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提高烤煙上部煙葉可用性研究進(jìn)展

2020-04-29 12:56李彥平閻小毛孟智勇王紅軍張昭朱景偉郭芳陽
安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020年7期
關(guān)鍵詞:可用性烤煙進(jìn)展

李彥平 閻小毛 孟智勇 王紅軍 張昭 朱景偉 郭芳陽

摘要?上部煙由于工業(yè)可用性差,一直制約我國卷煙企業(yè)的發(fā)展。對上部煙質(zhì)量現(xiàn)狀,提高上部煙可用性的意義以及影響上部煙的諸多因素(品種、生態(tài)條件、栽培技術(shù)、烘烤調(diào)制)等方面的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,并對提高上部煙可用性今后研究重點方向進(jìn)行了展望,以期為提高我國烤煙上部葉可用性提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞?烤煙;上部煙;可用性;進(jìn)展

中圖分類號?S572文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A文章編號?0517-6611(2020)07-0004-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.07.002

開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):

Research?Progress?in?Improving?Usability?of?Upper?Leaves?of?Fluecured?Tobacco

LI?Yanping,?YAN?Xiaomao,?MENG?Zhiyong?et?al

(Key?Laboratory?of?Green?Prevention?and?Control?of?Tobacco?Diseases?and?Insect?Pests?in?Huanghuai?Tobacco?Industry,Tobacco?Research?Institute,?Henan?Academy?of?Agricultural?Sciences,?Xuchang,?Henan?461000)

Abstract?Due?to?the?poor?industrial?usability,?the?upper?leaves?of?fluecured?tobacco?has?always?restricted?the?development?of?cigarette?industry?in?China.?In?order?to?provide?a?theoretical?basis?for?improving?usability?of?upper?leaves?of?fluecured?tobacco?in?China,?we?reviewed?the?status?of?upper?tobacco?leaves?quality?and?the?significance?of?improving?the?usability?of?upper?tobacco?leaves,?as?well?as?the?latest?research?of?factors?affecting?the?upper?leaves,?including?ecological?conditions,?cultivation?techniques,?baking?modulation,?etc..?Moreover,?we?also?summarized?the?future?research?for?improving?the?usability?of?upper?leaves?of?fluecured?tobacco.

Key?words?Fluecured?tobacco;Upper?leaves;Usability;Progress

基金項目?中國煙草總公司河南省煙草公司科技項目(HYKJ201501)。

作者簡介?李彥平(1979—),女,山西代縣人,副研究員,碩士,從事煙草遺傳育種和科研管理工作。

通信作者,副研究員,從事煙草栽培工作。

收稿日期?2019-08-21

煙葉可用性是煙葉在卷煙配方中的配方地位、作用、使用比例、使用效能及滿意程度等使用特征的綜合體現(xiàn)與評估,是卷煙工業(yè)企業(yè)對產(chǎn)區(qū)煙葉在卷煙配方中是否好用的一種直觀評價。上部煙工業(yè)可用性低的缺陷制約著我國“卷煙上水平”,成為亟待解決的問題。煙葉生產(chǎn)是影響煙葉工業(yè)可用性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),近年來,農(nóng)業(yè)科研工作者在提高上部煙可用性方面,從品種、生態(tài)條件、栽培技術(shù)、成熟度、烘烤調(diào)制等因素對上部煙可用性的影響進(jìn)行了大量的研究,對提高上部煙可用性方面起到了積極的作用,現(xiàn)綜述如下,以期為提高上部葉可用性提供借鑒。

1?我國上部煙葉質(zhì)量現(xiàn)狀及其對卷煙工業(yè)的影響

烤煙的上部煙葉片占整個植株產(chǎn)量的30%~45%,普遍存在煙葉結(jié)構(gòu)致密、葉片厚、顏色較暗,淀粉煙堿含量偏高、糖堿比低,內(nèi)在化學(xué)成分不協(xié)調(diào),抽吸時勁頭大,刺激性強,單葉重偏高,梗葉比偏大,加工吸料性、填充性差,工業(yè)可用性不高等問題,在生產(chǎn)中不能大量用于生產(chǎn)一二類高檔卷煙,導(dǎo)致上部煙葉大量積壓庫存,影響企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。但伴隨著我國卷煙結(jié)構(gòu)持續(xù)提升,我國高檔卷煙配方多使用中上等煙葉,原料供應(yīng)已難以滿足結(jié)構(gòu)持續(xù)提升的需要。同時,中部煙葉降焦后煙氣濃度和香味不足,吸食的滿足感不夠,又需要成熟度好的上部煙葉來彌補降焦后的香味,所以提高上部煙可用性已經(jīng)成為緩解煙葉等級結(jié)構(gòu)矛盾,降低工業(yè)庫存的必由之路,對促進(jìn)我國煙葉可持續(xù)發(fā)展具有十分重要意義。

2?影響我國上部煙可用性的因素

2.1?品種

品種不同,遺傳特性不同,使得煙葉可用性不同。汪耀富等[1]研究了5種不同品種烤后煙的致香物質(zhì),發(fā)現(xiàn)不同品種和同一品種不同部位,烤后煙葉致香物質(zhì)會有差異,上部葉不同品種總的致香物質(zhì)含量由高到低依次為NC89、K326、RG17、云煙85、中煙98,而中部葉的致香物質(zhì)含量由高到低依次為云煙85、中煙98、NC89、RG17、K326。陳前鋒等[2]對不同品種的上部葉開片程度進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)云煙100和云煙97開片最好,KRK26和云煙87其次。屠波等[3]研究了不同品種在相同栽培條件下鮮葉化學(xué)成分的變化,發(fā)現(xiàn)不同品種總氮含量有較大差異,上部煙總氮含量由高到低依次為G80、紅大、云煙87、云煙317,總氮量均大于25%,而V2和RG11含量較低,為2.0%左右。不同品種的煙葉可用性存在差異,在新品種選育中,可以將上部煙可用性作為育種目標(biāo),可根據(jù)工業(yè)企業(yè)對不同品種可用性的反饋情況,有目的地選育上部煙葉可用性高的品種,來達(dá)到提高上部煙可用性的目的。

2.2?生態(tài)條件

適宜的生態(tài)條件是煙葉生長發(fā)育的基礎(chǔ),對煙葉的可用性起著重要的作用。首先,成熟期的熱量狀況對煙葉質(zhì)量的影響較為顯著,有的學(xué)者將成熟期日平均溫度≥24?℃持續(xù)30?d作為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙的必要條件[4]。其次,煙葉成熟期時合理充足的光照,可提升上部煙煙葉品質(zhì),增加煙葉可用性,日照不足時,煙葉的組織疏松,干物質(zhì)少,油分也少,煙葉可用性不高;而過強過量的光照,煙葉易形成粗筋暴葉,葉片組織粗糙,也不利于上部葉可用性的形成[5-6]。因此,在生產(chǎn)中應(yīng)選擇適合的移栽期來契合當(dāng)?shù)氐墓鉁貤l件,達(dá)到提高上部煙可用性的目的。

土壤條件也是煙草生產(chǎn)中影響煙葉產(chǎn)、質(zhì)量的重要因素,研究表明,煙堿含量與土壤pH呈負(fù)相關(guān),優(yōu)質(zhì)煙對土壤酸堿度的要求為微酸性到堿性,pH應(yīng)為6.5~7.5[7]。土壤有機質(zhì)和土壤中氮素水平的高低,直接影響著土壤的理化性質(zhì)和肥力水平,從而影響上部葉的內(nèi)在質(zhì)量[8],理想的植煙土壤,有機質(zhì)都不宜過高,否則,在煙株生長后期會造成氮素供應(yīng)過多,上部葉較厚,煙株落黃推遲,成熟偏晚,烤后煙葉色澤暗淡,煙堿含量高,刺激性強,內(nèi)在化學(xué)成分不協(xié)調(diào),工業(yè)利用價值低[9]。郭群召等[8]認(rèn)為植煙土壤有機質(zhì)含量一般應(yīng)控制在3.0%以下較為適宜。另外,產(chǎn)區(qū)的降水量也是影響上部煙可用性因素之一,上部煙的質(zhì)量形成在煙草生育后期,成熟期的水分至關(guān)重要,成熟期土壤水分不足,會導(dǎo)致上部葉片較中部煙葉增厚明顯,直接影響了上部煙的彈性、填充力等卷煙加工的可用性[10]。反之,成熟期水分充足,形成的葉片較薄,可以明顯降低上部煙葉的煙堿和總氮含量,化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)[5,11]。

2.3?栽培技術(shù)

2.3.1?種植密度。合理的移栽密度是保證煙株良好的個體發(fā)育和合理群體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),密度過大時,光照減弱,有效葉增多,分配給煙株個體的養(yǎng)分不足,上部葉片薄而輕,煙堿偏低;密度過小時,總有效葉偏少,分配給煙株的營養(yǎng)過多,上部葉偏厚,煙堿偏高。我國上部煙可用性低的原因之一是栽培密度太小,再加之氮肥施用過量、留葉數(shù)少等多種原因,個體單株生長發(fā)育過度,營養(yǎng)不均衡,應(yīng)合理控制移栽密度,目前認(rèn)為,以行距110~120?cm,株距50~55?cm,移栽密度16?500~18?000株/hm2適宜[12]。

2.3.2?平衡施肥。氮肥是影響煙葉產(chǎn)、質(zhì)量的最重要因素,目前,我國生產(chǎn)上施氮肥過多是造成上部葉煙堿含量高、可用性差的重要原因[13-15]。氮肥施用多,上部葉片顏色深、葉片過大、過厚,煙堿含量偏高,尤其是后期施用較多時,不利于煙葉的成熟和落黃。在氮肥形態(tài)上,宜選用硝態(tài)氮,而不宜選用銨態(tài)氮,用硝態(tài)氮作氮源,可使煙株吸氮高峰提前,可避免上部煙葉過大、過厚和煙堿含量過高的問題,而用銨態(tài)氮作氮源,會導(dǎo)致煙草各器官生物堿的大量積累,不利于上部葉可用性的提高,同時,由于離子拮抗的作用,煙葉內(nèi)鉀含量也會降低[16-17]。

另外,磷、鉀肥的平衡施用對上部煙的可用性也很重要。磷肥可促使煙株早發(fā)快長,利于煙葉成熟落黃,但磷肥施用過量時會促使煙株對氮素的吸收,影響煙葉的可用性,一般磷肥施用以不超過150?kg/hm2為宜[18]。鉀是許多酶的活化劑,鉀的提高有利于提高煙葉的耐熟性,生產(chǎn)實踐表明,在烤煙生育后期追施鉀肥對提高上部煙葉的可用性有明顯效果,且田間土壤補施鉀肥效果要明顯優(yōu)于葉面噴施鉀肥的效果[19]。同時,有機肥無機肥并重對提高上部煙可用性有積極作用,大量研究表明[8,20-21],在化肥中施用一定量的有機肥,有利于上部葉的開片,可降低烤煙上部葉葉片厚度和煙堿含量,提高葉片孔隙度和煙葉的耐熟性,落黃較好,改善煙葉品質(zhì)。當(dāng)有機氮肥施用比例占總氮量25%時,有利于烤煙根系生長,煙株生長健壯,提高抗病力,并可促進(jìn)煙株對磷和鉀的吸收,提高中、上部煙葉的氮鉀濃度,增加中下部葉糖含量,經(jīng)濟效益顯著[22-24]。章啟發(fā)等[25]采用雙層施肥,下層減氮,在總氮中施用50%的硝態(tài)氮,在總施肥量中使用40%~50%的有機肥和50%~60%的化學(xué)肥料,并輔助噴施葉面肥,有效改變了上部煙葉片過厚、過大的問題,降低了上部煙煙堿含量,提高了上部葉的工業(yè)可用性。

2.3.3?打頂和留葉。打頂留葉影響物質(zhì)的分配和轉(zhuǎn)化,與上部煙葉可用性關(guān)系密切,尤其是打頂時機及次數(shù)的把握更為重要。打頂過早,上部葉片較厚,煙堿含量較高,打頂過晚,內(nèi)含物質(zhì)積累不足,可用性降低。施肥水平較高的煙株可推遲打頂時間,可適當(dāng)增加留葉數(shù)。對于長勢過旺的煙株,還可通過留杈技術(shù)來提高上部煙的可用性[26]。同時,研究認(rèn)為,在所有煙株的第一朵中心花開放時進(jìn)行打頂,打頂留葉長度在20~25?cm有利于烤煙頂葉單葉重的提高,并能取得較好的經(jīng)濟效益[27]。福建三明煙草公司針對上部葉片“大深厚”的問題,采取推遲打頂時間,采取50%中心花開放時進(jìn)行一次性打頂,留有效葉17~18片,全面落實“上下兩片煙葉不進(jìn)烤”的措施,通過一定的生殖生長和適當(dāng)多留葉的措施,消耗部分養(yǎng)分,降低上部葉煙堿含量,顯著提高了烤煙上部葉片的可用性[28]。王斌等[29]研究認(rèn)為不同時間的二次打頂處理,可改善上部葉的物理性狀,化學(xué)成分更加協(xié)調(diào),以第一次打頂后15?d進(jìn)行第二次打頂最為適宜。

2.3.4?成熟采收。煙葉成熟度是反映外觀品質(zhì)和內(nèi)在質(zhì)量的重要因素,是國家烤煙分級標(biāo)準(zhǔn)中評定等級的第一要素[30]。我國上部煙可用性低的一個重要因素是采收成熟度不夠。上部葉欠熟時,葉片較厚,細(xì)胞結(jié)構(gòu)緊密,淀粉等大分子物質(zhì)含量較多,上部葉僵硬和烘烤特征差[31]。因此,確定合理的上部煙成熟采收時間非常重要。歐明毅等[32]研究河南省濃香型上部煙葉適宜的采收成熟度,發(fā)現(xiàn)與常規(guī)采收成熟度相比,適當(dāng)延遲采收能在一定程度上改善上部煙葉的成熟采收表征及外觀質(zhì)量,綜合考慮煙農(nóng)經(jīng)濟效益和上部煙葉品質(zhì),在河南濃香型煙區(qū),上部煙葉在常規(guī)采收成熟度的基礎(chǔ)上推遲5?d采收比較合適。凌壽軍等[33]?認(rèn)為上部葉在淀粉含量最大后第6~7天內(nèi)采收,頂葉4~6?片再延長2~3?d?采收,可獲得最佳產(chǎn)質(zhì)量。金文華等[34]對葉齡與煙葉烤后內(nèi)在品質(zhì)和經(jīng)濟性狀的關(guān)系進(jìn)行了研究,認(rèn)為上部葉10~12周齡收烤最適宜。在采收方式上,傳統(tǒng)“早成熟一片采收一片”的上部葉采烤方法易使上部煙葉因營養(yǎng)過剩而導(dǎo)致葉片偏厚,組織緊密,可用性降低,故近年來,各地大力推廣“上部6?片葉一次成熟采收”,對改善煙葉成熟度和葉片結(jié)構(gòu)疏松程度,降低烤后煙葉的淀粉含量,改善上部煙葉香氣質(zhì)及口感,提高香氣量及煙氣濃度,減輕刺激性和雜氣,提高上部煙可用性起到了積極作用[35]。在上部葉一次性成熟采收方面,成熟特征的把握也至關(guān)重要,陳剛等[36]認(rèn)為移栽125?d時采收,煙葉成熟特征明顯,煙葉主脈支脈全白,茸毛脫落,此時是上部煙葉一次性采摘的最佳時間。張樹堂[37]研究認(rèn)為頂部1~3葉葉面綠黃至淡黃,葉面落黃60%~80%,主脈變白2/3以上,葉面黃色程度接近頂4~6葉,栽后120~130?d,葉綠素相對含量(SPAD)為20~30,且頂2葉和頂5葉的葉綠素相對含量(SPAD)沒有顯著差異時,是云南一次性采收上部煙葉最佳的田間成熟度和成熟特征。

2.4?烘烤調(diào)制

烘烤調(diào)制技術(shù)也是影響上部煙可用性的關(guān)鍵因素之一。上部煙葉片厚而結(jié)構(gòu)緊實,淀粉和蛋白質(zhì)含量較高,因此,促使上部葉淀粉和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)充分降解是烘烤調(diào)制的關(guān)鍵,也是提高上部煙可用性的重要途徑。袁黔華等[38]認(rèn)為上部葉烘烤的關(guān)鍵在變黃期,需盡快使煙葉失水變軟,對于組織緊密失水難的煙葉宜采用高溫快烤。張曉遠(yuǎn)等[39]認(rèn)為上部煙葉變黃期干球溫度40~42?℃,濕球溫度37.5?℃,持續(xù)24?h有利于煙葉保持較高的呼吸速率,烤后煙葉中性致香物質(zhì)含量提高,淀粉含量降低。詹軍等[40]認(rèn)為定色前期以1/3?℃/h升溫,后期以1/2?℃/h升溫能明顯提高上部煙葉吸食品質(zhì)。此外,適當(dāng)降低風(fēng)機轉(zhuǎn)速能明顯提高上部煙葉的烘烤質(zhì)量,干球溫度42~47?℃時風(fēng)機轉(zhuǎn)速為1?440?r/min,47~60?℃時960?r/min,60~68?℃時720?r/min可顯著提高大部分煙葉香氣物質(zhì)的含量[41]。

3?展望

影響上部煙可用性的因素很多,國內(nèi)外的專家學(xué)者通過努力已在諸多方面取得了很多研究結(jié)果。然而,影響上部煙可用性的各種因素不是獨立的,它們錯綜復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián),筆者認(rèn)為還需要在以下方面繼續(xù)開展研究和努力:在農(nóng)業(yè)方面,要繼續(xù)加大上部葉可用性方面的研究力度,在不降低中部煙葉質(zhì)量的前提下,以適當(dāng)減少上部煙葉的氮化合物含量尤其是總氮含量作為研究重點,通過良種配良法,進(jìn)行株型、單葉重和單位葉面積重量等方面的調(diào)節(jié)和控制,達(dá)到煙株各部位葉片之間的協(xié)調(diào)平衡,葉片化學(xué)成分之間的協(xié)調(diào)平衡。在工業(yè)方面,針對卷煙工業(yè)企業(yè)上部煙葉庫存量比較大,上部煙葉庫存結(jié)構(gòu)不合理,尤其是上部上等煙庫存比例大,卷煙工業(yè)企業(yè)要加大對上部煙配方使用技術(shù)研究,降低上部煙葉庫存量和庫存結(jié)構(gòu)。工、農(nóng)、商要緊密結(jié)合,工業(yè)企業(yè)明確煙葉可用性的具體指標(biāo)和方向,商業(yè)方面進(jìn)行可用性方面的價格調(diào)控和導(dǎo)向,從而使一些先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)得到及時普及和利用,切實提高烤煙上部煙葉的可用性。

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