西南烟区烤烟表面颜色特征量化分析

王改丽 甄焕菊 郑宪滨 于建军 李悦 魏春阳 胡建军

摘要：

为探析西南烟区不同部位烤烟表面颜色特征，采用Lab颜色空间表征方法对西南烟区20个植烟县不同部位的烤烟表面颜色进行量化分析。结果表明：①西南烟区烤烟下部叶的明度（L）和黄度（b）最高，红度（a）以上部叶最高，中部叶表面颜色特征参数变异程度最大；②随烟叶部位上升，西南烟区烤烟表面颜色明度（L）和黄度（b）逐渐降低，而红度（a）逐渐升高；③西南烟区烤烟表面颜色的明度（L）与黄度（b）、颜色饱和度（C）存在显著或极显著正相关，与红度（a）存在极显著负相关。

关键词：烤烟；颜色；相关分析；量化分析；西南烟区

中图分类号：S572文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）05-0030-04

Quantitative Analysis on Surface Color Characteristics

of Flue-Cured Tobacco in Southwest Tobacco-Growing Area

Wang Gaili1， Zhen Huanju1， Zheng Xianbin1， Yu Jianjun2， Li Yue2， Wei Chunyang1，Hu Jianjun1

（1. College of Further Education for Staffs， China Tobacco Corporation， Zhengzhou 450008， China；

2. College of Tobacco， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China）

AbstractIn order to analyze the surface color characteristics in different parts of flue-cured tobacco in southwest tobacco-growing area， the quantitative analysis on surface color of flue-cured tobacco in 20 tobacco-planting counties was conducted using L a b color space characterization method. The results showed that the brightness （L） and yellowness （b） of the lower leaves were the highest， and the reddishness （a） of the upper leaves was the highest. The central leaves had the largest variation on tobacco surface color feature parameters. Along with the rise of leaf position， the brightness （L） and yellowness （b） of flue-cured tobacco decreased gradually， while the reddishness （a） increased. There were significant or very significant positive correlation between brightness （L） with yellowness （b） and color saturation （C），while very significant negative correlation with reddishness （a） in southwest tobacco-growing area.

KeywordsFlue-cured tobacco； Color； Correlation analysis； Quantitative analysis；Southwest tobacco-growing area

烤煙外观特征的识别主要是依靠眼观、手摸、鼻闻等感官判断完成[1] ，颜色是烟叶外观质量的重要特征[2-4]。很多学者对烤烟外观特征区域性差异及区域规划已做了深入研究[5-7]，结果表明，由于生态环境条件、栽培调制技术和品种的差异，烤烟外观区域特征较为明显，烤后烟叶的颜色特征也存在一定的差异性[8-10]。目前，基于分光光谱仪测定L、a、b和C颜色空间分布参数的研究已在多种行业和领域得到广泛应用，Lab颜色空间分布与人体视觉对颜色的感觉相一致[11]。颜色分形维数可以作为烤烟按颜色分类的指标，能够准确描述图像颜色分布特征[12]。过伟民等[13]研究表明，烤烟表面颜色空间分布与烤烟类胡萝卜素关系密切。魏春阳等[14]对我国烤烟C3F等级烟叶表面颜色特征参数进行聚类分析后指出，聚类分析中各类烟叶表面颜色特征与实际生产情况基本一致，指出Lab颜色空间分布特征可以用来表征颜色指标。目前，对不同产区或同一产区不同品种烤烟表面颜色特征的研究备受青睐[15]。董高峰等[16]研究表明，昭通地区不同产地间烤烟表面颜色特征参数存在显著或极显著差异，同一产地不同品种间颜色指标的差异性较小。本研究主要采用Lab颜色表征方法，对西南烟区不同产地不同品种烤烟的表面颜色特征进行测定和量化分析，为揭示西南烟区烤烟表面颜色差异提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料

选取西南烟区云南省、四川省和贵州省的20个县（市、区）2015年生产的初烤烟叶为材料，包括上、中、下三个部位。K326、红花大金元、云烟85和云烟87为该区4个主栽品种。样品信息见表1。

1.2测定方法

烟叶表面颜色空间分布特征参数的测定采用Color-Eye 7000A 型分光光谱仪（美国，GretagMac-beth公司），测定测量孔直径25.4 mm。在距叶片叶尖1/3处、叶中及距叶基部1/3处各选取2个共6个相对称的点（尽量避开残伤或病斑）进行取样测定，每个样品5片叶，测定结果取平均值。具体原理及测定方法见参考文献[14]。

1.3数据统计分析

用Microsoft Excel 2013进行数据前期整理，采用SPSS 18.0进行差异性和相关性分析。

2结果与分析

2.1西南烟区烤烟表面颜色空间分布特征

由表2可知，西南烟区X2F烟叶表面颜色指标空间分布总体特征为：明度（L）均值60.30，变幅为54.56～63.41；红度（a）均值15.15，变幅为13.25～17.03；黄度（b）均值48.11，变幅为43.64～51.68；颜色饱和度（C）均值50.47，变幅为46.78～53.77。西南烟区C3F烟叶表面颜色指标空间分布总体特征为：明度（L）均值56.99，变幅为47.90～63.34；红度（a）均值16.64，变幅为14.48～18.91；黄度（b）均值47.50，变幅为39.92～50.92；颜色饱和度（C）均值50.37，变幅为44.11～53.41。B2F烟叶表面颜色指标空间分布总体特征为：明度（L）均值53.94，变幅为48.45～57.08；红度（a）均值17.57，变幅为16.24～18.73；黄度（b）均值46.03，变幅为39.62～50.42；颜色饱和度（C）均值49.29，变幅为43.52～53.76。从表2中还可以看出，西南烟区不同部位烤烟表面颜色特征参数均存在广泛变异，其中，中部叶的红度指数a变异系数最大，为7.19%，下部叶的红度指数a（6.98%）次之。从整体上看，西南烟区中部叶颜色特征参数的变异程度大于上部叶和下部叶。

2.4西南烟区不同品种烤烟表面颜色指标对比分析

由表4可知，不同品种不同部位的烤烟表面颜色在西南烟区的差异性均未达到显著水平，说明品种对烤烟表面颜色的影响较小。从表4中还可看出，红花大金元的下部叶和中部叶表面颜色的明度（L）均较低，云烟87下部叶和中部叶表面颜色的明度（L）均较高，说明云南烟区红花大金元表面颜色没有云烟87的鲜亮。

2.5西南烟区不同部位烤烟表面颜色指标相关性分析

对西南烟区不同部位烤烟表面颜色特征参数进行相关性分析，结果（表5）表明，不同部位烤烟明度指数L与黄度指数b、颜色饱和度指数C均存在显著或极显著正相关，其中下部叶和中部叶的L与a极显著负相关。中部叶烤烟a与b极显著负相关，与C显著负相关。由表5还可看出，不同部位烤烟黄度指数b和颜色饱和度指数C极显著正相关。

3讨论与结论

3.1本试验中，西南烟区烤烟表面颜色特征参数的空间分布特征为：明度（L）以下部叶最高，均值为60.30，以上部叶最低，均值为53.94；红度（a）以上部叶最高，均值为17.57，下部叶最低，均值为15.15；黄度（b）以下部叶最高，均值为48.11，上部叶最低，均值为46.03；颜色饱和度（C）以下部叶较高，均值为50.47，上部叶较低，均值为49.29。烤烟表面颜色变异系数分析结果表明，中部叶表面颜色指标的变异程度大于上部叶和下部叶。

3.2西南烟区烤烟表面颜色特征参数与部位存在一定的差异性，随着部位的上升，明度（L）和黄度（b）逐渐降低，而红度（a）逐渐升高，颜色饱和度（C）在不同部位间没有达到显著性差异。

3.3西南烟区同品种不同产地间烟叶表面颜色存在显著差异，不同品种间不存在显著差异。说明品种对烤烟表面颜色差异性的影响较小，生态环境对其影响较大。

3.4西南烟区不同部位烤烟表面颜色特征参数相关性分析结果表明，明度（L）与黄度（b）和颜色饱和度（C）存在显著或极显著正相关，与红度（a）存在极显著负相关，此结论与过伟民等的研究结果相一致[13]。

参考文献：

[1]

闫克玉，赵献章. 烟叶分级[M]. 北京：中国农业出版社，2003.

[2]程学青，徐志强，李玉辉，等. 烤烟基本色的主要色相构成及非烟参比系的建立[J]. 现代农业科技，2015（24）：22-23，26.

[3]王浩雅，王理珉，张强，等. 烟叶颜色指标与烟叶其它物理指标的相关研究[J]. 广东农业科学，2011（11）：41-44.

[4]徐安传，胡巍耀，李佛琳，等. 中国烤烟种植品种现状分析与展望[J]. 云南农业大学学报，2011，26（S2）：104-109.

[5]魏春阳，王信民，程森，等. 基于两维图论聚类分析的烤烟外观质量特征区域归类[J]. 烟草科技， 2009（12）：42-48.

[6]魏春阳，王信民，蔡宪杰，等. 基于雷达图的烤烟外观质量综合评价[J]. 烟草科技， 2008（12）： 57-60.

[7]魏春阳，杨明峰，刘阳，等. 县级区域尺度下烤烟外观质量指标的空间特征分析[J]. 中国烟草学报， 2010， 16（2）：45-49.

[8]霍开玲.烤烟成熟和调制期间颜色参数变化及烤前晾制对其质量的影响[D].郑州：河南农业大学，2011.

[9]轻工业部烟草工业科学研究所《烤烟分级》编写小组.烤烟分级[M].北京：轻工业出版社，1982.

[10]蔡宪杰，王信民，尹启生.成熟度与烟叶质量的量化关系研究[J].中国烟草学报，2005，11（4）：42-46.

[11]杨少春，王克奇，戴天虹，等. 基于L a b颜色空间对木材分类的研究[J].林业机械与木工设备，2007，35（10）：28-30.

[12]魏春陽，张云鹤，宋瑜冰，等. 基于颜色分形的不同产地烟叶聚类分析[J]. 农业机械学报，2010，41（8）：178-183.

[13]过伟民，魏春阳，张艳玲，等. 烤烟表面颜色的量化及其与胡萝卜素类物质的关系[J].烟草科技，2012（1）：62-68.

[14]魏春阳，李锋，祁萌，等. 基于分光光谱仪测量的不同产区烤烟表面颜色分析[J]. 烟草科技，2011（4）：67-73.

[15]丁根胜，张庆明，巴金莎，等. 烟叶颜色色度学指标与烤烟品质的关系分析[J]. 中国烟草科学，2011，32（4）：14-18.

[16]董高峰，杨威，张强，等. 昭通烟区烤烟表面颜色特征分析[J]. 江苏农业科学，2014，42（11）：353-355.