特色品種中煙103與云煙203和K326烘烤對比試驗

2018-09-10 12:34:40田蘭謝勇張遠蓋彭勇

農業災害研究 2018年2期

田蘭謝勇張遠蓋彭勇

摘要 [目的] 研究中煙103在烘烤過程中水分、葉綠素含量的變化情況及所需時間。[方法]以成熟中部煙葉為材料，將中煙103與對照品種K326和云煙203進行烘烤對比試驗。[結果]中煙103烘烤后96h的總水分含量失水速率為2.28 mg/h，高于對照K326和云煙203；烘烤后96 h，中煙103葉綠素降解量為98.13%，略低于K326，但高于云煙203；中煙103煙葉變黃各階段所需時間略少于K326和云煙203。[結論]中煙103的脫水速度和葉綠素降解速度較快，煙葉易干燥和變黃，表現為易烘烤。

關鍵詞品種；中煙103；葉綠素降解；失水速率；變黃速度；烘烤特性

中圖分類號：S572 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）02-071-04

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.02.030

煙草品種是煙葉生產的重要生產資料，同時也是煙葉生產的基礎[1]。從我國煙草發展歷史來看，每次大的變革都是從品種開始。為了應對加入WTO后的競爭壓力和WHO關于FCTC的社會壓力，國家煙草局根據我國國情和行業行情以及中國煙草行業的市場定位，提出了發展中式卷煙的目標。鑒于煙葉品種在中式卷煙中的基礎地位，國家局于“十一五”期間正式啟動育種工程，計劃用5年的時間培育10個左右推廣潛力大的優質煙草品種，為中式卷煙的發展提供優質原料。目前我國煙草生產中的品種雖然數目較多，但同時也存在高產不優質，優質不抗病等問題，這也是制約我國煙葉生產的主要瓶頸之一。因此，在國家煙草專賣局“發展中式卷煙”的方針指導下，選育適合我國國情的優質特色煙草品種并在生產中推廣應用是使我國由煙草大國向煙草強國轉變的重要手段之一[2-4]，通過不斷更新品種以適應不斷變化的生產需求是實現可持續發展的的重要途徑。

中煙103是中國煙草育種研究（北方）中心以優質、豐產、多抗和適應性強為育種目標[5-6]，根據卷煙工業需求，在保持紅花大金元煙葉香氣特征的前提下，以改良紅花大金元的抗病性、烘烤性為主攻方向，在紅花大金元自然群體中獲得性優良變異株，經系統選育而成新品系CF209。經過各級煙草品種試驗，篩選出表現優良，遺傳性狀穩定的變異株系，并于2007年全國煙草品種審定委員會審定通過的一個烤煙新品種。

烘烤是烤煙生產中的重要環節，田間收獲的鮮煙葉必須經過烘烤才能體現和鞏固其優良品質，成為商品煙葉。烘烤過程是充分顯現、固定和改善煙葉田間所形成的潛在質量的過程，也是決定煙葉最終質量的關鍵環節。而煙葉烘烤特性與煙葉烘烤有著極為密切的關系，因此，對煙葉烘烤特性的研究，在國內外一直深受重視。目前的研究多集中在失水和變黃特性方面，少部分涉及到煙葉組織結構和一些生理指標方面。研究煙葉的烘烤特性，弄清煙葉烘烤特性的影響因素，探索改善煙葉烘烤特性的途徑，對提高煙葉烘烤質量具有十分重要的意義。煙葉烘烤特性[7]是煙葉在農藝過程中獲得的與烘烤技術和效果密切相關的自身所固有的素質特點，可以分為“易烤性”和“耐烤性”2個方面，這二者之間相互聯系又相對獨立。“易烤性”反映煙葉在烘烤過程中變黃、脫水的難易程度。較易變黃、較易脫水的煙葉被描述為易烤，反之則不易烤；“耐烤性”主要是指煙葉在定色期間對烘烤環境變化的敏感性或耐受性。定色期（包括干筋期）對烘烤環境變化不敏感、不易褐變的煙葉被描述為耐烤，否則被描述為不耐烤。有的煙葉較為易烤但不一定不耐烤，有的煙葉較為耐烤但不一定不易烤。通常，既易烤又耐烤的煙葉稱為烘烤特性好的煙葉，反之則烘烤特性較差。

影響煙葉烘烤特性的因素很多，主要有遺傳因素、氣候因素、土壤類型、栽培管理措施、煙葉部位和成熟度等[8]。而遺傳因素被認為是影響煙葉烘烤特性的最重要性狀[9]，煙葉烘烤特性受遺傳制約，控制烘烤特性基因與某些性狀基因存在連鎖關系。因此，開展煙葉烘烤特性研究，首先要從品種著手，主要從各品種煙葉組織結構、失水特性、變黃特性、衰老速度、定色特性、煙葉主要化學成分及關鍵酶活性等方面開展系統的對比試驗，以探討不同品種烘烤特性差異的原因。摸清各品種烘烤特性機理，探索改善品種烘烤特性的途徑，一是為制定各品種的烘烤方法提供依據，二是進一步探討影響品種烘烤特性的基本內涵，并制訂出能判定烤煙烘烤特性的定性和定量相結合的標準，為煙草育種和烘烤特性的判斷提供理論依據，并最終用于指導新品種選育和品種配套調制技術，對我國的煙草育種和調制研究都具有重要的現實意義。唐經祥等[10]通過試驗考查了NC89、K326、中煙98、云煙87、云煙85、云煙317等6個不同烤煙品種的烘烤特性及對不同營養狀況的反映，探討了反映烘烤特性的一些量化指標，提出了用標準凋萎、變黃、定色、褐化的時間及其比值作為衡量煙葉烘烤特性的指標。張樹堂、楊雪彪等[11-14]測定了K326、G28、云煙85、云煙201、云煙202、云煙203、云煙317等品種的煙葉在烘烤過程中的變黃速度、色素含量變化及失水干燥速度。結果表明，紅花大金元在烘烤過程中變黃慢，失水快，難以烘烤；云煙85和G28的烘烤特性相近，變黃稍快，失水適中，較為易烤。云煙317等和K326相近，變黃速度居中，失水平緩，較易烘烤。云煙201、云煙202和云煙203的變黃與失水干燥變化相協調，烘烤特性都較好，其中以云煙201成熟稍快，變黃整齊，更容易烘烤。

煙葉在烘烤過程中在外觀上發生了2個明顯的變化，一是顏色的變化，主要是葉綠素的變化，最為明顯、直觀；二是狀態的變化，即煙葉由膨脹狀態→凋萎→干枯→干焦。顏色變化的實質是葉綠素的降解和類胡蘿卜素等黃色素比例的增加，狀態變化的實質是水分的變化[15]。葉綠素的降解速度與水分的脫水速度除與外界環境的溫度有關外，還與煙草的品種、部位、成熟度、含水量等因素密切相關。不同的品種，其葉綠素的降解速度和脫水速度存在差異。文中通過在烘烤過程中對中煙103成熟中部煙葉的水分和葉綠素含量進行測定，探明該品種的烘烤特性，以期為該品種的科學烘烤提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

于2012年9月在四川省煙草公司瀘州市公司煙葉生產技術推廣應用中心麻城試驗點進行，位于四川省敘永縣麻城鄉吳家灣，海拔1 480 m，屬亞熱帶濕潤季風氣候，適宜烤煙生長。

1.2 試驗材料

供試品種為中煙103，以K326和云煙203為對照。取3個品種中生長發育良好、正常成熟落黃，成熟度和病蟲害一致的植株的中部煙葉。

1.3 試驗方法

在采收成熟鮮煙葉時，分別對3個品種的煙葉各編一桿掛牌標記作葉綠素測定和水分變化測定用，且3樣桿置于氣流下降式烤房同一位置烘烤，3個品種的煙葉也在同一烤房中統一烘烤，當烘烤經歷0、24、48、72、96 h時，分別對固定樣品取樣進行稱重，計算各品種煙葉在烘烤中的水分損失，同時對掛牌的煙樣也及時取樣，用分光光度比色法在室內測定葉綠素含量，比較在烘烤過程中3個品種煙葉的葉綠素降解情況及規律。

在烘烤中測定水分和葉綠素含量的同時，觀察記錄達到各烘烤階段煙葉的外觀變化目標所需要的時間，比較3個烤煙品種葉片在烘烤過程中的時間差異。

1.4 煙葉水分含量及其失水速率的測定

1.4.1 主要儀器設備分析天平、恒溫烘箱（內部各部位溫度變動不應超過±2℃以保證恒溫）、稱量瓶（鋁盒或瓷坩堝）、角勺、干燥器

1.4.2 操作步驟

（1）稱量瓶稱量：將洗凈的稱量瓶反復烘干冷卻至室溫稱重為W1（恒重）；

（2）樣品稱重：取適量煙樣于稱量瓶中稱重為W2（W1+樣品重）；

（3）烘干樣品：將盛有樣品的稱量瓶放入100～105℃烘箱中烘干；

（4）烘干樣品的冷卻與稱重：將稱量瓶從烘箱中取出冷卻至室溫后稱重為W3（W1+樣品干重）。

1.4.3 結果計算采用以下公式計算：

式中，P1和P2分別為烘烤后時刻1和時刻2時的煙葉含水量（mg/g），H1和H2分別為烘烤后時間數（h）。

1.5 煙葉葉綠素含量及其降解量的測定

1.5.1 方法原理根據朗伯-比爾定理，當一束單色光通過有色溶液時，因溶液的吸收而使光強下降；當液層與光強一定時，溶液的濃度與吸光度成正比，即有色溶液的濃度可通過光密度進行測定。葉綠素a吸收峰為663 nm，葉綠素b吸收峰為646 nm。建立色素濃度公式：

Ca（mg/L）=12.21A663-2.81A646；

Cb（mg/L）=20.13A663-5.03A646

式中，A663和A646分別為色素提取液在波長663 nm、646 nm處的吸光度值。Ca和Cb分別為葉綠素a和葉綠素b的濃度。

1.5.2 主要儀器設備和試劑 722型分光光度計、95%的乙醇或80%丙酮、石英砂和CaCO3粉。

1.5.3 操作步驟

（1）取出煙葉，去掉葉片主脈，剪碎、混勻，稱取適量煙樣。

（2）制作色素提取液。

（3）將色素提取液倒入光徑比色皿中，以浸提試劑為空白，比色記錄A值，帶入色素濃度公式，計算出色素提取液的濃度，然后再根據公式計算含量。

1.5.4 結果計算采用以下公式計算：

2 結果與分析

2.1 烘烤過程中3個品種煙葉的水分變化

從圖1可以看出，中煙103成熟鮮煙葉含水量略低于對照品種K326，高于云煙203；從烘烤開始至烘烤后48 h，中煙103含水量比K326含水量低，但比云煙203含量高；烘烤后72 h時，中煙103含水量比對照品種K326和云煙203含量高；烘烤后96 h時中煙103含水量則比K326高，但比云煙203低。由此可知，中煙103的鮮煙葉含水量適中，且各烘烤時段的含水量變化幅度較均勻，水分變化過程比較平緩，因此該品種較其他2個對照品種而言，水分含量變化較均勻，在烘烤過程中更易對水分含量的變化進行控制。

從圖2可以看出，在烘烤過程中的變黃階段（48 h以前），中煙103的失水速度均快于K326和云煙203，如烘烤48 h，中煙103平均失水速度為0.72%/h，分別比K326快0.30%/h，比云煙203快0.05%/h；在定色前期（72 h）各品種煙葉的失水速度明顯加快，但相比之下中煙103的煙葉失水速度較慢，比對照品種K326慢1.22 %/h，比云煙203慢1.14%/h；但在定色后期（96 h），中煙103的煙葉失水速度進一步加快，較定色前期的1.94%/h加快了1.83%/h。對照品種K326失水速度也有所加快，但加快幅度為0.65%/h，比中煙103小1.18%/h，而云煙103的失水速度則有所減慢。由此說明，在烘烤過程中的變黃階段，雖然中煙103煙葉失水速度慢，失水量小，但在定色階段卻脫水較快，失水量大且葉肉容易干燥定色。在整個烘烤過程中脫水速度變化比較均勻，失水速率變化趨勢較平緩，煙葉生理生化反應協調。因此，在烘烤過程中對中煙103的干燥程度以及由失水而引起的其他生理生化反應的控制較其他2個品種更容易。

2.2 烘烤過程中3個品種煙葉的葉綠素變化

葉綠素測定結果（表1）表明，中煙103成熟鮮煙葉的葉綠素含量為3.21 mg/g，低于對照品種K326的含量4.91 mg/g和云煙203的含量3.68 mg/g。在烘烤過程中的變黃初期（烘烤24 h）中煙103葉綠素降解量為51.71%，比對照K326高13.22個百分點，比云煙203低6.17個百分點；主要變黃期，即變黃末期（烘烤48 h）中煙103的葉綠素降解速度很快，葉綠素降解量達94.08%，降解量比對照品種K326高2.84%，比云煙203高4.68%；當煙葉進入定色期后，中煙103的葉綠素降解速度開始變慢，但總的葉綠素降解量高，降解徹底。烘烤96 h的葉綠素降解量為98.13%，比K326低0.65%，比云煙203高0.85%。可以看出，中煙103品種的鮮煙葉葉綠素含量稍低，在烘烤過程中的變黃階段，葉綠素降解較快，降解量大。到煙葉定色期，由于葉綠素含量甚微，因此降解速度小，降解量也小，但葉綠素降解徹底，這有利于煙葉向著卷煙工業所需求的外觀品質方面轉化。

2.3 烘烤過程中3個品種煙葉達烘烤目標所需要的時間

煙葉在烘烤過程中的外觀變化是煙葉內部水分損失和葉綠素降解的外在表現。從煙葉的外觀變化統計結果（表2）來看看，中煙103葉尖變黃即葉片變黃約2成（葉尖變黃）所需的時間與對照品種K326大致相同，但是比云煙203少用2～3 h ；煙葉變黃5成所需的時間與也K326相近，但比云煙203提前2～5 h；煙葉全黃所需時間稍長，比K326多用3～7 h，但比云煙203少用4 h。在烘烤過程中葉肉的干燥變化是中煙103比K326多用1 h，比云煙203多用3 h左右。主脈全干所需要的時間是中煙103比K326、云煙203提前1～2 h。總的來說，中煙103在烘烤過程中達到各烘烤目標所需時間較對照品種少，這有利于減少煙葉在烤房中烘烤時因人為等因素所受到的不良影響，從而有利于提高烘烤質量并節約烘烤成本，最終達到提高烘烤效率的目的。

3 討論

中煙103的上部3～5片葉不易烘烤，主要原因是上部葉片較厚，失水困難，烘烤后不易斷青，宜采用較高溫度43℃和較高濕度38%以使煙葉變黃。當煙葉失水變軟后，在溫度42℃，濕度40%階段適當延長時間，盡量使支脈變黃；在溫度升到47～48℃時，濕度保持在41%～42%，使煙葉干燥，保證其不變褐。

過渡期是排濕量最大、排濕速度最快的時期，也是最易出現種種烤壞煙的時期。升溫過快，造成煙葉回青，青基或青背；猛升溫，會出現熱掛灰甚至蒸片。但是升溫也不能太慢，尤其不能掉溫，否則烤后煙葉顏色暗淡，光澤差。因此對此期的溫濕度控制要求嚴格，總的要求是燒火要急，升溫要準，排濕要順，燒火排濕操作協調而靈活。

中煙103的烘烤特性受到遺傳因素、氣候因素、土壤類型、栽培管理措施、煙葉部位和成熟度等的影響。烤煙的施肥與大田管理是烘烤好煙葉的基礎，直接影響到煙葉的生長發育和煙葉的正常成熟。在中煙103品種大面積生產示范中，還觀察到產值隨施肥量增加而增高，但均價和上等煙比例呈下降趨勢。比較而言，中煙103以中等肥力較為適宜，需肥量在瀘州煙區與 K326相當，中等肥力地塊一般施純氮80～100 kg/hm2，氮磷鉀配比1∶1∶2，栽植密度15 500～17 500株/hm2。總之，要提高該品種的煙葉烘烤質量，除需要運用適當的烘烤方式外，還要在栽培中做到嚴格控氮增鉀，加強田間管理，做好病蟲害防治，提高煙葉的抗病性；此外還要加強烤房修繕，提高烤房的烘烤性能，堅持煙葉成熟采收，嚴格做好分類編煙和排隊入爐工作，協調好煙葉烘烤特性與溫濕度的關系。

4 結論

4.1 中煙103烘烤工藝

品種栽培是基礎，烘烤是關鍵，不同的品種其烘烤特性有較大差異，烘烤時需依據不同品種的烘烤特性，采用相適應的烘烤工藝，才能獲得商品質煙葉。中煙103品種的煙葉在烘烤過程中主要表現為：變黃階段葉綠素的降解速度快于K326和云煙203，失水干燥速度慢，而在定色階段則容易脫水定色。根據這一烘烤特性，在烘烤時應采用相應的烘烤工藝（表3）。

4.2 中煙103烘烤特性

田間煙葉出現成熟特征時，煙葉的葉綠素含量和水分含量在一定程度上反映了煙葉在烘烤過程中的難易度，成熟的煙葉葉綠素含量和水分含量適中，容易烘烤，試驗結果表明：中煙103成熟鮮煙葉的葉綠素含量低于對照品種K326和云煙203，鮮煙葉含水量低于對照品種K326，高于云煙203，屬煙葉含水量適中和葉綠素不高的品種。

烘烤是煙葉生產的重要措施之一，而煙葉烘烤成敗的關鍵在于煙葉變色速率和干燥速率能否協調進行。中煙103煙葉在煙葉變黃初期，葉綠素的降解速度快于K326，降解量稍大，但小于云煙203；在主要變黃期葉綠素降解速度很快，降解量大于K326和云煙203，煙葉全黃所需時間接近K326，但明顯短于云煙203；失水速度慢于云煙203，快于K326；進入煙葉定色期，葉綠素的降解速度變慢，但降解徹底，失水速度明顯加快，葉肉的干燥時間短于K326而長于云煙203；進入煙葉干筋期，主脈容易脫水干燥，所需時間短，煙葉表現容易烘烤。綜合中煙103煙葉的變色速率和干燥速率，二者能夠很好地協調發展，這為煙葉烘烤成功并達到卷煙工業所需的各方面質量要求提供了強有力的保障。

參考文獻

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