不同施氮量下烟叶的主脉特征和烘烤特性及其关系研究

不同施氮量下烟叶的主脉特征和烘烤特性及其关系研究
作者：魏光华杨鹏白金莹孙光伟杨建春周中宇陈振国
来源：《南方农业学报》2021年第02期
摘要：【目的】研究氮素对烟叶主脉特征、烘烤特性的影响及烟叶主脉特征与烘烤特性的关系，为优化在合理施氮范围内烟叶的烘烤工艺提供理论依据。

【方法】以烤烟品种云烟87上部叶为试验材料，设75 kg/ha（低氮）、105 kg/ha（正常）和135 kg/ha（高氮）3个施氮量处理，研究鲜烟叶主脉水分迁移速率，烘烤过程中烟叶主脉硬度、木质素含量和水分变化，烟叶叶片水分、叶绿素含量及多酚氧化酶（PPO）活性，并统计烤后烟叶经济性状。

【结果】鲜烟叶主脉水分迁移速率表现为低氮<正常<高氮。

在烘烤过程中，低氮烟叶主脉失水较少，其中在定色期（48～96 h）失水速率为0.07%/h，束缚水/自由水比值较大，主脉硬度较小且变化缓慢，木质素含量较低;正常施氮量的烟叶主脉在定色期失水速率为0.22%/h，束缚书/自由水比值、硬度和木质素含量均居中;高氮烟叶主脉失水较多，其中在定色期失水速率为0.35%/h，束缚水/自由水比值较小，主脉硬度较大且变化速率较快，木质素含量较高。

在烘烤过程中，低氮烟叶叶片水分散失较多，其中变黄期（0～48 h）失水速率为0.20%/h，叶绿素降解量为89.47%，降解速率为1.24%/h，表明易烤性较好，PPO活性较高，表明耐烤性较差，烤后烟叶杂色烟比例达12.47%;正常施氮量的烟叶叶片水分散失量居中，变黄期失水速率为0.13%/h，
叶绿素降解量为87.35%，降解速率为1.21%/h，表明易烤性中等，PPO活性居中，表明耐烤性中等，烤后烟叶上等烟率达31.27%;高氮烟叶叶片水分散失较少，其中变黄期失水速率为
0.08%/h，叶绿素降解量为85.64%，降解速率为1.19%/h，表明易烤性较差，PPO活性较低，表明耐烤性较好，烤后烟叶青烟比例达14.50%。

相关分析结果表明，除了高氮烟叶主脉硬度与叶片PPO活性呈显著相关外（P<0.05），其他各施氮量烟叶主脉指标与叶片烘烤特性指标之间均呈极显著相关（P<0.01）。

【结论】氮素对烟叶质地和生理均有显著影响，施氮量为105 kg/ha的烟株，其烟叶主脉发育及保水力均较好，在烘烤过程中主脉调节叶片水分散失效果较好，使烟叶变黄和失水较协调且耐烤，可为适宜施氮范围内不同施氮量烟叶烘烤工艺优化提供参考。

关键词：烟叶;主脉;烘烤特性;施氮量;水分
中图分类号： S572 文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2021）02-0356-09
Abstract：【Objective】The effects of nitrogen on the midrib characteristics and curing characteristics of tobacco leaves and the relationship between the midrib characteristics and curing characteristics of tobacco leaves were studied to provide a theoretical basis for optimizing the curing process of tobacco leaves within a reasonable range of nitrogen application.【Method】The upper leaves of flue-cured tobacco variety Yunyan 87 were used as the test material，three nitrogen application rates were set as 75 kg/ha（low nitrogen），105 kg/ha（normal） and 135 kg/ha（high nitrogen）. The water migration rate of midrib of fresh tobacco leaves， the hardness，lignin content and moisture content of midrib，leaf moisture，chlorophyll content and polyphenol oxidase（PPO）activity during curing were studied，and the economic characters of cured tobacco leaves were counted. 【Result】Water transfer rate of midrib of fresh tobacco leaves： low
nitrogen<normal<high nitrogen. In the curing process，the midrib of low-nitrogen tobacco leaves lost less water，and the rate of water loss in the leaf-drying stage（48-96 h） was 0.07%/h. The ratio of bound water to free water was large，the hardness of midrib was small and changed slowly，and the lignin content was low. The water loss rate of the midrib with normal nitrogen fertilizer was 0.22%/h in the leaf-drying stage. The bound water to free water ratio，hardness and lignin content were all in the middle. The midrib of high-nitrogen tobacco leaves lost more water，and the rate of water loss was 0.35%/h in the leaf-drying stage. The ratio of bound water to free water was smaller， the hardness of midrib was larger and the change rate was faster， and the lignin content was higher. In the curing process，the water loss rate of low-nitrogen tobacco leaves was 0.20%/h in the yellowing stage（0-48 h）. The chlorophyll degradation amount was 89.47%，and the degradation rate was 1.24%/h，indicating that the easy curing potential was good，high PPO activity，indicating that the endurable curing potential was poor. The proportion of variegated tobacco leaves after curing was up to 12.47%. The water loss of normal nitrogen toba-cco leaves was in the middle，and the water loss rate in the yellowing stage was 0.13%/h. The chlorophyll degradation amount was 87.35%，and the degradation rate was 1.21%/h，indicating that the easy curing potential was medium，the activity of
PPO was in the middle，indicating that the endurable curing potential was medium. The rate of superiors tobacco leaves after curing was up to 31.27%. The water loss rate of high-nitrogen tobacco leaves was small， and was 0.08%/h in the yellowing stage. The chlorophyll degradation amount was 85.64%，and the degradation rate was 1.19%/h，indicating easy curing potential was poor，low PPO activity，indicating endurable curing potential was good. The proportion of green tobacco leaves after curing was up to 14.50%. The correlation analysis showed that there was extremely significant correlation between the midrib indexes and the curing characteristic indexes of tobacco leaves
（P<0.01），except that the high nitrogen tobacco leaves，which has significant correlation between the midrib hardness and the PPO activity of leaves（P<0.05）. 【Conclusion】Nitrogen has significant effect on the texture and physiology of tobacco leaves. Under the nitrogen rates of 105
kg/ha，the development of midrib and their water conservation are better. During the curing process，the regulating effect of midrib on leaf water loss is better，thus yellowing and water loss of tobacco leaves are more harmonious and endurable curing potential is good，it can provide reference for the optimization of tobacco curing process with diffe-rent nitrogen application rates in the appropriate range.
Key words： tobacco leaves; midrib; curing characteristics; nitrogen rate; moisture
Foundation item： National Natural Science Foundation of China（41907076）; Support Project of Hubei Company of China National Tobacco Corporation（027Y2019-006）
0 引言
【研究意义】烟叶烘烤特性是指烟叶在烘烤过程中表现出的变黄和脱水特性及其二者协调程度，烘烤特性良好的烟叶失水和变黄协调性较好（王传义等，2009），这些特性在栽培过程中产生，受生态条件、栽培措施、品种和部位等影响（唐经祥等，2001;聂荣帮和唐建文，2002;武圣江等，2019）。

氮素是对烟草品质和产量影响最大的元素（李春俭等，2007），氮肥施用量与烤烟田间发育密切相关，只有在适宜的氮素供应条件下，烟株才能正常发育（李文卿等，2008）;氮素供应过多，烟叶贪青晚熟、大而厚且烤后品质低劣;氮素供应不足，烟株生长缓慢，烟叶明显退黄、小而薄，且烤后薄而轻（胡国松等，2000）。

烟叶去主脉烘烤比整叶烘烤质量差，烤后青杂烟和伤残烟多，化学成分协调性较差，说明烟叶去主脉烘烤易导致水分胁迫，物质转化不充分（焦海湘，2013）。

整叶烘烤过程中，通常因主脉失水不均衡而出现烤后烟叶挂灰及青痕等问题（王涛等，2011;谭方利等，2015），即在调制过程中烟叶主脉影响叶片的水分散失、色素降解和酶活性变化等过程。

不同施氮量下同一品种相同部位的鲜烟叶叶片和主脉外观均差异明显，因此根据不同施氮量下的烟叶特征调整烘烤工艺，改善烟叶在烘烤过程中主脉失水均衡性，从而维持烟叶的失水和变黄协调性，可有效增加烤后烟叶可用性。

【前人研究进展】植物叶脉是叶片水分和营养物质运输的主要通道，也是叶片的骨架，起着支撑叶片的作用（李乐等，2013）。

维管植物疏导组织中含有木质素，木质素含量与植物组织机械强度、硬度、抗倒伏能力和抗旱性密切相关（黄杰恒，2013;汪灿等，2014;秦改花等，
2018）。

烟叶中最明显的叶脉为主脉，主脉是叶脉的主轴，其作为连接叶片与茎的输导组织，是输送水分和无机盐等养料的主干道（魏硕，2018）。

鲜烟叶的水分主要分布于叶片和主脉中，且主脉含水量高于叶片。

烘烤过程中烟叶叶片变黄特性和酶促棕色化反应发生程度与其水分含量密切相关（王传义等，2009），而叶片水分变化除了其自身因素外，还与主脉失水特性有关，烘烤过程中烟叶主脉水分从叶基向叶尖迁移运输，从而延缓叶片的水分散失（魏硕，2018）。

在适宜施氮量下，烟叶田间生长发育良好，烤后烟叶品质较好且主要化学成分较协调;低氮条件下，烟叶在大田后期会出现假熟现象，烤后易出现光滑烟叶;高氮条件下，烟叶难以正常生理成熟，较难调制，烤后青筋和杂色烟比率较高（李文卿等，2010;周玲红等，2018）。

戴勋等（2007）研究发现，不同施氮量下烟叶烘烤特性不同，其中，低氮烟叶易烤性好，耐烤性差;正常施氮量的烟叶易烤性较好，耐烤性好;高氮烟叶易烤性差，耐烤性较好。

【本研究切入点】目前关于施氮量对烟叶主脉特征和烘烤特性的影响以及主脉特征与烟叶烘烤特性的关系研究较少。

【拟解决的关键问题】以不同施氮量下的云烟87上部叶为试验材料，研究鲜烟叶主脉维管束水分迁移速率，以及烘烤过程中烟叶主脉特征与其叶片烘烤特性的关系，从而了解烟叶在烘烤过程中主脉特征对叶片生理生化的影响，为合理施用氮肥及在合理施氮范围内不同施氮量下烟叶的烘烤工艺优化提供理论依据。

1 材料与方法
1. 1 试验地点与材料
试验于2019年在湖北省利川市柏杨镇烟站进行，取样烟田土壤质地为壤土，肥力均匀中等，地势平坦、开阔。

土壤pH 6.67，有机质16.79 g/kg，全氮1.17 g/kg，碱解氮125.41
mg/kg，速效磷16.37 mg/kg，速效钾86.53 mg/kg。

供试品种为云烟87，部位为上部叶（15～16叶位）。

1. 2 试验设计与田间管理
试验共设3个处理：T1，比正常施氮量少施约30%纯氮（75 kg/ha）;T2，正常施氮量（105 kg/ha）;T3，比正常施氮量多施约30%纯氮（135 kg/ha）。

氮肥的60%作基肥，40%作追肥。

正常施氮量处理N∶P2O5∶K2O按1∶0.8∶2.6施用，每公顷施84 kg P2O5、273 kg
K2O和150 kg KH2PO4，行株距为1.2 m×0.5 m。

除施氮处理外，其余田间管理措施按当地优质烟生产规范进行。

采用智能烟叶实验烤箱（杨凌金叶烘烤设备有限公司）按照云烟87正常烘烤工艺进行烘烤，配备高精度数字温湿度传感器，加热采用带不锈钢翅片，功率为3 kW;通风采用变频风机（400 V，0.37 kW），频率50 Hz。

装烟室长×宽×高为1.20 m×1.00 m×1.20 m，每个实验烤箱装10杆烟叶，每杆120片。

将烟叶编竿挂入烤箱内，在烘烤过程关键时间
点（0、24、48、72、96和120 h）取样，以备测定主脉的硬度、木质素含量、自由水和束缚
水含量、含水率，叶片含水率、叶绿素含量和多酚氧化酶（PPO）活性及烤后烟叶经济性状等指标。

1. 3 测定项目及方法
按照行业标准YC/T 31—1996《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》分别测定主脉和叶片含水率。

采用阿贝折射仪法（聂荣帮和唐建文，2002）测定主脉自由水和束缚水含量。

取鲜烟叶第5～6支脉之间的主脉样品，采用ETB-05B激光测径仪（广州一思通电子仪器厂）测定鲜烟叶主脉直径。

采用维管束示踪法研究鲜烟叶主脉水分迁移速率，以质外体染色法（王艳芳等，2015）对其进行染色，并在魏硕等（2017）的方法上略有改进，具体步骤为：用刀片将烟叶叶基部切割平整，然后倒插入浓度为1%的弱酸性品红染液中，对主脉尖部进行检测，当鲜烟叶主脉尖部维管束染成红色时，记录染色时间，并利用尼康D7000数码相机对烟叶进行拍照，对所得图片用Photoshop测定各处理整段主脉长度，再计算水分迁移速率，主脉水分迁移速率=染液从主脉基部到达尖部的距离/染液从主脉基部到达尖部的时间。

采用質构仪测定主脉硬度，参考武圣江等（2010）的方法设定参数。

按照行业标准YC/T 347—2010《烟草及烟草制品中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸洗木质素的测定：洗涤剂法》，用FT122半自动纤维素分析仪测定主脉木质素含量。

采用分光光度计法（邹琦，1995）测定叶绿素含量;采用邻苯二酚氧化分光光度法（王丹等，2008）测定PPO活性;烟叶失水和叶绿素降解的计算参照王行等（2014）的方法。

按照国标GB 2635—1992《烤烟》中的分级标准，统计烤后烟叶等级质量。

Key words： tobacco leaves; midrib; curing characteristics; nitrogen rate; moisture
Foundation item： National Natural Science Foundation of China（41907076）; Support Project of Hubei Company of China National Tobacco Corporation（027Y2019-006）
0 引言
【研究意义】烟叶烘烤特性是指烟叶在烘烤过程中表现出的变黄和脱水特性及其二者协调程度，烘烤特性良好的烟叶失水和变黄协调性较好（王传义等，2009），这些特性在栽培过程中产生，受生态条件、栽培措施、品种和部位等影响（唐经祥等，2001;聂荣帮和唐建文，2002;武圣江等，2019）。

氮素是对烟草品质和产量影响最大的元素（李春俭等，2007），氮肥施用量与烤烟田间发育密切相关，只有在适宜的氮素供应条件下，烟株才能正常发育（李文卿等，2008）;氮素供應过多，烟叶贪青晚熟、大而厚且烤后品质低劣;氮素供应不足，烟株生长缓慢，烟叶明显退黄、小而薄，且烤后薄而轻（胡国松等，2000）。

烟叶去主脉烘烤比整叶烘烤质量差，烤后青杂烟和伤残烟多，化学成分协调性较差，说明烟叶去主脉烘烤易导致水分胁迫，物质转化不充分（焦海湘，2013）。

整叶烘烤过程中，通常因主脉失水不均衡而出现烤后烟叶挂灰及青痕等问题（王涛等，2011;谭方利等，2015），即在调制过程中烟叶主脉影响叶片的水分散失、色素降解和酶活性变化等过程。

不同施氮量下同一品种相同部位的鲜烟叶叶片和主脉外观均差异明显，因此根据不同施氮量下的烟叶特征调整烘烤工艺，改善烟叶在烘烤过程中主脉失水均衡性，从而维持烟叶的失水和变黄协调性，可有效增加烤后烟叶可用性。

【前人研究进展】植物叶脉是叶片水分和营养物质运输的主要通道，也是叶片的骨架，起着支
撑叶片的作用（李乐等，2013）。

维管植物疏导组织中含有木质素，木质素含量与植物组织机械强度、硬度、抗倒伏能力和抗旱性密切相关（黄杰恒，2013;汪灿等，2014;秦改花等，2018）。

烟叶中最明显的叶脉为主脉，主脉是叶脉的主轴，其作为连接叶片与茎的输导组织，是输送水分和无机盐等养料的主干道（魏硕，2018）。

鲜烟叶的水分主要分布于叶片和主脉中，且主脉含水量高于叶片。

烘烤过程中烟叶叶片变黄特性和酶促棕色化反应发生程度与其水分含量密切相关（王传义等，2009），而叶片水分变化除了其自身因素外，还与主脉失水特性有关，烘烤过程中烟叶主脉水分从叶基向叶尖迁移运输，从而延缓叶片的水分散失（魏硕，2018）。

在适宜施氮量下，烟叶田间生长发育良好，烤后烟叶品质较好且主要化学成分较协调;低氮条件下，烟叶在大田后期会出现假熟现象，烤后易出现光滑烟叶;高氮条件下，烟叶难以正常生理成熟，较难调制，烤后青筋和杂色烟比率较高（李文卿等，2010;周玲红等，2018）。

戴勋等（2007）研究发现，不同施氮量下烟叶烘烤特性不同，其中，低氮烟叶易烤性好，耐烤性差;正常施氮量的烟叶易烤性较好，耐烤性好;高氮烟叶易烤性差，耐烤性较好。

【本研究切入点】目前关于施氮量对烟叶主脉特征和烘烤特性的影响以及主脉特征与烟叶烘烤特性的关系研究较少。

【拟解决的关键问题】以不同施氮量下的云烟87上部叶为试验材料，研究鲜烟叶主脉维管束水分迁移速率，以及烘烤过程中烟叶主脉特征与其叶片烘烤特性的关系，从而了解烟叶在烘烤过程中主脉特征对叶片生理生化的影响，为合理施用氮肥及在合理施氮范围内不同施氮量下烟叶的烘烤工艺优化提供理论依据。

1 材料与方法
1. 1 试验地点与材料
试验于2019年在湖北省利川市柏杨镇烟站进行，取样烟田土壤质地为壤土，肥力均匀中等，地势平坦、开阔。

土壤pH 6.67，有机质16.79 g/kg，全氮1.17 g/kg，碱解氮125.41
mg/kg，速效磷16.37 mg/kg，速效钾86.53 mg/kg。

供试品种为云烟87，部位为上部叶（15～16叶位）。

1. 2 试验设计与田间管理
试验共设3个处理：T1，比正常施氮量少施约30%纯氮（75 kg/ha）;T2，正常施氮量（105 kg/ha）;T3，比正常施氮量多施约30%纯氮（135 kg/ha）。

氮肥的60%作基肥，40%作追肥。

正常施氮量处理N∶P2O5∶K2O按1∶0.8∶2.6施用，每公顷施84 kg P2O5、273 kg
K2O和150 kg KH2PO4，行株距为1.2 m×0.5 m。

除施氮处理外，其余田间管理措施按当地优质烟生产规范进行。

采用智能烟叶实验烤箱（杨凌金叶烘烤设备有限公司）按照云烟87正常烘烤工艺进行烘烤，配备高精度数字温湿度传感器，加热采用带不锈钢翅片，功率为3 kW;通风采用变频风机（400 V，0.37 kW），频率50 Hz。

装烟室长×宽×高为1.20 m×1.00 m×1.20 m，每个实验烤箱装10杆烟叶，每杆120片。

将烟叶编竿挂入烤箱内，在烘烤过程关键时间
点（0、24、48、72、96和120 h）取样，以备测定主脉的硬度、木质素含量、自由水和束缚
水含量、含水率，叶片含水率、叶绿素含量和多酚氧化酶（PPO）活性及烤后烟叶经济性状等指标。

1. 3 测定项目及方法
按照行业标准YC/T 31—1996《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》分别测定主脉和叶片含水率。

采用阿贝折射仪法（聂荣帮和唐建文，2002）测定主脉自由水和束缚水含量。

取鲜烟叶第5～6支脉之间的主脉样品，采用ETB-05B激光测径仪（广州一思通电子仪器厂）测定鲜烟叶主脉直径。

采用维管束示踪法研究鲜烟叶主脉水分迁移速率，以质外体染色法（王艳芳等，2015）对其进行染色，并在魏硕等（2017）的方法上略有改进，具体步骤为：用刀片将烟叶叶基部切割平整，然后倒插入浓度为1%的弱酸性品红染液中，对主脉尖部进行检测，当鲜烟叶主脉尖部维管束染成红色时，记录染色时间，并利用尼康D7000数码相机对烟叶进行拍照，对所得图片用Photoshop测定各处理整段主脉长度，再计算水分迁移速率，主脉水分迁移速率=染液从主脉基部到达尖部的距离/染液从主脉基部到达尖部的时间。

采用质构仪测定主脉硬度，参考武圣江等（2010）的方法设定参数。

按照行业标准YC/T 347—2010《烟草及烟草制品中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸洗木质素的测定：洗涤剂法》，用FT122半自动纤维素分析仪测定主脉木质素含量。

采用分光光度计法（邹琦，1995）测定叶绿素含量;采用邻苯二酚氧化分光光度法（王丹等，2008）测定PPO活性;烟叶失水和叶绿素降解的计算参照王行等（2014）的方法。

按照国标GB 2635—1992《烤烟》中的分级标准，统计烤后烟叶等级质量。

Key words： tobacco leaves; midrib; curing characteristics; nitrogen rate; moisture
Foundation item： National Natural Science Foundation of China（41907076）; Support Project of Hubei Company of China National Tobacco Corporation（027Y2019-006）
0 引言
【研究意义】烟叶烘烤特性是指烟叶在烘烤过程中表现出的变黄和脱水特性及其二者协调程度，烘烤特性良好的烟叶失水和变黄协调性较好（王传义等，2009），这些特性在栽培过程中产生，受生态条件、栽培措施、品种和部位等影响（唐经祥等，2001;聂荣帮和唐建文，2002;武圣江等，2019）。

氮素是对烟草品质和产量影响最大的元素（李春俭等，2007），氮肥施用量与烤烟田间发育密切相关，只有在适宜的氮素供应条件下，烟株才能正常发育（李文卿等，2008）;氮素供应过多，烟叶贪青晚熟、大而厚且烤后品质低劣;氮素供应不足，烟株生长缓慢，烟叶明显退黄、小而薄，且烤后薄而轻（胡国松等，2000）。

烟叶去主脉烘烤比整叶烘烤质量差，烤后青杂烟和伤残烟多，化学成分协调性较差，说明烟叶去主脉烘烤易导致水分胁迫，物质转化不充分（焦海湘，2013）。

整叶烘烤过程中，通常因主脉失水不均衡而出现烤后烟叶挂灰及青痕等问题（王涛等，2011;谭方利等，2015），即在调制过程中烟叶主脉影响叶片的水分散失、色素降解和酶活性变化等过程。

不同施氮量下同一品种相同部位的鲜烟叶叶
片和主脉外观均差异明显，因此根据不同施氮量下的烟叶特征调整烘烤工艺，改善烟叶在烘烤过程中主脉失水均衡性，从而维持烟叶的失水和变黄协调性，可有效增加烤后烟叶可用性。

【前人研究进展】植物叶脉是叶片水分和营养物质运输的主要通道，也是叶片的骨架，起着支撑叶片的作用（李乐等，2013）。

维管植物疏导组织中含有木质素，木质素含量与植物组织机械强度、硬度、抗倒伏能力和抗旱性密切相关（黄杰恒，2013;汪灿等，2014;秦改花等，2018）。

烟叶中最明显的叶脉为主脉，主脉是叶脉的主轴，其作为连接叶片与茎的输导组织，是输送水分和无机盐等养料的主干道（魏硕，2018）。

鲜烟叶的水分主要分布于叶片和主脉中，且主脉含水量高于叶片。

烘烤过程中烟叶叶片变黄特性和酶促棕色化反应发生程度与其水分含量密切相关（王传义等，2009），而叶片水分变化除了其自身因素外，还与主脉失水特性有关，烘烤过程中烟叶主脉水分从叶基向叶尖迁移运输，从而延缓叶片的水分散失（魏硕，2018）。

在适宜施氮量下，烟叶田间生长发育良好，烤后烟叶品质较好且主要化学成分较协调;低氮条件下，烟叶在大田后期会出现假熟现象，烤后易出现光滑煙叶;高氮条件下，烟叶难以正常生理成熟，较难调制，烤后青筋和杂色烟比率较高（李文卿等，2010;周玲红等，2018）。

戴勋等（2007）研究发现，不同施氮量下烟叶烘烤特性不同，其中，低氮烟叶易烤性好，耐烤性差;正常施氮量的烟叶易烤性较好，耐烤性好;高氮烟叶易烤性差，耐烤性较好。

【本研究切入点】目前关于施氮量对烟叶主脉特征和烘烤特性的影响以及主脉特征与烟叶烘烤特性的关系研究较少。

【拟解决的关键问题】以不同施氮量下的云烟87上部叶为试验材料，研究鲜烟叶主脉维管束水分迁移速率，以及烘烤过程中烟叶主脉特征与其叶片烘烤特性的关系，从而了解烟叶在烘烤过程中主脉特征对叶片生理生化的影响，为合理施用氮肥及在合理施氮范围内不同施氮量下烟叶的烘烤工艺优化提供理论依据。

1 材料与方法
1. 1 试验地点与材料
试验于2019年在湖北省利川市柏杨镇烟站进行，取样烟田土壤质地为壤土，肥力均匀中等，地势平坦、开阔。

土壤pH 6.67，有机质16.79 g/kg，全氮1.17 g/kg，碱解氮125.41
mg/kg，速效磷16.37 mg/kg，速效钾86.53 mg/kg。

供试品种为云烟87，部位为上部叶（15～16叶位）。

1. 2 试验设计与田间管理
试验共设3个处理：T1，比正常施氮量少施约30%纯氮（75 kg/ha）;T2，正常施氮量（105 kg/ha）;T3，比正常施氮量多施约30%纯氮（135 kg/ha）。

氮肥的60%作基肥，40%作追肥。

正常施氮量处理N∶P2O5∶K2O按1∶0.8∶2.6施用，每公顷施84 kg P2O5、273 kg
K2O和150 kg KH2PO4，行株距为1.2 m×0.5 m。

除施氮处理外，其余田间管理措施按当地优质烟生产规范进行。

采用智能烟叶实验烤箱（杨凌金叶烘烤设备有限公司）按照云烟87正常烘烤工艺进行烘烤，配备高精度数字温湿度传感器，加热采用带不锈钢翅片，功率为3 kW;通风采用变频风机（400 V，0.37 kW），频率50 Hz。

装烟室长×宽×高为1.20 m×1.00 m×1.20
m，每个实验烤箱装10杆烟叶，每杆120片。

将烟叶编竿挂入烤箱内，在烘烤过程关键时间点（0、24、48、72、96和120 h）取样，以备测定主脉的硬度、木质素含量、自由水和束缚水含量、含水率，叶片含水率、叶绿素含量和多酚氧化酶（PPO）活性及烤后烟叶经济性状等指标。

1. 3 测定项目及方法
按照行业标准YC/T 31—1996《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》分别测定主脉和叶片含水率。

采用阿贝折射仪法（聂荣帮和唐建文，2002）测定主脉自由水和束缚水含量。

取鲜烟叶第5～6支脉之间的主脉样品，采用ETB-05B激光测径仪（广州一思通电子仪器厂）测定鲜烟叶主脉直径。

采用维管束示踪法研究鲜烟叶主脉水分迁移速率，以质外体染色法（王艳芳等，2015）对其进行染色，并在魏硕等（2017）的方法上略有改进，具体步骤为：用刀片将烟叶叶基部切割平整，然后倒插入浓度为1%的弱酸性品红染液中，对主脉尖部进行检测，当鲜烟叶主脉尖部维管束染成红色时，记录染色时间，并利用尼康D7000数码相机对烟叶进行拍照，对所得图片用Photoshop测定各处理整段主脉长度，再计算水分迁移速率，主脉水分迁移速率=染液从主脉基部到达尖部的距离/染液从主脉基部到达尖部的时间。

采用质构仪测定主脉硬度，参考武圣江等（2010）的方法设定参数。

按照行业标准YC/T 347—2010《烟草及烟草制品中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸洗木质素的测定：洗涤剂法》，用FT122半自动纤维素分析仪测定主脉木质素含量。

采用分光光度计法（邹琦，1995）测定叶绿素含量;采用邻苯二酚氧化分光光度法（王丹等，2008）测定PPO活性;烟叶失水和叶绿素降解的计算参照王行等（2014）的方法。

按照国标GB 2635—1992《烤烟》中的分级标准，统计烤后烟叶等级质量。

Key words： tobacco leaves; midrib; curing characteristics; nitrogen rate; moisture
Foundation item： National Natural Science Foundation of China（41907076）; Support Project of Hubei Company of China National Tobacco Corporation（027Y2019-006）
0 引言
【研究意义】烟叶烘烤特性是指烟叶在烘烤过程中表现出的变黄和脱水特性及其二者协调程度，烘烤特性良好的烟叶失水和变黄协调性较好（王传义等，2009），这些特性在栽培过程中产生，受生态条件、栽培措施、品种和部位等影响（唐经祥等，2001;聂荣帮和唐建文，2002;武圣江等，2019）。

氮素是对烟草品质和产量影响最大的元素（李春俭等，2007），氮肥施用量与烤烟田间发育密切相关，只有在适宜的氮素供应条件下，烟株才能正常发育（李文卿等，2008）;氮素供应过多，烟叶贪青晚熟、大而厚且烤后品质低劣;氮素供应不足，烟株生长缓慢，烟叶明显退黄、小而薄，且烤后薄而轻（胡国松等，2000）。

烟叶去主脉烘烤比整叶烘烤质量差，烤后青杂烟和伤残烟多，化学成分协调性较差，说明烟叶去主脉烘烤易导致水分胁迫，物质转化不充分（焦海湘，2013）。

整叶烘烤过程中，通常因主脉失水不均衡而出现烤。