留叶数对腾冲烟叶产质量的影响

关罗浩，杨 欣，李 超，张艳玲，张广富，李永亮，周汉平，王广山，钟 帅，戴华鑫

（1广东中烟工业有限责任公司，广州 510032；2中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州 450001；3云南省烟草公司保山市公司，云南 保山 678000）

0 引言

烟叶是卷烟工业的基础，其产量和质量对卷烟生产起着举足轻重的作用。烟叶产质量的形成是遗传特性、生态因子和栽培措施等因素共同作用的结果，在烤烟品种、生态环境等因素一致时，栽培措施对烤烟的生长发育和产质量起决定作用[1-2]。打顶留叶是烤烟栽培技术的主要手段之一，其通过控制单株叶片数量调节烟叶营养物质分配，对烤烟农艺性状及产质量等因素具有重要影响。多留叶可增加单位土地面积的烟叶数量和烟碱总量，但由于叶面积的冲淡效应，单片烟叶烟碱含量降低，有可能造成上部叶开片不佳，烟叶化学成分比例失调，品质下降[3]。反之，留叶数偏少可能导致烟叶烟碱含量过高，叶片结构紧密，产量下降，工业可用性降低[4]。王正旭等[5-6]通过田间试验发现，在施氮量一致情况下，湖北恩施烤烟品种‘红花大金元’和‘中烟100’的留叶数在18～22片时，田间长势强，经济性状优，化学成分较协调，感官质量佳。刘碧荣等[7]在四川盐源烟区发现，与留叶数14片和18片相比，留叶数16片时烟叶中上等烟比例较高，外观品质和化学成分协调性较好，中部叶及上部叶感官品质较好。汪代斌等[8]报道，随着留叶数由15片增至19片，重庆烟区‘云烟116’上部叶长度逐渐下降，但不同留叶数水平对烟叶产量、产值的影响未达到显著性水平。由此看出，烤烟适宜留叶数受品种、生态因素的影响较大，各产区需因地制宜开展当地主栽品种的留叶数研究。云南是国内烤烟主要产区，腾冲是清甜香型烤烟的产地代表之一[9]。近年来随着国内烤烟生产水平的提高，烟株营养充足、发育充分，顶叶开面较好，烟叶产量高，但同时出现了总植物碱含量偏高，糖碱比、氮碱比失调，尤其是上部叶可用性不高、吸食品质下降的现象[10]。前人在研究不同留叶数处理差异时多未明确是去除底脚叶还是顶叶，同一留叶数可能因去除部位不同，造成烟叶品质不一。针对上述问题，本研究结合腾冲烤烟生产生态实际，通过调整留叶数这一烤烟生长后期关键可控因素，探究其对烟株长势、经济性状及产质量的影响，旨在探明适合本区域烟叶生产的合理留叶数，为腾冲烤烟生产方案的制定及烟叶品质提升提供支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2020年4月25日在云南保山市腾冲县界头镇进行，试验地肥力均匀一致，地势平坦，排灌方便。试验地前茬作物为万寿菊，土壤类型为火山灰土，田间栽培措施与当地常规管理一致。供试烟草品种为‘K326’，种植密度16500株/hm2，纯氮用量135 kg/hm2。2020年4月试验开始前采集基础土样，检测土壤理化指标，分别为pH 5.69、有机质30.7 g/kg、总氮1.48 g/kg、全磷1.02g/kg、全钾2.96%（质量分数）、碱解氮161.2mg/kg、速效磷47.5 mg/kg、速效钾121.8 mg/kg。

留叶数试验设置4个处理，分别是留叶数22片（T1）；底叶去除3片，留叶数19片（T2）；底叶去除2片，顶叶去除1片，留叶数19片（T3）；底叶去除4片，顶叶去除2片，留叶数16片（T4）。试验采用随机区组排列，重复3次，每小区面积约0.13 hm2，行株距为120 cm×50 cm，每个处理3行，每行180株左右。各处理田间烟叶成熟前，选取正常生长叶片挂牌标记。采收后烟叶统一装于烤房中部，按照当地常规烘烤工艺烘烤，选取烤后C2F、B1F等级烟叶用于外观、物理、化学及评吸质量各指标的测定。

1.2 测定方法

1.2.1 农艺性状调查 按照《烟草农艺性状调查测量方法》（YC/T 142—2010），于烟草圆顶期在每个小区选择有代表性的15株烟株，进行株高、茎围、节距、叶数、腰叶长宽、顶叶长宽等农艺性状考察。

1.2.2 烟叶质量指标评价 参考《中国烟草种植区划》[11]建立的评分体系考察烤烟各项指标。物理特性评价包括烟叶厚度（GB 451.3—2002）、填充值（YC/T 152—2001）、拉力 （GB/T 12914—2008）、含梗率 （GB/T 21136—2007）、平衡含水率（YC/T 31—1996）和叶面密度（YC/T 142—2010），其中厚度和填充值为参照因素不进入评分体系，其余4个指标权重分别为0.35、0.35、0.14、0.16。外观质量评价（GB 2635—1992）包括颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分、色度，均按10分制进行打分，权重分别为0.30、0.25、0.15、0.12、0.10、0.08。化学成分评价主要包括总植物碱（YC/T 468—2013）、总糖及还原糖 （YC/T 159—2019）、总氮（YC/T 161—2002）、钾（YC/T 217—2007）、氯（YC/T 162—2002）、淀粉（YC/T 216—2013）、糖碱比值、氮碱比值、钾氯比值，其中总糖、氯为参照因素不进入评分体系，其余指标权重分别为0.17、0.09、0.14、0.08、0.07、0.25、0.11、0.09。感官质量评价根据评吸需要，以《烟草及烟草制品感官评价方法》（YC/T 138—1998）为基础，参照其对烟草制品评价的一般要求、检测方法及统计学技术，采用单料烟9分制打分标准对主要评吸指标进行赋值，包括香型、浓度、劲头、香气质、香气量、杂气、刺激性、余味等，其中香型、浓度、劲头为参照因素不进入评分体系，其余5个指标权重分别为0.30、0.30、0.08、0.15、0.17。烤烟综合质量评价指标包括物理特性、外观质量、化学成分和感官质量，其权重分别为0.06、0.06、0.22和0.66，分值越高质量越好。

1.2.3 经济性状测定 各处理小区烟叶单独采收编杆，单独计产。待各处理烟叶全部采收烘烤完毕后，根据烤烟国标（GB 2635—1992）进行分级并称重，统计烟叶产量；依据2020年当地烟草主管部门收购实际情况，统计烟叶上等烟、中等烟比例，参照烟叶不同等级收购价格计算产值和均价。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 20进行数据整理和统计分析，单因素法方差分析和Duncan’s新复极差法比较检验显著性差异。

2 结果与分析

2.1 留叶数对烟株农艺性状的影响

随着留叶数的降低，株高呈降低趋势，腰叶长宽、顶叶长宽均呈增加趋势（表1）。与留叶数22片相比，留叶数19、16片时烤烟株高下降显著，降幅在6%～14%范围之间；各处理间烟株茎围、节距无显著差异；与留叶数22片相比，留叶数16片时烟株腰叶长宽分别增加了4.18%和8.04%，顶片长宽分别增加了5.37%和8.93%。

表1 留叶数对圆顶期烟株农艺性状的影响

2.2 留叶数对经济性状的影响

随着留叶数的降低，烟叶产量、产值均呈下降趋势（表2）。与留叶数22片相比，去除底叶3片后（T2）烤烟产量下降明显，但产值无显著区别；去除底叶2片顶叶1片后（T3）产量产值的分别显著下降了8.01%和7.86%。随着留叶数的增加，烤烟均价和上等烟比例呈先增加后降低趋势，但无统计学差异。

表2 留叶数对烟叶经济性状的影响

2.3 留叶数对烟叶物理特性的影响

由表3可见，当留叶数由22片降低至16片时，C2F烟叶单叶重、烟叶厚度、叶面密度、填充值分别增加了13.69%、18.85%、12.72%和14.39%，含梗率下降15.16%；不同处理间C2F烟叶的平衡含水率、拉力、伸长率等指标变化不大；B1F烟叶单叶重显著增加14.36%，伸长率有所降低，其他物理指标的无明显变化。

表3 留叶数对烟叶物理特性的影响

2.4 留叶数对烟叶外观质量的影响

由表4看出，与留叶数22、16片的处理相比，留叶数为19片时（T2、T3）C2F烟叶颜色、成熟度指标分值相对较高；此外，与留叶数22片相比，留叶数为16片时C2F身份分值相对较高。与中部叶不同，T3和T4处理时B1F烟叶颜色分值相对较高；留叶数22片时B1F身份、油分、色度指标分值相对较高。不同处理间C2F、B1F外观总分无显著差异。

表4 留叶数对烟叶外观质量的影响

2.5 留叶数对烟叶化学成分的影响

与留叶数22、19片相比，留叶数16片C2F烟碱含量较高，糖碱比及总分相对较低（表5）。与其他处理相比，留叶数22片时B1F烟叶还原糖含量、淀粉含量、糖碱比和总分相对较高。综合来看，留叶数处理对烟叶总氮、总糖、钾、氯、氮碱比、钾氯比等指标影响不大；随着留叶数的减少，烟碱含量逐渐增加，糖碱比呈下降趋势。

表5 留叶数对烟叶化学成分的影响

2.6 留叶数对烟叶评吸质量的影响

由表6可见，留叶数处理对烟叶浓度、劲头的影响不大；单株留叶数22、19片时烟叶评吸质量变化不大。留叶数16片时，C2F烟叶香气质、杂气、刺激、余味等指标分值相对较低，评吸质量下降显著；B1F烟叶香型程度减弱显著，香气量、杂气、刺激性、余味等指标得分及评吸总分下降较大。综合来看，留叶数19、22片时的评吸质量相对较好。

表6 留叶数对烟叶评吸质量的影响

2.7 留叶数对烟叶综合质量的影响

综合考虑烟叶物理特性、外观质量、化学成分和评吸质量指标，按照相关权重计算得出不同留叶数处理后的烟叶综合质量得分（图1）。结果显示，留叶19片（T2）C2F综合质量得分最高（68.53），T1和T3处理次之，留叶数16片得分最低（65.67）。留叶数22、19片时B1F烟叶综合得分差别不大，分别为66.60和66.42，留叶数16片时得分最低（63.76）。从烟叶综合质量判断，留叶数19片（去除底叶3片）和22片效果较好。

图1 留叶数对烟叶综合质量的影响

3 结论

留叶数影响了烟株株高、腰叶和顶叶长宽等农艺性状，烟叶产量、产值随着留叶数下降呈降低趋势。当留叶数由22片降至16片时，C2F烟叶单叶重、厚度、叶面密度、填充值显著增加，含梗率下降明显。烟叶颜色、身份等受留叶数因素影响，但不同处理间外观总分无显著差异。随着留叶数的增加，烟碱含量降低，糖碱比指标趋向合理区间。与其他处理相比，留叶数16片时烟叶香气质、香气量、杂气、刺激、余味等指标得分较低，评吸质量较差。综合判断，留叶数22片和19片（去除底脚叶3片）时的腾冲烟叶质量较好。

4 讨论

烤烟生产栽培技术方案的形成与生态环境密切相关。腾冲植烟土壤以火山灰土为主，土壤物理性状优良[12]，年平均降雨量在1500 mm左右，主要分配在烤烟生长季的5—9月；由于雨水对大田氮肥具有稀释作用，加之种烟密度较高，为保证烤烟正常生长开片，当地氮肥施用量与国内其他产区比较相对较高[13-14]；与此同时，如果降雨时期或降雨量与烤烟生长时期匹配不当，烟叶易出现总植物碱含量偏高，化学成分协调性和评吸质量降低的状况[8]。另一方面，减少氮肥用量面临着烤烟旺长期雨水过多导致氮素供应偏少、烟株发育不足、产量下降和烟农收入受损的风险。因此，培育营养良好、生长健壮的个体，构建结构合理、大小适宜的群体，使个体具有一定的营养面积和空间，使群体具有应有的光合面积和光合生产率，控制烤烟生长后期的个体留叶数是调控烟株个体营养及群体生产率、保证腾冲产区烟叶产量、提升烟叶品质的有效途径[15]。叶片是作物进行光合作用的重要器官，与物质生产、养分吸收和产量形成密切相关[16]。研究认为，随着留叶数的增加，株高提高，中部叶变窄，叶面积变小，适当多留叶可减小叶面积系数并起到增产增值的目的[17-18]。本研究发现，随着留叶数的增加，烤烟腰叶、顶叶长宽明显下降，其原因可能是留叶数较少时，顶叶部位下移，中上部叶片受光较好，群体发育充分；反之留叶数较多时中下部叶片受光通风不良，烟株营养供应及生长发育受影响[19-21]。本研究中，烤烟产量效益随着留叶数增加呈逐渐增高趋势，产值以留叶数22片和19片（T2）表现较佳；此外，同样是留叶数19片，T2处理后的产值、感官评吸及综合得分均优于T3，这可能是因为T2上部叶片开片较好，株型较好，叶片光合作用效率高，香味物质积累量高，单叶重和外观品质均相对较高。

烟叶质量是烟叶色、香、味的一个综合概念，主要包括烟叶的物理特性、外观特征、化学成分、感官质量等4个部分，每部分又有若干指标组成，它们从不同侧面反映烟叶的质量特征[11]。研宄表明，留叶数显著影响豫西地区‘云烟87’上部叶的单叶重、叶面积和厚度，其中以留叶数为19～22片/株的处理外观物理特性较好[22]；随着留叶数的增加，许昌襄城烤烟‘NC297’中部叶单叶重、叶厚逐渐降低，含梗率上升明显[23]；尽管不同留叶数间烤烟叶片的颜色、身份、油分等指标存在差异，但外观总体质量差异不大[24]，上述结论与本研究的结果相对一致。此外，笔者发现中部叶的叶面密度、填充值随着留叶数的增加呈下降趋势，这可能是因为留叶数改变了烟株营养分配导致叶片细胞内干物质积累差异[2-3]。一般认为，烟叶总糖18%～22%，还原糖16%～18%，总氮1.5%～3.5%，烟碱1.5%～3.5%，钾2.0%以上，氯1.0%以下，糖碱比8～12，氮碱比1或略小于1，较为协调[11]。由于烟叶总糖、还原糖含量增加可在一定程度上提高评吸品质，近年来很多中烟工业公司放宽了对这2项指标的要求，主要关注点多集中在烟碱含量过高，引起糖碱比、氮碱比失调，最终导致烟叶杂气重、刺激性大、余味不适等。本研究发现，增加留叶数可降低烟碱含量，提高烟叶糖碱比，提升评吸质量，这是因为较多的叶片可稀释根系运输至地上部的烟碱总量，降低单片烟叶烟碱含量[25-26]。然而，本试验中单株留叶22片烟碱含量虽有降低，但仍高于优质烟叶的适量范围，因此对于腾冲烟叶生产来说，在利用留叶数调控烟叶烟碱含量的同时，可适当减少基肥中氮素比例，依据烟叶生长期雨水状况调整氮素追肥比例和次数。总体计算烟叶物理、外观、化学和感官综合质量，以留叶数22片和去除3片底脚叶的19片处理得分相对较高。如果考虑到烟叶的采收、烘烤、分级等劳力成本因素，去除3片底脚叶的19片留叶数可能较为合适。

笔者将腾冲烟叶物理、外观、化学、感官等综合质量指标与大田农艺、经济性状相结合，同时针对打顶留叶实际操作，首次关注同一留叶数不同打顶部位对烟叶产质量的影响，研究提出烤烟大田生产的合理留叶数，具有一定的理论和实际应用价值。尽管增加留叶数可一定程度地降低烟碱含量，但根本上解决烟碱含量偏高的问题不能仅限于调控打顶留叶单一措施，应将气候因素（降雨、温度）和氮素在土壤-烟草系统中的迁移转化吸收规律相结合，研究缓释氮肥应用效果，做到精准调控烟叶烟碱含量，提高烟叶品质。需要指出的是，本研究针对代表性烟田，得出结论仅为腾冲烟区整体上合理留叶提供依据，至于全市具体地块的烤烟精准打顶留叶，还有待于大规模的调查和采样分析。