品種與成熟度及其互作對烤煙主要化學(xué)成分含量的影響

張 希，何 佳，薛 剛，徐世曉，典瑞麗，楊鐵釗*

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450000； 2.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450000； 3.中國煙草總公司 職業(yè)進修學(xué)院，河南 鄭州 450000)

烤煙化學(xué)成分含量是決定煙葉品質(zhì)的內(nèi)在因素[1]，其常規(guī)化學(xué)成分包括煙堿、總糖、還原糖和總氮等[2]。不同品種[3]、成熟度[4]和部位[5]煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分不同，煙葉質(zhì)量與可用性指標(biāo)均和成熟度具有相關(guān)性[6]。目前，河南濃香型烤煙產(chǎn)區(qū)中部葉達成熟的比例占40%～60%[7]，成熟度不足導(dǎo)致煙葉烘烤質(zhì)量下降、內(nèi)在化學(xué)成分不夠協(xié)調(diào)，難以滿足工業(yè)實際需求[8]。孟智勇等[9]研究表明，中煙100不同部位不同采收成熟度對化學(xué)成分含量影響的差異較大。朱忠等[10]研究表明，尚熟中部葉的還原糖、總糖、總氮和煙堿含量最高。許曉敬等[11]研究生態(tài)、品種和栽培措施及其互作對烤煙主要化學(xué)成分含量的影響表明，品種的貢獻率僅次于生態(tài)。關(guān)于品種、生態(tài)、栽培措施和氮用量對化學(xué)成分的影響已有較多研究報道[12-14]，但關(guān)于品種和成熟度對煙葉化學(xué)成分含量的影響多偏重于單一因素對其產(chǎn)生的影響，而品種、成熟度及其互作對烤煙主要化學(xué)成分含量影響的研究報道較少。為此，選擇河南濃香型烤煙產(chǎn)區(qū)南陽市方城縣金葉園原料基地的優(yōu)質(zhì)烤煙，研究成熟度、品種及其互作對煙葉的煙堿、總糖、還原糖和總氮等主要化學(xué)成分含量的影響，以期為河南濃香型烤煙產(chǎn)區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 煙葉品種 供試品種為云煙87(CK)、渠首1號和貴煙2號，均由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院育種實驗室提供。

1.1.2 儀器 AA3型連續(xù)流動化學(xué)分析儀，德國Bran+Luebbe公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 試驗于2019年在南陽市方城縣金葉園進行，選取大田管理規(guī)范、個體與群體生長發(fā)育協(xié)調(diào)一致、落黃均勻的優(yōu)質(zhì)煙田，鮮煙葉采收標(biāo)準(zhǔn)按成熟度不同設(shè)未熟、適熟和過熟3個處理，各處理煙葉特征詳見表1。

表1 不同成熟度鮮葉的采收標(biāo)準(zhǔn)

1.2.2 煙葉選擇與烘烤 選擇煙株中部葉(從底部向上數(shù)9～11片)，每個品種各成熟度取鮮煙葉150片，將不同品種同一成熟度煙葉放在同一烤房的同一位置，按照三段式烘烤工藝烘烤，待煙葉變黃程度達10成黃時，按C3F標(biāo)準(zhǔn)取代表樣品30片進行項目測定。

1.2.3 項目測定 選取烤煙樣品200 g放入烘箱內(nèi)，在60℃下烘干粉碎過60目篩，參照文獻[15]的方法，采用AA3型連續(xù)流動分析儀測定煙堿、總糖、還原糖和總氮的含量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel 2013和SPSS 22.0對所測化學(xué)成分含量進行雙因素方差分析和圖表繪制，采用LSD法對不同品種間、成熟度及組合間進行多重比較，采用平方和/總方和分析評價貢獻率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同成熟度煙葉化學(xué)成分的含量

從表2可知，不同成熟度間煙葉的煙堿、總糖、還原糖和總氮含量的變化。煙堿：過熟最高，為2.03%；未熟最低，為1.59%；過熟顯著高于未熟和適熟，未熟顯著低于適熟和過熟?？偺?、還原糖和總氮：均以適熟最高，分別為21.29%、17.50%和2.11%；未熟最低，分別為19.49%、15.41%和1.81%；均是適熟顯著高于未熟和過熟，未熟顯著低于適熟和過熟。

表2 不同成熟度煙葉化學(xué)成分的含量

2.2 不同品種煙葉化學(xué)成分的含量

從表3可知，3個品種煙葉的煙堿、總糖、還原糖和總氮含量的變化。煙堿：云煙87最高，為1.97%；貴煙2號最低，為1.62%；云煙87顯著高于貴煙2號和渠首1號，貴煙2號顯著低于云煙87和渠首1號?？偺牵嘿F煙2號最高，為20.73%；云煙87最低，為19.88%；貴煙2號和渠首1號差異不顯著，二者顯著高于云煙87。還原糖：云煙87最高，為16.58%；貴煙2號最低，為16.32%；云煙87顯著高于貴煙2號和渠首1號，貴煙2號與渠首1號間差異不顯著。總氮：云煙87最高，為2.03%；渠首1號最低，為1.93%；云煙87顯著高于渠首1號，云煙87與貴煙2號間和貴煙2號與渠首1號間差異均不顯著。

表3 不同品種煙葉化學(xué)成分的含量

2.3 品種與成熟度不同組合煙葉化學(xué)成分的含量

從表4看出，品種與成熟度不同組合煙葉的煙堿、總糖、還原糖和總氮含量的變化。

2.3.1 煙堿 品種與成熟度不同組合為1.46%～2.32%，云煙87×過熟最高，為2.32%；渠首1號×過熟其次，為2.04%；渠首1號×未熟最低，為1.46%；云煙87×過熟顯著高于其余組合，渠首1號×未熟顯著低于其余組合，其余組合間差異顯著或不顯著。

2.3.2 總糖 品種與成熟度不同組合為19.18%～21.88%，渠首1號×適熟最高，為21.88%；貴煙2號×適熟其次，為21.38%；云煙87×未熟最低，為19.18%；渠首1號×適熟顯著高于其余組合，云煙87×未熟顯著低于其余組合，其余組合間差異顯著或不顯著。

2.3.3 還原糖 品種與成熟度不同組合為15.16%～17.65%，渠首1號×適熟和云煙87×適熟相對較高，分別為17.65%和17.54%；渠首1號×未熟最低，為15.16%；渠首1號×適熟和云煙87×適熟差異不顯著，但均顯著高于其余組合，渠首1號×未熟顯著低于其余組合，其余組合間差異顯著或不顯著。

2.3.4 總氮 品種與成熟度不同組合為1.72%～2.13%，云煙87×適熟和渠首1號×適熟相對較高，分別為2.13%和2.12%；貴煙2號×適熟其次，為2.08%；貴煙2號×未熟和渠首1號×未熟相對較低，分別為1.72%和1.77%；云煙87×適熟和渠首1號×適熟差異不顯著，二者顯著高于除云煙87×過熟和貴煙2號×適熟外的其余組合；貴煙2號×未熟和渠首1號×未熟差異不顯著，二者顯著低于其余組合；其余組合間差異顯著或不顯著。

表4 品種與成熟度不同組合煙葉化學(xué)成分的含量

2.4 品種與成熟度互作對煙葉化學(xué)成分含量的效應(yīng)

從表5可知，不同品種與各成熟度對煙堿、總糖、還原糖和總氮含量的效應(yīng)關(guān)系。

2.4.1 煙堿 云煙87，在過熟時采收呈正向互作效應(yīng)，為0.09%；在適熟和未熟時采收呈負向互作效應(yīng)，分別為-0.06%和-0.02%。貴煙2號，在過熟時采收呈負向互作效應(yīng)，為-0.15%；在適熟和未熟時采收呈正向互作效應(yīng)，分別為0.05%和0.10%。渠首1號，在未熟時采收呈負向互作效應(yīng)，為-0.08%；在適熟和過熟時采收呈正向互作效應(yīng)，分別為0.01%和0.06%。表明，云煙87、貴煙2號和渠首1號分別在過熟、未熟和過熟時采收煙堿的積累量較大。

2.4.2 總糖 云煙87，在未熟時采收呈正向互作效應(yīng)，為0.23%；在過熟和適熟時采收呈負向互作效應(yīng)，分別為-0.08%和-0.15%。貴煙2號，在適熟時采收呈負向互作效應(yīng)，為-0.23%；在未熟和適熟時采收呈正向互作效應(yīng)，分別為0.03%和0.19%。渠首1號，在適熟時采收呈正向互作效應(yīng)，為0.38%；在過熟和未熟時采收呈負向互作效應(yīng)，分別為-0.12%和-0.26%。表明，云煙87、貴煙2號和渠首1號分別在未熟、過熟和適熟時采收總糖的積累量較大。

2.4.3 還原糖 云煙87，在適熟時采收呈負向互作效應(yīng)，為-0.11%；在過熟和未熟時采收呈正向互作效應(yīng)，分別為0.03%和0.09%。貴煙2號，在未熟時采收呈正向互作效應(yīng)，為0.13%；在過熟和適熟時采收呈負向互作效應(yīng)，分別為-0.06%和-0.07%。渠首1號，在未熟時采收呈負向互作效應(yīng)，為-0.21%；在過熟和適熟時采收呈正向互作效應(yīng)，分別為0.03%和0.19%。表明，云煙87、貴煙2號和渠首1號分別在未熟、未熟和適熟時采收還原糖的積累量較大。

2.4.4 總氮 云煙87，在適熟時采收呈負向互作效應(yīng)，為-0.08%；在過熟和未熟時采收呈正向互作效應(yīng)，分別為0.01%和0.06%。貴煙2號，在適熟時采收呈正向互作效應(yīng)，為0.08%；在未熟和過熟時采收呈負向互作效應(yīng)，均為-0.04%。渠首1號，在過熟時采收呈正負向互作效應(yīng)，為0.02%；在適熟和未熟時采收呈負向互作效應(yīng)，分別為-0.01%和-0.02%。表明，云煙87、貴煙2號和渠首1號分別在未熟、適熟和過熟時采收還原糖的積累量較大。

表5 品種與不同成熟度互作煙葉主要化學(xué)成分含量的效應(yīng)

2.5 成熟度、品種及其互作對煙葉化學(xué)成分含量的貢獻率

從表6可知，品種、成熟度及其互作對煙葉煙堿、總糖、還原糖和總氮含量貢獻率的變化。煙堿：成熟度的貢獻率最大，為53.79%；品種其次，為33.69%；品種×成熟度最小，僅9.60%?？偺牵撼墒於鹊呢暙I率最大，為73.39%；品種其次，為19.61%；品種×成熟度最小，僅5.94%。還原糖：成熟度的貢獻率最大，為95.50%；品種×成熟度其次，為1.86%；品種最小，僅1.61%。總氮：成熟度的貢獻率最大，為65.07%；品種其次，為8.46%；品種×成熟度最小，僅4.61%。

表6 成熟度、品種及其互作煙葉化學(xué)成分含量的貢獻率

3 結(jié)論與討論

成熟度是影響煙葉品質(zhì)的重要因素之一，合理掌握煙葉成熟度是提高煙葉質(zhì)量的重要措施[16]。不同成熟度煙葉的內(nèi)含物質(zhì)積累量不同，其對調(diào)制后的煙葉質(zhì)量具有重要作用[17]。煙葉化學(xué)物質(zhì)含量受品種、類型和成熟度的影響[18]。研究結(jié)果表明，煙堿、總糖、還原糖和總氮含量成熟度間差異大于品種間的差異，成熟度對煙葉化學(xué)成分的含量起主導(dǎo)作用，品種對化學(xué)成分含量同樣具有重要作用，成熟度對煙堿、總糖、還原糖和總氮含量的貢獻率最大，分別占53.79%、73.39%、95.5%和65.07%，品種對煙堿、總糖、還原糖(除外)和總氮含量的貢獻率其次，分別為33.69%、19.61%、1.61%和8.46%。

隨著煙葉成熟度的提高，煙葉含氮化合物及還原糖含量逐漸增加，過熟后含氮化合物則減少[19]。宮長榮等[20]研究表明，從未熟到過熟，煙葉總糖含量逐漸升高。研究結(jié)果表明，未熟、適熟和過熟煙葉主要化學(xué)成分的含量差異顯著，煙堿含量以過熟時最高，為2.03%，未熟最低，為1.59%；與葉為民等[21]的研究結(jié)果一致?？偺?、還原糖和總氮以適熟時最高，分別為21.29%、17.50%和2.11%，未熟最低，分別為19.49%、15.41%和1.81%；與尹啟生等[22]的研究結(jié)果一致。3個品種適熟和過熟煙葉較未熟煙葉化學(xué)成分更為協(xié)調(diào)，與武圣江等[23]研究結(jié)果一致。說明化學(xué)成分含量是品種和成熟度共同作用的結(jié)果。根據(jù)優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)(煙堿含量1.3%～2.8%，總糖含量18.0%～22.0%，還原糖含量16.0%～20.0%，總氮含量1.6%～2.3%)[24]，煙堿、總糖和總氮含量完全處于優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，還原糖含量略為偏低，基本符合優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)。

綜合看，不同成熟度及品種間煙葉主要化學(xué)成分含量的差異均達顯著水平，其中成熟度的影響大于品種和互作效應(yīng)的影響，成熟度是影響烤煙化學(xué)成分的主要因素；3個烤煙品種在適熟和過熟時采收煙葉的化學(xué)成分更為協(xié)調(diào)；優(yōu)質(zhì)烤煙品種同樣需要選擇適宜成熟度采收煙葉，才能達到優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)。