适应高山烟区的白肋烟晾制模式研究

戢 飞，丁才夫，吴宝成，卢胜国，李仕杰，文 涛，段孝林

（恩施土家族苗族自治州烟草公司建始县烟叶分公司，湖北 建始 445300）

【研究意义】白肋烟属于晾晒烟，晾制是白肋烟生产的重要环节，通过使烟叶脱水，并完成一系列复杂的生理生化反应，使叶片内化学成分向有利于提高烟叶品质方向转化，从而获得物理和化学成分协调的烟叶［1-4］。此外，通过调控晾制工艺，可以在一定程度上弥补烟叶大田期农艺性状的不足，发挥和提高烟叶品质［5］。因此，白肋烟的晾制并不是一个简单的烟叶干燥脱水过程，而是影响烟叶内在品质和外观质量形成的一个关键性工艺［6］。晾制过程须在特定晾房中进行，利用空气对流使烟叶脱水、变色、干燥，同时，内含物质转化，烟叶晾制效果受晾房内温度、湿度、气流和光等因素影响［7-8］。【前人研究进展】多项研究表明，白肋烟晾制期间晾房内的温度和相对湿度应保持在适宜范围内，即凋萎期适宜的温度为24～27 ℃，相对湿度为75%～85%；变黄、变褐期适宜温度为20～25 ℃，相对湿度范围70%～80%；干筋期适宜温度25 ℃左右，相对湿度为40%～60 %［9-12］。恩施州白肋烟种植大部分处于中高山区域，中高海拔烟区低温高湿气候环境难以满足烟叶晾制期温湿度要求，尤其是对相对湿度要求严格的干筋期，此阶段白肋烟极易发生棚烂和霉变现象［13］。针对高山烟区白肋烟晾制的突出问题，国内已开展诸多研究，研究方向主要在现行的白肋烟标准晾房及其基础上进行改造，如王德宝［7］等研究了黑膜晾房、红瓦晾房、美式晾房、涂泥晾房和钢架晾房等5种晾房在晾制期间的温湿度差异及对晾制后烟叶质量影响；谭波［14］研究的在白肋烟晾房内安装排风扇等排湿设备，探究其对晾房内温湿度和白肋烟晾制质量影响；杨春雷［12］等在白肋烟晾房内修建火龙，来提高晾房的排湿性能，解决高山烟区白肋烟棚烂问题；尤开勋［15］等研究在干筋期使用晾烟辅助加温设施（干烟房）来解决白肋烟干筋期棚烂问题。国内开展的诸多研究多因白肋烟标准晾房本身局限性以及高成本投入，研究成果的推广应用性不强。【本研究切入点】恩施州当前的白肋烟晾制模式为“89式”标准晾房，水泥花窗和木板格栅构成的墙体结构虽利于晾制前期通风排潮，由于其密封性差，晾房内温湿度易受外界环境影响，不利于干筋期烟叶晾制。【拟解决的关键问题】本研究创新白肋烟晾制模式，针对不同晾制时期要求的晾房性能，以期研究出适合高山烟区的白肋烟晾制最佳模式，降低烟农种烟成本，提高白肋烟品质。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年6—10月在建始县红岩镇老板厂村3组进行，当地海拔高度1 300 m。供试烟叶品种为鄂烟1号，晾房模式为简易拱形晾晒棚、简易拱形增温晾晒棚、“89式”增温晾房、“89式”标准晾房。

简易拱形晾晒棚为竹木结构，由木柱与竹条构成拱形棚架，晾晒棚顶部及四周覆盖大棚膜，材质为聚乙烯加抗氧化辅助材料，大棚膜规格10.0 m×12.0 m；棚内地面铺设池膜防潮，棚顶加盖遮阳网（可灵活拆卸），晾晒棚规格7.0 m×4.0 m×3.0 m。简易拱形增温晾晒棚基本结构及规格同简易拱形晾晒棚，棚内正中地下增加地氟炉增温设备，烟囱连接地氟炉与棚外，用于排出燃料烟气。“89式”标准晾房为砖柱结构，晾房顶部由砖瓦覆盖，四面墙体由可移动格栅、水泥石砖和门窗构成，晾房内有木柱用于挂烟，晾房规格7.0 m×4.0 m×5.5 m。“89式”增温晾房是在“89式”标准晾房基础上改造而成，晾房内地下增加地氟炉增温设备，烟囱连接地氟炉与晾房外，规格同“89式”标准晾房。凋萎棚搭建在烟农住房旁边，由住房的一面墙体构成凋萎棚的侧面，另一侧由木柱支撑，棚顶及两侧覆盖大棚膜，凋萎棚前后不密封，棚顶不覆盖遮阳网。

1.2 晾房温湿度调控方法

1.2.1 简易拱形晾晒棚 晴天掀开四周棚膜下端通风排湿，夜晚关闭棚膜保温，如遇高温，棚顶加盖遮阳网；持续阴雨天，关闭棚膜保温，停雨间隙掀开四周棚膜下端排湿；根据晾棚内相对湿度辅助调节绳间距，相对湿度较大时适当增大绳间距，相对湿度较低时缩小绳间距，保证晾棚内各阶段的温湿度达到适宜范围。

1.2.2 简易拱形增温晾晒棚 操作同1.2.1。持续阴雨天，利用地氟炉增温排湿，棚内升温时，四周盖严棚膜保温。

1.2.3 “89式”增温晾房 晴天打开门窗通风排湿，夜晚关闭门窗保温；持续阴雨天，利用地氟炉增温排湿，晾房内升温时，关闭门窗保温；另外，辅助调节绳间距加强晾房内通风或保湿。

1.2.4 “89式”标准晾房 常规晾制方法，打开门窗通风排湿，关闭门窗保温，辅助调节绳间距。

1.3 试验方法

试验烟叶选择同一田块、成熟度一致、基本无病虫害的烟株，下、中、上部烟叶剥叶采收，杈烟一次性斩株，划筋晾制，4种晾房保持同一天装烟，同时开始晾制，晾制株数均为1 000株。试验设4个处理：T1，整个晾制期全程在简易拱形晾晒棚晾制；T2，整个晾制期全程在简易拱形增温晾晒棚晾制；T3，凋萎期和变黄、变褐期在凋萎棚内晾制，干筋期在“89式”增温晾房晾制；T4（CK），常规晾制方法，凋萎期和变黄、变褐期在凋萎棚内晾制，干筋期在“89式”标准晾房晾制。晾制操作和管理统一按照当地白肋烟生产技术方案执行。

4种晾房内、外各安装1台温湿度记录仪，每隔1 h自动记录晾房内外的温度和相对湿度，至晾制结束。晾制过程中定期观察烟叶变化情况，对晾制后的烟叶进行分级测产，统计分析不同晾房内烟叶霉变情况。

试验数据采用Excel和SPSS软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同晾制模式不同晾制期温度比较

由表1可知，晾制模式T1、T2、T3、T4在凋萎期、变黄期、变褐期均能使晾房内的平均温度达到或接近适宜范围（24～27 ℃、20～25 ℃）；干筋期要求的平均温度为25 ℃左右，T2、T3模式均接近此适宜温度，T1、T4模式的干筋期平均温度均比适宜温度低5 ℃左右，可见，不同晾制模式平均温度差异主要体现在后期干筋期，后期启动了增温设备的T2、T3模式能确保干筋期温度达到或接近适宜温度，而无增温设备的T1、T4模式干筋期的平均温度受外界环境影响较大，且不能满足干筋期晾制要求。高山烟区另一气候特点为昼夜温差大，对不同晾制模式的影响表现在晾房内的温度极差上，保温性能好的晾房，温度极差小。表1结果显示，白肋烟凋萎期、变黄期、变褐期的温度极差均表现为模式T2＜T1＜T3＜T4，说明此阶段T1、T2模式保温性能优于T3、T4；干筋期晾房内的温度极差表现为模式T2＜T3＜T1＜T4，可见，增温设备对晾房内温度影响大于外界环境影响。综合分析，对晾房内温度控制上，T2模式最优；干筋期T1模式的温度控制差于T3模式，但在凋萎期、变黄期和变褐期的温度控制优于T3模式；T4模式的温度控制效果较差。

表1 不同晾制模式温度差异Table 1 Temperature differences among different air-curing modes

2.2 不同晾制模式不同晾制期相对湿度比较

由表2可知，T1、T2模式能使晾制各阶段的平均相对湿度达到或接近适宜范围（75%～85%、70%～80%、40%～60%）；T3模式凋萎期平均相对湿度达到适宜范围，变黄期、变褐期、干筋期平均相对湿度略高于适宜范围上限；T4模式凋萎期、变黄期、变褐期的平均相对湿度达到或略高于适宜范围上限，但干筋期平均相对湿度较适宜范围高10.53%。4种晾制模式平均相对湿度差异主要体现在干筋期，晾房内平均相对湿度越低，排湿性能越好，可见，T1、T2模式的排湿效果优于T3、T4模式。

2.3 不同晾制模式晾制期比较

由表3可知，4种晾制模式晾制期长短表现为模式T2＜T3＜T1＜T4，差异主要体现在中后期即变褐期和干筋期，T2模式变褐期和干筋期时间共18 d、较T4模式（25 d）缩短7 d，T3模式为19 d、较T4模式缩短6 d，T1模式为21 d、较T4模式缩短4 d。可见，T1、T2、T3模式均能相应缩短白肋烟晾制期，主要是缩短晾制的中后期。

表2 不同晾制模式相对湿度差异Table 2 Differences in relative humidity among different air-curing modes

表3 不同晾制模式晾制期差异Table 3 Differences in air-curing periods among different air-curing modes

2.4 不同晾制模式烟叶经济效益比较

由表4可知，4种晾制模式烟叶产量、产值、均价和上中等烟率比较，表现均为模式T2＞T1＞T3＞T4，以T2模式的产量、产值、均价和上中等烟率最高，产量较T4模式提高12.35%、产值较T4模式增加8 433.90元/hm2、均价较T4模式提高0.77元/kg、上中等烟率较T4模式提高7.82%；T1模式次之，产量较T4模式提高11.11%、产值较对照增加7 675.20元/hm2、均价较T4模式提高0.73元/kg、上中等烟率较T4模式提高5.81%；T3模式的产量较T4模式提高7.07%、产值较T4模式增加4 427.10元/hm2、均价较T4模式提高0.34元/kg、上中等烟率较T4模式提高4.78 %。烟叶霉变率表现为模式T2＜T1＜T3＜T4，以T2模式发生霉变情况最轻，烟叶霉变率较T4模式下降8.71%；T1模式较T4模式下降8.63%；T3模式较T4模式下降5.58%。

2.5 不同晾制模式烟叶外观质量比较

由表5可知，4种模式晾制烟叶外观质量差异表现在叶片光泽度和身份上，其中T1、T2模式烟叶光泽稍暗，T3、T4模式烟叶光泽暗；烟叶身份比较，T1、T2、T3模式身份厚，T4模式稍厚；其他外观质量如叶面、叶片结构、颜色和成熟度，4种模式烟叶表现相差不大，基本符合优质白肋烟外观质量要求。

表4 不同晾制模式烟叶产质量及霉变情况Table 4 Yield, quality and mildew of tobacco leaves among different air-curing modes

表5 不同晾制模式烟叶外观质量差异Table 5 Differences in appearance quality of tobacco leaves among different air-curing modes

2.6 不同晾制模式投入成本比较

对4种晾制模式的建造成本、设备成本、燃料成本及每年折旧费进行综合分析，结果（表6）表明，单间晾房当年的成本投入大小为“89式”增温晾房＞简易拱形增温晾晒棚＞“89式”标准晾房＞简易拱形晾晒棚；结合不同晾制模式产生的经济效益分析，单间晾房的纯收入表现为简易拱形晾晒棚＞简易拱形增温晾晒棚＞“89式”标准晾房＞“89式”增温晾房，单间简易拱形晾晒棚产生的纯收入较“89式”标准晾房高801.68元、简易拱形增温晾晒棚较“89式”标准晾房高547.26元、“89式”增温晾房产生的纯收入则较“89式”标准晾房低9.86元。

3 讨论

烟叶的晾制过程是叶片体内细胞失水并发生生理生化的过程，反映在外观特征上，主要是烟叶含水率和叶片颜色变化［16］，研究表明，叶片组织细胞的大量失水发生在细胞死亡后的第1 d，到晾制的前两周基本下降到最低，叶主脉的失水主要发生在干筋期，晾制前期变化较慢，晾房内湿度环境会影响叶片和主脉失水程度［17-18］；叶片颜色变化是叶绿素不断降解，叶黄素和胡萝卜素逐步呈现的过程，其变化速度在一定范围内与温度呈正相关，因此，要使叶片含水率和颜色朝期待方向转化，需要保证晾制环境如晾房内温度、湿度和通风条件都适宜［19-20］。本研究中，在烟叶晾制的凋萎、变黄、变褐期，4种晾制模式的平均相对湿度可达到或略高于适宜湿度范围，此阶段只要对不同晾制模式进行规范管理，晾房内适宜的湿度环境有利于烟叶晾制，烟叶发生棚烂的现象较少。进入到晾制后期干筋期，当地高山烟区低温高湿的气候环境会影响晾房内的温湿度，晾房如不能进行有效增温排湿，高湿环境下叶主脉失水减慢，干筋期相应延长，长时间处于高湿环境，烟叶易发生霉变。有增温设备的简易拱形增温晾晒棚，一方面通过增温设备提高晾房内温度，另一方面打开棚膜下端和前后棚上方开窗进行通风排湿，保证了晾棚内平均温湿度达到干筋期要求，所以，简易拱形增温晾晒棚晾制的烟叶发生霉变现象最轻，产生的经济效益最好。同样有增温设备的“89式”增温晾房，在干筋期可启动增温设备提高晾房内的温度，但由于“89式”标准晾房结构局限性，晾房密封性较差，平均相对湿度易受外界环境影响，高湿晾制环境导致白肋烟发生一定霉烂，经济效益和晾制质量均受到不同程度影响。没有增温设备的简易拱形晾晒棚模式，由大棚膜和黑池膜构成，保温防潮能力较“89式”标准晾房好，持续阴雨天气下，停雨间隙打开棚膜下端和前后棚上方开窗进行通风，棚内外形成温度差促使棚内湿气排出，达到排湿目的，此种晾制模式干筋期平均相对湿度保持在60.62%，基本满足干筋期晾制要求，晾制的烟叶霉变率4.17%，可维持在较低水平，产生的经济效益较好。

表6 不同晾制模式成本投入Table 6 Cost inputs of different air-curing modes

对于创新的晾制模式，在研究其产生经济效益的同时，还应考虑其晾制质量和推广应用的可行性。本研究中简易拱形晾晒棚与简易拱形增温晾晒棚晾制的烟叶外观质量较接近，由于简易拱形晾晒棚烟叶干筋期稍长于简易拱形增温晾晒棚，晾制后烟叶颜色略深，光泽度稍暗，上中等烟率较简易拱形增温晾晒棚低2.01个百分点，但简易拱形晾晒棚年成本投入最低，产生的纯收入最高。因此，在实际应用中，低成本、较高经济效益的简易拱形晾晒棚和较高成本、高经济效益的简易拱形增温晾晒棚应针对不同的白肋烟种植主体进行推广。

4 结论

本研究结果表明，简易拱形晾晒棚和简易拱形增温晾晒棚模式更适应高山烟区低温高湿特殊气候环境，根据当地白肋烟种植规模，简易拱形晾晒棚符合0.07～0.2 hm2的小规模种植主体，简易拱形增温晾晒棚更符合种植规模0.33 hm2以上的职业烟农，此种晾制模式不仅能培育职业烟农队伍，还能促进白肋烟规模化发展，在当地具有较高推广应用价值。