成熟期積溫對豫中煙區(qū)濃香型烤煙上六片產(chǎn)質(zhì)量的影響

高真真，劉扣珠，李建華，段衛(wèi)東，李洪亮，何冰，頓松陽，史宏志*

1 河南農(nóng)業(yè)大學煙草學院 / 煙草行業(yè)煙草栽培重點實驗室，鄭州 450002；

2 河南省煙草公司許昌市公司，河南許昌 461000；

3 河南中煙工業(yè)有限責任公司，河南鄭州 450000

氣候條件是影響煙草生長發(fā)育和質(zhì)量特色形成的重要因素[1-3]。我國煙葉分布地域較廣，光溫水等氣候條件有較大差異，這是造成不同產(chǎn)區(qū)煙葉風格特色顯著差異的重要原因[4]。河南襄城縣是濃香型煙葉的典型產(chǎn)區(qū)，享有“煙葉王國” 的美譽[5]，煙葉生育期溫度較高，熱量豐富，對上部葉發(fā)育和成熟十分有利。優(yōu)質(zhì)“上六片”煙葉香氣濃郁芬芳、吃味醇厚豐富、焦油與煙堿比值較低，近年來受到工業(yè)企業(yè)的青睞，在高檔卷煙品牌中發(fā)揮了重要的調(diào)香作用[6]。優(yōu)質(zhì)“上六片”煙葉生產(chǎn)對生態(tài)條件和栽培技術(shù)要求較高，但目前由于“上六片”煙葉生產(chǎn)技術(shù)指標體系不夠完善，生產(chǎn)中存在一定的盲目性，限制了上部葉質(zhì)量潛力的進一步發(fā)揮，因此科學建立優(yōu)質(zhì)上六片煙葉生產(chǎn)的生態(tài)指標和技術(shù)體系至關(guān)重要。國內(nèi)許多學者曾針對特定煙區(qū)開展了關(guān)于氣候特點和植煙適宜性的研究[7-8]，有關(guān)不同生態(tài)區(qū)煙葉生長期間氣候和煙葉質(zhì)量風格的差異性已有詳細的闡述[9]，而對于氣候特征和上六片煙葉濃香型質(zhì)量特色的關(guān)系研究較少。為此，我們在豫中煙區(qū)開展了氣候因子與上六片煙葉質(zhì)量和濃香型典型性的關(guān)系研究，以篩選影響上六片煙葉質(zhì)量形成的關(guān)鍵氣候因子，并確定其指標范圍，旨在為豫中煙區(qū)優(yōu)質(zhì)上六片煙葉的生產(chǎn)技術(shù)體系建立提供依據(jù)和支撐。

1 材料與方法

1.1 地點和品種

試驗于2015—2017年在河南省襄城縣王洛鎮(zhèn)進行，前茬作物為小麥，土壤肥力中等，肥力均勻。供試品種為當?shù)刂髟云贩N中煙100。

1.2 試驗設計

本試驗采用裂區(qū)設計，設4個移栽期和4個采收期共16個處理，重復3次，共48個小區(qū)，每個小區(qū)面積為66 m2，每個處理組合栽煙100株。移栽行株距為1.2 m×0.55 m，按照當?shù)氐脑耘啻胧┻M行施肥和灌溉。每畝施氮量 3.0 kg，氮磷鉀比例為 l : 2 : 4。試驗處理組合見表1。當?shù)貍鹘y(tǒng)的移栽期和采收期分別為4與25日、8月26日左右。成熟采收后，采用三段式烘烤工藝烘烤。采集樣品為每個處理的上六片煙葉。

表1 不同移栽期與采收期處理組合Tab.1 Transplanting and harvesting treatments

1.3 測定項目和方法

1.3.1 氣象數(shù)據(jù)獲取

記載田間煙株生育進程，生育期依據(jù)YC/Y142-2010來進行記載。在煙田安裝澳作生態(tài)儀器有限公司的HOBO/NRG小型氣象監(jiān)測站采集氣象數(shù)據(jù)，設置監(jiān)測頻率為每4分鐘測量1次，記錄頻率為每小時1次。對氣象數(shù)據(jù)進行分析整理，分別計算上六片生育期和上六片定長后的成熟期均溫、＞0℃積溫、＞10℃積溫、＞20℃積溫和光照時數(shù)等。

1.3.2 上六片生育期劃分

試驗中詳細記載煙株每片煙葉出現(xiàn)日期，以葉長2 cm作為1片新葉，打頂后留好上六片，并將上六片煙葉第1片出現(xiàn)日期定為上六片出現(xiàn)期，準確記錄上六片煙葉大小不再變化時的定長日期，并將上六片第一片葉從出現(xiàn)到定長的這段時間稱為上六片伸長期；從定長到不同時期采收的時間作為上六片煙葉成熟期；上六片從出現(xiàn)到采收的時間為上六片生育期；本試驗中以上六片煙葉基本色為黃綠色，葉面2/3以上落黃，主脈發(fā)白，有成熟斑時作為早收6天的采收標準；之后每隔6 d采收1次，詳情見表1。

1.3.3 上六片取樣及烤后煙葉品質(zhì)分析

試驗田中部煙葉采收結(jié)束后，每處理定株掛牌40株煙，每株煙按照統(tǒng)一標準留取上六片煙葉（上六片的有效葉位為自下往上第15～20片），按照處理要求在煙葉達到采收標準時上六片煙葉一次性采收，按處理掛桿烘烤，同一處理的烤后煙葉全部取出，嚴格按照《GB2635-1992 烤煙國家標準》進行分級，統(tǒng)計經(jīng)濟性狀，之后將各處理的所有烤后煙葉充分混勻后均留樣2 kg，用于外觀質(zhì)量評價、化學成分分析和感官評吸。使用德國 BRAN + LUEBBE公司的AA3型流動分析儀測定烤后煙葉主要化學成分含量，水溶性糖、煙堿、總氮、鉀、氯的含量（質(zhì)量分數(shù)），具體方法分別見標準 YC/T 159-2002[10]、YC/T 160-2002[11]、YC/T 161-2002[12]、YC/T 173-2003[13]和 YC/T 162-2002[14]。煙葉感官評吸由河南中煙工業(yè)有限責任公司和國家煙草栽培生理生化研究基地等單位評吸專家按照河南中煙感官評價方法進行感官評吸，根據(jù)工業(yè)要求，當濃香型顯示度[15]（濃香型顯示度是表示烤煙濃香型風格彰顯程度的一個綜合指標）達到7.5以上時，濃香型特征較為明顯。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

用DPS軟件9.50，采用線性回歸等方法分析上六片生育期氣候因子與煙葉質(zhì)量特色的關(guān)系，采用Excel進行數(shù)據(jù)處理和繪圖。試驗各處理的溫光因子、上六片經(jīng)濟性狀、主要化學成分、感官品質(zhì)各指標每年均做3次重復，取平均值，試驗3年。

2 結(jié)果與分析

2.1 烤煙上六片生育期氣候因子與上六片煙葉經(jīng)濟性狀的關(guān)系

由表2可知，上六片煙葉產(chǎn)量、平均單葉重與上六片成熟期日均溫呈極顯著正相關(guān)，圖1顯示，上六片煙葉產(chǎn)量、單葉重隨日均溫的升高逐漸增大，均溫達到27℃時，二者變化緩慢并趨于穩(wěn)定；晝夜溫差與上六片煙葉產(chǎn)量、單葉重呈指數(shù)下降趨勢。

上等煙比例、均價與上六片生育期和成熟期積溫指標、光照時數(shù)均呈極顯著正相關(guān)（表2），不同積溫條件下，隨＞20℃積溫的增加，上等煙比例、均價增幅較高（圖2）；此外，在各氣候指標中，＞20℃積溫對產(chǎn)值的影響較為顯著。可見＞20℃積溫與上六片煙葉的經(jīng)濟性狀密切相關(guān)。

表2 烤煙上六片生育期氣候因子與上六片經(jīng)濟性狀的相關(guān)系數(shù)Tab.2 Correlation coefficient between climatic factors in the growth stage of upper six flue-cured tobacco leaves and economic characters of upper six leaves

圖1 上六片產(chǎn)量(kg/畝)、平均單葉重(g)與上六片成熟期溫度因子的關(guān)系Fig.1 Relationship between yield and average leaf weight of the upper six leaves and the temperature factor at the maturity stage of the upper six leaves

圖2 上等煙比例(%)、均價(元/kg)與上六片不同生育期氣候因子的關(guān)系Fig.2 Relationship between proportion of superior tobacco,average price and climatic factors in different growth stages of upper six leaves

表3 烤煙上六片生育期氣候因子與化學成分的相關(guān)系數(shù)Tab.3 Correlation coefficient between climatic factors in the growth periods of upper six flue-cured tobacco and chemical composition of the upper six leaves

2.2 烤煙上六片生育期氣候因子與上六片煙葉化學成分的關(guān)系

對不同氣候指標與上六片煙葉主要化學成分含量進行相關(guān)分析，由表3可知，還原糖、煙堿和鉀含量與氣候因素相關(guān)性較大，還原糖、煙堿含量與生育期多個氣候指標均呈極顯著正相關(guān)，尤其受上六片生育期和成熟期積溫指標、光照時數(shù)的影響較大。鉀含量與上六片成熟期晝夜溫差、成熟期日均溫均達到極顯著水平，其中成熟期日均溫對鉀含量影響最大，相關(guān)系數(shù)為0.82。

2.3 烤煙上六片生育期氣候因子與上六片煙葉質(zhì)量特色的關(guān)系

由表4可知，上六片煙葉濃香型顯示度與多個氣候指標的相關(guān)關(guān)系達到極顯著水平，尤其與上六片成熟期均溫和日最高溫＞30℃天數(shù)均達到極顯著的正相關(guān)關(guān)系，且受到成熟期和生育期＞20℃積溫的顯著影響；煙葉感官品質(zhì)整體均與上六片成熟期和生育期積溫指標、＞20℃天數(shù)以及光照時數(shù)呈極顯著正相關(guān)，尤其受上六片成熟期積溫影響更大，其中香氣質(zhì)、香氣量與烤煙上六片煙葉品質(zhì)密切相關(guān)。

上六片濃香型顯示度與日最高溫＞30℃天數(shù)、成熟期均溫以及＞20℃積溫密切相關(guān)。從圖3、圖4可知，在上六片成熟期，當日均溫為25.5～27.17℃時，濃香型特征明顯，分值均在7.5以上，當成熟期均溫低于25.26℃、高于27.14℃時濃香型風格出現(xiàn)弱化；成熟期最高溫＞30℃天數(shù)在25～33 d時對應的濃香型指數(shù)較高均在7.5以上；上六片生育期最高溫＞30℃天數(shù)在52～70 d內(nèi)濃香型特征較為明顯；一定范圍內(nèi)，濃香型風格隨＞20℃積溫的增加不斷強化。

上六片煙葉質(zhì)量受成熟期、生育期積溫影響較大，上六片成熟期以香氣質(zhì)、香氣量為代表的感官品質(zhì)分值均在7、7.5以上時，上六片煙葉質(zhì)量較好，此時＞0℃、＞10℃、＞20℃積溫需分別 達 到 1122.97～1268.26 ℃、692.97～871.39 ℃、262.97～313.3℃，同時 ＞20℃天數(shù)為 51～55 d、光照時數(shù)為264.0～347.2 h；上六片生育期的香氣質(zhì)、香氣量分值均在7、7.5以上時，生育期＞20℃積溫為497.9～544.5℃，＞0℃、＞10℃積溫變化范圍分別為2018.0～2332.8℃、1257.9～1425.9℃，此時 ＞20℃天數(shù)和光照時數(shù)分別需達到76～94 d、464.5～545.5 h（表5）。

表4 烤煙上六片生育期氣候因子與感官品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)Tab.4 Correlation coefficient between climatic factors in the developing periods of upper six flue-cured tobacco leaves and sensory quality of upper six leaves

圖3 濃香型顯示度與上六片不同生育期氣候因子的關(guān)系Fig.3 relationship between Luzhou-flavor display and climate factors in different growth stages of the upper six leaves

圖4 香氣質(zhì)、香氣量與上六片不同生育期氣候因子的關(guān)系Fig.4 Relationship between aroma temperament,aroma volume and climate factorsin different growth stages of the upper six leaves

表5 上六片不同生育期感官品質(zhì)隨氣候因子的變化趨勢Tab.5 Change trend of sensory quality in different growth periods of the upper six leaves with climate factors

3 討論

氣候因素包括溫度、光照、降水等多項因子，是影響煙葉風格特色形成的關(guān)鍵因素[16-17]。煙草不同生育階段各氣候因子對煙葉質(zhì)量特色的影響不盡相同，篩選出烤煙上六片生長期影響煙葉質(zhì)量特色的主要因素，確定形成優(yōu)質(zhì)上六片的氣候指標，有利于合理確定上六片開發(fā)區(qū)域，充分挖掘上部葉質(zhì)量潛力，滿足工業(yè)企業(yè)對高端卷煙原料的需求。

本試驗結(jié)果表明，溫度因子對烤煙上六片經(jīng)濟性狀、主要化學成分、感官品質(zhì)和風格特色有顯著影響，豐富的熱量是優(yōu)質(zhì)上六片形成的重要條件。上六片煙葉產(chǎn)量、平均單葉重隨上六片成熟期日均溫的增加顯著上升，這與較高的日均溫有利于促進葉片擴展開片和物質(zhì)積累有關(guān)[18]。本試驗中上六片煙葉的主要化學成分還原糖和煙堿含量與上六片生育期和成熟期積溫指標、光照時數(shù)整體均呈極著正相關(guān)，通過延遲采收增加積溫，可促進糖分和煙堿含量提高，這與高成熟度煙葉中淀粉等大分子碳水化合物降解增加，煙堿不斷從根系運輸至葉片進行積累有關(guān)，該結(jié)論與李天福[19]等的研究結(jié)果一致。

感官評吸是煙葉質(zhì)量與特色評價的主要手段和重要依據(jù)，是內(nèi)在化學成分協(xié)調(diào)性的感官體現(xiàn)[20]。豫中上六片煙葉生產(chǎn)不僅要求煙葉質(zhì)量水平較高，而且濃香型特色顯著，本試驗研究結(jié)果顯示，上六片煙葉質(zhì)量和特色對溫度因子有不同的要求，其中煙葉濃香型顯示度主要受溫度高低的影響，其與上六片成熟期均溫、日最高溫＞30℃天數(shù)等均呈顯著正相關(guān)。上六片成熟期均溫高于25.5℃時，濃香型特征明顯，低于25℃或高于27℃時濃香型風格出現(xiàn)弱化，該結(jié)論與楊園園等[21]的研究結(jié)論相符。史宏志等[15]認為煙葉成熟期最高溫＞30℃天數(shù)低于25 d時，煙葉的濃香型風格特色弱化，本試驗結(jié)果中，上六片成熟期最高溫＞30℃天數(shù)在25～33 d范圍內(nèi)所對應的濃香型顯示度較高，因此在上六片成熟期保證較長時間的高溫是形成典型濃香型的重要條件；研究還顯示，上六片煙葉質(zhì)量狀況與積溫多少關(guān)系更為密切，上六片煙葉的香氣質(zhì)、香氣量等感官品質(zhì)與上六片成熟期和生育期各積溫指標相關(guān)性較大，特別是＞20℃積溫對上六片質(zhì)量形成至關(guān)重要。因此，適當延遲采收時間，增加成熟期積溫，是提升上六片煙葉質(zhì)量的有效措施。積溫的增加與煙葉成熟度提高是同步的[22-23]，充足的熱量條件有利于煙葉中大分子物質(zhì)的充分降解和轉(zhuǎn)化，促進香氣物質(zhì)的形成和積累，煙葉物理性狀等也因成熟度的提高而改善[24]。

在特定生態(tài)條件下，煙株上部葉溫度等氣候條件受移栽期和采收期影響較大[25]，合理調(diào)整移栽期和適當延遲采收是保證優(yōu)質(zhì)上六片生產(chǎn)對溫度條件要求的必要措施。豫中煙區(qū)熱量豐富，生長季節(jié)較長，是優(yōu)質(zhì)上六片生產(chǎn)的理想?yún)^(qū)域，但如果移栽過晚，上六片生長期間溫度下降，不利于濃香型特色的彰顯，因此適當提早移栽，可使上六片生育期提前，進而通過延遲采收顯著增加積溫，促進上六片質(zhì)量水平和可用性提升。

4 結(jié)論

烤煙上六片的成熟期均溫、最高溫＞30℃天數(shù)等與煙葉濃香型特色密切相關(guān)，成熟期均溫在25.26～27.14℃時，煙葉濃香型特征顯著。上六片煙葉的質(zhì)量主要受各積溫指標、＞20℃天數(shù)等的影響，當上六片生育期和成熟期＞20℃積溫分別為497.9～544.5℃和 262.97～313.30℃時，上六片煙葉質(zhì)量較好。在適當早栽條件下，通過推遲上部葉采收時間增加積溫，可以在保證濃香型風格典型性的條件下顯著提升上部葉質(zhì)量。