李昊 史大全 常兴 周童 张童 李生栋
摘要 为了解不同成熟度鲜烟叶的水分以及组织结构差异，以云烟116与云烟87 为研究对象，探究不同部位不同采收时间烤烟的水分与组织结构差异。结果表明，与云烟87相比，同时期云烟116主脉、叶片以及全叶含水率整体上较高。主脉表皮和木质部厚度均随采收时间的延迟略有增加；
2个品种主脉表皮厚度差异不明显，其中云烟116主脉木质部厚度稍薄。随着采收时间的延迟，栅栏组织厚度变小，海绵组织厚度增大；
与云烟87相比，云烟116栅栏组织较薄，而海绵组织稍厚。
关键词 烤烟；
成熟度；
部位；
含水率；
组织结构
中图分类号 S 572文献标识码 A文章编号 0517-6611（2023）15-0162-04
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.15.040
Study on the Water Content and Tissue Structure Differences of Flue-cured Tobacco with Different Maturity
LI Hao1， SHI Da-quan2， CHANG Xing3 et al
（1.Xuchang Branch of Henan Tobacco Company， Xuchang，Henan 461000;2.Henan Agricultural University， Zhengzhou， Henan 450002;3.Qujing Branch of Yunnan Tobacco Company， Qujing， Yunnan 655000）
Abstract In order to understand the differences of water content and tissue structure of fresh tobacco leaves with different maturity， Yunyan 116 and Yunyan 87 were taken as the research objects to explore the water content and tissue structure differences of flue-cured tobacco in different parts and at different harvesting time. The results showed that compared with Yunyan 87， the moisture content in main veins， whole leaf and leaf blade of Yunyan 116 in the same stage was slightly higher. The thickness of main vein epidermis and xylem increased slightly with the delay of harvest time. There was no obvious difference in the epidermis of main veins between the two cultivars， and the xylem of main veins of Yunyan 116 was thinner. With the delay of harvest time， the thickness of palisade tissue gradually decreased and that of sponge tissue increased. Compared with Yunyan 87， the palisade tissue of Yunyan 116 was thinner and the spongy tissue was thicker.
Key words Flue-cured tobacco;Maturity;Part;Water content;Organization structure
成熟度作為烤烟采收与烘烤工艺制定的重要参考依据，在烟叶生产中发挥着重要作用［1-3］，数十年来国内外学者围绕烤烟采收成熟度开展了大量研究［4-8］。沈平等［9］通过拓展叶片RGB颜色模型图像色彩信息参数建立成熟度判定模型，结果表明不同成熟度的鲜烟叶叶色偏态参数存在显著差异，且不同叶色信息参数随着成熟度的提高呈现不同的变化规律；
叶色偏态参数可以明显提高BPNN模型对鲜烟叶成熟度的判定准确度；
杨睿等［10］通过利用近红外光谱与图像识别技术成功识别了烟叶的成熟度，使得识别正确率达到94.78%；
周康等［11］研究不同成熟度上部叶分切区段的质量特点，结果表明中成熟度烟叶的叶中段和叶基段综合质量优于叶尖段，而高成熟度烟叶叶尖段化学成分整体协调性和感官质量优于叶中段和叶基段；
牛浩等［12］研究了不同成熟度烟叶的抗氧化能力和能量代谢，结果表明低成熟度采后烟叶变黄变褐更缓慢可能与其较高的抗氧化能力和能量代谢水平有关。烤烟含水量与烤烟组织结构是衡量烤烟成熟度的重要因素［13-16］，目前关于不同成熟度烤烟的水分与组织结构的研究鲜见报道。笔者研究不同成熟度烤烟的水分含量与组织结构差异，以期为烤烟的生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2021年在重庆市丰都县太平镇开展，供试烤烟品种为云烟87与云烟116，试验以烤烟的下部叶（4～6位叶）、中部叶（9～11位叶）与上部叶（倒数3～4位叶）为研究对象，烤烟产区海拔在800 m以上。前茬作物为水稻，烟田施氮量按照当地生产技术规程进行。
1.2 试验方法
设置5个小区，各小区植烟量为60～70株，每个小区以采收时间为试验处理，具体见表1。
烤烟的含水率测定用手术刀将叶片与主脉分离，采用杀青烘干法进行称量［17］，组织结构采用石蜡切片法进行［18］。烤烟的成熟度计算使用ENVI 5.3.1软件进行，人为标定好烤烟的成熟度，利用ENVI 5.3.1软件的深度学习模块计算成熟度的占比。烟叶不同成熟区域示意图见图1。
1.3 数据统计与分析
使用ENVI 5.3.1软件计算烤烟成熟度的占比，使用Origin 2021b软件进行绘图，
2 结果与分析
2.1 不同成熟度烤烟成熟区域差异分析
由图2可知，随着采收时间的延迟，2个品种烟叶整体上表现出由欠熟、尚熟为主逐渐向适熟、过熟转化的趋势。下部叶云烟116以尚熟、适熟为主，随着采收时间的延迟，过熟区域占比逐渐增加；
与云烟116相比，云烟87成熟度总体偏低，且随着采收时间的延迟，采收后期烟叶以适熟、过熟为主。中部叶云烟116采收前期（T1、T2）以欠熟、尚熟为主，中期（T3）以尚熟、适熟为主，中后期（T4、T5）以尚熟、适熟为主，表现出典型的烟叶成熟规律；
云烟87中部叶均以欠熟至适熟为主。上部叶与中部叶类似，云烟116上部叶前中期（T1～T3）以尚熟、适熟为主，中后期（T4～T5）逐渐转化为适熟、过熟；
云烟87上部叶在整个试验中都以欠熟、尚熟为主，表现出不易落黄的特点。同时期云烟116的欠熟区域小于云
烟87，但过熟比例高于云烟87，表明云烟116的耐熟性相对较差，因此在生产中需要提高云烟116的采收效率。
2.2 不同成熟度烤烟水分差异
由图3可知，不同采收时期云烟87和云烟116烟叶各部分的含水率存在明显的差异，不同部位烟叶含水率存在明显的差异。就云烟116而言，下部叶主脉含水率随着采收时间的延迟整体上呈现出上升的趋势；
各部位烟叶全叶含水率整体上表现出随采收时间的延迟而下降的趋势。云烟116的主脉、叶片以及全叶含水率整体上均高于云烟87，可知在烘烤过程中云烟116的排湿任务较重；
同一处理同一部位云烟116的主脉含水率与叶片含水率的比值整体上高于云烟87，可知云烟116的主脉占比较高，烘烤过程中需要重点关注主脉的变化。
2.3 不同成熟度烤烟组织结构差异分析
2.3.1 叶片组织结构差异。
由图4可知，随着采收时间的延迟，烟叶栅栏组织厚度整体上呈减小趋势，海绵组织厚度整体上呈增长趋势。不同部位叶片栅栏组织厚度差异明显，上部叶栅栏组织厚度较大，下部叶栅栏组织厚度较小。对于同一部位同一处理，云烟116的栅栏组织厚度小于云烟87，云烟116的海绵组织厚度大于云烟87；
云烟116栅栏组织与海绵组织厚度比小于云烟87，表明云烟116在烘烤过程中水分散失的效率高于云烟87。
2.3.2 主脉组织结构差异。
在烘烤过程中，主脉中的水分一部分会透过主脉表皮散失，另一部分则会沿着维管组织的木质部向支脉转移，再通过次级叶脉到达叶片中。叶片失水主要通过在烤房环境中的蒸腾作用，在微观上取决于叶片的栅栏组织和海绵组织厚度。同时，栅栏组织也是叶片中光合作用最旺盛的部位，一定程度上反映烟叶内含物质的积累情况。不同采收时间云烟116主脉表皮和木质部厚度如图5所示。通过对主脉不同位置进行切片观察发现，不同部位主脉表皮厚度差异较小。同一处理从叶基到叶尖主脉表皮厚度略有下降。在主脉木质部厚度方面，同一处理叶基向叶尖主脉木质部厚度整体上逐渐变小；
在所有部位中，主脉木质部厚度都随着采收时间的延迟整体上有所增加。
此外，也测定了云烟87各处理烟叶主脉表皮和木质部厚度。由图6可知，云烟87不同叶位间主脉表皮厚度差异不明显；
随着采收时间的延迟，各叶位主脉表皮厚度略有增加。同一处理主脉木质部厚度上部叶较大、下部叶较小，且各个部位烟叶主脉木质部厚度随采收时间的延迟整体上呈增加的趋势。同一处理同一部位2个品种烟叶主脉表皮厚度相差不大，差异主要集中在主脉木质部厚度上。与云烟87相比，云烟116各部位烟叶的主脉木质部厚度稍薄，随着采收时间的延迟，中上部叶主脉木质部厚度整体上有所增加。另外，云烟116各部位各处理叶尖处主脉木质部厚度差异较小，表明云烟116的脉络系统更加发达，更有利于烘烤过程中主脉水分的输送。
3 结论与讨论
从不同成熟度叶片成熟区域差异分析角度研究了不同成熟度烟叶的成熟区域占比。结果表明，随着采收时间的延迟，2个品种烟叶从以欠熟、尚熟为主逐渐向适熟、过熟转化，且中下部叶表现更为明显。与云烟87相比，云烟116同时期同部位适熟、过熟区域占比更高。
在不同成熟度主脉含水率、水分类型和组织结构差异上，研究了不同采收时间下各个叶位的含水率分布以及主脉表皮、木质部以及叶片栅栏组织、海绵组织的发育情况。结果表明，与云烟87相比，同时期云烟116烟叶的主脉、叶片、全叶含水率整体上均较高。在主脉表皮厚度上，2个品种不同部位间差异不明显，但随着采收时间的延迟，主脉表皮厚度稍有增加。随着采收时间的延迟，主脉木质部厚度呈增加的趋势。相较于云烟87，云烟116木质部厚度稍薄，但随着采收时间的延迟，中上部叶主脉木质部厚度整体上增加。结合失水特性试验来看，主脉失水速率的差异主要来源于含水率和木质部厚度。在栅栏组织厚度上，上部叶最厚，下部叶最薄。随着采收时间的延迟，栅栏組织厚度变小，海绵组织厚度增大。与云烟87相比，云烟116的栅栏组织稍薄而海绵组织较厚。
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基金项目 云南省烟草公司重点项目（2020530000242007）。
作者簡介 李昊（1991—），男，河南许昌人，助理农艺师，硕士，从事烟叶生产收购组织管理工作。
*通信作者，农艺师，硕士，从事烟叶生产管理工作。
收稿日期 2022-06-30
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