不同打顶方式对烤烟上部叶烘烤特性的影响

武圣江,涂永高,詹 军,莫静静,韦克苏,赵会纳,潘文杰,赵德刚

(1.贵州大学 精细化工研究开发中心,贵州 贵阳 550025;2.贵州省烟草科学研究院,贵州 贵阳 550081;3.云南省教育厅,云南 昆明 650223;4.贵州大学 山地植物资源保护与种质创新重点实验室(教育部)、贵州农业生物工程重点实验室、农业生物工程研究所、生命科学学院、2011年山地生态与农业生物工程合作创新中心,贵州 贵阳 550025;5.贵州省农业科学院,贵州 贵阳 550025)

烤烟上部叶叶片偏厚,组织结构紧密,烘烤特性差,若烘烤不当则极易导致光滑烟的出现。烘烤特性是指烟叶在烘烤过程中的变黄和失水干燥速度、定色难易和耐受高温的性能,其中暗箱(抽屉)试验是检测烤烟品种(系)烘烤特性的一种标准方法,主要是通过暗箱烟叶变黄和变褐时间来判断烟叶的易烤性和耐烤性[1]。藤田茂隆等[2]提出了把变黄指数作为烟叶易烤性的指标,而倪超[3]用变褐指数来度量耐烤性。王传义[4]用暗箱条件下烟叶变黄后维持其黄色状态而不变褐的时间长短来反映烟叶的耐烤性,并认为上部烟叶变黄后维持黄色状态的时间略短。打顶是烤烟生产中的必要环节之一,消除了顶端优势,使烟株的物质代谢中心发生变化,也是调节烟株营养分配的重要手段[5-8]。近些年,贵州烤烟生产中提出套袋免打顶、折顶和多留茎秆少留叶等技术措施,以促使上部叶充分开片,物质充分转化,达到提升上部烟叶品质的目的。为了明确不同打顶方式对上部烟叶烘烤特性的影响,我们开展了K326常规打顶、折顶和套袋免打顶上部烟叶的烘烤特性研究,为提升上部烟叶品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015～2016年在贵州省烟草科学研究院福泉试验基地开展。供试材料为普通烟草(NicotianatabacumL.)烤烟品种K326。K326种子由贵州省烟草科学研究院良种繁育中心提供。试验地面积为0.603 hm2,小区面积0.067 hm2。打顶试验为单因素随机区组设计,设置以下3个处理：常规打顶(CK)；折顶(Z,折在常规打顶位置,将花序折而不断,破坏髄部，保留韧皮部)；套袋免打顶(D,将烟株顶端用蓝色塑料袋套住,将袋口栓牢在烟株顶端,保持袋子内有足够的空气)。每个处理3次重复。1月上旬完成育苗,4月中旬完成井窖式小苗移栽,种植行距1.20 m,株距0.50 m。土壤肥力中等。按照贵州优质烤烟生产规范进行生产管理。以K326不同打顶方式的上部烟叶(倒1、3、5位叶)为试验材料。当上部叶充分成熟、可以进行一次性采烤时进行取样。

1.2 试验设计

设计长为1.0 m,宽为0.8 m,高为0.2 m的6个抽屉暗箱,每个暗箱可平放不重叠的3片烟叶;将K326不同打顶方式倒1、3、5叶位的上部烟叶(各1片)随机选取1个抽屉,将烟叶放置其中,常温,避光密封。鲜烟叶在取样后(0 h)开始检测,每隔24 h测定烟叶的叶绿素相对含量(SPAD值)、颜色值以及暗箱处理结束后烟叶外观的变化情况。试验重复3次。

1.3 测定方法

1.3.1 SPAD值 利用SPAD-502叶绿素仪测定暗箱试验中烟叶叶绿素相对含量[9-10]。

1.3.2 颜色值 利用便携式色差计CR-10测量距离叶主脉约5 cm处对称点的叶色,每半片叶等距离测量3个点,将每片叶6个点的平均值作为此暗箱叶片的色差值[11-12]。

1.3.3 烟叶外观变化的描述 按照行标YC/311—2009规定描述烟叶外观的变化[1]。

1.4 数据分析

用Microsoft Excel 2003和Word 2003软件进行数据处理和绘图,用SPSS 16.0软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 暗箱测试中烟叶SPAD值的变化

由表1可知,随着暗箱试验时间的延伸,不同打顶方式烤烟上部叶的SPAD值逐渐减小,且不同叶位SPAD值的基本趋势均是倒1叶>倒3叶>倒5叶。在0 h,不同打顶方式不同叶位处理间SPAD值无明显差异。在24～72 h, D、Z处理不同叶位烟叶的SPAD值总体上明显大于CK对照,差异甚至达到显著水平。在96 h,不同打顶方式不同叶位烟叶SPAD值的变化规律反而不是很明显。在120 h,CK对照的叶片出现返青、死青的现象,叶片的SPAD值反而增大,而D、Z处理叶片的SPAD值反而较小,与CK的差异达到显著水平。

2.2 暗箱测试中烟叶颜色值的变化

由表2可知:在0 h,不同打顶方式不同叶位烟叶的颜色参数L、a、b、C值总体上表现为倒1叶>倒3叶>倒5叶,H值的基本趋势是倒1叶<倒3叶<倒5叶。CK倒1叶、倒3叶的L值明显大于Z和D处理的,其他颜色参数值波动较大,无明显规律。Z处理倒5叶的L、a、b、C值明显小于CK和D处理的,而H值大于CK和D处理的。

由表3可知:在24 h,倒1叶至倒5叶的颜色参数L、a、b、C值呈逐渐增大的趋势,H值呈逐渐减小的趋势。Z处理倒5叶的L、a值显著大于CK对照的。Z处理倒1叶的L、a、C值相对较大。D处理倒3叶的L、a值相对较大。Z处理倒5叶的外观颜色较亮,L、a、b、C值较大,H值较小。

表1 暗箱试验中烟叶SPAD值的变化

注:同列同一时期、同一叶位数据后不同小写字母表示在5%水平上显著差异,不同大写字母表示在1%水平上显著差异;n≥3。下同。

由表4可知:在48 h,不同打顶方式处理不同叶位颜色参数值的变化规律同前期基本一致。倒1叶CK对照的L值较大；倒3叶Z处理和D处理的L、a、b、C值较大,H值较小；倒5叶D处理颜色偏深,L、a值较小。

由表5可知:在72 h,倒1叶D处理的L、b、C值较大,Z处理的L、b、C值较小；倒3叶Z处理和D处理的L、a、b、C值较大,CK对照的L、a、b、C值较小；倒5叶Z处理和D处理的L、b、C、H值较大,CK对照的a值较大,而L、b、C、H值较小。

由表6可知:在96 h,不同打顶方式同一叶位烟叶的颜色参数无明显规律,但倒1叶至倒5叶的颜色有逐渐变暗的趋势。倒1、倒3叶CK和Z处理明显大于D处理;倒5叶D处理的L值大于CK和Z处理,Z处理的a值显著大于D处理,与CK差异不显著,Z处理的b、C、H值小于CK和D处理。

由表7可知:随着暗箱处理时间延伸至120 h，倒1叶至倒5叶的颜色逐渐变暗。就倒1叶而言，Z处理的L值小于CK和D处理,D处理的b、C、H值大于CK和Z处理。对于倒3叶,CK和D处理的L值较大,Z处理的b、C值较大。对于倒5叶,Z处理的L值较小,a值较大,b、C和H值较小。

表2 暗箱试验中0 h烟叶颜色值的变化

表3 暗箱试验中24 h烟叶颜色值的变化

2.3 暗箱处理结束时烟叶外观的比较

由表8可知,在暗箱处理结束时，随着叶位的降低和烟叶成熟度的增加,烟叶变褐程度加重。综合来看,D处理烟叶的成熟度相对较差,褐变程度低；CK和Z处理烟叶的成熟度相对较高,变褐程度较重,即变褐程度表现为Z处理、CK>D处理,但不同叶位烟叶的变褐程度略有波动。

表4 暗箱试验中48 h烟叶颜色值的变化

表5 暗箱试验中72 h烟叶颜色值的变化

表6 暗箱试验中96 h烟叶颜色值的变化

表7 暗箱试验中120 h烟叶颜色值的变化

3 讨论

3.1 不同打顶方式对暗箱试验中烟叶SPAD的影响

SPAD值表示叶绿素相对含量。曾建墩等[13]认为叶绿素含量与SPAD值之间呈显著的正相关性,可直接采用SPAD值来估计叶片中叶绿素浓度。SPAD值亦可表示烟叶的变黄程度和烟叶易烤性的好坏,而且便于检测判断[14-15]。本试验发现，随着暗箱测试时间的延伸,不同打顶方式K326上部叶的SPAD值逐渐减小,且不同叶位SPAD值的基本趋势是倒1叶>倒3叶>倒5叶。在0～72 h,D处理不同叶位烟叶的SPAD值基本上明显大于Z处理,而Z处理不同叶位烟叶的SPAD值基本上明显大于CK对照。在120 h,CK叶片的SPAD值反而增大,而D、Z处理叶片的SPAD值反而较小。因此，就SPAD值而言，常规打顶和折顶处理烟叶的易烤性较好,套袋免打顶处理烟叶的易烤性略差。

表8 暗箱试验120 h烟叶外观描述

3.2 不同打顶方式对暗箱试验中烟叶颜色值的影响

亮度值L是光作用于人眼时引起的对色彩明暗程度的感觉;红度a正值越大,绿色越轻,红色愈浓;黄度b正值越大,黄色越浓;彩度C是指颜色的饱和度或纯度,C值越大,饱和度或纯度越好;色相角H是指色彩外观的基本倾向[16]。本试验结果表明：在0 h,不同打顶方式不同叶位烟叶CK的L值明显大于Z和D处理(D处理倒5叶除外)；在24 h后,不同打顶方式不同叶位烟叶的颜色参数值波动较大,基本规律不明显。D处理暗箱测试中烟叶外观颜色偏深,这可能是因为生育期套袋免打顶处理烟叶较常规打顶和折顶处理具有较强的光合能力,能合成更多的质体色素,造成其成熟时间推迟。随着暗箱测试的进行,0～72 h倒1叶至倒5叶的颜色逐渐变亮,L、a、b、C值呈逐渐增大的趋势,H值呈逐渐减小的趋势;在96 h以后倒1叶至倒5叶的颜色逐渐变暗,L、b、C、H值呈逐渐减小趋势，a值呈逐渐增加趋势。外观颜色参数与质体色素含量、SPAD值存在显著的相关关系[17]。外观颜色参数不仅可以判断不同基因型烤烟的易烤性,也可以判断其耐烤性[18]。在120 h,Z处理和CK处理不同叶位烟叶的颜色参数较差,D处理(倒5叶)较好。即套袋免打顶处理烟叶的耐烤性较好,常规打顶和折顶处理烟叶的耐烤性较差。

3.3 不同打顶方式对暗箱试验结束时烟叶外观变化的影响

在暗箱测试结束(120 h)时,随着叶位的降低(倒1至倒5叶)和烟叶成熟衰老程度的增加,变褐程度加重。综合来看,套袋免打顶处理(D)鲜烟叶的SPAD值较大,成熟衰老程度较低,烟叶变黄速度慢,烟叶褐变程度低;常规打顶对照(CK)和折顶处理(Z)鲜烟叶的SPAD值较小,成熟衰老程度较高,烟叶变黄快,变褐程度也重。

4 结论

随着暗箱测试的进行,K326不同打顶方式上部叶的SPAD值逐渐减小,且不同叶位烟叶SPAD值变化的基本趋势是:倒1叶>倒3叶>倒5叶。套袋免打顶处理(D)鲜烟叶的SPAD值较大,成熟衰老程度较低,烟叶变黄速度慢,烟叶褐变程度低;常规打顶对照(CK)和折顶处理(Z)鲜烟叶的SPAD值较小,成熟衰老程度较高,烟叶变黄快,变褐程度也重。随着暗箱测试的进行,0～72 h倒1叶至倒5叶颜色逐渐变亮,96 h以后倒1叶至倒5叶颜色逐渐变暗。SPAD值的变化表明常规打顶和折顶处理烟叶的易烤性较好,套袋免打顶处理烟叶的易烤性略差。从烟叶颜色参数和外观变化来看,套袋免打顶处理上部叶的耐烤性较好,常规打顶和折顶处理烟叶的耐烤性较差。