品种与成熟度及其互作对烤烟主要化学成分含量的影响

张 希，何 佳，薛 刚，徐世晓，典瑞丽，杨铁钊*

(1.河南农业大学 烟草学院，河南 郑州 450000； 2.河南中烟工业有限责任公司，河南 郑州 450000； 3.中国烟草总公司 职业进修学院，河南 郑州 450000)

烤烟化学成分含量是决定烟叶品质的内在因素[1]，其常规化学成分包括烟碱、总糖、还原糖和总氮等[2]。不同品种[3]、成熟度[4]和部位[5]烟叶的内在化学成分不同，烟叶质量与可用性指标均和成熟度具有相关性[6]。目前，河南浓香型烤烟产区中部叶达成熟的比例占40%～60%[7]，成熟度不足导致烟叶烘烤质量下降、内在化学成分不够协调，难以满足工业实际需求[8]。孟智勇等[9]研究表明，中烟100不同部位不同采收成熟度对化学成分含量影响的差异较大。朱忠等[10]研究表明，尚熟中部叶的还原糖、总糖、总氮和烟碱含量最高。许晓敬等[11]研究生态、品种和栽培措施及其互作对烤烟主要化学成分含量的影响表明，品种的贡献率仅次于生态。关于品种、生态、栽培措施和氮用量对化学成分的影响已有较多研究报道[12-14]，但关于品种和成熟度对烟叶化学成分含量的影响多偏重于单一因素对其产生的影响，而品种、成熟度及其互作对烤烟主要化学成分含量影响的研究报道较少。为此，选择河南浓香型烤烟产区南阳市方城县金叶园原料基地的优质烤烟，研究成熟度、品种及其互作对烟叶的烟碱、总糖、还原糖和总氮等主要化学成分含量的影响，以期为河南浓香型烤烟产区优质烟叶的生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 烟叶品种 供试品种为云烟87(CK)、渠首1号和贵烟2号，均由河南农业大学烟草学院育种实验室提供。

1.1.2 仪器 AA3型连续流动化学分析仪，德国Bran+Luebbe公司。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验于2019年在南阳市方城县金叶园进行，选取大田管理规范、个体与群体生长发育协调一致、落黄均匀的优质烟田，鲜烟叶采收标准按成熟度不同设未熟、适熟和过熟3个处理，各处理烟叶特征详见表1。

表1 不同成熟度鲜叶的采收标准

1.2.2 烟叶选择与烘烤 选择烟株中部叶(从底部向上数9～11片)，每个品种各成熟度取鲜烟叶150片，将不同品种同一成熟度烟叶放在同一烤房的同一位置，按照三段式烘烤工艺烘烤，待烟叶变黄程度达10成黄时，按C3F标准取代表样品30片进行项目测定。

1.2.3 项目测定 选取烤烟样品200 g放入烘箱内，在60℃下烘干粉碎过60目筛，参照文献[15]的方法，采用AA3型连续流动分析仪测定烟碱、总糖、还原糖和总氮的含量。

1.3 数据统计与分析

采用Excel 2013和SPSS 22.0对所测化学成分含量进行双因素方差分析和图表绘制，采用LSD法对不同品种间、成熟度及组合间进行多重比较，采用平方和/总方和分析评价贡献率。

2 结果与分析

2.1 不同成熟度烟叶化学成分的含量

从表2可知，不同成熟度间烟叶的烟碱、总糖、还原糖和总氮含量的变化。烟碱：过熟最高，为2.03%；未熟最低，为1.59%；过熟显著高于未熟和适熟，未熟显著低于适熟和过熟。总糖、还原糖和总氮：均以适熟最高，分别为21.29%、17.50%和2.11%；未熟最低，分别为19.49%、15.41%和1.81%；均是适熟显著高于未熟和过熟，未熟显著低于适熟和过熟。

表2 不同成熟度烟叶化学成分的含量

2.2 不同品种烟叶化学成分的含量

从表3可知，3个品种烟叶的烟碱、总糖、还原糖和总氮含量的变化。烟碱：云烟87最高，为1.97%；贵烟2号最低，为1.62%；云烟87显著高于贵烟2号和渠首1号，贵烟2号显著低于云烟87和渠首1号。总糖：贵烟2号最高，为20.73%；云烟87最低，为19.88%；贵烟2号和渠首1号差异不显著，二者显著高于云烟87。还原糖：云烟87最高，为16.58%；贵烟2号最低，为16.32%；云烟87显著高于贵烟2号和渠首1号，贵烟2号与渠首1号间差异不显著。总氮：云烟87最高，为2.03%；渠首1号最低，为1.93%；云烟87显著高于渠首1号，云烟87与贵烟2号间和贵烟2号与渠首1号间差异均不显著。

表3 不同品种烟叶化学成分的含量

2.3 品种与成熟度不同组合烟叶化学成分的含量

从表4看出，品种与成熟度不同组合烟叶的烟碱、总糖、还原糖和总氮含量的变化。

2.3.1 烟碱 品种与成熟度不同组合为1.46%～2.32%，云烟87×过熟最高，为2.32%；渠首1号×过熟其次，为2.04%；渠首1号×未熟最低，为1.46%；云烟87×过熟显著高于其余组合，渠首1号×未熟显著低于其余组合，其余组合间差异显著或不显著。

2.3.2 总糖 品种与成熟度不同组合为19.18%～21.88%，渠首1号×适熟最高，为21.88%；贵烟2号×适熟其次，为21.38%；云烟87×未熟最低，为19.18%；渠首1号×适熟显著高于其余组合，云烟87×未熟显著低于其余组合，其余组合间差异显著或不显著。

2.3.3 还原糖 品种与成熟度不同组合为15.16%～17.65%，渠首1号×适熟和云烟87×适熟相对较高，分别为17.65%和17.54%；渠首1号×未熟最低，为15.16%；渠首1号×适熟和云烟87×适熟差异不显著，但均显著高于其余组合，渠首1号×未熟显著低于其余组合，其余组合间差异显著或不显著。

2.3.4 总氮 品种与成熟度不同组合为1.72%～2.13%，云烟87×适熟和渠首1号×适熟相对较高，分别为2.13%和2.12%；贵烟2号×适熟其次，为2.08%；贵烟2号×未熟和渠首1号×未熟相对较低，分别为1.72%和1.77%；云烟87×适熟和渠首1号×适熟差异不显著，二者显著高于除云烟87×过熟和贵烟2号×适熟外的其余组合；贵烟2号×未熟和渠首1号×未熟差异不显著，二者显著低于其余组合；其余组合间差异显著或不显著。

表4 品种与成熟度不同组合烟叶化学成分的含量

2.4 品种与成熟度互作对烟叶化学成分含量的效应

从表5可知，不同品种与各成熟度对烟碱、总糖、还原糖和总氮含量的效应关系。

2.4.1 烟碱 云烟87，在过熟时采收呈正向互作效应，为0.09%；在适熟和未熟时采收呈负向互作效应，分别为-0.06%和-0.02%。贵烟2号，在过熟时采收呈负向互作效应，为-0.15%；在适熟和未熟时采收呈正向互作效应，分别为0.05%和0.10%。渠首1号，在未熟时采收呈负向互作效应，为-0.08%；在适熟和过熟时采收呈正向互作效应，分别为0.01%和0.06%。表明，云烟87、贵烟2号和渠首1号分别在过熟、未熟和过熟时采收烟碱的积累量较大。

2.4.2 总糖 云烟87，在未熟时采收呈正向互作效应，为0.23%；在过熟和适熟时采收呈负向互作效应，分别为-0.08%和-0.15%。贵烟2号，在适熟时采收呈负向互作效应，为-0.23%；在未熟和适熟时采收呈正向互作效应，分别为0.03%和0.19%。渠首1号，在适熟时采收呈正向互作效应，为0.38%；在过熟和未熟时采收呈负向互作效应，分别为-0.12%和-0.26%。表明，云烟87、贵烟2号和渠首1号分别在未熟、过熟和适熟时采收总糖的积累量较大。

2.4.3 还原糖 云烟87，在适熟时采收呈负向互作效应，为-0.11%；在过熟和未熟时采收呈正向互作效应，分别为0.03%和0.09%。贵烟2号，在未熟时采收呈正向互作效应，为0.13%；在过熟和适熟时采收呈负向互作效应，分别为-0.06%和-0.07%。渠首1号，在未熟时采收呈负向互作效应，为-0.21%；在过熟和适熟时采收呈正向互作效应，分别为0.03%和0.19%。表明，云烟87、贵烟2号和渠首1号分别在未熟、未熟和适熟时采收还原糖的积累量较大。

2.4.4 总氮 云烟87，在适熟时采收呈负向互作效应，为-0.08%；在过熟和未熟时采收呈正向互作效应，分别为0.01%和0.06%。贵烟2号，在适熟时采收呈正向互作效应，为0.08%；在未熟和过熟时采收呈负向互作效应，均为-0.04%。渠首1号，在过熟时采收呈正负向互作效应，为0.02%；在适熟和未熟时采收呈负向互作效应，分别为-0.01%和-0.02%。表明，云烟87、贵烟2号和渠首1号分别在未熟、适熟和过熟时采收还原糖的积累量较大。

表5 品种与不同成熟度互作烟叶主要化学成分含量的效应

2.5 成熟度、品种及其互作对烟叶化学成分含量的贡献率

从表6可知，品种、成熟度及其互作对烟叶烟碱、总糖、还原糖和总氮含量贡献率的变化。烟碱：成熟度的贡献率最大，为53.79%；品种其次，为33.69%；品种×成熟度最小，仅9.60%。总糖：成熟度的贡献率最大，为73.39%；品种其次，为19.61%；品种×成熟度最小，仅5.94%。还原糖：成熟度的贡献率最大，为95.50%；品种×成熟度其次，为1.86%；品种最小，仅1.61%。总氮：成熟度的贡献率最大，为65.07%；品种其次，为8.46%；品种×成熟度最小，仅4.61%。

表6 成熟度、品种及其互作烟叶化学成分含量的贡献率

3 结论与讨论

成熟度是影响烟叶品质的重要因素之一，合理掌握烟叶成熟度是提高烟叶质量的重要措施[16]。不同成熟度烟叶的内含物质积累量不同，其对调制后的烟叶质量具有重要作用[17]。烟叶化学物质含量受品种、类型和成熟度的影响[18]。研究结果表明，烟碱、总糖、还原糖和总氮含量成熟度间差异大于品种间的差异，成熟度对烟叶化学成分的含量起主导作用，品种对化学成分含量同样具有重要作用，成熟度对烟碱、总糖、还原糖和总氮含量的贡献率最大，分别占53.79%、73.39%、95.5%和65.07%，品种对烟碱、总糖、还原糖(除外)和总氮含量的贡献率其次，分别为33.69%、19.61%、1.61%和8.46%。

随着烟叶成熟度的提高，烟叶含氮化合物及还原糖含量逐渐增加，过熟后含氮化合物则减少[19]。宫长荣等[20]研究表明，从未熟到过熟，烟叶总糖含量逐渐升高。研究结果表明，未熟、适熟和过熟烟叶主要化学成分的含量差异显著，烟碱含量以过熟时最高，为2.03%，未熟最低，为1.59%；与叶为民等[21]的研究结果一致。总糖、还原糖和总氮以适熟时最高，分别为21.29%、17.50%和2.11%，未熟最低，分别为19.49%、15.41%和1.81%；与尹启生等[22]的研究结果一致。3个品种适熟和过熟烟叶较未熟烟叶化学成分更为协调，与武圣江等[23]研究结果一致。说明化学成分含量是品种和成熟度共同作用的结果。根据优质烟叶标准(烟碱含量1.3%～2.8%，总糖含量18.0%～22.0%，还原糖含量16.0%～20.0%，总氮含量1.6%～2.3%)[24]，烟碱、总糖和总氮含量完全处于优质烟叶标准内，还原糖含量略为偏低，基本符合优质烟叶标准。

综合看，不同成熟度及品种间烟叶主要化学成分含量的差异均达显著水平，其中成熟度的影响大于品种和互作效应的影响，成熟度是影响烤烟化学成分的主要因素；3个烤烟品种在适熟和过熟时采收烟叶的化学成分更为协调；优质烤烟品种同样需要选择适宜成熟度采收烟叶，才能达到优质烟叶标准。