不同变黄程度对中下部烟叶烤后质量的影响

近几年我们通过试验研究，结合我省现阶段烟叶的质量特点，以及我省烟叶烘烤季节雨水偏多的情况，借鉴三段式烘烤法、双低烘烤法和七步烘烤法的优点，研制出了一种新的烘烤法，该烘烤法依据烟叶的颜色变化、失水状态及烤房内的温、湿度变化，把整个烘烤过程划分为５个步骤...

初探烟叶烤青产生的原因及对策

烟叶烤青;产生青黄烟;这个话题在之前的烟叶烘烤中普遍存在;而现在旱地烟的烘烤工作又将全面展开;如何在烘烤环节上减少或避免烤青烟的产生这一难题又摆在面前。在此;本人将多年来在烤烟生产过程中收集和积累的一些材料经验;从烤烟生产至烘烤的各个角度;浅析青黄烟产生的原因及对策;供大家共同探讨。

不同叶长·叶宽和单叶重对广元烤后烟叶质量的影响

为明确广元优质烤后烟叶适宜的叶长、叶宽和单叶重范围,为广元地区生产优质烤烟提供数据支撑,2021年在四川省广元市剑阁县5个收购线分别挑选10户种植水平具有代表性的烟农,取X2F、C2F、C3F和B2F等级烟叶样品各2 kg,按等级划分不同叶长、叶宽和单叶重进行烟叶质量评价。结果表明:随着叶长的增加,X2F、B2F等级烟叶总糖、还原糖含量呈减少趋势。随着叶长的增加,C3F烟叶烟碱、钾含量升高;随着叶宽的增加,C3F烟叶总糖、还原糖含量逐渐增加。X2F和C3F等级烟叶随着单叶重的增加,总糖含量逐渐增加,钾含量减少。随着烟叶叶宽和单叶重的增加,X2F烟叶外观质量总分均表现为先增加后降低。随着叶长的增加,C2F和C3F烟叶外观质量总分均表现为逐渐增加,外观质量总分从高到低依次为>75 cm、>65~75 cm、>55~65 cm、≤55 cm。随着叶长、叶宽和单叶重的增加,C2F、C3F、B2F烟叶感官质量得分大多表现为先上升后下降。随着叶长、叶宽的增加,C2F、B2F烟叶感官质量得分表现为先上升后下降。当X2F烟叶叶长控制在>50~60 cm、叶宽控制在>15~19 cm、单叶重控制在>7~11 g时,X2F烟叶综合品质较好;当C2F烟叶叶长控制在>55~65 cm、叶宽控制在>15~23 cm、单叶重控制在>9~13 g时,C2F烟叶综合品质较好;当C3F烟叶叶长控制在>65~75 cm、叶宽控制在>15~23 cm、单叶重控制在>8~12 g时,C3F烟叶综合品质较好;当B2F叶长控制在>55~65 cm、叶宽控制在>15~23 cm、单叶重控制在>9~15 g时,B2F烟叶综合品质较好。

烤后烟叶不同部位高光谱特征分析及判别模型构建

利用高光谱(400~1700 nm)成像技术扫描得到3个部位(上B、中C、下X)烤后烟叶的高光谱图像,并提取其高光谱数据。采用相关性分析、主成分分析及方差分析研究了3个部位烟叶的高光谱特征,并构建5种识别烟叶部位的判别模型(SVM、KNN、RF、LightGBM和XGBoost)。结果表明,3个部位烟叶的光谱反射率为C>X>B(400~750 nm),B>C>X(750~1400 nm),C>B≈X(1400~1700 nm)。3个部位烟叶的高光谱数据存在较强相关性,总体上可见光以及近红外波段在各自区域内相关性较强,而两者之间相关性较弱。共提取得到7个特征值大于1的主成分,方差累计贡献率接近1.00。3个部位烟叶的光谱反射率在450~550 nm和750~1400 nm区域相互之间存在明显差异,中部叶在550~850 nm和1400~1700nm分别与上、下部叶具有明显差异,上部叶在400~450 nm分别与中、下部叶差异明显,下部叶在680 nm附近分别与上、中部叶差异显著。SVM判别不同部位烟叶的表现最好,准确率、精确率、召回率和F1分数均达95%以上,LightGBM表现居中,各项指标在90%~95%,RF、KNN和XGBoost相对较差,各项指标在90%以下。

施用侧孢短芽孢杆菌对烤后烟叶钾含量及烟株生理特征的影响

为探究施用侧孢短芽孢杆菌(Brevibacillus laterosporus)对烤后烟叶钾含量及烟株生理特征的影响,在烟苗移栽期设置不施用侧孢短芽孢杆菌(T1)、侧孢短芽孢杆菌浸根(T2)、侧孢短芽孢杆菌灌根(T3)及侧孢短芽孢杆菌浸根+灌根(T4)4个处理,测定烤后烟叶钾含量、叶片光合色素含量、抗氧化酶活性及抗病性等指标的变化。结果表明:侧孢短芽孢杆菌的最佳施用方式为浸根+灌根,该处理烤后上部及中部叶的钾含量较T1处理分别显著(P<0.05)提高29.86%、67.36%,根系钾含量显著提高16.58%~28.85%,烟株气候斑病、炭疽病、赤星率、叶斑病的发病率和病情指数显著降低,烟叶的叶绿素、类胡萝卜素含量,及超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性分别显著提高13.21%~18.81%、21.01%~35.41%、9.63%~18.31%、11.62%~13.81%,叶片丙二醛含量显著降低20.76%~30.99%。综上,在烟苗移栽期以浸根+灌根方式施用侧孢短芽孢杆菌可增强烟株的抗性,提高烤后烟叶的钾含量。

基于高光谱成像技术和深度学习的烤后烟叶品种分类判别

为了实现对不同品种烤后烟叶的快速判别,采集红花大金元、K326、云烟105三种烟叶的高光谱图像,利用阈值分割和边缘提取算法选择感兴趣区域,获得烟叶的光谱数据。分别使用卷积平滑结合一阶导数、标准正态变量变换、多元散射校正和中心化等4种常用方法对原始光谱数据进行预处理,在此基础上建立多层感知机网络(Multilayer Perceptron,MLP)、卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型,进行烤后烟叶品种分类的比较研究。结果表明,所建立的模型均可对烟叶的品种进行有效判别,其中一阶导数预处理在多个模型中表现均优于其他3种预处理方法,基于CNN建立的分类模型性能优于其他模型,两者结合的性能最优,其测试集正确率和准确率分别为97.9%和98%,表明高光谱结合CNN可以实现烟叶品种的定性判别。上述研究为后续基于高光谱技术开发针对烤后烟叶的快速检测系统提供了理论依据和技术支撑。

浅谈烤后烟叶分级预检存在的问题及对策

烟叶等级的纯度是评估其质量的关键因素之一。唯有通过精确的科学分级,确保各类品质烟叶的均匀性,才能够实现对于烟叶资源最大程度地利用。在对卷烟品质进行判断的过程中,烟叶纯度的差异,不仅对其稳定性具有至关重要的影响,同时也关乎烟农的经济收益。其中,烟农的初步分类技术是决定烟叶等级纯净度的关键要素。近年来,随着采用分级预检机制进行烤后烟叶分级,使得烟叶纯度和等级符合率均有显著提升。然而,由于各种因素,在烤后烟叶分级预检阶段,仍会出现混合未成熟、杂质、不同部位的烟叶,以及水分超标和霉变烟叶的问题,导致捆装烟叶的纯净度低下,等级合格率不足,给烤后烟叶分级带来挑战。本文通过剖析烤后烟叶分级预检环节存在的问题,提出解决方案,期望能为提升烤烟分级预检实际成效提供借鉴。

成熟度与烤后烟叶等级关系的探究

烟叶的成熟度不仅影响着其尼古丁、糖和其他有机酸等化学成分构成,也影响着叶片的颜色、质地等物理属性,是关系其烤后等级和最终品质的决定性因素。因此,探讨烟叶成熟度与烤后等级之间的关系,有利于更好地满足市场需求,提高烟叶的经济价值。文章旨在探讨烟叶成熟度与烟叶烤后等级之间的联系,以期为烟叶生产、加工和品质提升提供理论参考。

内循环烤房烘烤过程中烟叶的形态变化及烤后质量

【目的】探明内循环烤房对烟叶形态变化及烤后质量的影响,为内循环烤房的生产应用提供理论依据。【方法】以开放式排湿烤房(热泵烤房和燃煤烤房)为对照,研究内循环烤房烘烤过程中烟叶的形态变化及烤后质量。【结果】内循环烤房冷凝水排出速率,以42℃时最高和36℃时最低,分别为31.17 kg/h和7.5 kg/h,烘烤过程中的变黄期(36-40℃)、定色期(42-54℃)和干筋期(60℃)分别为19.1 kg/h、31.17 kg/h和11.9 kg/h。48℃末中部烟叶、54℃末中部和上部烟叶的纵向收缩率分别为9.46%、10.77%和10.58%,均大于相同温度点的热泵烤房和燃煤烤房;48℃末中部烟叶的横向收缩率为31.54%,大于相同温度点的热泵烤房和燃煤烤房;48℃末中部烟叶的横向卷曲度为57.28%,大于相同温度点的热泵烤房和燃煤烤房。内循环烤房烘烤烟叶的均价较热泵烤房提高4.22%,上等烟比例提高5.26%,中等烟和下等烟比例分别下降3.91%和2.15%;干烟耗电量减少0.1(kW·h)/kg。【结论】内循环烤房烘烤烟叶的综合效果优于开放式排湿烤房。

基于连续小波变换的烤烟叶片总氮和烟碱含量高光谱监测预测研究

【目的】明确关键生育期及烤后烟叶总氮和烟碱含量的光谱响应规律并构建监测预测模型,以期及时准确地获取烟叶总氮及烟碱含量。【方法】通过实施不同品种、不同施氮水平互作处理的烤烟田间试验,以不同处理的植株冠层高光谱为数据源,通过多尺度连续小波变换和敏感小波特征提取,构建各生育期及烤后烟叶总氮和烟碱的监测预测模型。【结果】(1)不同生育期鲜烟叶总氮及烟碱含量的最优小波特征有所差异:总氮的最优小波特征位置随着生育进程的延长向长波方向移动,从427nm(旺长期)到720 nm(打顶期)再到769 nm(中部叶成熟期);而烟碱在打顶期(WF_(715,6))和中部叶成熟期(WF_(714,3))具有较为一致的特征位置,但最优尺度不同,因此在不同生育期分别建立监测模型是必要的;(2)打顶期的总氮及烟碱含量监测精度较高,该时期的敏感小波特征WF_(720,7)与烟株叶片的总氮含量相关系数较大(r=-0.83);特征WF_(715,6)与烟株叶片的烟碱含量相关系数较大(r=-0.81),且模型验证集NRMSE均在20%以内;(3)打顶期对烤后烟叶总氮和烟碱含量预测精度优于旺长期及中部叶成熟期,使用打顶期冠层光谱提取的敏感小波特征WF_(628,3)预测总氮含量的NRMSE为7.37%,WF_(856,3)预测烟碱含量的NRMSE为12.6%。【结论】本研究基于敏感小波特征构建的各生育期烤烟叶片总氮及烟碱含量监测和预测模型具有较好的准确性,为烤烟氮素管理调控、品质监测预测以及烤烟加工分级等提供支持。

土壤与气候对烤后烟叶烟碱和钾含量的影响

选择贵州生态条件差异较大的威宁县、开阳县和天柱县进行客土田间小区试验,以烤烟(Nicotiana tabacum)云烟85为材料,探讨土壤与气候对烤后烟叶烟碱和钾含量的影响。结果表明:不同生态因子对烤后烟叶烟碱和钾含量的影响程度明显不同,气候对烟碱含量的影响效应大于土壤,烟碱含量在气候间的变异度是土壤的近4倍,气候和土壤对其变异的贡献率分别为47%和18%,影响较大的前3个气象因子为成熟期的累积降水量、大田生长前期的累积日照时数、成熟期的≥10℃积温。土壤对钾含量的影响效应较气候突出,钾含量在土壤间的变异度是气候的1.5倍,土壤和气候对其变异的贡献率分别为40%和14%,影响较大的前3个土壤因子为有效钾含量、有机质含量和全氮含量。通过品种布局和农艺措施调控烤烟烟碱含量,不能忽视气候因素的影响;在提高烟叶钾含量时,应重点考虑土壤因素。

烤后烟叶基因组DNA提取条件优化

为解决烤后烟叶基因组DNA提取稳定性差的问题,以烤后烟叶为材料,对CTAB法提取基因组DNA进一步改良优化:对CTAB沉淀缓冲液使用量、裂解时间、Tris平衡酚的处理次数和RNase处理时间4个影响因素进行单因素优化.实验结果表明:CTAB沉淀缓冲液使用DNA溶液体积的1.5倍、裂解时间40 min、Tris平衡酚抽提1次和RNase(10 mg/mL,1μL)处理10 min,能得到主带清晰的烤后烟叶基因组DNA.该方法提取得到的烤后烟叶基因组DNA OD260/OD280为1.7～1.9,OD260/OD230>2.0,35 ng左右基因组DNA即能得到清晰的RAPD和SCAR图谱,适用于以PCR为基础的分子生物学实验.

基于单片机的烟叶初烤控制系统设计

根据烤烟房的现状,设计了基于Silabs单片机的烤烟房温湿度控制系统。首先,论述了烤烟房系统的结构,着重说明了控制器软硬件设计,并且给出了电路原理图以及程序流程图。试验结果表明,系统提高了烟叶的初烤质量,设备成本低廉,使用方便,并且大幅度降低了劳动强度,提高了烟叶综合效益。

暖湿气象条件下降低烟叶烘烤损失的工艺技术

针对普洱烟区气象条件下生长发育的烟叶生理特点及烘烤特性,在密集烤房中开展烘烤工艺研究,找到一种有效降低烟叶烘烤损失的工艺方法。结果表明,对于暖湿气象条件下生长发育的烟叶,用气流下降式4层密集烤房烘烤时,减少干球温度低于38℃的低温变黄时间,延长38~42℃高温变黄时间,并将此阶段湿球温度保持在34~35℃(正常范围内的低值)范围内,能够较好实现烟叶在变黄中期颜色变化与干燥程度协调同步;在烟叶变黄后期,干球温度为41~42℃阶段,将湿球温度保持在35~36℃(正常范围内的低值)范围内,使烟叶既达到黄片青筋的变黄程度,又达到失水45%~50%的干燥程度,之后再转入定色阶段,能够明显减少黑糟烟、青烟、挂灰烟比例,烤后烟叶外观更为鲜亮,上等烟比例和均价明显提高。

烤后烟叶多重PCR反应体系的优化

以烤烟品种中烟100为模板,利用两对SCAR引物,采用单因素和正交优化试验,研究烤后烟叶多重PCR反应体系中各主要因素的影响情况,建立了适合烤后烟叶多重PCR扩增的最佳反应体系:20μL体系中含模板DNA 45 ng,Mg2+浓度2.50 mmol/L,d NTP浓度0.40 mmol/L,Taq酶用量4.00 U.该体系多重扩增条带清晰,可缩短鉴别时间,为利用多重PCR技术鉴别烤烟DNA指纹图谱奠定了基础.

烤房内干烟叶的回潮特性及其动力学模型研究

为了研究不同条件下烟叶的回潮规律,对烤烟的回潮特性进行分析,并构建烤烟回潮的动力学模型.结果表明,在环境相对湿度为65%条件下,烤烟回潮过程中烟叶的含水率呈对数增长趋势,且各处理均能达到回潮效果,但45℃与55℃回潮效率较高;Page模型是烟叶回潮动力学模型的适宜模型,而且各处理的拟合参数不同,但均达到P值≤0.000 1的极显著水平,其中烟叶回潮的动力学模型为MR=exp[(1.965 58-0.118 8×T+0.001 17×T^2)×t^(1.852 15-0.011 3×T)].因此,生产过程中可利用烟叶回潮模型对烟叶的回潮效果进行精准控制.

3种试剂盒提取烤后烟叶DNA的效果比较

【目的】筛选出简单、快速及高效的烤后烟叶DNA提取试剂盒。【方法】选用3种不同的DNA提取试剂盒提取烤后烟叶DNA,通过比较DNA的纯度和浓度、实时荧光定量PCR扩增Ct值以及凝胶电泳图谱分析的方法,综合评价DNA提取效果。【结果】AxyPrep基因组DNA小量试剂盒所提取的DNA,其纯度和浓度较高,用时短,DNA质量好,适用于小量DNA的提取;磁珠法植物基因组DNA试剂盒提取DNA,其浓度和纯度虽然略高于前者,但用时很长,比较适用于批量DNA的提取;Gene Pure新型植物基因组DNA快速提取试剂盒提取DNA,其纯度高、但浓度低。【结论】烤后烟叶DNA的提取推荐使用AxyPrep基因组DNA小量试剂盒。

基于模糊自整定PID的烟叶初烤系统的温度控制

为了解决烟叶初烤中温度控制的关键技术,文章对时变、非线性、大滞后的烟叶初烤过程采用了模糊自整定PID控制策略;结合Simulink和模糊工具箱并进行仿真分析,根据PID参数变化需要提出了模糊控制规则选取方法,使用仿真方法获取最佳控制参数并给出了系统软、硬件实现方法。

不同装烟方式对烤后烟叶外观质量和能耗的影响

为了检验散叶插签装烟和烟夹装烟烘烤的先进性和适应性,在卢氏县杜关荆彰镇鑫叶专业烟叶合作社烘烤工厂进行了散叶、烟夹和编竿3种不同装烟方式的对比试验。结果表明,散叶处理在烤后烟叶质量方面较优于挂竿和烟夹,但优势总体不明显,烟夹处理的烤后烟叶质量和挂竿相当;装烟量和干烟量以散叶烘烤的最多,烟夹烘烤的次之,挂竿烘烤的最小;挂竿烘烤的耗能最多,烟夹烘烤次之,散叶烘烤耗能最小;另外,烟夹烘烤最省工,挂竿烘烤最费工。