基于农田运载平台的烟叶辅助采收机设计与试验

为解决根据成熟度分不同生长时段进行人工采收劳动强度大、采收效率低的问题,设计了一种基于农田运载平台的烟叶辅助采收机。充分考虑烟叶种植农艺规范,将人员乘坐高度调整及烟包提升机构融合设计,满足采摘位置高度调整的要求;设计主从双控电力提升控制电路,保证烟包提升运行效率;开发烟叶采收量定位监测系统,满足田间烟叶采收量分布信息获取的需求。开展了烟包提升系统提升能力性能试验,结果表明:烟叶提升净质量最大为15kg,提升时间最长为13s。烟叶采收量田间试验结果表明:烟叶辅助采收机烟包平均质量为6395g,标准差为1588g;相邻烟包定位点平均距离为5.64m,标准差为4.38m,并获得了烟草田间收获量分布图。烟叶收获效率对比田间试验结果表明:烟叶辅助采收车单人烟叶收获效率平均为30.46g/s,标准差为4.73g/s,与纯人工单人烟叶收获效率相比,烟叶收获平均效率提高78%,采收效率标准差降低1.80g/s,具有较好的采收效率的稳定性。研究结果可为省力、高效、智能烟叶采收机的研发提供技术支撑。

烟稻复种区烤烟K326中部烟叶采收成熟度研究

为了明确烟稻复种区烤烟K326的中部烟叶适宜采收成熟度,设计低成熟度(M1)、中成熟度(比M1延迟8 d采收,M2)、高成熟度(比M1延迟16 d采收,M3)3个处理,在湖南邵阳烟区开展不同成熟度烟叶的采收烘烤试验。结果表明:随着成熟度的提高,鲜烟叶SPAD值降低、淀粉含量先升高后降低,烘烤后微带青和杂色烟叶所占比例先降低后上升,烟叶糖含量(总糖和还原糖)先上升后降低。与M1、M3相比,M2处理的上等烟率分别提高7.84、7.88百分点,均价分别提高28.52%、18.42%,外观质量指数分别提高3.46%、1.77%,其评吸总分与M3处理无显著差异,但显著高于M1处理。综合分析,在湖南邵阳烟区,K326的中部烟叶采收成熟度以M2为宜,其鲜烟叶成熟特征为叶基黄绿,叶尖变黄,茸毛少部分脱落,叶面有粘手感,主、支脉变白约1/2,叶缘微卷曲。

烤烟上部6片烟叶一次性采收成熟度的模糊综合评价

为明确烤烟上部烟叶一次性采收的适宜成熟度,以湖南桂阳烟区种植的‘云烟87’为材料,设计低成熟度(M1)、中成熟度(M2)、高成熟度(M3)3个处理,开展6片上部烟叶采烤成熟度试验,并采用模糊评价方法对烤后烟叶质量和经济性状进行综合评价。结果表明,随上部烟叶采收成熟度提高,鲜烟叶的SPAD值下降;烤后烟叶微带青比例下降,杂色烟叶比例增加;烟叶成熟度提高,结构变为疏松,油分增多;烟叶单叶质量、厚度、叶面积质量、平衡含水率降低;烟叶总糖、还原糖、钾、淀粉含量下降,烟碱含量增加,化学成分可用性提高;但烟叶产量和产值下降。M2处理的外观质量指数较M1、M3分别高6.18%、-2.13%,物理性状指数较M1、M3分别高2.35%、5.30%,化学成分可用性指数分别高30.86%、4.55%,评吸总分分别高10.12%、0.50%,经济性状指数分别高8.96%、12.97%,烟叶质量指数分别高12.53%、1.16%,经济效果综合指数分别高10.11%、6.98%。综合来看,湖南桂阳烟区‘云烟87’上部6片烟叶一次性采收成熟度以M2较为适宜,即叶面变黄50%~80%,主脉变白50%~80%,支脉变白30%~50%,部分茸毛脱落,成熟斑较多;SPAD值在20.44~30.79可作为指导稻茬烤烟6片上部烟叶适宜采收成熟度的参考指标。

填闲作物还田方式对烟田土壤轻重组有机碳的影响

为了提高多年连作烟田的土壤肥力,改善土壤生态环境,在烤烟冬闲期种植油菜、冬牧70、光叶紫花苕等3种作物,同时以冬季空闲不种植任何作物为对照,采取2种方式(掩青和收割)进行处理,通过测定不同处理不同土层的土壤轻、重组有机碳含量、比例及储量,探讨填闲作物收割和掩青处理对烟田土壤轻重组有机碳的影响。结果表明,不同填闲作物和不同还田方式下土壤总有机碳、重组有机碳、轻组有机碳含量均随着土壤深度的增加而降低。与对照相比,填闲作物掩青处理能够显著增加土壤总有机碳、重组有机碳、轻组有机碳含量,尤其是冬牧70在20~40 cm土层增加比较显著,分别增加了22.3%、21.98%、27.78%;填闲作物收割处理会降低土壤轻组有机碳比例和土壤轻组有机碳储量,而掩青处理则会增加土壤轻组有机碳比例和轻组有机碳储量,其中冬牧70掩青在0~20 cm土层增加比较明显,分别增加了18.14%、40.03%。填闲作物掩青处理增加了烟田土壤的含水量和持水量、降低了土壤容重以及增加土壤轻重组有机碳储量。综合来看,冬牧70掩青处理效果最好,能显著增加土壤总有机碳和轻重组有机碳含量,油菜次之。

烤烟上部烟叶带茎采收适宜留叶数研究

为提高上部烟可用性,探明上部烟适宜采烤方式和留叶数,以‘云烟87’为试材,研究上部烟带茎与逐叶2种采收方式留叶3片(BJ3、BZ3)、4片(BJ4、BZ4)、5片(BJ5、BZ5)、6片(BJ6、BZ6)对烤后烟经济性状和烟叶质量的影响。研究表明,带茎采收烤后烟上等烟比例、均价、外观质量、主要化学成分协调性和感官质量总体好于逐叶采收。上等烟比例、均价上部烟带茎采收以BJ4最高,BJ5次之,且达到显著差异;逐叶采收以BZ4最高,BZ5次之,且BJ4比BZ4分别提高了9.11个百分点和0.80元/kg,BJ5比BZ5分别提高了5.10个百分点和0.14元/kg。外观质量总分带茎采收BJ5最高,BJ4次之;逐叶采收BZ5最高。主要化学成分还原糖、总糖含量和糖碱比带茎采收BJ4较适宜,BJ5次之,逐叶采收BZ5较适宜;感官评吸质量总分带茎采收BJ5最高(76.40分),逐叶采收BZ5最高(74.90分)。上部烟4~5片带茎采收的烟叶等级结构和内在质量优于逐叶采收。

采收成熟度对烤烟翠碧一号中部叶工业可用性的影响

[目的]明确采收成熟度对烤烟翠碧一号中部叶工业可用性的影响。[方法]进行了翠碧一号中部叶不同采收成熟度的对比烘烤试验,检测比较各处理烤后烟叶质量性状。[结果]烟叶外观质量、等级结构、均价均以成熟处理最好、尚熟次之、欠熟较差、过熟最差,成熟处理的上等烟比例(75.63%)高于尚熟(67.69%)11.73%、高于欠熟(63.92%)18.32%、高于过熟(12.38%)510.90%,成熟处理的均价(36.36元/kg)高于尚熟(35.24元/kg)3.18%、高于欠熟(34.08元/kg)6.69%、高于过熟(20.78元/kg)74.96%;随着采收成熟度的提高,烤后烟叶的总糖、还原糖含量和糖碱比均趋于更好、化学成分更协调;香气成分总量随着采收成熟度的提高呈下降趋势,欠熟的香气成分总量(598.75μg/g)比尚熟(593.71μg/g)高0.85%、比成熟(540.53μg/g)高10.77%、比过熟(394.39μg/g)高51.82%;随着采收成熟度的提高,对烟叶清香风格形成贡献最大的大马酮与对烟叶浓香风格形成贡献最大的茄酮的比值呈明显下降趋势,欠熟处理最高(7.83)、尚熟次之(6.18)、成熟第3(4.96)、过熟最低(3.90),意味着清香型风格在明显减弱。[结论]综合而言,以成熟处理的烟叶质量最好、工业可用性和经济收益最高,尚熟稍次之,过熟和欠熟较差;成熟和尚熟应为翠碧一号中部叶田间适宜采收成熟度标准。

采收时间对不同生态区烟叶香气品质和香型风格的影响

以云烟87中部叶为材料,研究了不同采收时间(T_(1)~T_(5)处理分别表示打顶后16、18、20、22、24 d采收)对大方蜜甜香和威宁清甜香烟叶致香物质含量和感官质量的影响。结果表明:随着采收时间的推迟,两生态区烟叶类胡萝卜素降解产物、叶绿素降解产物、类西柏烷类降解产物、脂肪酸类物质、生物碱类物质、其他未分类致香物质、致香物质总含量均呈先增加后降低的趋势,除大方烟区T3处理的叶绿素降解产物和T2处理的类西柏烷类降解产物最高外,其他均以T4处理的最高;除美拉德反应产物、芳香族氨基酸降解产物、类西柏烷类降解产物及其他未分类致香物质外,大方烟区烟叶的其他致香物质含量均高于威宁的,且致香物质总含量比威宁的高8.44%。1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2-丁烯-1-酮等7种物质是彰显大方烟叶蜜甜香风格的关键致香物质,1-(1H-吡咯-2-基)-乙酮等4种物质是彰显威宁清甜香风格的关键致香物质。两生态区均以打顶后22 d采收烤后烟叶的致香物质总含量最高;大方、威宁烟区分别在打顶后24、20 d采收烤后烟叶的感官质量较佳、风格更加彰显。

带茎采烤对上部烟叶产质量及采烤成本的影响

本研究将上部烟叶带茎采收烘烤(T_(1))与上部烟叶一次性摘叶编杆烘烤(T_(2))、常规采烤(CK)3种方式下烟叶产质量及采烤成本进行对比分析。结果表明:T_(1)处理烟叶各化学指标均处于适宜范围,其烤后烟叶总植物碱显著低于常规采烤,总糖含量显著高于其他两个处理;T_(1)处理烤后烟叶的外观质量和感官质量在3个处理中均为最优,烤后烟叶油分、柔软度、颜色和色度以及香气质、香气量均有提升;T_(1)处理产量低于其他两个处理,但烤后烟叶均价远高于另外两个处理,每房烤烟综合效益比T_(2)、CK分别高出1538.95、1089.40元。

不同采收方式对通海县高大乡烤烟产量及质量的影响

为了探索通海县高大乡特殊地理环境下生产出的成熟烟叶采收方式,满足卷烟工业企业的订单需要,立足通海县高大乡烟叶生产实际,通过开展小区同田对比试验,研究了3种不同采收方式对烤后烟叶产量和质量的影响。结果表明,不同采收方式对通海县高大乡大田烟株生长发育无明显影响,对烤后烟叶等级结构、经济性状和外观质量均有一定的影响。其中,以先采收下部成熟烟叶、再采收上部成熟烟叶、最后采收中部充分养熟的烟叶为最佳成熟烟叶采收方式。

稻茬烤烟中部6片烟叶一次性采收的成熟度综合评价

为明确稻茬烤烟中部6片烟叶一次性采收的适宜成熟度,以云烟87为材料,设计低成熟度(M1)、中等成熟度(M2)、高成熟度(M3)3个处理,在湖南桂阳烟区开展中部烟叶的不同成熟度采烤试验,并对试验结果进行了模糊综合评价。结果表明,随着中部烟叶采收成熟度的提高,鲜烟叶的叶绿素相对(SPAD)值下降;微带青烟叶比例下降,杂色烟叶比例增加;烟叶成熟度提高,结构疏松;烟叶单叶重下降;烟叶总糖、还原糖、淀粉含量下降,烟碱、钾和绿原酸含量增加,化学成分可用性提高;烟叶产量和产值下降。M2处理的外观质量指数较M1、M3分别高12.12%、0.73%,化学成分可用性指数分别高11.74%、-0.70%,评吸质量分别高0.53%、5.42%,经济性状指数分别高2.62%、12.54%,烟叶质量指数分别高3.46%、3.16%,综合效果指数分别高2.78%、7.57%。湖南桂阳烟区云烟87中部烟叶一次性采收适宜成熟度要求叶面变黄20%~70%,主脉变白1/3~全白,支脉变白1/4~全白;SPAD值在22.43~29.69范围内时,可作为指导稻茬烤烟中部烟叶适宜采收成熟度的参考指标。稻茬烤烟中部烟叶一次性适熟采收可提质增效。

Curing Technology for Improving the Quality of Upper Tobacco Leaves

In order to improve the curing quality and industrial availability of upper tobacco leaves,the effects of different temperature differences between dry and wet bulbs in yellowing stage on the chemical composition,aroma substances and economic characters of upper tobacco leaves were investigated using field test and indoor test. The results showed that when the dry bulb temperature was 38℃ and the temperature difference between dry and wet bulbs was 1. 5℃,the coordination of chemical constituents and the content of aroma substances in the upper tobacco leaves were increased,the appearance quality and sensory evaluation quality were significantly improved,and the economic characters after curing were improved,thereby improving the yield and quality of the upper tobacco leaves.

采收成熟度对稻茬烤烟上部6片烟叶质量的影响

为明确稻茬烤烟湘烟7号上部烟叶采收适宜成熟度,设计M1(习惯采收)、M2(延迟7 d采收)、M3(延迟14 d采收)3个处理,研究上部烟叶一次性采收不同成熟度对烟叶质量的影响。结果表明,随上部6片烟叶采收成熟度的提高,鲜烟叶中的SPAD值降低;上部烟叶延迟7 d采收有利于降低烤后烟叶杂色烟和烤青烟比例,提高正组烟叶比例,提高烟叶外观质量和评吸质量;M2较M1、M3上等烟比例分别高6.3和17.8百分点,均价分别高5.86%和14.68%。湖南桂阳烟区烤烟上部6片叶一次性采收成熟度以M2为宜,叶片SPAD值22~29、叶面变黄60%~80%、主脉变白80%~100%、支脉变白50%~80%、部分茸毛脱落、成熟斑较多可作为适宜采收成熟度的参考指标。

上部烟叶一次性采收成熟度对烟叶物理特性的影响

为明确宁乡烟区烤烟上部烟叶适宜采收成熟度,采用‘云烟87’设计低成熟度(M1)、中等成熟度(M2)、高成熟度(M3)3个处理,研究不同采收成熟度对烤后烟叶物理特性的影响,采用模糊评价方法对试验结果进行综合评价,采用η2值分析采收成熟度和叶位及其互作对烟叶物理特性的效应。结果表明,随上部烟叶采收时间推迟,烟叶的含梗率下降,叶片厚度增加。M2单叶重较M1、M3分别高7.64%和12.79%,叶片厚度分别高11.70%、-14.37%,含梗率分别高-4.54、1.33个百分点,平衡含水率分别高0.14、2.86个百分点,叶质重分别高14.59%、39.81%,物理特性指数分别高7.31%、7.01%。采收时间对上部烟叶物理特性的效应为35.04%,叶位为29.98%,采收时间和叶位互作为34.98%。采收成熟度对物理特性指标影响由大到小表现为叶质重>叶片厚度>含梗率>平衡含水率>单叶重。适宜采收成熟度的第13叶位外观特征为:叶面变黄70%~80%,茸毛大部分脱落,叶面有光泽,褶皱,有少许粘手感,主脉变白4/5,支脉变白1/2,叶缘卷曲起皱,叶尖下勾,叶面有成熟斑。

稻茬烤烟云烟87上部6片烟叶一次性采收的烘烤工艺研究

为明确稻茬烤烟上部烟叶密集烤房烘烤工艺,在湖南桂阳烟区开展了上部烟叶四步式烘烤工艺和中温中湿烘烤工艺比较试验,并采用模糊评价方法对烟叶质量进行了评价。结果表明:与中温中湿烘烤工艺比较,四步式烘烤工艺可改善烟叶结构和身份,降低烟叶厚度和单叶重,提高烟叶平衡含水率和烟叶总糖、还原糖、绿原酸含量,减少烘烤用电、燃料成本;外观质量指数、物理特性指数、化学成分可用性指数、评吸质量总分、烟叶质量指数分别高5.93%、5.42%、0.59%、8.53%和6.14%;上等烟率和均价分别提高6.08%和7.72%;降低能耗总成本11.47%。在湘南稻茬烤烟的上部6片烟叶一次性采收时,采用四步式烘烤工艺有利于提高烟叶质量。

一次性采收中部6片烟叶的田间成熟特征及烤后质量研究

为明确一次性采收烤烟中部6片叶的适宜成熟度,以湘烟7号中部6片烟叶为试验材料,研究了低成熟度(M1,习惯采收)、中成熟度(M2,推迟7 d采收)、高成熟度(M3,推迟14 d采收)分别一次性采收中部6片烟叶的成熟特征,并对其烤后烟叶的外观质量、化学成分、评吸质量和经济性状进行了综合评价。结果表明,随成熟度提高,M2和M3处理采收的鲜烟叶SPAD值较M1处理平均分别下降6.48%和14.11%;烤后微带青烟叶比例减少,杂色烟叶比例增加,其中M2、M3处理杂色组烟叶比例较M1处理分别提高2.54、7.80百分点;化学成分以M2处理较协调;烤后烟叶外观质量、评吸质量总分以M2处理最佳;M2处理上等烟比例较M1处理提高3.29百分点,M3处理上等烟比例较M1处理降低14.01百分点;M2处理均价较M1处理提高1.01%,M3处理均价较M1处理降低10.35%。可见,烤烟一次性采收中部6片烟叶应较当地习惯采收时间推迟7 d,适宜成熟采收特征为叶面变黄1/5~1/2,主脉变白2/3至全白,支脉变白1/3以上,叶缘卷曲,茸毛部分脱落,无或少量成熟斑块,叶面褶皱,6片烟叶一次性采收的SPAD值在21.51~28.86。

湖北省烤烟移栽期和采收期温度指标及大田期可用日数分析

利用湖北省2011—2020年乡镇代表站逐日温度数据和烤烟生育期观测资料,采用逐步搜索法和GIS定点读取法,开展基于网格点的全省烤烟最适宜的移栽期和采收期温度指标研究,确定大田期可用日数。结果表明:(1)稳定通过16℃、15℃、14℃的初日和稳定通过22℃、19℃、16℃的终日分别为海拔800 m以下、[800 m,1200 m]和1200 m以上区域烤烟最适宜的移栽期和采收期温度指标。(2)根据大田期可用日数,将湖北省烟区分为3个主要类型区,区划结果与实际种植情况大体吻合。其中,Ⅰ类区大田期可用日数为[110 d,140 d),是当前烤烟种植主产区;Ⅱ类区大田期可用日数长于Ⅰ类区的,为优质烤烟发展潜力区;Ⅲ类区大田期可用日数较为极端,高海拔地区热量条件较差,低山平原地区虽热量条件充足,但灾害频发,为烤烟种植温度不适宜区。

3个烤烟品种在宣威高海拔多雨烟区的适宜采收成熟度研究

为探明云南宣威高海拔多雨烟区3个烤烟品种(‘云烟105’‘、云烟301’和‘中川208’)中、上部烟叶适宜的采收成熟度,通过田间小区试验,设置尚熟、成熟、次过熟3个采收成熟度,研究其对烤烟经济效益、外观质量、物理特性、内在化学成分和感官质量的影响。结果表明,随着采收时间的延迟,‘云烟301’和‘中川208’烟叶综合品质上升,在烟叶物理特性上表现为含梗率下降,叶面密度、抗张力上升,但外观质量上存在中部烟叶颜色略淡的问题,烟叶烟碱含量降低。随着采收成熟度的提高,‘云烟105’综合品质呈现先升高后降低的趋势。各品种经济效益随采收时间的推迟呈先升高后降低的趋势。综合考虑,‘中川208’‘、云烟301’的中部叶待田间成熟时即可采收,而上部烟叶应待田间鲜烟叶达次过熟标准后再进行采收‘,云烟105’在田间烟叶达成熟标准时即可采收。

采收方式对调制后烟叶叶片和主脉TSNAs及前体物含量的影响

为明确不同类型烟草采收方式对调制后烟叶叶片和主脉烟草特有亚硝胺(TSNAs)及前体物含量的影响,分别以河南方城烤烟云烟87和四川什邡晒烟什烟1号、雪茄烟德雪3号为材料,设置摘叶采收、片脉分离采收和带茎采收3种方式,测定调制后烟叶叶片和主脉TSNAs及其前体物硝酸盐、亚硝酸盐和生物碱含量。结果表明:烤烟叶片TSNAs和生物碱含量高于主脉,硝酸盐含量则低于主脉;晒烟和雪茄烟主脉硝酸盐、亚硝酸盐和TSNAs含量均高于叶片,生物碱含量则低于叶片。不同采收方式对TSNAs及其前体物含量影响显著,对烤烟而言,叶片TSNAs及前体物含量以片脉分离处理最低,其中TSNAs总量较摘叶采收降低26.65%,叶片TSNAs含量在带茎采收和摘叶采收之间差异不显著;主脉中TSNAs含量以片脉分离采收最低,带茎采收处理最高。晒烟和雪茄烟叶片和主脉TSNAs及前体物含量总体显著高于烤烟,二者叶片中TSNAs及各前体物含量均以片脉分离采收处理最低,TSNAs总量分别比摘叶采收低60.53%和48.48%,二者叶片TSNAs总量以带茎采收最高,分别比摘叶采收增加40.23%和72.12%;晒烟和雪茄烟主脉中硝酸盐和TSNAs含量以摘叶采收最低,带茎采收最高。因此,采收方式对不同类型烟叶叶片和主脉的TSNAs及其前体物含量可产生不同程度影响,与摘叶采收相比,片脉分离采收可显著降低3种类型烟叶叶片中TSNAs含量,而带茎采收则可增加叶片和主脉TSNAs含量,但晒烟和雪茄烟叶片增加幅度较大,烤烟叶片增加幅度较小。

不同采收方式对秦烟99上部烟叶品质的影响

为探究秦烟99上部叶的适宜采收方式,提高烟叶质量和可用性,以秦烟99上部烟叶为材料,采取不同采收方式进行试验,研究了不同处理对上部烟叶外观质量、经济性状、物理性状、化学成分,以及感官评吸质量的影响。结果表明:不同采收方式对秦烟99上部烟叶外观质量、经济性质、物理性质、化学成分,以及感官评吸质量均产生显著影响。上部4~6片带茎采收和4~6片逐叶采收均能提高上部烟叶整体质量,成熟度、叶片结构、身份、油分、色度、柔软度、正反色差7项外观质量指标优于常规采收,可显著提高烤后烟叶正组率、上等烟比例、均价,大幅降低微带青和杂色烟产生,有效改善烟叶物理性状,降低烟碱、总氮含量,提高糖含量,协调性化学成分,提高烟叶香气质、余味,减少杂气、刺激性。综合来看,以4~6片带茎采收整体效果最佳,各项测定指标明显好于4~6片逐叶采收和常规采收。

烟株砍收遮光水养对东北烤烟低温减灾的成效

为破解东北烟区烤烟生长后期低温影响烟叶采收的障碍,提高烟叶质量,尝试将低温灾害风险预警等级划分成正常、低风险、中风险、高风险,在中风险和高风险临近时(前2 d),采取对烟株砍收遮光水养采烤的措施,分析其对烤后烟叶的经济性状、外观质量、化学成分含量及感官质量的影响。结果表明:当预警等级为中风险以下时,烟株砍收遮光水养采烤处理,烤坏烟损失率较常规采烤降低8.5%,总损失率降低12.6%,烟叶外观质量评价总分可提高0.06分,但外观和感官质量改善不明显;当预警等级为高风险时,烟株砍收遮光水养采烤处理,烤坏烟损失率降低55.1%,总损失率降低70.2%,上等烟和中等烟比例显著提高78.7%、57.2%,外观质量评价总分显著提高了0.58分,两糖比、糖碱比较高,改善了化学成分的协调性及感官质量。建议当低温灾害风险预警等级为中风险及以下时,对田间未达成熟标准的烟叶,采用常规采烤方法;当高风险临近时,则采用烟株砍收遮光水养采烤方法,以达到减灾保收的目的。