结构优化对铜仁上部烟叶产质量的影响

杨承，艾永锋，鲁博文，宋大江，潘锋华

(贵州省烟草公司 铜仁市公司，贵州 铜仁 554300)

烟草属于茄科的烟草属，作为一种重要的经济作物，对促进我国国民经济发展具有重要作用[1-4]。我国土地面积广阔，有着许多用于种植烟草的土地，在国内不同烟区还有着自己不同风格的特色烟叶[5-8]。区域环境的差异造就具有不同风格特征的烟叶，烤烟的感官质量和外观也因生态环境不同而不同[9-11]。打顶抹杈是烤烟管理的重要环节，是促进烟叶成熟和提高质量的必要措施，因此，要适时打顶抹杈。烤烟栽后在正常情况下50 d左右就会出现花蕾，说明该烟株已经完成生理生长，向生殖生长转变，会优先将营养供给给花蕾，因此，必须除去会消耗烟株大量养分的花蕾和叶芽。顶端花芽优势去除后减少了养分消耗，是烟株改配的重点方向。打顶的原则是确保顶叶开片，植株株型呈腰鼓形状或管形状，同时满足烟草植物不早衰且不贪青晚熟的要求，一般根据开花现蕾的程度，可分为现蕾打顶、初花打顶、盛花打顶。不同的打顶时期对烟叶生长及烟叶内化学成分平衡的影响不同。烤烟云烟87大田着生叶片数25～27片，结合烟区生态环境，保障烤烟优质适产，需对烟株进行结构优化，确定适宜当地的打顶时期和留叶数。

打顶时期和留叶数对烟株生长发育具有显著影响，进而影响烤烟产量和品质。冯吉等[12]研究表明，湖北烟区在海拔1 200 m以下可采取盛花期打顶和留叶20片，在海拔1 200 m以上可采取初花期打顶和留叶18～20片，烤烟可获得较好的产量和品质。和占辉等[13]研究表明，丽江烟区采用初花打顶和留叶22片，烤后烟产值和上等烟比例较高，烟叶外观质量和感官质量较好。邵雪莲等[14]研究表明，赣州烟区选择30%中心花开放期打顶和留叶16片，烤烟可获得较好的产质量。岳耀稳等[15]研究表明，黄山烟区烤烟现蕾打顶和留叶14片可改善烟株农艺性状，提高烟叶外观质量，增加烤烟产值。

前人对打顶时期和留叶数对烤烟产质量的影响研究较多，但铜仁烟区鲜有报道，为此，根据铜仁烤烟生产实际，本试验通过结构优化，研究打顶时期和留叶数对烤烟生长发育及产质量的影响，确定烟株的理想株型，为铜仁烤烟优质上部烟叶生产提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021年5—9月在铜仁市德江县复兴镇(107°55′03.16″ E，28°06′53.34″ N)进行，海拔728 m。地形地貌为山地缓坡，土壤类型为黄壤，质地疏松，肥力中等，地块肥力均匀，轮作类型为玉米-烤烟轮作，前茬作物为玉米，无较重土质病害。烤烟种植行距为1.10 m，株距0.55 m，667 m2移栽1 102株。

1.2 试验设计

采用二因素三水平随机区组设计，二因素为打顶时期和留叶数，打顶时期记为A，三水平为现蕾期(A1)、初花期(A2)、盛花期(A3)；留叶数记为B，三水平为18片(B1)、20片(B2)、22片(B3)，3次重复，其他栽培措施按照铜仁优质烤烟生产技术方案执行。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 植株性状调查

于移栽后90 d，每个小区选择10株具有代表性的烟株，每个处理在同一天之内调查烟株株高、茎围、节距及最大叶、顶叶、倒三叶的长宽，并计算叶片叶面积[16]。

1.3.2 烟叶经济性状

统一按国家42级标准分级，价格按当地收购价格进行计算。统计全部烤后未经储藏的原烟各等级比例、质量；计算产量、均价、产值、上等烟比例、上中等烟比例等。

1.3.3 烟叶外观质量

烟叶外观质量评价方法采用烤烟依据国家标准GB 2635—1992[16]对样品外观质量进行鉴定。采用专家打分的方式，测定的项目包括：颜色、成熟度、叶片结构、油分、身份、色度、叶片组织特征、柔韧性和光泽度等指标，各指标所占权重如表1所示。

表1 上部叶外观质量各项指标所占权重Table 1 Weight of each index of the appearance quality of the upper leaf

1.3.4 烟叶感官质量

烤后上部烟叶感官质量指标主要包括香气质、香气量、余味、柔和度、杂气、刺激性、干燥感和圆润感，并按照“9分制”对各项指标进行打分，按权重进行计算，满分99分。香气质、香气量权重为2.4，余味权重为1.6，柔和度、杂气、刺激性、细腻度、圆润感权重为1。

1.3.5 常规化学成分测定

总糖、还原糖、总氮、钾、氯、烟碱含量按照中华人民共和国烟草行业标准YC/T 159—2002、YC/T 33—1996、YC/T 173—2003、YC/T 153—2001、YC/T 34—1996进行测定。

1.4 数据处理

使用DPS 7.05软件，采用Duncan新复极差法比较不同处理间各种指标之间的差异；使用Origin Pro 8.5进行相关数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 结构优化对烤烟农艺性状的影响

由表2可知，株高为117.46～129.26 cm，A3B1处理株高最低，以A2B2和A3B3处理较高。茎围为9.21～9.96 cm，以A3B3处理最大，其次是A2B2、A1B2处理。现蕾期打顶留叶20、22片的A2B2、A2B3处理烟株节距较大，且显著高于其他处理。现蕾期打顶处理的最大叶面积普遍高于初花期打顶与盛花期打顶(除A3B2外)，其中以A1B2处理最大，为1 475.02 cm2。盛花期和现蕾期打顶处理的顶叶面积显著高于初花期(除A1B1和A3B1外)，其中以A1B2和A3B2处理顶叶面积较大，显著高于其他处理。盛花期和现蕾期打顶处理的倒三叶面积显著高于初花期(除A3B1外)，其中以A3B2和A1B2处理较大。综合来说，烟草植株移栽90 d时，现蕾期打顶并留叶20片时农艺性状表现较好。

表2 不同结构优化处理的烤烟移栽后90 d农艺性状Table 2 Agronomic traits of flue-cured tobacco treated with different structure optimization at 90 days after transplanting

2.2 结构优化对烤烟经济性状的影响

由表3可知，在产量方面，同一打顶时期均表现为随着留叶数的增加而产量显著降低，同一留叶数不同打顶时期处理间产量差异不显著，这说明留叶数对烤烟上部叶的产量具有显著影响，而打顶时期对产量的影响较小；留叶18片的A1B1、A2B1和A3B1等处理产量较高，且3个处理间差异不显著，而与其他处理间差异均显著，其中以A3B1最高，667 m2产量为76.24 kg，其次是A1B1处理。同一打顶时期不同留叶数不同结构优化处理的均价均随留叶数的增加而逐渐减低，留叶18和20片的均价均与留叶22片间差异显著，而留叶18与20片间差异均不显著；同一留叶数不同打顶时期不同结构优化处理的均价间差异均不显著；其中以A2B1处理的均价最高，均价为31.66元·kg-1，其次为A1B1处理。不同结构优化处理的产值与产量的趋势一致，其中以A3B1处理的产值最高，667 m2产值2 388.63元，其次是A1B1处理。不同结构优化处理的上等烟比例与均价的趋势一致，其中以A2B1和A2B2处理的上等烟比例最高，其值分别为64.81%和64.03%。在中上等烟比例方面，同一打顶时期不同留叶数处理均表现为留叶18和20片的中上等烟比例高于留叶22片，但不同结构优化处理间差异均不显著；不同结构优化处理的中上等烟比例以A2B2和A2B1处理较高，其值分别是98.63%和98.55%。综合来看，打顶时期对烤后烟经济性状影响较小，而留叶数为18片时，经济性状较好。

表3 不同结构优化处理的上部烟叶经济性状Table 3 Economic properties of upper tobacco leaves under different structure optimization treatments

2.3 结构优化对烟叶外观质量的影响

由表4可知，在颜色、成熟度、叶片结构、色度方面，A1B2处理得分均高于其他处理，这说明现蕾期打顶留叶20片时对烟叶颜色、成熟度、叶片结构及色度有积极影响。在身份方面，留叶20片时其平均得分高于其他留叶处理。在油分方面，现蕾期打顶留叶18～20片时得分高于其他处理。在叶片组织、柔韧度及光泽度方面，A1B2处理得分均高于其他处理。总体而言，现蕾期打顶并留叶数20片时烟叶外观质量较好。

表4 不同结构优化处理上部烟叶外观质量Table 4 Appearance quality of upper tobacco leaves treated with different structure optimization

2.4 结构优化对烟叶感官质量的影响

由表5可知，A1B3、A2B2和A3B3处理香气质优于其他处理，说明较高水平的留叶数会优于较低留叶数处理。A1B1、A2B1、A3B1和A3B2处理香气量优于其他处理，说明留叶数为18～20片时会显著高于22片留叶数处理。A1B3、A2B2、A3B2和A3B3处理透发性优于其他处理，说明留叶20～22片优于留叶18片。较低水平的留叶数会使杂气评分较高。A2B1处理细腻度优于其他处理。A1B2、A1B3、A2B3和A3B3处理柔和度优于其他处理，说明较高水平的留叶数会使烟叶柔和度评分较高。A1B2处理圆润感、刺激性及余味均优于其他处理，说明现蕾时期打顶且留叶20片时刺激性评分会相应提升。较高水平的留叶数使烟气干燥感较好，评分较高。A1B2处理烟叶感官质量总分最高，为69.10分。总体而言，现蕾期打顶并留叶20片时有利于提升烟叶感官质量。

表5 不同结构优化处理的上部烟叶感官质量Table 5 Sensory quality of upper tobacco leaves treated with different structure optimization

2.5 结构优化对烤烟常规化学物质的影响

由表6可知，在初花期打顶留叶18片和盛花期打顶留叶20片时烟叶总糖含量最高，而初花期打顶留叶18片和20片时烟叶总糖含量相差不大，但显著高于留叶22片；A1B2、A2B1、A2B2与A3B3处理间无显著性差异。同一打顶时期不同留叶数处理均表现为留叶20片时烟碱含量最低，不同结构优化处理以A2B1处理烟碱含量最高，达到3.42%，而以A3B2处理烟碱含量最低，为2.49%；A2B1与A3B3处理间无显著性差异。A2B3处理总氮含量显著高于其他处理。同一打顶时期留叶22片时烟叶钾含量最高，以A2B3处理最高，且显著高于其他处理。A2B2与A2B3处理间氯含量无显著性差异，且显著高于其他处理。在初花期和盛花期打顶时，随着留叶数的增加烟叶两糖比逐渐升高，而在现蕾期则相反；不同结构优化处理以A3B3与A2B3处理烟叶两糖比最大，分别为0.97和0.96。同一打顶时期留叶20片时烟叶糖碱比最高，其次是留叶18片，其中以A3B2与A2B2处理最高，且两处理间差异不显著，而与其他处理间差异均显著。不同结构优化处理以A1B2处理钾氯比最高，为11.92，且显著高于其他处理。综合来看，现蕾期打顶并留叶20片时烟叶化学成分含量相对较高，且协调性较好。

表6 不同结构优化处理的烟叶常规化学成分及协调性Table 6 Conventional chemical composition and coordination of tobacco leaves treated with different structure optimization

3 结论与讨论

近年来，国内逐渐明确了中烟100、NC297、红花大金元等特色品种在当地生态条件下适宜的留叶数量，达到生产优质原料烟叶的目标[17-19]。汤一卒等[20]研究认为，中上等烟叶量和烟叶化学成分是反映烤烟品质的2个主要指标，打顶时期和单株留叶数是影响烤烟品质的主要农艺因素。现蕾和现蕾前打顶留20叶，中上等烟叶率稳定在80%左右，打顶早，留叶数较少时，烟碱和全氮含量较高。含糖量以现蕾打顶处理的较高。早打顶，往往可以提高烟株的钾元素含量。有报道[21-22]认为，封顶打杈后的烟株上部叶有着源与库的作用，不仅贮存了糖类化合物，也增加了碳水化合物的合成能力。因此，未封顶打杈的烟株还原糖含量是不及打顶烟株的。有研究[23-24]表示，封顶打杈可刺激烟株根部，促进根部烟碱合成，再将其运输给叶片，与此同时还抑制了烟碱的降解过程[25]，这也使得烟株最后成熟采收时期获得的烟叶烟碱含量处于较高水平。

打顶时期和留叶数等结构优化措施能改变烟株内物质吸收、合成及转运，影响烤烟个体及群体发育，从而影响烤烟农艺性状、经济性状及外观质量，进而影响烤后烟叶化学成分及协调性和感官质量。本试验发现，对于相同留叶数，随着打顶时期推迟，最大叶面积、顶叶面积和倒三叶面积从现蕾期到初花期呈减小趋势，之后到盛花期有所增大，这和余志虹等[26]研究结果一致。

本试验打顶时期对烤烟经济性状的影响较小，而留叶数对经济性状具有显著影响，不同打顶时期烤烟产量、均价、产值、上等烟比例等经济性状均随留叶数的增加而降低，这是因为留叶数增加，一方面影响烟株个体及叶片发育，另一方面影响烤烟群体结构，进而影响烤烟个体和群体的通风透光，致使叶片营养物质不充实，叶片质量减轻，烟叶产量减少，均价、产值及上等烟比例等经济性状降低。这与邵雪莲等[14-15]研究结果一致。

本试验打顶时期和留叶数等结构优化措施影响烤后烟叶外观质量和感官质量，特别是A1B2处理(现蕾打顶并留叶20片)，这可能是因为适宜的打顶时期和留叶数能促进烟叶充分发育，叶片通风透光较好，叶片充分成熟，烤后烟叶颜色呈橘色，叶片结构疏松度好，色度较深，香气质好，香气量充足，刺激性小，特别是在圆润感、刺激性及余味等方面尤为突出。

本试验打顶时期和留叶数等结构优化措施对烤后烟叶常规化学成分及协调性影响较为显著，在现蕾期打顶，随着留叶数的增加，总糖含量、还原糖含量、糖碱比和钾氯比等指标均呈先增加后减小的趋势，烟碱、总氮、钾、氯含量等均呈先减小后增加的趋势，而两糖比逐渐减小；在初花期打顶，随着留叶数的增加，总糖、还原糖含量逐渐降低，烟碱、总氮含量及钾氯比先降低后升高，钾含量、氯含量、两糖比等指标逐渐升高，而糖碱比先升高后降低；在盛花期打顶，随着留叶数的增加，总糖、还原糖、总氮含量和糖碱比等先升高后降低，烟碱和钾氯比呈先降低后升高，钾和两糖比逐渐升高，这和邵雪莲等[14，26-28]研究结果一致。

综合而言，烟草植株移栽90 d时，现蕾期打顶并留叶20片时农艺性状表现较好，有利于提升烤后烟叶外观质量和感官质量，且烟叶化学成分含量相对较高，且协调性较好。而打顶时期对烤后烟经济性状影响较小，而留叶数为18片时，经济性状较好，其次是留叶20片。根据打顶时期与留叶数互作处理，根据最优适用原则，烟株在现蕾期打顶并留叶20片能提高铜仁烤烟上部叶可用性，值得在生产中推荐应用。