不同打頂方式對烤煙上部葉烘烤特性的影響

武圣江,涂永高,詹 軍,莫靜靜,韋克蘇,趙會納,潘文杰,趙德剛

(1.貴州大學(xué) 精細化工研究開發(fā)中心,貴州 貴陽 550025;2.貴州省煙草科學(xué)研究院,貴州 貴陽 550081;3.云南省教育廳,云南 昆明 650223;4.貴州大學(xué) 山地植物資源保護與種質(zhì)創(chuàng)新重點實驗室(教育部)、貴州農(nóng)業(yè)生物工程重點實驗室、農(nóng)業(yè)生物工程研究所、生命科學(xué)學(xué)院、2011年山地生態(tài)與農(nóng)業(yè)生物工程合作創(chuàng)新中心,貴州 貴陽 550025;5.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,貴州 貴陽 550025)

烤煙上部葉葉片偏厚,組織結(jié)構(gòu)緊密,烘烤特性差,若烘烤不當(dāng)則極易導(dǎo)致光滑煙的出現(xiàn)。烘烤特性是指煙葉在烘烤過程中的變黃和失水干燥速度、定色難易和耐受高溫的性能,其中暗箱(抽屜)試驗是檢測烤煙品種(系)烘烤特性的一種標(biāo)準(zhǔn)方法,主要是通過暗箱煙葉變黃和變褐時間來判斷煙葉的易烤性和耐烤性[1]。藤田茂隆等[2]提出了把變黃指數(shù)作為煙葉易烤性的指標(biāo),而倪超[3]用變褐指數(shù)來度量耐烤性。王傳義[4]用暗箱條件下煙葉變黃后維持其黃色狀態(tài)而不變褐的時間長短來反映煙葉的耐烤性,并認為上部煙葉變黃后維持黃色狀態(tài)的時間略短。打頂是烤煙生產(chǎn)中的必要環(huán)節(jié)之一,消除了頂端優(yōu)勢,使煙株的物質(zhì)代謝中心發(fā)生變化,也是調(diào)節(jié)煙株營養(yǎng)分配的重要手段[5-8]。近些年,貴州烤煙生產(chǎn)中提出套袋免打頂、折頂和多留莖稈少留葉等技術(shù)措施,以促使上部葉充分開片,物質(zhì)充分轉(zhuǎn)化,達到提升上部煙葉品質(zhì)的目的。為了明確不同打頂方式對上部煙葉烘烤特性的影響,我們開展了K326常規(guī)打頂、折頂和套袋免打頂上部煙葉的烘烤特性研究,為提升上部煙葉品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2015～2016年在貴州省煙草科學(xué)研究院福泉試驗基地開展。供試材料為普通煙草(NicotianatabacumL.)烤煙品種K326。K326種子由貴州省煙草科學(xué)研究院良種繁育中心提供。試驗地面積為0.603 hm2,小區(qū)面積0.067 hm2。打頂試驗為單因素隨機區(qū)組設(shè)計,設(shè)置以下3個處理：常規(guī)打頂(CK)；折頂(Z,折在常規(guī)打頂位置,將花序折而不斷,破壞髄部，保留韌皮部)；套袋免打頂(D,將煙株頂端用藍色塑料袋套住,將袋口栓牢在煙株頂端,保持袋子內(nèi)有足夠的空氣)。每個處理3次重復(fù)。1月上旬完成育苗,4月中旬完成井窖式小苗移栽,種植行距1.20 m,株距0.50 m。土壤肥力中等。按照貴州優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)規(guī)范進行生產(chǎn)管理。以K326不同打頂方式的上部煙葉(倒1、3、5位葉)為試驗材料。當(dāng)上部葉充分成熟、可以進行一次性采烤時進行取樣。

1.2 試驗設(shè)計

設(shè)計長為1.0 m,寬為0.8 m,高為0.2 m的6個抽屜暗箱,每個暗箱可平放不重疊的3片煙葉;將K326不同打頂方式倒1、3、5葉位的上部煙葉(各1片)隨機選取1個抽屜,將煙葉放置其中,常溫,避光密封。鮮煙葉在取樣后(0 h)開始檢測,每隔24 h測定煙葉的葉綠素相對含量(SPAD值)、顏色值以及暗箱處理結(jié)束后煙葉外觀的變化情況。試驗重復(fù)3次。

1.3 測定方法

1.3.1 SPAD值 利用SPAD-502葉綠素儀測定暗箱試驗中煙葉葉綠素相對含量[9-10]。

1.3.2 顏色值 利用便攜式色差計CR-10測量距離葉主脈約5 cm處對稱點的葉色,每半片葉等距離測量3個點,將每片葉6個點的平均值作為此暗箱葉片的色差值[11-12]。

1.3.3 煙葉外觀變化的描述 按照行標(biāo)YC/311—2009規(guī)定描述煙葉外觀的變化[1]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel 2003和Word 2003軟件進行數(shù)據(jù)處理和繪圖,用SPSS 16.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 暗箱測試中煙葉SPAD值的變化

由表1可知,隨著暗箱試驗時間的延伸,不同打頂方式烤煙上部葉的SPAD值逐漸減小,且不同葉位SPAD值的基本趨勢均是倒1葉>倒3葉>倒5葉。在0 h,不同打頂方式不同葉位處理間SPAD值無明顯差異。在24～72 h, D、Z處理不同葉位煙葉的SPAD值總體上明顯大于CK對照,差異甚至達到顯著水平。在96 h,不同打頂方式不同葉位煙葉SPAD值的變化規(guī)律反而不是很明顯。在120 h,CK對照的葉片出現(xiàn)返青、死青的現(xiàn)象,葉片的SPAD值反而增大,而D、Z處理葉片的SPAD值反而較小,與CK的差異達到顯著水平。

2.2 暗箱測試中煙葉顏色值的變化

由表2可知:在0 h,不同打頂方式不同葉位煙葉的顏色參數(shù)L、a、b、C值總體上表現(xiàn)為倒1葉>倒3葉>倒5葉,H值的基本趨勢是倒1葉<倒3葉<倒5葉。CK倒1葉、倒3葉的L值明顯大于Z和D處理的,其他顏色參數(shù)值波動較大,無明顯規(guī)律。Z處理倒5葉的L、a、b、C值明顯小于CK和D處理的,而H值大于CK和D處理的。

由表3可知:在24 h,倒1葉至倒5葉的顏色參數(shù)L、a、b、C值呈逐漸增大的趨勢,H值呈逐漸減小的趨勢。Z處理倒5葉的L、a值顯著大于CK對照的。Z處理倒1葉的L、a、C值相對較大。D處理倒3葉的L、a值相對較大。Z處理倒5葉的外觀顏色較亮,L、a、b、C值較大,H值較小。

表1 暗箱試驗中煙葉SPAD值的變化

注:同列同一時期、同一葉位數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在5%水平上顯著差異,不同大寫字母表示在1%水平上顯著差異;n≥3。下同。

由表4可知:在48 h,不同打頂方式處理不同葉位顏色參數(shù)值的變化規(guī)律同前期基本一致。倒1葉CK對照的L值較大；倒3葉Z處理和D處理的L、a、b、C值較大,H值較??；倒5葉D處理顏色偏深,L、a值較小。

由表5可知:在72 h,倒1葉D處理的L、b、C值較大,Z處理的L、b、C值較??；倒3葉Z處理和D處理的L、a、b、C值較大,CK對照的L、a、b、C值較??；倒5葉Z處理和D處理的L、b、C、H值較大,CK對照的a值較大,而L、b、C、H值較小。

由表6可知:在96 h,不同打頂方式同一葉位煙葉的顏色參數(shù)無明顯規(guī)律,但倒1葉至倒5葉的顏色有逐漸變暗的趨勢。倒1、倒3葉CK和Z處理明顯大于D處理;倒5葉D處理的L值大于CK和Z處理,Z處理的a值顯著大于D處理,與CK差異不顯著,Z處理的b、C、H值小于CK和D處理。

由表7可知:隨著暗箱處理時間延伸至120 h，倒1葉至倒5葉的顏色逐漸變暗。就倒1葉而言，Z處理的L值小于CK和D處理,D處理的b、C、H值大于CK和Z處理。對于倒3葉,CK和D處理的L值較大,Z處理的b、C值較大。對于倒5葉,Z處理的L值較小,a值較大,b、C和H值較小。

表2 暗箱試驗中0 h煙葉顏色值的變化

表3 暗箱試驗中24 h煙葉顏色值的變化

2.3 暗箱處理結(jié)束時煙葉外觀的比較

由表8可知,在暗箱處理結(jié)束時，隨著葉位的降低和煙葉成熟度的增加,煙葉變褐程度加重。綜合來看,D處理煙葉的成熟度相對較差,褐變程度低；CK和Z處理煙葉的成熟度相對較高,變褐程度較重,即變褐程度表現(xiàn)為Z處理、CK>D處理,但不同葉位煙葉的變褐程度略有波動。

表4 暗箱試驗中48 h煙葉顏色值的變化

表5 暗箱試驗中72 h煙葉顏色值的變化

表6 暗箱試驗中96 h煙葉顏色值的變化

表7 暗箱試驗中120 h煙葉顏色值的變化

3 討論

3.1 不同打頂方式對暗箱試驗中煙葉SPAD的影響

SPAD值表示葉綠素相對含量。曾建墩等[13]認為葉綠素含量與SPAD值之間呈顯著的正相關(guān)性,可直接采用SPAD值來估計葉片中葉綠素濃度。SPAD值亦可表示煙葉的變黃程度和煙葉易烤性的好壞,而且便于檢測判斷[14-15]。本試驗發(fā)現(xiàn)，隨著暗箱測試時間的延伸,不同打頂方式K326上部葉的SPAD值逐漸減小,且不同葉位SPAD值的基本趨勢是倒1葉>倒3葉>倒5葉。在0～72 h,D處理不同葉位煙葉的SPAD值基本上明顯大于Z處理,而Z處理不同葉位煙葉的SPAD值基本上明顯大于CK對照。在120 h,CK葉片的SPAD值反而增大,而D、Z處理葉片的SPAD值反而較小。因此，就SPAD值而言，常規(guī)打頂和折頂處理煙葉的易烤性較好,套袋免打頂處理煙葉的易烤性略差。

表8 暗箱試驗120 h煙葉外觀描述

3.2 不同打頂方式對暗箱試驗中煙葉顏色值的影響

亮度值L是光作用于人眼時引起的對色彩明暗程度的感覺;紅度a正值越大,綠色越輕,紅色愈濃;黃度b正值越大,黃色越濃;彩度C是指顏色的飽和度或純度,C值越大,飽和度或純度越好;色相角H是指色彩外觀的基本傾向[16]。本試驗結(jié)果表明：在0 h,不同打頂方式不同葉位煙葉CK的L值明顯大于Z和D處理(D處理倒5葉除外)；在24 h后,不同打頂方式不同葉位煙葉的顏色參數(shù)值波動較大,基本規(guī)律不明顯。D處理暗箱測試中煙葉外觀顏色偏深,這可能是因為生育期套袋免打頂處理煙葉較常規(guī)打頂和折頂處理具有較強的光合能力,能合成更多的質(zhì)體色素,造成其成熟時間推遲。隨著暗箱測試的進行,0～72 h倒1葉至倒5葉的顏色逐漸變亮,L、a、b、C值呈逐漸增大的趨勢,H值呈逐漸減小的趨勢;在96 h以后倒1葉至倒5葉的顏色逐漸變暗,L、b、C、H值呈逐漸減小趨勢，a值呈逐漸增加趨勢。外觀顏色參數(shù)與質(zhì)體色素含量、SPAD值存在顯著的相關(guān)關(guān)系[17]。外觀顏色參數(shù)不僅可以判斷不同基因型烤煙的易烤性,也可以判斷其耐烤性[18]。在120 h,Z處理和CK處理不同葉位煙葉的顏色參數(shù)較差,D處理(倒5葉)較好。即套袋免打頂處理煙葉的耐烤性較好,常規(guī)打頂和折頂處理煙葉的耐烤性較差。

3.3 不同打頂方式對暗箱試驗結(jié)束時煙葉外觀變化的影響

在暗箱測試結(jié)束(120 h)時,隨著葉位的降低(倒1至倒5葉)和煙葉成熟衰老程度的增加,變褐程度加重。綜合來看,套袋免打頂處理(D)鮮煙葉的SPAD值較大,成熟衰老程度較低,煙葉變黃速度慢,煙葉褐變程度低;常規(guī)打頂對照(CK)和折頂處理(Z)鮮煙葉的SPAD值較小,成熟衰老程度較高,煙葉變黃快,變褐程度也重。

4 結(jié)論

隨著暗箱測試的進行,K326不同打頂方式上部葉的SPAD值逐漸減小,且不同葉位煙葉SPAD值變化的基本趨勢是:倒1葉>倒3葉>倒5葉。套袋免打頂處理(D)鮮煙葉的SPAD值較大,成熟衰老程度較低,煙葉變黃速度慢,煙葉褐變程度低;常規(guī)打頂對照(CK)和折頂處理(Z)鮮煙葉的SPAD值較小,成熟衰老程度較高,煙葉變黃快,變褐程度也重。隨著暗箱測試的進行,0～72 h倒1葉至倒5葉顏色逐漸變亮,96 h以后倒1葉至倒5葉顏色逐漸變暗。SPAD值的變化表明常規(guī)打頂和折頂處理煙葉的易烤性較好,套袋免打頂處理煙葉的易烤性略差。從煙葉顏色參數(shù)和外觀變化來看,套袋免打頂處理上部葉的耐烤性較好,常規(guī)打頂和折頂處理煙葉的耐烤性較差。