烤煙新品系漯煙1 號的生長及烘烤特性研究

孫煥，馬浩波，胡宏民，王潔瓊，孫計(jì)平，李雪君

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，河南 曲昌 461000；2.黃淮煙區(qū)煙草病蟲害綠色防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450052；3.河南省煙草公司漯河市公司，河南 漯河 462300）

煙草是一種葉用經(jīng)濟(jì)作物，其產(chǎn)量和品質(zhì)具有同等重要性[1]。品種是煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ)[2]，也是影響煙葉產(chǎn)質(zhì)量的內(nèi)因，生態(tài)條件、栽培調(diào)制技術(shù)等是影響煙葉產(chǎn)質(zhì)量的外因。將田間采收的具有一定潛力的鮮煙葉轉(zhuǎn)變成商品煙葉，首先要經(jīng)過的一個重要環(huán)節(jié)就是煙葉烘烤。煙葉烘烤也稱煙葉調(diào)制[3]，是將達(dá)到一定采烤標(biāo)準(zhǔn)的新鮮煙葉放在烤房中，通過控制溫濕度和通風(fēng)條件，使煙葉脫水干燥成為具有一定質(zhì)量、風(fēng)格和等級標(biāo)準(zhǔn)的商品煙葉的過程，也是煙葉物理和生物化學(xué)變化的統(tǒng)一，使煙葉在田間形成的潛在質(zhì)量被充分顯現(xiàn)并加以改善。煙葉的烘烤特性與煙葉烤后質(zhì)量有著較為密切的聯(lián)系[6]。因此，明確煙葉的烘烤特性有針對性地制定烘烤工藝具有重要意義。

目前，國內(nèi)對不同煙草品種生長發(fā)育及烘烤特性研究有諸多報(bào)道[7-15]，但對漯煙1 號生長及烘烤特性的研究未見報(bào)道。漯煙1 號是河南省煙草公司漯河市公司在豫中漯河市舞陽縣姜店鄉(xiāng)焦莊村的中煙100 煙田中篩選出的優(yōu)良變異株，具有葉面皺縮、抗逆性好、品質(zhì)優(yōu)良的特點(diǎn)。本研究以漯煙1 號和中煙100 為材料，在煙葉生長季節(jié)對2 個材料的主要植物學(xué)和農(nóng)藝性狀進(jìn)行定株記錄和測量，在煙葉烘烤季節(jié)選取2 個材料中部代表性葉片進(jìn)行變色、失水、葉綠素降解，以及多酚氧化酶活性等指標(biāo)測定，以期獲得漯煙1 號的生長特性、烘烤特性，及其與中煙100 之間的差異，為新品系漯煙1 號的優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)調(diào)制技術(shù)的研究與推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種（系）為漯煙1 號、中煙100。試驗(yàn)以其中部煙葉為主要研究部位，于2022 年在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所試驗(yàn)田進(jìn)行。每個品種種植面積不少于0.01 hm2，選擇田塊規(guī)整、肥力均勻一致的地塊，田間栽培管理措施統(tǒng)一。移栽后20 d，選擇長相一致的煙株10 株，每10 d 調(diào)查1 次農(nóng)藝性狀，調(diào)查至移栽后70 d，取中部10 ～13 葉位煙葉進(jìn)行烘烤特性研究。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 暗箱試驗(yàn) 參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《烤煙品種烘烤特性評價(jià)》（YC/T311—2009）[4]中暗箱試驗(yàn)要求進(jìn)行。選取成熟度一致的代表性煙葉各6 片，采用目測法觀察葉片在暗箱條件下的顏色變化，拍照并稱質(zhì)量記錄，測定失水特性。

1.2.2 烘烤試驗(yàn) 采用相同品牌智能電烤箱在同一時間進(jìn)行，基于3 段式烘烤工藝，每個品種選取中部代表性煙葉各3 竿（即3 個重復(fù)），置于同一電烤箱中。另一烤箱每個品種選取具有代表性的葉片，做好標(biāo)記，在煙葉烘烤過程中，每24 h 取樣1 次，用于測定煙葉水分含量、葉綠素含量，以及相關(guān)酶活性。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查 參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》（YCT 142—2010）[5]，于移栽后20、30、40、50、60、70 d 選擇代表性煙株5 株進(jìn)行標(biāo)記，測量自然株高、節(jié)距、莖圍、葉片數(shù)、最大葉葉長寬、開展度。

1.3.2 煙葉變黃變褐特性 煙葉變黃變褐特性按煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《烤煙品種烘烤特性評價(jià)》（YC/T311—2009）[4]進(jìn)行判斷，其中變黃特性反映煙葉易烤性，7～8 成黃變至全黃用時72～84 h 為較好，84～108 h為中等，大于108 h 為較差；變褐特性反映耐烤性，煙葉由全黃變至葉片褐化3 成的時間大于120 h 為較好，84 ～120 h 為中等，小于84 h 為較差。

1.3.3 煙葉失水特性測定 根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《烤煙品種烘烤特性評價(jià)》（YC/T311—2009）[4]，采取殺青烘干法測定單位時間內(nèi)煙葉的失水量。

1.3.4 葉綠素降解特性[4]利用分光光度計(jì)法測定葉綠素含量，根據(jù)不同時段的結(jié)果計(jì)算降解量和降解速度。葉綠素降解速率在1.25%·h-1以上，降解量在90%以上，烤煙品種易烤性較好；葉綠素降解速率為1.25～1.15%·h-1，降解量為85%～90%，烤煙品種易烤性中等；葉綠素降解速率在1.15%·h-1以下，降解量在85%以下，烤煙品種易烤性較差。

1.3.5 煙葉多酚氧化酶（PPO）活性 根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《烤煙品種烘烤特性評價(jià)》（YC/T311—2009）[4]，測定烘烤過程中煙葉的PPO 活性（1 min 內(nèi)轉(zhuǎn)化1 μ·mol-1底物的酶量稱為1 個酶活單位，即1 U）。以烘烤過程中24、48、72、96 h 煙葉PPO 活性的平均值來評價(jià)煙葉耐烤性，中部葉在0.3 U 以下耐烤性較好，0.3～0.4 U 之間耐烤性中等，0.4 U 以上耐烤性較差。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 軟件數(shù)據(jù)表和DPS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析及圖形繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物學(xué)性狀

漯煙1 號株型為筒型，葉形橢圓，葉色綠，葉面皺，葉緣皺折，葉耳小，主脈粗細(xì)中等，莖葉角度中等，花序集中，花色淡紅。田間生長勢較強(qiáng)，生長整齊，分層落黃好。由表1 可知，漯煙1 號與中煙100外形上的直觀差異主要表現(xiàn)在漯煙1 較中煙100 葉面明顯皺縮、葉片厚度略薄，其他性狀無明顯差異。

表1 植物學(xué)性狀

2.2 主要農(nóng)藝性狀

漯煙1 號現(xiàn)蕾期平均生長株高為180.0 cm，全葉數(shù)為28.7 片，莖圍為11.2 cm，節(jié)距為6.9 cm，腰葉長為78.7 cm、寬為46.0 cm、開展度為85.7 cm（表2）。與中煙100 相比，團(tuán)棵期，漯煙1 號株高較高，葉片數(shù)相當(dāng)，葉長寬較大，開展度較小，莖葉角度偏大，莖稈略細(xì)，節(jié)距略大；旺長期，漯煙1 號株高高于中煙100，葉片數(shù)相當(dāng)，葉長寬顯著大于中煙100，開展度顯著小于中煙100；現(xiàn)蕾期，漯煙1 號株高顯著高于中煙100，葉片數(shù)顯著多于中煙100，葉長寬也顯著大于中煙100，開展度顯著小于中煙100。綜合3個時期的農(nóng)藝性狀比較結(jié)果來看，漯煙1 號與中煙100 相比有顯著差異，表現(xiàn)為株高較高，葉面積較大，節(jié)距略大，莖稈略細(xì)，葉片下垂明顯。

表2 主要農(nóng)藝性狀

2.3 植株生長特性

由圖1 可知，漯煙1 號和中煙100 的葉長、葉寬和開展度均在移栽后20～40 d 增長量較大，而株高在移栽后40～60 d 增長量最大。葉長、葉寬和開展度在移栽60 d 后停止增長。

圖1 中煙100 與漯煙1 號主要農(nóng)藝性狀不同時段增長量對比

整體來看，移栽后60 d，中煙100 的株高增長量基本都大于漯煙1 號，但差異不顯著；移栽后60 ～70 d，漯煙1 號的株高增長量顯著大于中煙100，說明與中煙100 相比，漯煙1 號前期株高增長緩慢，后期增長迅速。因此，漯煙1 號最終株高顯著高于中煙100。

移栽后30～40 d，漯煙1 號葉長增長量顯著大于中煙100；移栽后40～50 d，漯煙1 號的葉長增長量顯著低于中煙100；移栽后50～70 d，漯煙1 號的葉長增長量與中煙100 相當(dāng)。

移栽后20～30 d 及移栽后30～40 d，中煙100的葉寬增長量略高于或等于漯煙1 號,無明顯差異；移栽后40～50 d，漯煙1 號葉寬增長量顯著大于中煙100；移栽50 d 后，2 個品種葉寬停止增長。

整體來看，移栽后20～30 d，中煙100 的開展度增長量明顯大于漯煙1 號；移栽后30～40 d，二者開展度增長量持平；移栽后40～50 d，漯煙1 號的增長量明顯高于中煙100；移栽后50～60 d，中煙100 開展度增長量反超漯煙1 號；移栽后60～70 d，二者的開展度停止增長。

2.4 漯煙1 號煙葉烘烤特性

2.4.1 暗箱條件下煙葉變黃變褐特性 漯煙1 號和中煙100 在暗箱條件下的煙葉顏色變化如圖2所示。漯煙1 號煙葉完全變黃用時132 h，用時168 h 變褐達(dá)3 成以上，中煙100 煙葉完全變黃用時72 h，變褐3 成用時168 h。依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《烤煙品種烘烤特性評價(jià)》（YC/T 311—2009）[4]中對易烤性和耐烤性的定義，與中煙100 相比，漯煙1號變黃速度較慢、變褐速度較快，易烤性和耐烤性均較差。

圖2 暗箱條件下煙葉的顏色變化

2.4.2 烘烤過程中煙葉失水特性 由表3 可知，漯煙1 號和中煙100 中部葉片的水分含量差異顯著。整個烘烤過程中，漯煙1 號的失水速率先快后慢，中煙100 較平穩(wěn)。從失水均衡性方面來看，中部煙失水均衡性在1.0～1.3 代表品種易烤性較好，漯煙1 號的中部煙失水均衡性略高于臨界值，說明其易烤性稍差于中煙100。

表3 烘烤過程中煙葉失水特性

2.4.3 烘烤過程中葉綠素降解特性 由表4 可知，烘烤過程中漯煙1 號和中煙100 的葉綠素降解速率呈先快后慢的變化趨勢。中煙100 的葉綠素降解速率在整個烘烤階段都顯著高于漯煙1 號，其降解比例也顯著大于漯煙1 號。72 h 后，漯煙1號和中煙100 葉綠素降解比例分別達(dá)到79.83%和98.26%，中煙100 降解完全，漯煙1 號葉綠素降解較慢。依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)烤煙品種烘烤特性評價(jià)》（YC/T 311—2009）[4]中對易烤性的定義，漯煙1 號的葉綠素降解特性與暗箱試驗(yàn)的變黃特性結(jié)果一致，漯煙1 號品種煙葉易烤性稍差于中煙100。

表4 烘烤過程中煙葉葉綠素降解特性

2.4.4 烘烤過程中PPO 活性變化 由表5 可知，漯煙1 號和中煙100 品種烘烤過程中煙葉PPO 活性規(guī)律相似，二者的峰值都出現(xiàn)在72 h，漯煙1 號的PPO 活性顯著高于中煙100，說明漯煙1 號在烘烤過程中易褐變，這與暗箱變褐速度的結(jié)果基本吻合；整個烘烤過程中PPO 均值漯煙1 號為0.283 U，中煙100 為0.255 U，依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)烤煙品種烘烤特性評價(jià)》（YC/T 311—2009）[4]中對煙葉耐烤性的定義，漯煙1 號品種煙葉達(dá)到耐烤性較好的指標(biāo)。

表5 烘烤過程中煙葉PPO 活性變化

3 討論與結(jié)論

不同基因型品種其生長特性存在差異[7]。漯煙1號是從中煙100 煙田中篩選出的自然變異株，與中煙100 相比，其葉片明顯較皺、株高高、莖稈細(xì)、葉數(shù)多、葉面積大、葉片縱向彎曲明顯。

暗箱煙葉變黃、變褐時間的長短在一定程度上反映了煙葉的易烤性和耐烤性[4]。通常變黃快且能維持較長時間不變褐的煙葉，既易烤又耐烤，烘烤特性較好。研究結(jié)果顯示，漯煙1 號中部葉片在132 h達(dá)到完全變黃，完全變黃36 h 后變褐3 成，易烤和耐烤性均較中煙100 稍差。葉綠素降解特性、煙葉失水特性，以及PPO 活性變化研究結(jié)果與暗箱試驗(yàn)變黃變褐特性基本一致。

本研究是初次對漯煙1 號烘烤特性開展研究，針對其變黃慢、變褐快、失水速率先快后慢、葉綠素降解速率慢，以及多酚氧化酶（PPO）活性較高等易烤、耐烤性偏差特征，對其烘烤工藝做如下調(diào)整：變黃前期高溫變黃，適當(dāng)降低干濕球溫度差，減少煙葉水分損失，調(diào)整煙葉變黃和失水協(xié)調(diào)性，變黃后期及定色前期適當(dāng)提高干濕球溫度差，加大排濕力度，降低多酚氧化酶活性，減輕高溫褐變風(fēng)險(xiǎn)，防止煙葉出現(xiàn)硬變黃。但鑒于煙草種植區(qū)域及年份間氣候差異，其生長發(fā)育規(guī)律及烘烤特性還有待進(jìn)一步研究。

煙草植物學(xué)性狀與農(nóng)藝性狀之間有著密切的聯(lián)系。煙草的植物學(xué)性狀直接影響煙葉的質(zhì)量和產(chǎn)量，而農(nóng)藝性狀則是通過人工調(diào)控?zé)熑~生長過程中的諸多因素體現(xiàn)出來。因此，從植物學(xué)性狀的角度出發(fā)，選擇品質(zhì)好、產(chǎn)量高和抗病蟲害強(qiáng)的品種同時，需要在種植過程中，運(yùn)用各種農(nóng)藝手段，進(jìn)行合理的栽培與管理，使其具備更好的農(nóng)藝性狀，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量增加、質(zhì)量提高和經(jīng)濟(jì)效益增長的目標(biāo)。

烘烤是煙葉生產(chǎn)中非常重要的一環(huán)，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)質(zhì)效益最大化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)[14]。針對不同特征煙葉采取適宜的烘烤技術(shù)是實(shí)現(xiàn)其優(yōu)良的煙葉內(nèi)、外在品質(zhì)的關(guān)鍵。煙葉烘烤時烘烤技術(shù)參數(shù)的制定取決于其烘烤特性及煙葉生長特征。下一步可針對漯煙1 號烘烤特性開展配套烘烤工藝技術(shù)研究，全面系統(tǒng)地了解新品種（系）的生長及烘烤特性，完善其烘烤工藝，為最大限度發(fā)揮其產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)勢奠定基礎(chǔ)。