SPAD值与鲜烟叶成熟度及烤后烟叶质量的关系

为探索快速、无损判断鲜烟叶成熟度的量化指标,以秦烟96为试验材料,应用叶绿素测定仪测定了各部位不同成熟度鲜烟叶SPAD值,并对相应烤后烟叶的经济性状、外观质量、化学成分、感官评吸质量进行了评价测定。结果表明,SPAD值能够较灵敏地区分烟叶黄绿面积10%~20%的差异,且与烟叶成熟度呈显著负相关关系,可较好地表示烟叶成熟度。综合烤后烟叶各项质量评价指标,下、中、上3个部位烟叶适宜成熟度对应的鲜烟叶SPAD值分别为8.6~11.4、17.9~18.6和13.2~20.3,SPAD值可作为成熟度的快速判定量化指标,用于指导烟叶适熟采收。     

烤烟上部叶采收时SPAD值与鲜烟组织结构、生理指标及烤后烟叶内在质量的关系

  目的  进一步量化烤烟上部叶成熟度与烟叶质量的关系。  方法  以云烟87为试验材料,应用叶绿素测定仪对上部叶成熟度进行分类,并对各类鲜烟组织结构、生理指标及烤后烟叶质量进行分析。  结果  ① 上部叶SPAD值均值在9~25范围内,与鲜烟叶的自由水/束缚水比值、蛋白质含量呈线性正相关,与海绵组织与栅栏组织比值呈负相关;与烤后叶片TSNAs含量呈线性正相关,与多酚、烟碱含量呈线性负相关;②SPAD值低于17时叶片衰老特征明显,碳氮代谢大幅下降,POD、SOD、CAT等抗氧化酶活性显著增加,H₂O₂、MDA含量大幅增加。  结论  鄂西南烟区上部叶采收SPAD值适宜范围为13±1.5。      

基于数字图像数据的烤烟成熟度指数研究

为量化判别烤烟鲜烟叶成熟度,提出了一种基于数字图像处理的成熟度指数计算方法。首先对烟叶数字图像进行预处理去除背景,并进行马赛克压缩;其次分析烟叶图像中与烤烟鲜烟叶成熟度相关的RGB变量,从中找出一个代表性的表征变量转换为成熟度值,结合人工感官判断准则,把成熟度值的范围限定在0-10之间;然后用成熟度值将RGB 3基色值图像转换为单值图像,最后利用TRIMMEAN函数进行去极值求均值处理获得整片烤烟鲜烟叶的成熟度指数。通过实验验证,该方法计算出的成熟度指数与人工感官识别的烟叶经验成熟度有很好的关联度。因此这种可实时实现成熟度智能量化的方法可以用来判别和比较烟叶的成熟度,有望据此设计一个快速高效的烤烟鲜烟叶成熟度自动检测系统。     

基于模糊光照处理的田间鲜烟成熟度图像智能判别方法研究

自然环境下田间烟叶受光照影响导致采收机械对烟叶成熟度的判别率较低,为解决此问题,提出一种基于模糊光照处理的田间烟叶成熟度判别模型。首先,使用卷积神经网络分割模型提取感兴趣烟叶区域;其次,构建烟叶区域的分段模型用以建立光照与烟叶颜色信息间的模糊非线性关系,消除光照的影响;然后,统计不同成熟度颜色先验知识,根据先验知识建立自然环境下黄色、绿色模糊关系推理烟叶区域像素点颜色属性并计算黄色面积;最后,构建黄色面积与鲜烟叶成熟度之间的隶属度概率关系,计算烟叶成熟度。使用本研究方法对四川地区云烟87中、上部叶和中川208中、上部叶田间鲜烟叶进行处理,分别获得82.0%、77.0%、75.0%和71%的成熟度分类准确率,普遍优于ELM、SVM和BP神经网络。试验结果表明,提出的田间烟叶成熟度判别方法能够有效克服光照的影响,准确判定不同田间环境烟叶的成熟度,为烟叶智能采集装备视觉系统提供理论基础。     

鲜烟成熟度颜色值指标及其判别函数研究

为探索鲜烟成熟度量化指标,提高烤烟采收成熟度判断准确率。以红花大金元品种为试验材料,研究了不同部位不同成熟度档次烟叶色素含量和颜色值变化及其相关性,并以鲜烟的L值、a值、b值3种颜色值为指标建立鲜烟成熟度判别函数。结果表明,在下、中、上3个部位中,随着鲜烟成熟度的提高,叶色黄绿程度增加,L值、a值、b值3种颜色值均呈升高趋势,且与色素含量相关性有高度统计学意义,明确了不同部位欠熟、适熟和过熟鲜烟的3种颜色值指标范围;依据鲜烟3种颜色值建立了鲜烟成熟度判别函数,经交互验证回判正确率为96.3%,新样本的判别准确率为95.6%,提高了鲜烟采收成熟度判断准确率。颜色值及其判别函数可作为判别鲜烟成熟度档次的一种新技术。      

不同成熟度对鲜烟素质和烤后烟叶质量的影响

为进一步探讨贵阳烟区不同成熟度鲜烟叶素质特点和适宜成熟度特征指标,以云烟87为试验材料,研究了下中上3个部位由低到高3个成熟度鲜烟叶的含水量、色素、主要化学成分,以及烤后烟叶等级结构、化学成分和感官质量的差异。结果表明,不同部位随着成熟度的提高,鲜烟叶片、叶脉和整叶含水量,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素、类胡萝卜素含量均呈逐渐降低趋势,类胡萝卜素/叶绿素逐渐增高,且达到显著差异;总糖、还原糖含量逐渐增加,总氮、烟碱、蛋白质含量逐渐降低。从不同成熟度的烤后烟叶等级结构、均价、外观质量、化学成分含量和感官质量综合分析表明,下中上3个部位适宜成熟度为XM2、CM2、BM2,即下部烟适宜成熟度外观指标为叶面60%黄绿色,主脉变白1/3以上;中部烟为叶面70%黄绿色,主脉变白1/2以上;上部烟为叶面80%黄绿色,主脉变白2/3以上。     

烤烟成熟过程中鲜烟颜色值与色素含量变化及相关分析

为研究烤烟成熟过程中鲜烟叶颜色值与色素含量的变化以及相关性,测定了各部位4 个成熟度鲜烟叶的颜色值和色素含量,并进行了相关性分析.结果表明,在烟叶成熟过程中,各部位烟叶的亮度值L＊、红度值a＊、黄度值b＊均不断增大,且各部位烟叶不同成熟度间各颜色值差异显著性不同,颜色值变化趋势存在差异,其中,中、上部叶红度a＊值变化较大,增幅显著.各部位烟叶叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量均逐渐减小,类叶比值不断增大.下、上部叶类叶比值增幅基本保持不变,而中部烟叶黄绿面积在70%～80%到80%～90%时类叶比值增幅较大.各颜色值均与各色素含量、类叶比值呈显著或极显著性相关关系.表明成熟过程中烤烟叶片颜色值与色素含量关系密切,叶片颜色值变化可以指示烟叶各色素含量的变化,可以将色差计作为判断烟叶成熟度的辅助工具.     

翠碧1号烟叶烘烤过程中色素降解及化学成分变化

为优化翠碧1号配套烘烤工艺,提高烟叶质量,考虑到翠碧1号采收成熟度难把握、烤后烟叶外观质量较差等问题,开展了不同成熟度烟叶烘烤过程中色素及化学成分代谢研究。结果表明,烘烤过程中随着温度的提高,叶绿素和类胡萝卜素不断降解,相同部位叶绿素和类胡萝卜素随着采收成熟度提高而降低。就降解速度而言,叶绿素降解主要在38℃之前,类胡萝卜素降解主要在42℃之前,但到46℃后色素含量基本趋于稳定;适熟的鲜烟叶在烘烤过程中其淀粉降解较快,烤后烟叶水溶性糖和还原糖含量较高,总体化学成分较协调。因此,下部叶适当早采以降低烟叶采收成熟度、中部烟叶适当提高烟叶采收成熟度、上部烟叶采取适宜的成熟度,有利于烟叶外观及内在品质的提高。     

烤烟质体色素含量的品种间差异及其与感官质量的关系

采用大田试验研究了不同产区主栽烤烟品种K326、NC89、中烟100、云烟85、云烟202、龙江911鲜烟叶和烤后烟叶质体色素含量的差异及其与感官质量的关系.结果表明:①在栽培措施和烘烤环境一致的条件下,不同品种和部位烟叶质体色素含量差异明显.中部鲜烟叶以中烟100和云烟202质体色素含量较高,K326和龙江911含量较低,上部鲜烟叶品种间差异小于中部烟叶,仍以K326和龙江911品种较低;烤后上、中部位烟叶均以云烟85和中烟100质体色素含量较高,但上部烟叶品种间叶绿素含量差异不大;②品种间质体色素含量和组成的差异与烟叶的感官质量,尤其是与香气品质间关系密切.上、中部位烟叶均以类胡萝卜素含量最高和最低的云烟85和云烟202香气品质较差,含量中等的K326烟叶香气品质较好,中部叶绿素含量较高的云烟85烟叶杂气和刺激性明显高于其它品种.     

使用叶绿素计对甜菜品种叶绿素含量的调查

SPAD—501型叶绿素计(日本制)是根据叶片中叶绿素含量不同而所吸收的光谱量产生差异的原理,在不损伤植物叶片的情况下,追踪测定各种具有扁平叶植物的叶绿素含量的仪器。该仪器体积很小,手持轻便,操作简单。笔者于1988年在日本研修期间,使用叶     

萎凋对茶鲜叶不同叶位叶绿素荧光特征参数的影响

目的研究萎凋对茶叶水分和叶绿素荧光参数的影响。方法采用叶绿素荧光仪Imaging PAM对福云6号7个萎凋时间点进行水分含量测定及叶绿素荧光测定。结果不同叶位叶片萎凋过程的水分含量与叶绿素荧光参数之间具有一定的内在联系。不同叶位之间的叶绿素荧光参数在萎凋后期呈显著差异;叶片水分含量与叶绿素荧光参数的初始荧光F_0、非光化学淬灭系数(non-photochemical quenching, NPQ)之间呈极显著负相关,与叶绿素荧光参数的最大光化学效率F_v/F_m、光合潜在活性F_v/F_0、电子传递效率(electrontransferrate,ETR)、实际光合量子产量Y(Ⅱ)之间呈极显著正相关。结论鉴于上述叶绿素荧光参数与叶片水分含量之间的相关性,初步认为F_0、NPQ、F_v/F_m、F_v/F_0、ETR和Y(Ⅱ)作为茶树鲜叶萎凋过程中水分胁迫程度的指标是可行的,对鲜叶萎凋过程的在线判断具有一定的意义。     

翠碧一号鲜烟叶素质及烘烤特性研究

  目的  探索翠碧一号较难烘烤的原因。  方法  以云烟87为对照,研究了翠碧一号与云烟87成熟鲜烟叶SPAD值、色素、水分、化学成分、酶活性、组织结构及多酚等方面的差异,以及烟叶在暗箱中的变色特性。  结果  1）翠碧一号、云烟87的成熟鲜烟叶素质和烘烤特性存在显著差异,与云烟87成熟鲜烟叶相比,翠碧一号的SPAD值平均高出2.32,叶绿素、类胡萝卜素含量分别高出15.63%、55.56%,束缚水、总糖、还原糖含量较高,POD、PPO、SOD、淀粉酶活性较高,中部叶叶片、栅栏组织厚度较厚,分别厚出3.07 μm、8.60 μm,结构紧密,绿原酸含量较高。2）翠碧一号成熟鲜烟叶暗箱自然变黄速度较慢,变褐速度较快,且在烟叶基本全黄之前开始变褐,其易烤性和耐烤性较差。这为翠碧一号烘烤调控温湿度、促进烟叶变黄失水协调性、减少青杂僵等现象提供了参考。      

鲜烟叶高光谱特征与颜色分析及其关系研究

  目的  明确各部位不同颜色鲜烟叶的高光谱特征及其与颜色参数的关系,为科学判定烟叶成熟度提供参考。  方法  研究了各部位烟叶颜色参数和高光谱特征的变化规律,对颜色参数和高光谱特征参数进行了相关分析和回归分析,基于高光谱特征参数建立了颜色参数回归模型,并对其进行检验。  结果  随着落黄程度的提高,颜色参数L、b、C呈不断增大的趋势,a值呈先减小后增大的趋势,H°呈不断减小的趋势;高光谱特征参数随烟叶颜色的改变呈现规律性的变化;高光谱特征参数与各颜色参数有显著或极显著相关性,基于高光谱特征参数建立的颜色参数回归模型预测效果较好。  结论  利用高光谱技术对鲜烟叶颜色参数进行分析是可行的。      

不同鲜烟叶田间优化数量对烤烟生理特性及经济性状的影响

为了明确重庆烟区不同鲜烟叶处理技术对烤烟光合生理特性、产量、等级结构及经济性状的影响,本研究选用云烟97品种,研究4种下部不同烟叶摘除数量（0、2、3和4片）对烤烟根系活力和下、中、上3部位叶片叶绿素含量及生理特性的影响。结果表明,摘除下部不同烟叶能显著提升烟株根系活力、增加叶绿素含量、提高净光合速率（Pn）和蒸腾速率（Tr）、延缓光合功能衰退,这种作用随摘除叶片数量的增加而增强,且下部叶受到的影响最大,其次为中部叶,上部叶最小。摘除不同烟叶后,前期（10天）叶片的WUE随摘除数量的增加而提高,中后期（24和38天）摘除数量越多WUE越小。就产量而言,摘除下部叶片越多,产量越低;摘除叶片后对等级结构和经济效益都不同程度的提高,其中以T2处理最为显著,其次是T1处理,T3 处理的效果最差。因此,在武隆生态条件下的中等肥力土壤上处理下部鲜烟叶时,以打掉3片为宜。      

冬油菜叶片SPAD的时空分布和氮素诊断的叶位选择

在大田试验条件下测定分析不同施氮水平冬油菜关键生育期SPAD值的时空分布特征,并对不同叶位及叶片不同部位SPAD值与叶绿素含量、叶片含氮量、植株全氮含量及籽粒产量之间的相关性进行分析,探求应用SPAD仪诊断油菜氮素营养状况的最佳测试叶位及位点。结果表明,油菜主茎顶部4片完全展开叶SPAD值存在显著空间差异,增加施氮量能显著提高各叶位叶SPAD值,同时减少叶位间的差异;六叶期、蕾薹期以顶4叶（TIA）SPAD值对氮素的敏感性最大,初花期和盛花期则最低。不同部位间,六叶期和初花期以中部SPAD值对施氮量增加的响应最敏感,盛花期则最迟钝,蕾薹期介于顶部和基部之间。综合分析认为,应用SPAD仪监测油菜氮素营养状况的最佳测试叶位和位点为主茎顶4片完全展开叶中部,该部位SPAD值与叶绿素含量、叶片含氮量和植株全氮含量之间的相关性均达到显著或极显著水平,满足氮素营养快速诊断的要求。     

烟株叶片叶绿素的时空分布特征

  目的  探讨烟株叶片叶绿素的时空分布特征。  方法  2018年5-9月,利用平均相对偏差、回归分析和相关性分析等方法研究烟株叶片叶绿素的时空分布特征。  结果  1）烟株叶片叶绿素的动态变化呈“倒勺子”型,且叶绿素含量随部位的上升而增大;叶片发育前中期,叶绿素值呈弱变异,后期则呈中等变异。2）样带上中部和上部叶片叶绿素值的破碎化程度高于下部叶,烟株不同部位叶片叶绿素值的波动具有相似性。3）基于时间稳定性指数最小值得出代表性样点,建立了代表性样点叶绿素值与对应部位叶绿素平均值之间的回归模型。  结论  可利用代表性样点烟株叶片叶绿素值表征对应部位叶绿素的平均值,从而为本区烟田的水肥管理和成熟采收提供理论支撑。