[发明专利]一种烟叶田间成熟状态评价方法和应用

说明书

本发明涉及烟叶管理方法领域，具体涉及一种烤烟烟叶田间成熟状态评价方法。采集不同成熟状态的烤烟烟叶，并测定它们的叶绿素、MDA、蛋白质、Hsubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;、POD、烟叶色差值等与烟叶成熟状态密切相关的多种内在生理指标和外观色差指标；基于上述指标、采用主成分综合评价方法建立了用于评价田间成熟状态的MITLF值。本发明建立了用于评价烟叶田间成熟状态的MITLF指数，根据MITLF值的高低来区分烟叶的成熟状态，实现了对烤烟烟叶田间成熟状态的客观量化和准确的评价。

技术领域

本发明涉及烟叶管理方法领域，具体涉及一种烟叶田间成熟状态评价方法和应用。

背景技术

目前，烟叶生产上主要通过眼看、手摸等感官感受定性地把握烟叶田间成熟状态。定性的参考依据主要是叶面、主支脉和的颜色变化、茸毛脱落情况、采收时烟叶主脉断面等方面。现有研究表明：中部烟叶成熟时主脉全白，支脉部分变白；上部烟叶成熟时主脉全白，支脉2/3左右变白；烟叶成熟采收标准为中部叶面浅黄色，约8-9成黄，主脉变白2/3以上，比常规推迟5d采收；上部叶面基本全黄，约9-10成黄，主脉全白，比常规推迟7d采收。下部烟叶成熟时，茸毛几乎不脱落；中部烟叶成熟时，茸毛部分脱落；上部烟叶成熟时，茸毛大部分脱落。张海宏等研究指出烟叶成熟时，主脉变白、变脆，容易摘下，采摘时会发生清脆的声音，并且断面平齐。不同部位烟叶适熟时叶龄存在差异，下部叶9周龄，中部叶11周龄，上部叶10-12周龄收烤最为适宜。王怀珠等研究指出，在烟叶成熟的过程中可定量地用茎叶夹角的大小来反映烟叶的成熟程度，中上部烟叶外观颜色达9成黄，茎叶夹角达80-90°时，可作为适熟标志。根据烟叶外观表现判别其田间成熟的方法简单易行，但极易受到人为主观因素的干扰、不客观。

廖和明等研究表明，叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素均随烟叶田间成熟状态的提高而减少。刘雪松等研究指出，各部位叶片MDA含量与田间成熟状态呈线性相关，呈现出下部叶上部叶中部叶的趋势。H₂O₂是活性氧自由基的一种，会攻击膜系统破坏细胞膜结构，增加膜透性，随着烟叶成熟状态的提高H₂O₂含量逐渐上升。孙静研究发现，可溶性蛋白含量的大小在一定程度上决定了植物抗衰老的能力，在番茄果实中，蛋白酶的活性伴随着果实成熟衰老发生着变化。韩锦峰等研究表明随着烟叶成熟的提高叶内SOD活性逐渐下降。汪耀富等研究发现在烟叶成熟过程中各部位叶片POD活性均呈下降趋势，表现为上部叶中部叶下部叶。汪邓民等研究表明，烟叶进入衰老期时相对电导率大幅度增加，测定不同采收时期的相对电导率可以粗略判断烟叶成熟状态。张光利等研究指出，随着烟叶成熟，游离脯氨酸含量呈现“V”形变化规律，含量处于最低点时为烟叶的适采期，可将游离脯氨酸含量作为判别烟叶田间成熟状态的生化指标。

不同成熟程度的烟叶在叶绿素含量、蛋白质含量、膜脂过氧化程度、抗氧化酶活性等指标上都表现出规律性差异，前人也认为这些指标能够反映烟叶的成熟状态。

生产上依靠眼观和手摸的感官认知方式对烟叶田间成熟状态定性判别，其结果难免具有很强的人为主观性，易使烟叶成熟判别结果存在一定偏差。建立一种基于客观检测指标的烟叶成熟状态量化判别方法已经成为我国烟叶生产上迫切解决的问题。

目前已有的烟叶成熟状态量化研究有：1)利用烟叶叶绿素含量或其表面颜色空间指标(如RGB)构建成熟状态量化比较方法，和2)基于烟叶光谱特征的烟叶成熟状态判别方法。李佛琳利用叶绿素相对含量值(SPAD)建立了烟叶成熟状态量化判别模型。刘剑君对烟叶数字图像信息进行预处理，采集的图像用白背景校正颜色后，使用马赛克压缩系数20压缩图像数据后，从中提取“R”值用公式Ma R＝10×R/255计算后的值作为成熟状态指数，得出整片烟叶的成熟状态指数用于烟叶成熟状态量化比较。李佛琳为量化判别烟叶成熟状态，基于高光谱模型建立了成熟状态等级赋值和量化体系，但高光谱技术十分复杂，实用于烟叶田间成熟状态的识别难度较大。