玉溪烟区不同植烟县烤烟物理特性分析

谢新乔，李湘伟，田育天，朱云聪，杨继周，孔芳芳

(1. 红塔烟草(集团)有限责任公司，云南玉溪 653100；2.中国农业科学院烟草研究所，山东青岛 266100；3.中国农业科学院研究生院，北京 100089)

物理指标是通过物理方法测定的烟叶性状，是评价烟叶可用性的重要指标，直接影响烟叶的经济效益[1]。烟叶物理特性主要包括单叶重、叶长、叶宽、厚度、叶面密度、含梗率、填充值、平衡含水率等，是烟叶质量的重要组成部分。烟叶物理特性受品种[2]、产区[3]、栽培措施[4-7]、调制技术[8]等众多因素的影响。玉溪市位于滇中城市群南端，地处低纬度高原区，为全球五大顶级烟叶种植产区之一，素有“天下烟叶在云南、云烟之乡在玉溪”的美誉[9]。前人对玉溪烤烟的研究多为化学成分、栽培措施[10-13]等方面的研究，而针对物理特性的分析研究较少。为明确玉溪烟区不同植烟县烤烟物理特性差异及年份间变化情况，笔者对玉溪烟区2019—2020年间9个植烟县9项物理指标进行分析评价，以期为烟区生产技术管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试样品选取2019—2020年云南玉溪烟区澄江、峨山、红塔、华宁、江川、通海、新平、易门、元江9个植烟县的样品，每个样品取样3 kg，具体取样数量见表1。物理指标的测定由中国农业科学院烟草研究所质量安全研究中心完成。

表1 2019—2020年不同烟区取样数量比较

1.2 检测方法检测项目包括烟叶单叶重、叶长、叶宽、叶面密度、含梗率、厚度、平衡含水率、拉力、填充值9项指标。测定前，所有样品经恒温恒湿箱平衡在温度22 ℃、湿度60%的条件下平衡48 h。

1.2.1单叶重、叶长、叶宽。随机抽取10片烟叶，叶长、叶宽用直尺进行测量后取平均值，单叶重用1/100分析天平进行测量后取平均值。

1.2.2叶面密度。随机抽取10片烟叶，每片烟叶任取1个半叶，沿着半叶的叶尖、叶中及叶基部等距离取5个点，尽量避免叶脉，用圆形打孔器打5片直径为15 mm的圆形小片。将50片圆形小片放入水分盒中，在100 ℃条件下烘2 h，于干燥器中冷却30 min后称重，计算叶面密度。

1.2.3含梗率。将10片烟叶去除主脉两侧的叶片，留下主脉，用1/100分析天平进行测量主脉烟梗的质量，含梗率(%)=10片烟叶主脉烟梗质量/10片烟叶总质量×100。

1.2.4厚度。随机抽取10片烟叶，用厚度仪分别测量每片烟叶叶尖、叶中及叶基的厚度，避开叶脉，以30个点的厚度平均值作为该样品的厚度。

1.2.5平衡含水率。随机抽取10片烟叶，每叶沿主脉剪开成2 个半叶，每片烟叶任取1个半叶，切成宽度1 mm的烟丝，在温度22 ℃、湿度60%的条件下平衡至烟叶含水率为16.5%±0.5%后取出备用。取上述样品混匀后，用已知干燥重量的样品盒称取试样5～10 g，记下称得的试样重量，去盖后放入温度为(100±2)℃的烘箱内，自温度回升至100 ℃算起，烘2 h，加盖。取出，放入干燥器内，冷却至室温，再称重，计算烟叶含水率。

1.2.6拉力。随机抽取10片完整叶片，沿主脉裁(避开烟叶主脉)10条1.5 cm×15.0 cm小长条，将小长条放置在温度为(22±1)℃、相对湿度(70±3)%的环境条件下平衡2～3 d， 用拉力仪测定拉力，以10条拉力平均值作为该样品的拉力。

1.2.7填充值。将各样品烟叶切成(0.9±0.1)mm的烟丝， 在22%、60%条件下平衡2～3 d，用D51型填充值测定仪， 取10 g烟丝，测定3次烟丝的填充值，取平均值。

1.3 数据处理采用SPSS 26.0软件和Excel 2013进行数据统计分析。年份间的差异分析用两独立样品t检验进行。烟区间各指标的差异分析，首先对每组数据的显著性进行检验，然后用Duncan氏新复极差法进行多重比较。不同植烟县区间的聚类分析采用平方欧式距离法运行系统聚类。

2 结果与分析

2.1 玉溪烟区烤烟烟叶物理特性比较从表2可以看出，玉溪烟区2019—2020年烤烟烟叶叶长、叶宽、含梗率、平衡含水率、叶面密度、填充值的变异系数较小，单叶重、厚度、拉力的变异系数较大。其中，拉力的变异系数最大，为24.02%，稳定性较差，叶长的变异系数最小，为7.90%，稳定性最好。物理指标变异系数由大到小排序为拉力>厚度>单叶重>叶面密度>填充值>平衡含水率>含梗率>叶宽>叶长。

表2 玉溪烟区烤烟烟叶理特性比较

2.2 2019—2020年玉溪烟区烤烟烟叶物理特性比较从表3可以看出，玉溪烟区2019与2020年烤烟烟叶物理特性对比分析，单叶重、叶长、叶面密度、含梗率、厚度、填充值在2年间的差异均达到显著水平，其余物理指标2年间差异均未达到显著水平。2020年的烟叶单叶重、叶长、含梗率、厚度平衡含水率均大于2019年，叶宽、叶面密度、填充值、拉力均小于2019年。

表3 2019—2020年玉溪烟区烤烟烟叶物理特性比较

2.3 2019—2020年玉溪烟区各植烟县烤烟烟叶物理特性比较从表4可以看出，2019—2020年不同植烟县区间烤烟烟叶物理特性差异较大。2019年，澄江、华宁地区的单叶重显著大于其他县区，新平的单叶重平均值最小；澄江的叶长略高于华宁，且显著高于其他7个县区；澄江的叶宽最宽，且显著宽于峨山、易门2地；通海、澄江、华宁、江川、红塔5地的叶面密度显著高于元江；澄江、通海2地的含梗率显著低于易门，其他地区间差异不显著； 峨山的烟叶厚度显著高于易门、新平、元江3地；元江的烟叶平衡含水率略高于易门、澄江、华宁3地，显著高于其他县区；新平的烟叶拉力显著大于峨山、易门、元江3地，但与其他县区间差异不显著；红塔地区的烟叶填充值略高于澄江、新平2地，但显著高于其他县区。

表4 2019—2020年玉溪烟区各植烟县烤烟烟叶物理特性比较

2020年，澄江、华宁地区的单叶重显著大于其他县区，易门的单叶重平均值最小；华宁、元江地区的叶长略高于澄江、红塔、新平地区，但显著高于江川、通海、易门、峨山4地；红塔、澄江、华宁的叶宽显著高于易门；澄江地区的叶面密度显著大于其他地区，红塔的叶面密度最小；易门、澄江2地的烟叶含梗率显著高于江川、峨山、通海3地；华宁、元江、澄江的3地的烟叶厚度显著大于峨山；红塔区的烟叶平衡含水率显著高于新平、江川、易门3地；红塔区的烟叶拉力显著高于其他地区；易门地区的填充值显著大于其他地区，元江的填充值最低。

2.4 玉溪烟区不同植烟县区间烤烟烟叶物理特性聚类分析将2019—2020年玉溪市9个植烟县烤烟的各项物理特性平均值用SPSS软件对单叶重、叶长、叶宽、厚度、叶面密度、含梗率、填充值、平衡含水率进行标准化处理，采用平方欧式距离法运行系统聚类并得到聚类图1。从图1可以看出，在平方欧式距离15.0处可以把玉溪9个植烟区分为4类，第1类是华宁和澄江，第2类是江川、通海、峨山，第3类是新平、易门、红塔区，第4类是元江。华宁和澄江的烟叶表现为单叶重较大，烟叶较长较宽；江川、通海、峨山3地的烟叶主要表现为含梗率较低，填充值较小；新平、易门、红塔区的烟叶特征主要表现为含梗率较高，填充值较大；元江的烟叶特点为平衡含水率较低。

图1 不同植烟县烤烟物理特性聚类结果

3 结论

(1)通过对玉溪烟区2019—2020年烤烟物理特性的分析发现，厚度、拉力、单叶重的变异系数较大，超过15.00%，稳定性较差，其他物理指标的变异系数整体较小，均小于15.00%，稳定性较好。其中，拉力的变异系数最大，为24.02%，稳定性较差，叶长的变异系数最小，为7.90%，但稳定性最好。

(2)通过对2019—2020年玉溪烟区烤烟烟叶物理特性不同年份间的分析显示，单叶重、叶长、叶面密度、含梗率、厚度、填充值在2年间的差异均达到显著水平，其余物理指标2年间差异均未达到显著水平。其中，含梗率、平衡含水率、拉力在2年间的变异系数差异较大，2020年的样品稳定性较好。

(3)通过对2019—2020年玉溪烟区烤烟烟叶物理特性不同地区间的分析显示，各项物理特性在不同地区间均可达到显著差异，说明玉溪烟叶不同植烟县间物理特性差异较大。

(4)通过对玉溪烟区不同植烟县2年间各项物理特性平均值进行聚类分析显示，可以把玉溪9个植烟区分为4类，第1类是华宁和澄江，第2类是江川、通海、峨山，第3类是新平、易门、红塔区，第4类是元江。