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摘要 选取云南省安宁烟区的红花大金元品种，使用对照试验，设置3组平行试验，综合分析上部叶4～6片带茎烘烤对烟叶的外观质量和内在品质（即物理特性和化学成分）的影响。结果表明：带茎烘烤烟叶物理特性变异系数较高，稳定性较差，但带茎烘烤烟叶物理特性、化学成分以及综合得分都要好于常规采烤烟叶。上部叶4～6片带茎烘烤能有效提升烟叶的外观质量和内在品质。
关键词 烤烟;带茎烘烤;物理特性;化学成分;综合分析
中图分类号 TS 44+1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）21-0196-04
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.050
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Effects of 4-6 Upper Leaves with Stems on Physical Properties and Chemical Components of Flue-cured Tobacco
SHAN Jing WU Zhi-xing YE Xian-wen1 et al
（1.Anning Branch of Kunming Tobacco Corporation of Yunnan Province， Anning， Yunnan 650300;2.Yunnan Province Urban Characteristic Agricultural Engineering Technology Research Center， Kunming University， Kunming， Yunnan 650214）
Abstract Selected the safflower Dajinyuan variety in Anning tobacco area， used a control experiment， set up three sets of parallel experiments， comprehensively analyzed the appearance quality and internal quality （that is， physical characteristics and chemical composition of the upper leaves of 4-6 leaves with stems）. The test results showed that although the physical properties of the stalked-cured tobacco have a higher coefficient of variation and poor stability， the physical properties， chemical components， and comprehensive scores of the stalk-cured tobacco were better than those of conventional flue-cured tobacco. Baking 4-6 upper leaves with stems can effectively improve the appearance and internal quality of tobacco leaves.
Key words Flue-cured tobacco;Stalk-curing;Physical properties;Chemical composition;Comprehensive analysis
基金項目 云南省烟草公司昆明市公司2020年QC活动（ANQC.GG.2020001）。
作者简介 单璟（1997—），男，云南曲靖人，从事烟叶生产技术研究。*通信作者，硕士生导师，博士，从事优质烟叶生产技术研究。
收稿日期 2021-03-09
目前，对上部烟叶的采摘一般采用烟株上留2～3片叶，待大部分烟株的烟叶成熟后再采烤的方法，该方法易引起钾素倒流和烟碱过度积累，形成碱高钾低烟叶，影响上部烟叶的工业利用[1]。同时，由于上部叶叶片厚、含水量小、成熟慢，常规采收方法易使部分烟叶采生，部分烟叶过熟，烤后烟易出现挂灰、青筋、杂色、颜色过深等[2-3]，上中等烟比例减少，烟叶可用性降低。如何有效提升烟叶质量是烤烟生产亟待解决的热点问题之一。使用上部叶4～6片一次性带茎烘烤技术，可使上部叶片变得疏松柔软，烟叶色度变浅，减少含青、青痕、僵硬挂灰、杂色，降低烟碱含量[4]，改善烟叶外观质量和内在品质，提升上部叶等级结构。笔者对上部叶4～6片带茎烘烤、常规采烤的方法进行了研究，比较分析了带茎烘烤与常规采烤对烤烟物理特性和化学成分的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
选取云南省安宁市主栽品种红花大金元，样品采集地为安宁市八街街道窑坡村委会，烘烤地点为安宁市八街街道窑坡村委会山后村小组密集型烤房，供试烤房为2台4层的气流自然下降式密集型烤房，烘烤结束后置于恒温22 ℃恒湿60%规格为8.0 m×2.7 m×3.9 m的装烟室平衡48 h。
1.2 方法
1.2.1 试验设计。
依据对照法对样品进行处理，设置试验组和对照组，试验组上部叶最后4～6片叶充分成熟后一次性带茎采收，要求最顶上2片叶达到成熟，成熟标志是叶面青黄各50%，其余叶片烟叶充分成熟，充分成熟标志是叶面2/3落黄，叶基部分1/3含青[5]，采用带茎烘烤完成调制。对照组采用常规采烤完成烘烤调制。试验组和对照组各设置3组平行处理。运用SPSS 25.0软件和Excel 2019进行数据统计分析。 1.2.2 物理特性指标的测定。
烟叶的物理特性是与卷烟加工有关的因素，主要有厚度、含梗率、叶面密度、抗张力、抗张强度和平衡含水率[6]。烟叶厚度参照GB 451.3—2002进行测定，叶面密度按照YC/T 142—2010进行测定，平衡含水率按照YC/T 31—1996进行测定，抗张力和抗张强度参照GB/T 12914—2008进行测定。烟叶含梗率是指烟叶中烟梗所占比例，以百分数表示，一般约为25%。
1.2.3 化学成分指标的测定。
烟叶主要化学成分测定指标包括总糖和还原糖、烟碱、总氮、钾及氯含量，分别按照标准YC/T 159—2002、YC/T 160—2002、YC/T 161—2002、YC/T 173—2003和YC/T 162—2002的方法测定[7]。糖碱比是指总糖与烟碱含量之比;氮碱比是指总氮与烟碱含量之比;钾氯比是指钾与氯含量之比。
选择烟叶总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、氮碱比与钾氯比9项指标作为安宁烤烟化学成分的综合评价指标[8]。根据生产实践经验与相关研究结果，确定9项化学成分指标所选用隶属函数的类型、隶属度值与权重值，各指标隶属函数类型及相应参数取值见式（1）、式（2）与表1。式（1）代表S型隶属函数，式（2）代表抛物线型隶属函数。利用乘法原则得出化学成分综合指标值I（式（3））。I取值0～ 值越高，表明烟叶化学成分质量越好。
f（x）=1.0，x≥x2
0.9×（x-x1）/（x2-x1）+0. x1<x<x2
0. x≤x1（1）
f（x）=1.0，x≤x x≥x4
0.9×（x-x1）/（x2-x1）+0. x1<x<x2
0. x2≤x≤x3
1.0-0.9×（x-x3）/（x4-x3），x3<x<x4（2）
I=pi=1WiNi（3）
式中，Ni和Wi分别为第i种化学成分含量的隶属度值和相应的权重系数。
2 结果与分析
2.1 物理特性指标总体特征
由表2可知，其中带茎烘烤烟叶厚度比常规采烤烟叶稍厚，带茎烘烤烟叶含梗率比常规采烤烟叶稍低，带茎烘烤烟叶叶面密度比常规采烤烟叶高一些，带茎烘烤烟叶平衡含水率比常规采烤烟叶稍高。带茎烘烤烟叶抗张力和抗张强度比常规采烤烟叶高，说明带茎烘烤烟叶的弹性好于常规采烤[9]。综合来看，带茎烘烤烟叶外观质量要好于常规采烤。
由表3可知，带茎烘烤含梗率变异系数较大，稳定性较差，平衡含水率变异系数较小，稳定性最好，其他指标变异系数均在15%左右，稳定性相对较差。常规采烤各项指标变异系数均优于带茎烘烤，稳定性极好。常规采烤技术较带茎烘烤技术更加成熟，且带茎烘烤操作要点更多，操作步骤更加复杂，故存在烘烤烟叶外观质量不够稳定的情况[10]。
2.2 化学成分指标总体特征
根据云南省优质烤烟化学指标含量[11-12]：糖含量15%～35%，总氮含量1.5%～3.5%，烟碱含量1.5%～3.5%，钾含量1.5%～6.0%，氯含量0.3%～0.7%，糖碱比5～8，氮碱比0.8～1.0，钾氯比4～10较为理想。
由表4、5可知，带茎烘烤烟叶总氮、烟碱、氧化钾含量、水溶性氯含量均高于常规采烤烟叶，糖碱比、氮碱比、钾氯比均低于常规采烤烟叶。2种烘烤方式烟叶糖碱比均高于理想范围，但带茎烘烤烟叶糖碱比更接近理想范围，常规采烤烟叶糖碱比远高于理想范围。除糖碱比外，带茎烘烤烟叶各项化学成分指标均在理想范围内，而常规采烤烟叶糖含量高于理想范围。总体来看，带茎烘烤烟叶内在品质高于常规采烤烟叶。
无论是带茎烘烤烟叶还是常规采烤烟叶，水溶性氯含量和钾氯比的变异系数都很高，稳定性都很差，但带茎烘烤烟叶要低于常规采烤烟叶。2种烘烤方式其他指标变异系数都相对较低，稳定性很好。带茎烘烤烟叶还原糖和氧化钾含量的变异系数低于常规采烤烟叶，常规采烤烟叶总糖、总氮、烟碱的变异系数低于带茎烘烤烟叶，但差距不大。总体来看，带茎烘烤烟叶化学成分稳定性高于常规采烤烟叶。
采用隸属函数的方法对数据进行归一化处理，并对烤烟化学成分进行综合评价，计算数据及结果见6。由表6可知，带茎烘烤烟叶化学成分综合得分高于常规采烤烟叶。
3 讨论与结论
影响烟叶外观质量和化学成分的因素有很多，如生长环境、土壤条件、病虫害、采收时机以及烘烤调制过程等。相对来说，采收时机和烘烤调制过程是主观人为影响更大、可控性更高的因素，因此选择合适的采收时机和烘烤方式显得尤为重要。常规采烤技术已经完全成熟，但实践证明上部叶4～6片常规采烤效果难以达到预期效果，目前上部叶4～6片一次性带茎采收烘烤技术的相关研究很多，带茎烘烤过程已趋于成熟。该试验对比分析常规采烤和带茎烘烤2种烘烤技术调制上部叶4～6片烟叶物理特性和化学成分，探讨带茎烘烤对其外观质量和内在品质的影响。
带茎烘烤烟叶各项物理特性指标均优于常规采烤烟叶，能显著提升烟叶等级及经济效益。带茎烘烤烟叶化学成分指标中，除糖碱比之外，其余指标均在适宜范围，明显优于常规采烤烟叶，综合得分也表明带茎烘烤烟叶化学成分分析优于常规采烤烟叶。常规采烤烟叶物理特性指标稳定性总体优于带茎烘烤烟叶，这可能与带茎烘烤技术较为复杂有关。相反，带茎烘烤烟叶化学成分指标稳定性略微优于常规采烤烟叶，但差距不明显。综合物理特性和化学成分来看，上部叶4～6片叶带茎烘烤能有效提升烟叶的外观质量和内在品质。
参考文献
[1] 伍千喜，刘强，汤烨，等.烤烟上部4～6片叶带茎烘烤对烟叶质量的影响[J].现代农业科技，2017（9）：272-273.
[2] 魏硕，谭方利，马明，等.上部叶带茎烘烤水分迁移及形态结构变化[J].河南农业大学学报，2018，52（2）：187-19 231.
[3] 张永辉，罗定棋，顾勇，等.烤烟上部叶4～6片一次性采烤技术在泸州烟区的应用效果[J].安徽农业科学，2017，45（18）：81-8 96.
[4] 蒋博文，马留军，陈小翔，等.上部烟叶带茎烘烤过程中呼吸强度及水分、色素含量的变化[J].河南农业科学，2018，47（1）：145-149.
[5] 洪天龙，杨悦章，程黄萍，等.上部烟叶一次性成熟采烤研究进展[J].安徽农学通报，2020，26（15）：140-143.
[6] 陈乾锦，池国胜，李娇娇，等.机耕深度和起垄高度对烤烟生长、化学成分和经济效益的影响[J].湖北农业科学，2020，59（S1）：410-413.
[7] 谷春海，黄飞燕，王少昆，谢学云，杨丽坤，吕凯，丁显龙，叶贤文.安宁市烤烟化学成分特征分析[J].安徽农学通报，2017，23（17）：45-47，59.
[8] 王彦亭，谢剑平，李志宏.中国烟草种植区划[M].北京：科学出版社，2010.
[9] 冉法芬，孙书斌，王家洲，等.皖南烟区不同区域烤烟物理特性分析[J].安徽农学通报，202 27（2）：30-34.
[10] 余春英.黔南烤烟上部4～6片叶带茎采烤烤后烟叶质量研究[J].中国农业信息，2013（13）：159-160.
[11] 王晓宾，孙福山，徐秀红，等.上部烟叶带茎烘烤中主要化学成分变化[J].中国烟草科学，2008，29（6）：12-16.
[12] 云南省烟草科学研究所，中国烟草育种研究（南方）中心.云南烟草栽培学[M].北京：科学出版社，2007.
关键词 烤烟;带茎烘烤;物理特性;化学成分;综合分析
中图分类号 TS 44+1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）21-0196-04
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.050
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Effects of 4-6 Upper Leaves with Stems on Physical Properties and Chemical Components of Flue-cured Tobacco
SHAN Jing WU Zhi-xing YE Xian-wen1 et al
（1.Anning Branch of Kunming Tobacco Corporation of Yunnan Province， Anning， Yunnan 650300;2.Yunnan Province Urban Characteristic Agricultural Engineering Technology Research Center， Kunming University， Kunming， Yunnan 650214）
Abstract Selected the safflower Dajinyuan variety in Anning tobacco area， used a control experiment， set up three sets of parallel experiments， comprehensively analyzed the appearance quality and internal quality （that is， physical characteristics and chemical composition of the upper leaves of 4-6 leaves with stems）. The test results showed that although the physical properties of the stalked-cured tobacco have a higher coefficient of variation and poor stability， the physical properties， chemical components， and comprehensive scores of the stalk-cured tobacco were better than those of conventional flue-cured tobacco. Baking 4-6 upper leaves with stems can effectively improve the appearance and internal quality of tobacco leaves.
Key words Flue-cured tobacco;Stalk-curing;Physical properties;Chemical composition;Comprehensive analysis
基金項目 云南省烟草公司昆明市公司2020年QC活动（ANQC.GG.2020001）。
作者简介 单璟（1997—），男，云南曲靖人，从事烟叶生产技术研究。*通信作者，硕士生导师，博士，从事优质烟叶生产技术研究。
收稿日期 2021-03-09
目前，对上部烟叶的采摘一般采用烟株上留2～3片叶，待大部分烟株的烟叶成熟后再采烤的方法，该方法易引起钾素倒流和烟碱过度积累，形成碱高钾低烟叶，影响上部烟叶的工业利用[1]。同时，由于上部叶叶片厚、含水量小、成熟慢，常规采收方法易使部分烟叶采生，部分烟叶过熟，烤后烟易出现挂灰、青筋、杂色、颜色过深等[2-3]，上中等烟比例减少，烟叶可用性降低。如何有效提升烟叶质量是烤烟生产亟待解决的热点问题之一。使用上部叶4～6片一次性带茎烘烤技术，可使上部叶片变得疏松柔软，烟叶色度变浅，减少含青、青痕、僵硬挂灰、杂色，降低烟碱含量[4]，改善烟叶外观质量和内在品质，提升上部叶等级结构。笔者对上部叶4～6片带茎烘烤、常规采烤的方法进行了研究，比较分析了带茎烘烤与常规采烤对烤烟物理特性和化学成分的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
选取云南省安宁市主栽品种红花大金元，样品采集地为安宁市八街街道窑坡村委会，烘烤地点为安宁市八街街道窑坡村委会山后村小组密集型烤房，供试烤房为2台4层的气流自然下降式密集型烤房，烘烤结束后置于恒温22 ℃恒湿60%规格为8.0 m×2.7 m×3.9 m的装烟室平衡48 h。
1.2 方法
1.2.1 试验设计。
依据对照法对样品进行处理，设置试验组和对照组，试验组上部叶最后4～6片叶充分成熟后一次性带茎采收，要求最顶上2片叶达到成熟，成熟标志是叶面青黄各50%，其余叶片烟叶充分成熟，充分成熟标志是叶面2/3落黄，叶基部分1/3含青[5]，采用带茎烘烤完成调制。对照组采用常规采烤完成烘烤调制。试验组和对照组各设置3组平行处理。运用SPSS 25.0软件和Excel 2019进行数据统计分析。 1.2.2 物理特性指标的测定。
烟叶的物理特性是与卷烟加工有关的因素，主要有厚度、含梗率、叶面密度、抗张力、抗张强度和平衡含水率[6]。烟叶厚度参照GB 451.3—2002进行测定，叶面密度按照YC/T 142—2010进行测定，平衡含水率按照YC/T 31—1996进行测定，抗张力和抗张强度参照GB/T 12914—2008进行测定。烟叶含梗率是指烟叶中烟梗所占比例，以百分数表示，一般约为25%。
1.2.3 化学成分指标的测定。
烟叶主要化学成分测定指标包括总糖和还原糖、烟碱、总氮、钾及氯含量，分别按照标准YC/T 159—2002、YC/T 160—2002、YC/T 161—2002、YC/T 173—2003和YC/T 162—2002的方法测定[7]。糖碱比是指总糖与烟碱含量之比;氮碱比是指总氮与烟碱含量之比;钾氯比是指钾与氯含量之比。
选择烟叶总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯、糖碱比、氮碱比与钾氯比9项指标作为安宁烤烟化学成分的综合评价指标[8]。根据生产实践经验与相关研究结果，确定9项化学成分指标所选用隶属函数的类型、隶属度值与权重值，各指标隶属函数类型及相应参数取值见式（1）、式（2）与表1。式（1）代表S型隶属函数，式（2）代表抛物线型隶属函数。利用乘法原则得出化学成分综合指标值I（式（3））。I取值0～ 值越高，表明烟叶化学成分质量越好。
f（x）=1.0，x≥x2
0.9×（x-x1）/（x2-x1）+0. x1<x<x2
0. x≤x1（1）
f（x）=1.0，x≤x x≥x4
0.9×（x-x1）/（x2-x1）+0. x1<x<x2
0. x2≤x≤x3
1.0-0.9×（x-x3）/（x4-x3），x3<x<x4（2）
I=pi=1WiNi（3）
式中，Ni和Wi分别为第i种化学成分含量的隶属度值和相应的权重系数。
2 结果与分析
2.1 物理特性指标总体特征
由表2可知，其中带茎烘烤烟叶厚度比常规采烤烟叶稍厚，带茎烘烤烟叶含梗率比常规采烤烟叶稍低，带茎烘烤烟叶叶面密度比常规采烤烟叶高一些，带茎烘烤烟叶平衡含水率比常规采烤烟叶稍高。带茎烘烤烟叶抗张力和抗张强度比常规采烤烟叶高，说明带茎烘烤烟叶的弹性好于常规采烤[9]。综合来看，带茎烘烤烟叶外观质量要好于常规采烤。
由表3可知，带茎烘烤含梗率变异系数较大，稳定性较差，平衡含水率变异系数较小，稳定性最好，其他指标变异系数均在15%左右，稳定性相对较差。常规采烤各项指标变异系数均优于带茎烘烤，稳定性极好。常规采烤技术较带茎烘烤技术更加成熟，且带茎烘烤操作要点更多，操作步骤更加复杂，故存在烘烤烟叶外观质量不够稳定的情况[10]。
2.2 化学成分指标总体特征
根据云南省优质烤烟化学指标含量[11-12]：糖含量15%～35%，总氮含量1.5%～3.5%，烟碱含量1.5%～3.5%，钾含量1.5%～6.0%，氯含量0.3%～0.7%，糖碱比5～8，氮碱比0.8～1.0，钾氯比4～10较为理想。
由表4、5可知，带茎烘烤烟叶总氮、烟碱、氧化钾含量、水溶性氯含量均高于常规采烤烟叶，糖碱比、氮碱比、钾氯比均低于常规采烤烟叶。2种烘烤方式烟叶糖碱比均高于理想范围，但带茎烘烤烟叶糖碱比更接近理想范围，常规采烤烟叶糖碱比远高于理想范围。除糖碱比外，带茎烘烤烟叶各项化学成分指标均在理想范围内，而常规采烤烟叶糖含量高于理想范围。总体来看，带茎烘烤烟叶内在品质高于常规采烤烟叶。
无论是带茎烘烤烟叶还是常规采烤烟叶，水溶性氯含量和钾氯比的变异系数都很高，稳定性都很差，但带茎烘烤烟叶要低于常规采烤烟叶。2种烘烤方式其他指标变异系数都相对较低，稳定性很好。带茎烘烤烟叶还原糖和氧化钾含量的变异系数低于常规采烤烟叶，常规采烤烟叶总糖、总氮、烟碱的变异系数低于带茎烘烤烟叶，但差距不大。总体来看，带茎烘烤烟叶化学成分稳定性高于常规采烤烟叶。
采用隸属函数的方法对数据进行归一化处理，并对烤烟化学成分进行综合评价，计算数据及结果见6。由表6可知，带茎烘烤烟叶化学成分综合得分高于常规采烤烟叶。
3 讨论与结论
影响烟叶外观质量和化学成分的因素有很多，如生长环境、土壤条件、病虫害、采收时机以及烘烤调制过程等。相对来说，采收时机和烘烤调制过程是主观人为影响更大、可控性更高的因素，因此选择合适的采收时机和烘烤方式显得尤为重要。常规采烤技术已经完全成熟，但实践证明上部叶4～6片常规采烤效果难以达到预期效果，目前上部叶4～6片一次性带茎采收烘烤技术的相关研究很多，带茎烘烤过程已趋于成熟。该试验对比分析常规采烤和带茎烘烤2种烘烤技术调制上部叶4～6片烟叶物理特性和化学成分，探讨带茎烘烤对其外观质量和内在品质的影响。
带茎烘烤烟叶各项物理特性指标均优于常规采烤烟叶，能显著提升烟叶等级及经济效益。带茎烘烤烟叶化学成分指标中，除糖碱比之外，其余指标均在适宜范围，明显优于常规采烤烟叶，综合得分也表明带茎烘烤烟叶化学成分分析优于常规采烤烟叶。常规采烤烟叶物理特性指标稳定性总体优于带茎烘烤烟叶，这可能与带茎烘烤技术较为复杂有关。相反，带茎烘烤烟叶化学成分指标稳定性略微优于常规采烤烟叶，但差距不明显。综合物理特性和化学成分来看，上部叶4～6片叶带茎烘烤能有效提升烟叶的外观质量和内在品质。
参考文献
[1] 伍千喜，刘强，汤烨，等.烤烟上部4～6片叶带茎烘烤对烟叶质量的影响[J].现代农业科技，2017（9）：272-273.
[2] 魏硕，谭方利，马明，等.上部叶带茎烘烤水分迁移及形态结构变化[J].河南农业大学学报，2018，52（2）：187-19 231.
[3] 张永辉，罗定棋，顾勇，等.烤烟上部叶4～6片一次性采烤技术在泸州烟区的应用效果[J].安徽农业科学，2017，45（18）：81-8 96.
[4] 蒋博文，马留军，陈小翔，等.上部烟叶带茎烘烤过程中呼吸强度及水分、色素含量的变化[J].河南农业科学，2018，47（1）：145-149.
[5] 洪天龙，杨悦章，程黄萍，等.上部烟叶一次性成熟采烤研究进展[J].安徽农学通报，2020，26（15）：140-143.
[6] 陈乾锦，池国胜，李娇娇，等.机耕深度和起垄高度对烤烟生长、化学成分和经济效益的影响[J].湖北农业科学，2020，59（S1）：410-413.
[7] 谷春海，黄飞燕，王少昆，谢学云，杨丽坤，吕凯，丁显龙，叶贤文.安宁市烤烟化学成分特征分析[J].安徽农学通报，2017，23（17）：45-47，59.
[8] 王彦亭，谢剑平，李志宏.中国烟草种植区划[M].北京：科学出版社，2010.
[9] 冉法芬，孙书斌，王家洲，等.皖南烟区不同区域烤烟物理特性分析[J].安徽农学通报，202 27（2）：30-34.
[10] 余春英.黔南烤烟上部4～6片叶带茎采烤烤后烟叶质量研究[J].中国农业信息，2013（13）：159-160.
[11] 王晓宾，孙福山，徐秀红，等.上部烟叶带茎烘烤中主要化学成分变化[J].中国烟草科学，2008，29（6）：12-16.
[12] 云南省烟草科学研究所，中国烟草育种研究（南方）中心.云南烟草栽培学[M].北京：科学出版社，2007.