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玉溪煙區(qū)K326不同部位初烤煙葉面形態(tài)特征的識(shí)別

2018-04-10 09:16徐昭梅高云才黃云雯鄧邵文謝新喬李湘?zhèn)?/span>佟雨丫
安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2018年10期
關(guān)鍵詞:葉位葉尖葉面

徐昭梅,高云才,黃云雯,鄧邵文*,謝新喬,李湘?zhèn)?,佟雨?/p>

(1.紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司,云南玉溪 653100;2.西南財(cái)經(jīng)大學(xué)天府學(xué)院,四川綿陽(yáng) 621000)

烤煙是以采葉為目的的經(jīng)濟(jì)作物,不同部位的煙葉內(nèi)在質(zhì)量不同,在卷煙中所起到的作用也不同[1],分清部位非常重要。利用在同一烤煙植株不同部位具有不同葉形的異形葉性,對(duì)烤煙葉面形態(tài)進(jìn)行數(shù)字量化分析,可達(dá)到部位識(shí)別的目的,從而合理利用煙葉資源,優(yōu)化卷煙工藝配方。

目前,中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[2]中對(duì)初烤煙葉面形態(tài)的描述多以感官定性描述為主,以數(shù)字量化的信息僅有“長(zhǎng)寬比”一項(xiàng)指標(biāo),其他特征均為文字定性描述。隨著現(xiàn)代感官分析技術(shù)在煙草領(lǐng)域的發(fā)展,僅用“長(zhǎng)寬比”概念難以體現(xiàn)煙葉形狀特征。因此,應(yīng)建立一個(gè)合理、適用的葉面形狀描述方法,進(jìn)而構(gòu)建起多元量化的初烤煙葉面形狀指標(biāo)體系,才能更加全面、客觀地評(píng)價(jià)初烤煙葉面形狀特征。目前,烤煙葉面形狀的分析在煙葉評(píng)級(jí)領(lǐng)域的研究鮮有報(bào)道[3-4]。筆者通過(guò)對(duì)玉溪煙區(qū)K326不同部位初烤煙葉面形狀指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量分析,研究了初烤煙不同部位之間葉面形態(tài)特征的差異,以便在煙葉分級(jí)過(guò)程中準(zhǔn)確判定煙葉部位,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)評(píng)級(jí)可傳承和現(xiàn)代評(píng)級(jí)可量化。

1 材料與方法

1.1材料嚴(yán)格按照42級(jí)烤煙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),對(duì)玉溪煙區(qū)2017年K326初烤煙進(jìn)行逐片挑選,共挑選初烤煙樣品15套。其中,易門(mén)縣3套,元江縣3套,峨山縣3套,華寧縣3套,江川縣3套;每套樣品12個(gè)等級(jí),分別為X1F、X2F、X3F、X4F、C1F、C2F、C3F、C4F、B1F、B2F、B3F和B4F。

1.2方法每套樣品每個(gè)等級(jí)抽取完整度好的10片初烤煙測(cè)量相關(guān)指標(biāo),15套樣品共抽取1 800片初烤煙進(jìn)行測(cè)量。參考杭悅宇等[5]、周連第等[6]、彭瑜等[7]的葉面形態(tài)指標(biāo)定量分析方法,對(duì)初烤煙的以下10個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量:測(cè)量葉片長(zhǎng)度(L)、葉片最寬處的寬度(M1)、葉最寬處至葉柄距離(L1)、葉基最寬處的寬度(M2)、葉基最寬處到葉柄距離(L2)、葉基末端寬度(M3)、葉基末端到葉柄距離(L3)、葉片2/3處的寬度(M4)、葉片前1/5處的寬度(M5)、葉片前1/5的長(zhǎng)度(L5)(圖1)。并將以上所測(cè)10個(gè)數(shù)值換算成7個(gè)特征值:全葉形態(tài)L/M1、葉基部的開(kāi)片程度M2/L、葉片上端的開(kāi)片程度M4/L、葉尖部的闊度M5/L、葉基寬窄的變化(M2-M3)/(L2-L3)、葉尖尖銳程度M5/L5和葉片最寬處的位置L1/L。采用SPSS21.0和SAS9.2軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

圖1 初烤煙葉面形態(tài)指標(biāo)示意Fig.1 Schematic diagram of the characteristics of leaf shape of flue-cured tobacco

2 結(jié)果與分析

2.1烤煙部位與葉面形態(tài)指標(biāo)的關(guān)系由表1可知,中部葉長(zhǎng)寬比普遍在3.02左右,葉長(zhǎng)與葉寬均達(dá)到國(guó)際型優(yōu)質(zhì)煙葉的標(biāo)準(zhǔn),葉基最寬處在葉中位置,呈長(zhǎng)橢圓形。上部葉長(zhǎng)度達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn),長(zhǎng)寬比均在3.90左右,葉最寬處靠近葉中偏上,呈披針形。下部葉發(fā)育最差,長(zhǎng)寬比均在2.29左右,葉基最寬處在靠近基部位置,呈卵圓形。下部葉葉基最寬寬度普遍在16.99 cm,與葉基末端寬度的差為12.91 cm,且葉基至葉基末端距離均在8.21 cm,寬度差與長(zhǎng)度差比值在1.62左右,下部煙基部呈典型的圓鈍狀。中部葉基最寬寬度普遍在14.58 cm,與葉基末端寬度的差為9.16 cm,且葉基至葉基末端距離均在10.59 cm,寬度差與長(zhǎng)度差比值在0.9左右,中部葉的基部介于楔形與近半圓形之間。上部葉基部?jī)蛇叺娜~緣相對(duì)較平直,葉基最寬寬度普遍在12.79 cm,與葉基末端寬度的差為4.35 cm,且葉基至葉基末端距離均在9.72 cm,寬度差與長(zhǎng)度差比值在0.44左右,呈漸狹狀。下部葉尖部較鈍,中部葉尖較銳,上部葉尖尖銳。各部位的測(cè)量值標(biāo)準(zhǔn)差、方差相對(duì)較大,特征值的標(biāo)準(zhǔn)差、方差相對(duì)較小,各部位葉面形狀指標(biāo)均存在不同程度的變異,變異范圍在2.342%~28.347%,大多數(shù)指標(biāo)的變異系數(shù)為中等變異(10%≤變異系數(shù)≤30%為中等變異),原因是樣品的下部包含了第1~6葉位的葉片,中部包含了第7~14葉位的葉片,上部包含了第15~22葉位的葉片,相鄰葉位間的葉面形狀指標(biāo)有差異。因此,可以根據(jù)葉面形狀指標(biāo)對(duì)3個(gè)部位再進(jìn)行細(xì)分。

表1 煙葉各部位的葉面形狀指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

由表2、3可知,各部位間的葉長(zhǎng)、葉最寬處至葉柄距離、葉基最寬度、葉基末端寬度、葉片長(zhǎng)寬比、葉基部開(kāi)片程度、葉片上端的開(kāi)片程度、葉尖部的闊度、葉基寬窄的變化、葉尖尖銳程度和葉片最寬處的位置11項(xiàng)指標(biāo)的差異達(dá)到顯著水平。各部位間的葉基最寬度、葉基末端寬度、葉片長(zhǎng)寬比、葉片上端的開(kāi)片程度、葉尖部的闊度、葉基寬窄的變化、葉尖尖銳程度和葉片最寬處的位置8項(xiàng)指標(biāo)的差異達(dá)到極顯著水平。其中,葉基最寬度是下部>中部>上部,葉基末端寬度是下部<中部<上部,葉基寬窄的變化為下部>中部>上部,說(shuō)明下部煙基部呈典型的圓鈍狀,中部葉的基部呈楔形,上部葉基部?jī)蛇叺娜~緣相對(duì)較平直,呈漸狹狀。煙葉長(zhǎng)寬比為下部<中部<上部,葉片上端的開(kāi)片程度是下部>中部>上部,葉尖尖銳程度為下部<中部<上部,下部葉最寬處靠近基部,中部葉最寬處在中部,上部葉最寬處在葉中偏上,說(shuō)明下部葉葉形大多是卵圓形,葉尖較鈍;中部葉葉形大多是長(zhǎng)橢圓形,葉尖較短而尖銳,呈急尖狀;上部葉葉形大多是披針形,葉尖較長(zhǎng)且逐漸尖銳,呈漸尖狀。綜上可見(jiàn),葉基最寬度、葉基末端寬度、葉片長(zhǎng)寬比、葉片上端的開(kāi)片程度、葉尖部的闊度、葉基寬窄的變化、葉尖尖銳程度和葉片最寬處的位置8項(xiàng)葉面形狀指標(biāo)能確定為判定部位的依據(jù),并根據(jù)這8項(xiàng)指標(biāo)對(duì)烤煙臨界部位進(jìn)行方差分析。

臨界部位的判定是煙葉分級(jí)的一個(gè)難點(diǎn)[8],其中C3F與X1F,C4F與X2F,B1F與C1F、C2F的部位判定容易混淆。由表4可知,C3F與X1F、C4F與X2F、B1F與C2F在葉基最寬度存在極顯著差異,表現(xiàn)趨勢(shì)為葉基最寬度X1F>C3F,X2F>C4F,B1F>C2F。B1F與C1F、C2F在葉基末端寬度存在極顯著差異,表現(xiàn)趨勢(shì)為葉基末端寬度B1F>C1F>C2F。C3F與X1F,C4F與X2F,B1F與C1F、C2F在葉片長(zhǎng)寬比存在極顯著差異,形態(tài)特征表現(xiàn)為長(zhǎng)寬比C3F>X1F,C4F>X2F,B1F>C2F>C1F。C3F與X1F、C4F與X2F在葉片上端的開(kāi)片程度存在極顯著差異,表現(xiàn)趨勢(shì)為葉片上端的開(kāi)片程度X1F>C3F,X2F>C4F。C3F與X1F、C4F與X2F在葉尖部的闊度存在極顯著差異,形態(tài)特征表現(xiàn)為葉尖部的闊度X1F>C3F,X2F>C4F。C3F與X1F,C4F與X2F,B1F與C1F、C2F在葉基寬窄的變化存在極顯著差異,表現(xiàn)趨勢(shì)為葉基寬窄的變化X1F>C3F,X2F>C4F,C1F≈C2F>B1F。C3F與X1F、C4F與X2F在葉尖尖銳程度存在極顯著差異,形態(tài)特征表現(xiàn)為葉尖尖銳程度X1F>C3F,X2F>C4F。C3F與X1F、C4F與X2F、B1F與C1F在葉片最寬處的位置存在極顯著差異,形態(tài)特征表現(xiàn)為下部葉最寬處靠近葉基部,中部葉最寬處靠近葉中位置,上部葉最寬處靠近葉中偏上位置。可見(jiàn),中下部交界葉能從葉基最寬度、葉片長(zhǎng)寬比、葉片上端的開(kāi)片程度、葉尖部的闊度、葉基寬窄的變化、葉尖尖銳程度和葉片最寬處的位置7項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。中上部交界葉能從葉基末端寬度、葉片長(zhǎng)寬比、葉基寬窄的變化和葉片最寬處的位置4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。綜上所述,葉片長(zhǎng)寬比、葉基寬窄的變化和葉片最寬處的位置3項(xiàng)葉面形狀指標(biāo)能作為臨界部位識(shí)別的依據(jù)。

表2 不同部位烤煙葉面形狀測(cè)量值的差異分析

注:同列數(shù)據(jù)后不同大、小寫(xiě)字母分別表示不同處理間在0.01、0.05水平差異顯著

Note:The capital letters and lowercase letters in the same column indicated significant differences at 0.01 and 0.05 level, respectively

表3 不同部位烤煙葉面形狀特征值的差異分析

注:同列數(shù)據(jù)后不同大、小寫(xiě)字母分別表示不同處理間在0.01、0.05水平差異顯著

Note:The capital letters and lowercase letters in the same column indicated significant differences at 0.01 and 0.05 level, respectively

2.2聚類(lèi)分析根據(jù)葉面形狀指標(biāo)與臨界部位相關(guān)分析結(jié)果,選出與部位極顯著相關(guān)的葉片長(zhǎng)寬比、葉基寬窄的變化和葉片最寬處3個(gè)指標(biāo),對(duì)各等級(jí)所在的部位進(jìn)行聚類(lèi)分析。根據(jù)圖2結(jié)果,可將三大部位再細(xì)分為9類(lèi)。第一類(lèi)為腳葉(葉位1~3),包括X3F和X4F,形態(tài)特征為葉長(zhǎng)是葉寬的2.19~2.36倍,葉基形態(tài)呈截形,葉片最寬處位置靠近葉片基部,葉片呈卵圓形。第二類(lèi)為下二棚(葉位4~5),包括X2F,葉長(zhǎng)是葉寬的2.29倍,葉基形狀呈圓鈍狀,葉片最寬處位置靠近葉片基部,葉片呈長(zhǎng)卵圓形。第三類(lèi)為下偏中交界葉(葉位6~7),包括X1F,葉長(zhǎng)是葉寬的2.34倍,葉基形態(tài)呈半圓狀,葉片最寬處位置靠近葉片基部,葉片呈長(zhǎng)卵圓形。第四類(lèi)為下腰葉(葉位8~9),包括C4F,葉長(zhǎng)是葉寬的2.29倍,葉基呈低楔形,葉片最寬處位置靠近葉片中部,葉片呈寬橢圓形。第五類(lèi)為腰葉(葉位10~13),包括C2F和C3F,葉長(zhǎng)是葉寬的2.92~3.13倍,葉基呈低楔形,葉片最寬處位置靠近葉片中部,葉片呈橢圓形。第六類(lèi)為上腰葉(葉位14~15),包括C1F,葉長(zhǎng)是葉寬的2.92倍,葉基呈高楔形,葉片最寬處位置靠近葉片中部,葉片呈橢圓形。第七類(lèi)為上二棚(葉位16~18),包括B1F與B2F,葉長(zhǎng)是葉寬的3.32~3.47倍,葉基漸狹狀明顯,呈寬披針形。第八類(lèi)為下頂葉(葉位19~20),包括B3F,葉長(zhǎng)是葉寬的4.21倍,葉基漸狹狀明顯,呈披針形。第九類(lèi)為上頂葉(葉位21~22),包括B4F,葉長(zhǎng)是葉寬的4.58倍,形態(tài)特征為葉片狹長(zhǎng),葉基最寬處與葉寬差異較小,葉尖較長(zhǎng)且逐漸尖銳,呈披針形。

表4 臨界部位烤煙葉面形狀指標(biāo)差異分析

注:同列數(shù)據(jù)后不同大、小寫(xiě)字母分別表示不同處理間在0.01、0.05水平差異顯著

Note:The capital letters and lowercase letters in the same column indicated significant difference at 0.01 and 0.05 level, respectively

圖2 葉面形狀聚類(lèi)分析Fig.2 Cluster analysis chart of characteristics of leaf shape

3 結(jié)論與討論

烤煙不同部位的葉片在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,常因遺傳特性、生態(tài)環(huán)境、栽培措施、激素以及生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的使用而出現(xiàn)不同的葉形,在植物學(xué)上被稱(chēng)為異形葉性。該研究根據(jù)烤煙葉面形狀特點(diǎn),對(duì)測(cè)量出的10個(gè)以數(shù)字量化的葉面形狀進(jìn)行描述,并換算成7個(gè)相對(duì)特征值,更全面地揭示了煙葉著生部位的葉面形狀多樣性和差異性,為烤煙部位識(shí)別提供了數(shù)據(jù)支撐。其中,葉基最寬度、葉基末端寬度、葉片長(zhǎng)寬比、葉片上端的開(kāi)片程度、葉尖部的闊度、葉基寬窄的變化、葉尖尖銳程度和葉片最寬處的位置8項(xiàng)葉面形狀描述指標(biāo)能確定為烤煙部位識(shí)別的依據(jù)。在烤煙臨界部位的判定中,以葉片長(zhǎng)寬比、葉基寬窄的變化和葉片最寬處的位置3項(xiàng)葉面形狀描述指標(biāo)能確定為臨界部位識(shí)別的依據(jù),從而能提高臨界部位識(shí)別的準(zhǔn)確性。

根據(jù)葉面形狀描述指標(biāo)與部位識(shí)別的相關(guān)分析結(jié)果進(jìn)行聚類(lèi)分析,將烤煙部位清晰地劃分為9類(lèi),這與煙葉分級(jí)領(lǐng)域中烤煙部位劃分的發(fā)展趨勢(shì)基本相同,說(shuō)明量化的葉面形狀描述指標(biāo)具有合理性??梢?jiàn),葉片長(zhǎng)寬比、葉基寬窄的變化和葉片最寬處的位置3項(xiàng)葉面形狀描述指標(biāo)可以較好地反映初烤煙的部位特征,可作為初烤煙部位識(shí)別的葉面形態(tài)特征。

該研究所采用的葉面形狀描述方法系統(tǒng)地分析了葉面形狀與部位之間的聯(lián)系,較全面、準(zhǔn)確地反映了烤煙葉面形狀特征,有助于提高煙葉部位判定的準(zhǔn)確性,在烤煙葉面形狀描述研究的領(lǐng)域有較高的參考價(jià)值,但仍需進(jìn)一步研究和完善。

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