阅读说明：本技术 一种在遮光环境内用水养熟烟叶的调制方法 (Blending method for curing tobacco leaves by water in shading environment ) 是由 刘奕平 陈德清 何健 游连蔚 吴志高 方正华 黄鹤鸣 林先塔 胡兴川 叶庄钦 杨 于 2019-10-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种在遮光环境内用水养熟烟叶的调制方法,其特征在于,遮光和水养协同进行；遮光即把田间生长的烟株在其根部或茎杆割断后集中在遮光环境内,阻止烟叶光合作用；水养即把烟株割断后的断口端浸入水中,为烟株提供充足水分,维持烟叶成熟过程的生理代谢；直到烟叶成熟度达到工艺成熟要求时再进行后续的调制、干制加工。本发明能对烟株上着生的烟叶在抑制光合作用的同时保持生命活力,使烟叶的物理和生物化学变化向有利于提升品质的方向转化,提高烟叶成熟度,尤其使上部烟叶的叶片结构更加疏松、柔软,提高工业可用性,达到防灾、减灾、保质、稳收的目的。(The invention discloses a method for preparing water-cured tobacco leaves in a shading environment, which is characterized in that shading and water curing are carried out in a synergistic manner; shading, namely, the tobacco plants growing in the field are concentrated in a shading environment after the roots or stems of the tobacco plants are cut off, so that the photosynthesis of the tobacco leaves is prevented; the water culture is to immerse the cut fracture end of the tobacco plant into water to provide sufficient water for the tobacco plant and maintain the physiological metabolism of the tobacco leaf in the mature process; and performing subsequent modulation and drying processing until the maturity of the tobacco leaves meets the process maturity requirement. The invention can keep the life activity of the tobacco leaves growing on the tobacco plants while inhibiting photosynthesis, convert the physical and biochemical changes of the tobacco leaves to the direction beneficial to improving the quality, improve the maturity of the tobacco leaves, particularly ensure that the leaf structure of the upper tobacco leaves is looser and softer, improve the industrial availability and achieve the purposes of disaster prevention, disaster reduction, quality guarantee and stable harvest.)

一种在遮光环境内用水养熟烟叶的调制方法

技术领域

本发明属于烟草采收、调制技术领域，具体涉及烟叶成熟度技术。

背景技术

人工种植的烟草类型根据调制方法分为烤烟、晾晒烟(主要有白肋烟、香料烟)等，其调制过程都是烟叶内部的物理和生物化学变化伴随脱水干燥的过程。烟叶调制过程从田间采收(或收割)鲜烟(Raw)开始到叶片干燥结束，其关键技术是烟叶成熟度(Maturity)。

公知的烟叶成熟度定义是指调制后烟叶的成熟程度，是烟叶在外观特征上表达内部的物理和生物化学变化符合卷烟加工要求和满足吸食者需要的程度或状态，是调制后烟叶所达到的状态与理想状态的接近程度。

随着成熟度的提高，烟叶内在质量逐渐改善，表现在香气质由差变好、香气量逐渐增加、杂气逐渐减少、刺激性逐渐降低、填充能力逐渐增加、燃烧性逐渐趋强、各种化学成分更趋协调。烟叶内在质量可以用外观特征进行判定和评价，已公开的烟叶技术标准、文献都阐明，调制后达到理想状态的成熟(ripe)烟叶主要外观特征是：叶片结构更加疏松(openleaf structure)、柔软(fleshy)；油分更多(rich in oil)；色度更浓(deep colorintensity)；更有弹性和伸展性(spready)。

烟叶内部的物理和生物化学变化在外观特征上表现出来的变化过程就是烟叶的成熟过程。烟叶在田间采收(或收割)前的成熟度称田间成熟度；烟叶在调制过程的成熟度称调制成熟度。田间成熟度和调制成熟度是承上启下的、连续的、渐变的过程。烟叶成熟过程如下：

烟叶通过光合作用制造有机物，通过呼吸作用分解转化有机物，并产生能量供其生命活动需要，这就是植物的新陈代谢，支撑着烟叶的生命进程。在烟叶生长的旺盛时期，有机物的合成量大于消耗量，此时期的烟叶处在干物质积累阶段。随着烟叶生命进程到达某个时期，有机物合成量和消耗量基本持平，这时烟叶体内干物质积累量达到高峰。通常把田间烟叶干物质积累量达到高峰时称生理成熟(mature)。生理成熟的烟叶干物质成分是以淀粉和蛋白质类物质为主。淀粉是烟叶香气物质产生的前体物质之一，但淀粉本身是不利于香吃味的成分；蛋白质是影响烟叶香吃味的重要物质，无论过多或过少都不利于吸食。受现有的烟叶调制设备和技术的限制，生理成熟期的烟叶很难调制出令人满意的质量。

生理成熟期以后，随着烟叶光合作用减弱，有机物合成量开始少于呼吸消耗的量，于是烟叶的干物质积累出现负增长，烟叶生命进入衰老期。在这个时期，烟叶内的淀粉和蛋白质不断降解，烟叶的颜色逐渐变黄，符合调制工艺(即调制设备和调制技术所能实现的理想状态)的需要，这个时期称为田间工艺成熟期。

达到田间工艺成熟的烟叶经采收(或收割)后进入调制阶段。在调制初期的一段时间内(主要在变黄期)，烟叶活体进行饥饿代谢，淀粉继续大量分解，蛋白质降解到符合吸食需要的范围，糖、氨基酸和一些有机酸、低级脂肪酸等有利于烟叶香吃味的物质积累、转化、缩合。最后，烟叶内部的物理和生物化学变化达到符合吸食的最理想状态并干燥固定，实现这种变化的烟叶才是调制后成熟(ripe)的烟叶。营养积累充足的烟叶(主要是上部叶)在田间成熟度和调制成熟度都达到十分理想的状态时可生产出完熟(mellow)烟叶。在生产实际中，虽然完熟烟叶数量不多，但代表着烟叶成熟度技术的掌握水平。营养积累不足且呼吸代谢消耗过度的烟叶则可能生产出过熟(over-ripe)烟叶；营养积累不足的下部烟叶还可能表现出假熟特征(Prematurity)。过熟和假熟烟叶的各项质量指标都不如成熟烟叶。

从上述烟叶成熟过程来看，在生态环境、品种和生产技术等各种条件都适宜的情况下，烟叶内部的物理和生物化学变化应该能够达到最理想的状态，包括优良的物理性状、协调的化学成分、令人愉悦的烟气等都达到吸食者要求。但是，农业生产受许多客观因素限制，在气候条件、烟叶营养状况、调制设备、轮作制度和生产组织管理等方面都存在种种不如人意的因素，使烟叶成熟度很难达到理想状态，烟叶成熟不够的问题普遍存在。

在田间阶段成熟不够而采收的鲜烟(Raw)主要包括生青(Crude)、不熟(immature)、欠熟(unripe)、生理成熟(mature)、尚熟或近熟(under-ripe)。这些主要由以下因素产生：

1.由于烟叶生产的各种灾害时常发生，包括洪涝、干旱、风暴、冰雹、极端的高温日灼或低温冻害等气象灾害造成烟叶不能正常成熟；除气象灾害外，各种病害发生时也造成烟叶不能正常成熟。

2.满足烟叶田间正常成熟的理想气温在24－25℃。即使较轻度的高温(如气温高于30℃)或较轻度的低温(如气温低于17℃)也明显影响烟叶在田间阶段的成熟状态。

3.由于轮作安排，当烟草后作作物栽种时节来临时，不得不把田间成熟不够的烟叶提前采收。

4.由于烤房容量是基本固定的，当田间成熟烟叶采收数量满足不了烤房容量要求时，不得不把田间其它成熟不够的烟叶提前采收。

5.当烟叶积累的营养不协调或过剩或不足时很难使烟叶在田间生长阶段达到理想的成熟状态。

6.当烟叶采收人员对烟叶成熟度掌握不准时，错误地把成熟不够的烟叶提前采收。

在调制阶段成熟不够而生产出来的调制叶(Cured)主要包括死青(Fire-killed)、青色(Green)、微带青(Greenish)、光滑(Slick)、纸质叶(Papery)、杂色叶(Variegated)、杂色褐红(Variegated Dark Red)、杂色烤红(Variegated Red or Scorched)等，这些主要由以下因素产生：

1.在田间生长阶段达不到工艺成熟状态的烟叶进入调制阶段很难实现理想的成熟状态。

2.即使在田间生长阶段达到工艺成熟状态的烟叶，进入调制阶段如果调制不当也会出现调制后熟不够的问题。生长发育正常、营养协调、采收达到成熟要求的烟叶，如果调制设备不良或调制工艺技术出现失误，也不能使烟叶进行正常的生物化学变化，同样不可能生产出成熟的烟叶。调制设备不良主要是升温与控温、保湿与排湿存在问题；调制工艺技术出现失误主要是由于烤房温湿度的调控与烟叶内部的物理和生物化学变化状态和失水状态不协调。

调制阶段成熟不够的主要根源是调制初期烟叶活性变差、生理代谢出现障碍，这是比较复杂的、需要实际操作经验的技术。

采收方法对烟叶成熟度影响很大。不论哪种类型的烟草，公知的采收方法有鲜烟叶片采收、全株带茎砍收和上部叶带茎砍收三种。鲜烟叶片采收是把田间烟株茎杆上着生的烟叶叶片采摘下来，存在操作过程中容易出现损伤、堆闷窒息、部分叶片组织过早失水等问题，使烟叶活性变差而影响生物化学变化的正常进行；全株带茎砍收的烟叶各部位成熟度不一致，调制后的烟叶均匀度(Uniformity)较差、较多混色(Mixed color)和破损(Injury)；上部叶带茎砍收虽然使烟叶调制后的质量得到一定程度的改善，但对于烤烟(Flue-cured)调制过程需要消耗更多的燃料和更多的烘烤时间。

如上所述，农业生产受许多客观因素限制，使烟叶成熟度很难达到理想状态。在实际生产中，烟叶成熟不够的问题普遍存在，尤其是上部烟叶成熟度差、结构僵硬，影响烟叶的工业可用性。

发明内容

本发明所公开的一种在遮光环境内用水养熟烟叶的调制方法，其目的是提供一种在烟株收割后有利于烟叶继续成熟的调制方法，从而弥补田间烟叶成熟不够的缺陷，提高烟叶调制成熟度。

本发明所采用的技术方案是：

一种在遮光环境内用水养熟烟叶的调制方法，技术关键点是遮光和水养协同进行；遮光即把田间生长的烟株在其根部或茎杆割断后集中在遮光环境内，阻止烟叶光合作用；水养即把烟株割断后的断口端浸入水中，为烟株提供充足水分，维持烟叶成熟过程的生理代谢；使烟叶成熟过程的物理和生物化学变化向有利于提升品质的方向转化，直到烟叶成熟度达到工艺成熟要求时再进行后续的调制、干制加工。

在本发明的技术方案中，要掌握以下条件和方法：

1.判断烟叶在田间是否具备正常成熟条件

田间生长的烟株在进入成熟期后，在正常情况下烟叶由下至上依次成熟，因此中部以下的烟叶通常比上部烟叶更具备田间成熟条件。对于中部以下的烟叶，建议留在田间直到成熟时再采收。只有在预知灾害风险来临(如天气预报的灾害警报)或其它限制烟叶正常成熟的不利因素(如后作作物的栽种时节、劳动用工、技术和设备等的限制或病害初发且即将暴发)无法避免时，才不得不把田间成熟不够的烟株提前收割。

2.烟株收割方法

通常适宜收割的烟株叶片数在12片以内，以6－10片为佳，叶片数越多，烟叶外观均匀性越差。

烟株割断位置在根系至着生叶片的茎杆之间，可以包含地下部分根系割断烟株，也可以只割断地上部分烟株。

最简单方便的操作方法是把烟株茎杆靠近地表的基部割断。

3.遮光和水养的方法

遮光和水养的调制场所按照烟株在田间的生长位置就近设置，尽可能缩短割断后的烟株搬运距离，减少烟叶损伤。

最常用的方法是在种植烟草的田间的一条或数条垄沟内灌有水；把周围生长的烟株在其根部或茎杆割断后移入并立于垄沟内；把烟株割断后的断口端浸入水中；并在烟株上方覆盖遮光物。

遮光和水养烟叶的调制场所也可以在室内、或库房内、或有顶棚的生产场所；或在田间地头的沟、或坎、或渠、或树林、或竹林里的荫凉处。也可以直接在田间生长的烟株上方覆盖遮光物并提供烟株根际土壤相对持水量达饱和状态，实现遮光水养的条件。

遮光物在阻止烟叶光合作用的同时，对烟叶避免雨淋、风吹、极端的高温或低温及各种灾害的影响或伤害等也起到防护作用，有利于保持烟株生命活力。

遮光物的材料可以用不透光的黑膜或足够密的黑网或不透光的板材。这些材料的遮光率在70％以上就能极大降低烟叶的光合作用强度，但在晴朗的强日照天气下，遮光率越高越好。

收割的烟株必须尽快置于遮光环境内，并尽快把断口端浸入水中，才能在烟株收割后烟叶蒸腾量减少、水分输送动力不足的情况下为烟株提供充足水分，保持烟叶生命活力，维持烟叶活体生理代谢机能。水可以是流动的状态，也可以是相对静止的状态，视条件便利而定。所用的水必须是洁净的水，可以在水中加入有利于调节烟叶生理代谢活动的物质，比如，用

木灰水溶液等可以调节烟株体内PH值，已公开的技术表明用乙烯利水剂可以对烟叶催熟等。

4.叶片采摘时机和方法

对于需要采摘叶片进行后续调制、干制的烟叶，在遮光水养后烟叶成熟度达到后续调制工艺成熟要求时再采摘叶片。对于营养积累正常的烤烟，一般在遮光水养后5天左右采摘叶片，具体视烟叶成熟情况灵活掌握。比如，成熟度较好的烟叶宜在遮光水养后5天内采摘；成熟度不够的烟叶宜在遮光水养5天后采摘。对于田间营养积累不良的烟叶如果遮光水养的时间过长(比如超过8天)，会使烟叶因呼吸代谢内含物消耗过度而过熟(over-ripe)，容易产生氧化叶(黑糟烟)(Oxidized)。

烤烟、白肋烟、香料烟的叶片采摘方法与普通田间采摘方法一样。

6.叶片采摘后的调制方法

对于烤烟，叶片采摘后要尽快装入烤房中烘烤。烘烤起始温度应在38℃－42℃，具体温度视烟叶品种特性和鲜烟状况而定。需要注意的是，“低温慢变黄”(指起始温度低于38℃、时间超过10小时)会使烟叶因呼吸代谢内含物消耗过度而过熟，容易产生氧化叶(黑糟烟)。其它调制方法与一般的方法相同。

本发明的技术优点在于：

1.可以在气象灾害来临前或病害暴发前提前收获烟叶，并且把烟株集中覆盖遮光物(如膜、网、板等)，在遮光水养的同时，又对烟叶在遇到暴雨、洪涝、干旱、风暴、冰雹、极端的高温日灼或低温冻害等灾害时起到防护作用。尤其是中、上部烟叶在重量、质量、价值的占比很大，一旦遭受灾害损失十分惨重，应用本发明可以达到防灾、减灾、保质、稳收的目的。

2.可以在遮光水养的环境内创造更稳定的温度和湿度条件，有利于保持收割后烟株的生命活力，维持烟叶成熟过程的生理代谢，弥补鲜烟田间成熟度不够的缺陷，使调制后烟叶的成熟度状态更接近理想状态，调制后烟叶叶片结构更加疏松、柔软，色泽均匀度(Uniformity)更好，尤其对田间成熟较好的上部烟叶，经过遮光水养后可以产出完熟(mellow)特征烟叶，显著提高上部烟叶的可用性。

3.可以改善鲜烟的物理性状，使烟叶质地由生长在田间时比较“脆”和“硬”的性状经过遮光水养后变得更加柔软，叶片在采摘和搬运过程中不易出现损伤，健全叶(Sound)更多，显著减少青痕、杂色、残伤烟叶的产出比例。

4.可以改善烤烟的烘烤特性，提高烟叶易烤性，烤后烟叶不容易出现含青、光滑、平滑、僵硬等特征。

5.由于烟叶烘烤起始温度较高，加快了烟叶的排湿定色时间，可以相应缩短1－2天烘烤时间，节省燃料，提高烤房利用率。

6.可以提前收获烟叶，在烟叶保质、稳收的同时，有利于烟叶后作作物提早栽种，提高农业综合效益。

附图说明

图1为田间生长的烟株示意图；

图2为把烟株砍下集中在一处遮光水养示意图。

具体实施方式

附图是在遮光环境内用水养熟烟叶的示意图，仅显示烟株集中一处的调制场所设置方法。在实际应用中，可以依烟株在田间的生长位置就近分别重复设置，尽可能缩短烟株搬运距离，减少烟叶损伤。

实施例1：

1990年6月2日，在福建省漳平市赤水乡田头村，一块种植G80品种烟田的后作计划用于杂交水稻制种。由于杂交水稻制种的父本必须提前插秧，才能确保在扬花期与母本一致，而此时烟叶田间成熟度与正常采收的成熟度差距很大。因此，农民在勉强采收一部分中部叶后准备把剩余6－10片烟叶的烟株清除废弃。为了减少废弃损失，开展了以下6个处理试验：

01)烟株在割断部分根系后带土移入小水沟里水养；

02)烟株在割断部分根系后带土移入小水沟里水养，并用黑色塑料薄膜包裹烟株遮光；

03)烟株在其茎杆基部割断后断口端***水沟中水养；

04)烟株在其茎杆基部割断后断口端***水沟中水养；并用黑色塑料薄膜包裹烟株遮光；

05)烟株在其茎杆基部割断后搬运到一间阴暗的瓦房内，靠墙直立放置；

06)烟株在其茎杆基部割断后搬运到一间阴暗的瓦房内，其茎杆断口端***盛有浓度为1％硬碱(一种土碱，主要成分为碳酸钾)水溶液的水盆中，靠墙直立放置。

试验期间的天气连续阴雨，空气湿度较大；水沟里的水为自然流动的山泉水和雨水；气温在20－32℃之间。

1990年6月9日，对以上6个处理的烟叶全部采摘装烤，烤房为土陶火管气流自然上升式5层挂烟档梁的小烤房。观察过程情况和烘烤结果如下：

1.烟叶生命状态：01)、03)、05)处理的烟叶在砍(挖)后5个小时左右开始出现部分叶片萎蔫；01)、03)处理的烟叶在每天早上恢复正常生命状态，午后再现不同程度萎蔫；05)处理的烟叶不论昼夜都表现为持续萎蔫；02)、04)、06)处理的烟叶生命状态正常。

2.烟叶落黄状态：01)、02)、03)、04)处理的烟叶在第3天叶片开始由下至上依次落黄，到采摘时仅剩顶叶3－4片叶色较青；05)处理的烟叶在第3天叶片开始落黄，但没有明显的层次规律，到采摘时部分烟叶枯萎有褐色斑块；06)处理的烟叶上下叶色较一致，落黄较慢，到采摘时落黄程度不如其它处理。

3.烟叶烘烤质量：02)、04)、06)处理的烟叶表现为叶片薄、小花片至糟片较多，06)处理的烟叶均匀性稍好于02)、04)处理；01)、03)、05)处理的烟叶表现为叶片薄、青杂烟多，以05)处理的烟叶质量最差。

4.试验结论：烟株必须在遮光和水养同时具备的条件下，才能更好地保持烟叶生命活力；由于当时烟叶普遍营养不良，试验烟叶虽然经过7天遮光水养弥补田间成熟不够的缺陷，减少废弃损失，但烟叶变薄，产量低。因此，本发明适用于田间营养积累充足的烟叶。

实施例2：

为了解决近年来上部烟叶成熟不够、可用性差、市场滞销的问题，2019年6月8日，在福建省漳平市赤水乡赤水村，在实施例1所取得的试验结论基础上，对本发明进行再验证。

如图1、图2所示：

一块烟田1中选取有代表性烟株2，每株烟株的茎杆3上着生有烟叶4的叶数10片，把烟株2在茎杆3的基部割断后，立于灌注有水7的垄沟5中，烟株2上方用黑膜6遮光。

经遮光水养6天至6月14日全部烟叶一次性采摘，采摘后按叶色由黄到绿分成A1、A2、A3三组，分别装入三个烤房中烘烤。烘烤结果全部烟叶部位特征更像中部叶特征，叶片结构疏松柔软，身份中等，其中有3片烟叶呈现完熟(mellow)特征。除A1组(采摘时叶色基本变黄)有部分氧化叶(黑糟烟)外，其余烟叶色泽均匀，表现出良好的质量状态。2019年6月17日，在福建省延平区赤门乡又开展了相似的验证。结果表明，本发明对提高烟叶成熟度，尤其是改善上部叶的叶片结构效果明显。同时，本发明可以提早20－23天收割烟株，避免后期高温高湿天气暴发根茎病害等造成减产损失。

实施例3：

2019年8月30日至9月底，在辽宁省朝阳市建平县太平庄乡和北票县北塔子乡分别对本发明进行多次重复验证。结果表明，叶数在12片以内，在茎杆基部割断砍收，采用2－3层黑色防雹网充分遮光水养调制的烟叶，成熟度明显提高，叶片结构更加疏松柔软，油分更多，色度更浓，更有弹性和伸展性。而采用半遮光(单层黑色防雹网)水养、全遮光无水养和全遮光水养不够(指田间有遮光但未砍收烟株的根际土壤持水量不够充足)的烟叶都不能有效提高烟叶成熟度。建平县在9月16－19日发生严重冻灾，田间大部分烟叶遭受重大损失，勉强采烤的烟叶成熟度差、结构僵硬、青杂烟多，而此时期两处正在遮光水养验证的烟叶安然躲避了冻灾。北票县8月27日发生冰雹灾害。根据雹灾来临前的警报，很多农民在烟田架设防雹网(有的烟田设网未受灾，有的烟田未设网却受灾)。如果在得到雹灾警报后对烟株提前砍收遮光水养，既可防雹又可收获烟叶，省工省材，一举两得。

实施例4：

2019年9月，在云南省保山市隆阳区，对本发明安排验证。结果表明，该方法对提高上部烟叶成熟度、改善叶片结构、减少含青、光滑烟叶产出比例效果明显。但是，在9月4日至22日期间，由于气候条件良好，最高气温29℃、最低气温17.5℃，降雨适中，这样的气候是适宜田间烟叶成熟的条件，而有些砍收的烟株叶数多达15片，因此，用遮光水养产出的中部烟叶，除了叶片结构得到改善外，其它质量差别不明显。由此说明，在气候不利的时候应用本发明成效才更明显。