質煙葉研究與開發”（QYYCKJ2013-001）

作者簡介：孫陽陽，碩士，在讀研究生，主要研究方向為煙草調制與加工。E-mail：1271425350@qq.com。*通信作者，E-mail：sunfushan@caas.cn

收稿日期：2015-12-22 修回日期：2016-03-10