不同移栽期和采收期组合对陕南烤烟上部烟叶品质特性的影响

朱一坷 彭智良 赵园园 杨青玺 段卫东 尹光庭 张永锋 史宏志

摘要：为探索陕南烟区烤烟优质上部烟叶形成的时空效应，以陕西省商洛市的主栽品种云烟99为材料，设计不同移栽期和采收期的栽培组合试验，在研究过程中探讨不同处理方法对烤烟上部烟叶采收外观特征的影响，并进行烤后烟叶经济性状、物理性状、常规化学成分、感官品质以及中性香气物质的测定和分析。结果表明，随着采收期的延迟，上部烟叶的叶面色调逐渐从黄绿变为浅黄或淡黄，叶面落黄程度增加，叶脉变白，茸毛加速脱落，叶面的成熟斑增多。移栽期和采收期极显著影响烤烟上部烟叶的叶长、单叶重、叶质重。移栽期对烤烟上部烟叶的经济性状，如产值及上等烟比例等产生极显著的影响。移栽期的推迟会导致上部烟叶产量、产值及上等烟的比例先升高后降低。采收期延迟4、6 d上等烟比例差异不显著，但显著高于其他处理，比正常采收分别显著提高3.87、4.56百分点。采收期对烤后上部烟叶的品质影响较大，采收期与烤后上部烟叶的香气质量密切相关，延迟2～4 d采收，烤后上部烟叶的感官品质评分较优异，化学成分协调，中性香气物质的含量也较高。综合分析，陕南烟区烤烟在4月25日移栽，延迟2～4 d，上部烟叶落黄70%～79%，主脉变白70%～79%，成熟斑稍多时采收，上部烟叶落黄程度较高，内含物质转化充分，经济性状表现良好，最有利于优质上部烟叶形成。

关键词：上部烟叶；移栽期；采收期；品质

中图分类号：S572.04  文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2024）06-0096-09

收稿日期：2023-06-03

基金项目：中国烟草总公司陕西省公司科技项目（编号：2021611000270041）。

作者简介：朱一坷（2000—），男，河南许昌人，硕士研究生，主要从事烟草栽培生理研究。E-mail：1010791394@qq.com。

通信作者：史宏志，博士，教授，主要从事烟草栽培生理研究。E-mail：shihongzhi88@163.com。

烤烟的生長发育及品质特性受到遗传因子、生态因子及栽培措施综合影响^[1]。品种特点要与当地的生态条件相适应，才能充分发挥出优良品种的生产潜力^[2]。气候因子在生态因素中具有重要作用。由于气候因子的多样性，不同地区的烤烟在田间生长期间所遭受的气温、日照等气候因素存在巨大的差异，从而导致烟叶品质特征的差异^[3]。一个地区的气候因子很难发生变化，但可以通过调整烟草的移栽期和采收期来调整烟草在各个生育阶段的温度、光照、降水量等气候因素，进而影响烟叶的产量及品质特性的形成^[4-5]。镇安烟区是陕西省重要的烟叶产区之一，也是陕西省唯一的国家级烟叶原料基地单元，因其独特的生态环境和优良的土壤特性，所生产的上等烟叶香气浓郁、含量高、质量好，是河南中烟工业有限责任公司不可缺少的主要原材料基地。但由于受到山区环境的制约，加之立体气候的差异，当地烟叶生产存在烤烟耐熟性较低、成熟度把握不到位等问题，这会导致上部烟叶叶片变小，烟草中的化学成分无法达到协调的状态，香气量不足且香气质量不佳，同时也会导致较高的杂气含量，从而使烤烟上部烟叶品质的潜能得不到充分的开发。优质上部烟叶的生产要求烟叶充分成熟，需要较高的积温，通过设置适合当地生产的移栽期和采收期，可以有效地调节上部烟叶全生育期气候因子，进而提高烤烟上部烟叶的成熟度^[6-9]。因此，本研究于2022年在河南中烟工业有限责任公司陕西商洛原料基地设置移栽期和采收期的双因素完全随机试验，通过调整移栽期和采收期，分析不同成熟度上部烟叶的采收熟相及烤后上部烟叶的经济性状、物理性状、常规化学成分、感官质量及中性香气物质，以确定适合当地的成熟度，为确立黄金叶品牌原料优质上等叶片采收标准、提高上部烟叶的品质奠定理论基础。

1  材料与方法

1.1  试验材料

试验于2022年在陕西省商洛市镇安县月河镇黄家湾进行，年平均气温为15 ℃，日照时数为 1 842 h，年均降水量为570.9 mm，无霜期平均为208 d。供试品种为当地典型烤烟品种云烟99，试验田土壤为沙壤土，土壤全氮含量1.12 g/kg，有效磷含量39.14 mg/kg，速效钾含量240 mg/kg，有机质含量17.3 g/kg，pH值为6.56。试验样品为烤烟上部烟叶，其他农艺措施参照本地优质烟草生产技术规程。

1.2  试验设计

本试验采用双因素完全随机设计，包含移栽期（Y）和采收期（C）2个因素，移栽期从4月15日开始，每5 d进行1次移栽，分别为4月15日（Y1）、4月20日（Y2）、4月25日（Y3）、4月30日（Y4），采收期则是每间隔2 d进行1次采收，包括提前2 d采收（C1）、正常采收（C2）、延迟2 d采收（C3）、延迟 4 d 采收（C4）、延迟6 d采收（C5）等5个采收处理水平，共20个处理，每个处理3次重复。这样的设计可以更加全面地考察不同采收时期和移栽期对烟叶产量和品质的影响，进而提供科学的依据和参考。按当地习惯株行距（1.2 m×0.5 m）进行种植，密度为16 500 株/hm²。烘烤结束后，各处理随机选取 5 kg 烤后烟叶进行分析。其他采收、调制等措施按照当地优质烟叶生产技术规范进行（表1）。

1.3  测定项目与方法

1.3.1  烟叶成熟采收特征

采收烤烟上部烟叶前1 d，从各小区中选择10株具有代表性的烟株挂牌标记，对其上部烟叶的成熟度进行鉴定和记录。

1.3.2  经济性状

按照GB 2635—1992《烤烟》^[10]分级标准进行上部烟叶分级，计算烤制后上部烟叶的产量、产值、均价、上等烟比例及平均单叶重。

1.3.3  物理性状

从每个处理中随机抽取10张烟叶，采用测量方法对经过烤制的烟叶进行叶长和叶宽的测量，采用称重法对单叶重、含梗率以及叶质重进行测量。

1.3.4  常规化学成分

从每个处理随机抽取50张烟叶，并将其研磨成粉末，使用BRAN+LUEBBE公司的AA-Ⅲ型连续流动化学分析仪进行测定。

1.3.5  感官评吸质量

从每个处理中随机抽取30张烟叶，将其切丝并卷制成单料烟，由国家烟草栽培生理生化研究基地和河南中烟工业有限责任公司等机构的评吸专家，按照河南中烟工业有限责任公司的感官评价规范进行吸烟评测，并对其进行评分。

1.3.6  中性香气物质

采用内标法进行测定，内标为硝基苯。前处理采用水蒸气蒸馏-二氯甲烷萃取法，蒸馏萃取完成后，旋转蒸发有机相至1 mL左右，移至色谱瓶，并采用气质联用仪（GC/MS：Agilent 7890A－5975C，Agilent Techonologies，USA）进行分析，采用内标法（硝基苯）进行测定^[11]。

1.4  数据处理与分析

用DPS 9.50软件，采用线性回归等方法进行方差分析及双因素互作效应分析，采用Duncans法进行多重比较，采用Microsoft Excel 2019软件进行数据处理，使用Origin软件完成绘图。

2  结果与分析

2.1  不同移栽期和采收期田间鲜烟叶采收外观特征

由表2可知，随着采收期的延迟，上部烟叶的叶面色调逐渐从黄绿变为浅黄或淡黄，叶面落黄程度增加，叶脉变白，茸毛加速脱落，叶面的成熟斑增多。说明随着烟叶成熟度的提高，烟叶的内含物质充分转化，进而说明不同采收期对烟叶主要外观特征的影响明显。

2.2  不同移栽期和采收期烤烟上部烟叶的经济性状

由表3可知，随着移栽期的推迟，烤烟上部烟叶各经济性状先升后降，上部烟叶的产量、产值、上等烟比例、平均单叶重均价表现为Y3＞Y4＞Y2＞Y1，以移栽期为4月25日的处理为参照，过早移栽或过晚移栽均会导致烤烟经济性状的降低。随着采收期的推迟，烤烟上部烟叶的上等烟比例、均价逐渐上升，而产量和产值先上升后下降，延迟4 d采收与延迟6 d采收2个处理上等烟比例、均价显著高于其他处理。双因素方差分析结果表明，移栽期和采收期极显著影响烤烟上部烟叶的产量、平均单叶重、均价，其中移栽期对产值、上等烟比例的影响明显高于采收期。

由图1可知，4月25日移栽延迟2 d采收的烤烟上部烟叶产量、产值、平均单叶重最高，分别为332.55 kg/hm²、9 238.24元/hm²、11.50 g，而随着采收时间的延迟，烤烟上部烟叶的上等烟比例和均价逐步上升，尤其是移栽期为4月25日时，采收时间延迟6 d处理的上等烟比例、均价均达到最高点，分别为50.53%、29.53元/kg，比4月25日移栽延迟 2 d 采收的烤烟上部烟叶分别高2.99百分点、1.75元/kg。

2.3  不同移栽期和采收期烤烟上部烟叶的物理性状

由表4可知，随着移栽期的推迟，烤烟上部烟叶的叶长、叶面积、单叶重均呈现先升高后下降的趋势，均表现为Y3＞Y2＞Y4＞Y1，以4月25日为参照，移栽过早或过晚都会对烤烟上部烟叶的物理性状造成不利影响。由表5可知，随着采收期推迟，烤烟上部烟叶的叶长、叶面积、单叶重、叶质重均呈现先升高后下降的趋势，以延迟2 d采收相对较高，其中叶长、叶面积在采收期为延迟2 d时达到最高，单叶重、叶质重在采收期为正常采收时为最高。

双因素方差分析结果表明，烤烟上部烟叶的叶长、单叶重、叶质重在移栽期和采收期2个处理水平均受到极显著影响；移栽期对烤烟上部烟叶的叶长、单叶重的影响较大，而采收期对烤烟上部烟叶的叶面积、叶质重的影响较大。此外，二者相互作用对烤烟上部烟叶的叶宽、叶面积、单叶重、叶质重的影响均达到极显著。

2.4  不同移栽期和采收期烤烟上部烟叶的常规化学成分

由表6可知，随着移栽期延迟，烤烟上部烟叶的烟碱含量逐渐下降，总糖、还原糖、总氮含量及糖碱比、氮碱比均呈现先升高后下降的趋势，淀粉含量呈现先下降再升高的趋势。由表7可知，烤烟上部烟叶的总糖、还原糖含量及糖碱比随着采收期的推迟先升高再下降，而烟碱含量随着采收期的推迟逐渐升高，淀粉含量逐渐下降。

双因素方差分析结果表明，移栽期和采收期极显著影响烤烟上部烟叶的常规化学成分。采收期对于烤烟上部烟叶各种化学成分的影响程度高于移栽期。当两者相互作用时，对总糖、还原糖、总氮、淀粉含量及糖碱比、氮碱比等产生的影响均达到极显著水平。

2.5  不同移栽期和采收期烤烟上部烟叶的感官品质

由表8可知，随移栽期推迟，烤烟上部烟叶的感官品质评分先增后降，移栽过早或过晚，都会对烟叶的感官品质产生负面影响。而随采收期的延迟，烤烟上部烟叶的香气质和刺激性逐渐增强，香气量、细腻性、劲头、浓度、杂气、余味则先升后降。双因素方差分析结果表明，移栽期和采收期2个处理水平极显著影响烤烟上部烟叶的感官品质，采收期对各感官品质的影响大于移栽期。互作效应对香气质、透发性、刺激性影响显著，对其他感官品质影响极显著。

由图2可知，4月15日移栽延迟4 d采收的烤烟上部烟叶的浓度、透发性、杂气、劲头、余味评分最高，分别为6.62、6.61、6.57、6.73、6.56。随着移栽时间的推迟，香气质、香气量的评分逐渐升高，刺激性也隨之升高，综合结果说明适当延迟采收时间有利于感官质量评分的提高。

2.6  不同采收期烤烟上部烟叶的中性香气物质含量

综上，在4月25日移栽的上部烟叶较其他移栽时间品质更好，因此对4月25日移栽的5个采收时间上部烟叶的中性香气物质进行研究，发现4月25日移栽的不同采收时间处理的烟叶经过烘烤调制后烟叶中性香气物质含量存在显著差异。随着采收时间的推迟，烤烟上部烟叶的各类型香气物质含量及总量均先升高后下降，其中采收时间延迟2 d处理的烤烟上部烟叶的中性香气物质含量最高（表9）。

3  讨论与结论

烟草是对光照、温度、水分等生态因素非常敏感的作物^[12-13]。生态环境严重影响烟叶质量及风格特色的形成，而高成熟度的上部烟叶对气候环境的要求更高^[9]。因此，要生产既符合工业要求又可以突出风格特色的上部煙叶，就必须把合理的气象因素与适宜的栽培措施相结合，在烟草生长发育过程中，通过设置不同的移栽期、采收期调节气象因素，从而生产高质量的上部烟叶。本研究以4月25日移栽为参照进行分析，发现过早移栽气温偏低，过晚移栽，温度偏高、光照较强，都会对上部烟叶的生长发育产生胁迫，使上部烟叶的叶长、叶宽、叶面积等下降，导致上部烟叶的产量、产值等降低，随着采收期的延迟，烤后上部烟叶的产量、产值、平均单叶重呈现先升高后下降的趋势，而上等烟比例、均价则呈现升高的趋势。综合分析，合适的移栽期和采收期可以优化上部烟叶的组织结构，提高产量、产值、平均单叶重等经济性状。

此外，受气候因素的影响，不同成熟度上部烟叶的内在品质也有很大差别^[15-17]。曾文龙等在龙岩烟区的试验结果显示，烟叶随着移栽时间的延长，其叶片中的总糖、还原糖含量均有所下降^[18]。高真真等在豫中烟区的试验结果显示，随移栽时间的延长，上部烟叶中总糖、还原糖的含量明显增加，这可能与移栽时间的延长使烟草的生育期推迟，总糖、还原糖的积累速度加快有关^[9]。刘德玉等在黑龙江烟区的试验结果表明，随着移栽期的延迟，总糖、总氮、烟碱的含量先升高后下降，还原糖的含量持续升高^[19]。本研究发现，随着移栽期的延迟，烟碱含量逐渐下降，总氮、总糖、还原糖含量先升高后下降，以4月25日移栽的上部烟叶的糖碱比、氮碱比最高。随着采收期的延迟，烤后上部烟叶的烟碱含量逐渐升高，淀粉含量逐渐下降，总糖、还原糖含量先升高后下降，这与在豫中烟区、湘南烟区的研究结果^[20-21]有所差异。感官质量是烟叶内在品质的感官体现。薛琳等对皖南烟区的烟叶化学成分与感官品质进行探索，发现烟叶的香气质、香气量和杂气的评分均与总糖、还原糖含量之间存在显著或极显著正相关，总糖、还原糖的含量可以显著促进感官评析得分^[22]。常爱霞等认为，烟碱、总氮与劲头、浓度、刺激性的评分密切相关^[23]。本研究发现随着移栽时间的推迟，感官品质评分指标（如香气质、香气量、杂气、劲头、浓度）呈现先上升后下降的趋势，以4月25日移栽的上部烟叶的感官评吸得分最高。这与薛琳等的研究结果^[22-23]基本一致，可能是因为延迟移栽期使上部烟叶成熟期均温、积温降低从而影响烟叶的内在化学品质，使上部烟叶的总糖、还原糖含量先上升后降低。此外，采收期与常规化学成分、感官质量关系较移栽期更密切，在适期移栽的条件下，随着采收时间的延迟，上部烟叶感官品吸评分、中性香气物质含量均先升高后下降，这是因为随着采收期的延迟，上部烟叶成熟期积温增加，使烟叶内的大分子物质降解加速，导致香成分、新植二烯的含量升高，当上部烟叶达到过熟状态时，导致香成分转化降解过度，中性香气物质下降，感官评吸质量降低，这与韩富根等的研究结论基本吻合^[24]。

综合烤后上部烟叶的各项品质指标进行分析，发现在陕南烟区移栽期和采收期对上部烟叶的生长发育及品质形成有着重要的影响，对比不同处理

的品质指标，在4月25日移栽，延迟2～4 d，上部烟叶落黄70%～79%，主脉变白70%～79%，成熟斑稍多时采收，烤后上部烟叶产量、产值等经济性状最高，化学成分更协调，中性香气物质充足，刺激性、杂气评分好，香气质、香气量充足，更能满足工业的需求。

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