适熟采收是保证烟叶烘烤质量的前提和基础。左天觉^[1]和宫长荣^[2]认为，烟叶适熟采收对烟叶品质的贡献占整个烤烟生产技术环节的三分之一以上，田间烟叶应该在处于合适的成熟度时进行采收，并且采取与相应成熟度配套的调制工艺，才能提升烟叶总体质量。当前生产上烟叶采收成熟度较低的现象比较严重，采青烟叶烘烤时间长，难度大，易造成烟叶内含物质过度消耗，影响烤烟质量。烟叶采收成熟度不仅影响烟叶上等烟比例、均价、产量、产值等经济性状^[3]，还影响烟叶外观质量^[4-5]、化学成分^[6]和评吸质量^[7-8]，这些一直是烤烟生产研究热点。童德文等^[5]认为，推迟采收达到9~10成成熟度采收烘烤后的烟叶外观质量、化学成分及协调性和感官评吸质量均最好，最符合工业企业需求，均价、上等烟比例、效益等经济性状最好。传统的烟叶采收方法是成熟一片采收一片^[2]，但采收次数增多势必会造成采烤劳动成本增加^[9]。梁柱等^[10]认为，适当减少采收次数可以降低用工成本和煤电耗费，同时还能提高烤烟上等烟比例、改善外观质量、协调化学成分。不同品种^[11-12]、生态区域^[13-14]和栽培措施^[15-16]等条件下的烟叶成熟度表现存在差异，刘雅娴等^[15]认为，烤烟施氮量越大，采收时间应适当推迟，提高烟叶采收时的成熟度。崔国民等^[13]研究发现，不同海拔高度烤烟成熟表现不一致，高海拔有利于烟叶腺毛密度的增加。不同成熟度烟叶的茎叶角度随生态区海拔的升高或成熟度的提升而增大。不同成熟度初烤烟叶淀粉、蛋白质、叶绿素、胡萝卜素、叶黄素等烟叶的关键化学成分含量随生态区海拔的升高呈增加趋势，随烟叶成熟度提升呈减少趋势。不同品牌的卷烟配方也要求有不同的烟叶成熟度^[17]。湖南省桂阳烟区是典型的浓香型烟叶产区，也是浙江中烟的主要原料供应基地，以烟稻复种轮作的稻茬烤烟生产为主，其烤烟在优化烟叶结构后的留叶数一般为15~16片，为3次采烤（第1次采下部3~4片，第2次采中部6片，第3次采上部6片）创造了条件。因此，为应对烤烟生产减工降本和卷烟品牌配方需求，针对浙江中烟敖泉烟叶基地单元自身的生产和生态条件，开展下部4片烟叶一次性采收成熟度研究，并采用模糊评价方法对烟叶质量和经济性状进行综合评价，为完善稻茬烤烟降本提质增香采烤技术提供参考。

于2021年在湖南省桂阳县敖泉镇（112°34′ E，25°55′ N）开展成熟度采烤试验。年均降水量1385.2 mm，年均气温17.2 ℃，年均日照时长1705.4 h。供试土壤为水稻土，土壤全氮2.27 g/㎏、全磷0.54 g/㎏、全钾38.1 g/㎏、碱解氮162.8 mg/kg、速效磷29.8 mg/kg、速效钾159.5 mg/kg。供试品种为云烟87，按株行距50 cm×120 cm的规格于3月1日移栽烟苗， 烤烟施氮量为162.16 kg/hm²， m（N）: m（P₂O₅）: m（K₂O）=1:0.86:2.5， 肥料是由湖南金叶众望科技股份有限公司提供的烟草专用基肥（N-P₂O₅-K₂O=8-17-7）和烟草专用追肥（N- P₂O₅-K₂O=11-0-31），各处理施肥量与施肥方式均一致。初花期打顶，留叶数16片，其他田间管理依据桂阳县优质烤烟生产技术规范进行。采用规格为2.7 m（宽）×8.0 m（长）×3.3 m（高）的气流上升式密集烤房3座，每炕装烟量约4000 kg，循环风机功率为2.2 kW^[16]。

采烤成熟度设3个水平：习惯采收、低成熟度（M1），延迟5 d采收、中成熟度（M2），延迟10 d采收、高成熟度（M3）。每次采收4片烟叶，叶位从下至上依次记为D1~D4，Mean为4片烟叶平均值。烟叶采收时，每个叶位选择120片左右烟叶，按叶位分别上杆编烟，3次重复。中温中湿烘烤工艺：变黄期干球温度38 ℃，湿球温度37 ℃，至下棚烟叶基本全黄；以1 ℃/h速率将干球温度升至40 ℃，湿球温度升至38 ℃，保持温度至全房烟叶充分变黄，主脉充分变软；定色期以1 ℃/h速率将干球温度升至55 ℃，湿球温度升至40 ℃，保持温度至全房烟叶干燥；干筋期以1 ℃/h速率将干球温度升至68 ℃，湿球温度升至42 ℃，直到主脉全部干燥。

在烟叶采摘时，每个处理选择具有代表性的叶片拍照，并记录烟叶颜色、茸毛、茎叶夹角、叶面状况、主支脉变白状况、叶尖和叶缘、成熟斑等成熟特征。

在烟叶采摘时，每个处理定位5株烟叶，采用SPAD-502 Plus便携式叶绿素测定仪（柯尼卡美能达公司，日本）测定叶绿素相对含量（SPAD值），每片烟叶在离主脉3 cm两侧对称处各选择6个点进行测量^[18]，求平均值。

每个处理单采、单烤，由分级专家分级后，统计正常组、杂色和微带青烟叶数量及比例。

聘请分级专家对烟叶颜色、成熟度、叶片结构、油分、色度、身份等指标逐项进行鉴定，并按10分制进行打分^[19-20]，分别按0.20、0.30、0.16、0.12、0.10、0.12的权重计算外观质量指数（appearance quality index，AQI）。AQI=∑j=66Aj×Wj，式中，A_j表示第j个指标的外观质量分值，W_j为第j个指标的权重。AQI分值越高，外观质量越好。

选取各处理具有代表性的烟叶，随机抽取20片平衡水分后的烤烟，参照文献[21]的方法测定长度、宽度、单叶重、含梗率、叶片厚度、平衡含水率、叶质重等物理性状指标。开片度（%）=叶宽/叶长×100。参照文献[22]，采用效果测度模型对上部烟叶物理性状指标进行无量纲化转换为0~1数值，并按开片度、单叶重、含梗率、叶片厚度、平衡含水率、叶质重等物理性状评价指标的权重分别为16.42%、10.55%、21.80%、19.06%、12.84%、19.33%计算烟叶物理性状指数（physical property index，PPI）。含梗率应用下限效果测度模型（r_ij=minu_ij/u_ij），开片度应用上限效果测度模型（r_ij=u_ij/maxu_ij），叶质重、平衡含水率、单叶重、叶片厚度应用适中效果测度模型[r_ij=u_i0j0/(u_i0j0+|u_ij-u_i0j0|)]，以上公式中u_ij为局势的实际效果，maxu_ij为最大值，minu_ij为最小值，u_i0j0为适中值（单叶重7 g，叶片厚度90 μm，叶质重60 g/m²，平衡含水率15%）。物理性状指数计算公式为PPI=∑j=66Pj×Wj，式中，P_j表示第j个物理性状指标的无量纲化值，W_j为第j个指标的权重。PPI分值越高，物理性状越好。

选取烤后具有代表性烟叶，采用连续流动分析仪（SKALAR，荷兰）测定烟叶中总糖、还原糖、烟碱、总氮、氯、淀粉、绿原酸含量，采用火焰光度法测定钾含量。参照文献[23-24]，采用隶属函数法将总糖、还原糖、烟碱、总氮、氯、钾等评价指标无量纲化转换为0~1数值（其中钾含量采用S型函数，其他指标采用抛物线型函数），并分别按14.4%、15.9%、27.8%、10.4%、6.9%、24.6%的权重计算化学成分可用性指数（chemical componentsusability index，CCUI）。CCUI=∑j=16Uj×Wj，式中，U_j表示第j个化学成分指标的无量纲化值，W_j为第j个指标的权重。CCUI分值越高，化学成分协调性越好。

选取烤后具有代表性烟叶，将各处理烘烤后烟叶经过回潮、切丝，卷制成每支900±15 mg、长85 mm的单料烟支。由浙江中烟技术中心组织专业评吸人员按YC/T 138-1998烟草及烟草制品^[25]进行感官质量评价，对刺激性（10分）、干燥感（8分）、余味（10分）、香气质（20分）、细腻程度（6分）、柔和程度（6分）、圆润感（8分）、香气量（18分）、透发性（6分）、杂气（8分）等10个评价指标打分，10个指标分值之和就是感官评吸质量总分（smoking quality index，SQI），SQI=∑j=110Sj，式中，S_j表示第j个指标的感官评吸分值。本研究只统计分析评吸总分，SQI值越大，烟叶评吸质量越优。

不同处理的烤后烟叶分开放置，进行分级。统计上中等烟比例、均价、产量、产值。烟叶产量只是统计可收购烟叶的产量，下等烟叶不统计在产量里。参照文献[26]，采用灰色局势决策中的上限效果测度方法对上等烟比例、均价、产量和产值4个经济性状指标进行数据无量纲化处理，并确定其权重分别为25.45%、19.93%、32.75%、21.87%，计算经济效果指数（economic character index，ECI）。ECI=∑j=14Ej×Wj，式中，E_j表示第j个指标无量纲化数值，W_j为第j个指标的权重）。ECI值越大，经济效果越优。

参考文献[19]，将外观质量指数、物理性状指数、化学成分指数和感官评吸总分分别赋予0.1、0.1、0.2、0.6的权重，计算不同处理的4个指数和为烟叶质量指数（leaf quality index，LQI），LQI=0.1AQI+ 0.1PPI+0.2CCUI+0.6SQI。将外观质量指数、物理性状指数、化学成分指数、感官评吸总分和经济效果指数分别赋予0.1、0.1、0.2、0.4、0.2的权重，计算不同处理的5个指数和为综合效果指数（composite effect index，CEI）。CEI=0.1AQI+ 0.1PPI+0.2CCUI+0.4SQI+0.2ECI。LQI和CEI值越大，烟叶质量和综合效果越优。

采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0进行数据处理和统计分析，采用Duncan法进行多重比较。

3个成熟度采收处理的烟叶成熟特征照片见图1，其鲜烟叶成熟外观特征见表1。从烟叶成熟特征变化看，叶面落黄程度增加，颜色由绿色→淡绿→绿黄→黄绿；茸毛无脱落→大部分脱落；茎叶夹角增大；叶面由光滑→微皱→褶皱；烟叶主脉由淡绿→白色，支脉部分变白；叶缘由微卷曲→卷曲；无成熟斑。不同成熟度之间D1处理叶成熟特征变化最大，最明显的是叶尖部分变黄程度增加，M3处理的叶尖有少部分枯焦。

由图2可知，随鲜烟叶采收成熟度的提高，烟叶SPAD值下降，D1~D4叶位的M1、M2、M3处理成熟度SPAD值分别在21.07~28.97、19.39~ 26.63、15.36~23.31，且差异显著。M1处理成熟度SPAD平均值较M2、M3处理分别高11.92%、35.78%。M1、M2、M3处理成熟度的4个叶位SPAD值变异系数平均值分别为12.82%、18.36%、20.62%，随烟叶采收成熟度提高，D1~D4叶位叶绿素含量变化增大，叶位之间的成熟度差异增大。

分别统计烤后烟叶的正常组、杂色、微带青3个组别的百分率（图3）。M1处理正常组烟叶比例为79.51%~90.84%，平均为85.08%；M2处理正常组烟叶比例为73.21%~92.86%，平均为86.25%；M3处理正常组烟叶比例为70.65%~92.97%，平均为81.56%。M1、M2、M3处理的杂色烟叶比例平均值分别为11.29%、12.08%、18.44%。只有M2处理的D3、D4叶位和M3处理无微带青烟叶，M1、M2、M3处理的微带青烟叶比例平均值分别为3.64%、1.67%、0。可见，M2处理正常组烟叶比例最高，随采收成熟度提高，微带青烟叶比例减少，但杂色烟比例增大。

由表2可知，不同采收成熟度的烤后烟叶外观质量差异主要在叶片结构、油分和色度3个单项指标及外观质量指数。随采收成熟度提高，叶片结构变疏松（尚疏松→疏松），M1处理的D3、D4叶位叶片结构疏松度显著低于M2、M3处理；油分增加（少→稍有），M1处理的D2~D4叶位叶片油分显著低于M2、M3处理；色度减弱（中→弱），M1处理的D1叶位叶片色度显著低于M3处理，M1处理的D2~D4叶位叶片色度显著低于M2、M3处理。M1处理中4个叶位中叶片结构、油分平均值显著低于M2、M3处理，M1处理的色度分值显著高于M2、M3处理，M1、M2处理的外观质量指数显著高于M3处理。M2处理的外观质量指数最高，较M1、M3处理分别高1.02%、5.39%。可见M2处理的烟叶外观质量最好，下部烟叶采收成熟度高，烟叶外观质量反而降低。

由表3可知，不同采收成熟度的烤后烟叶物理性状差异主要在单叶重、叶片厚度、平衡含水率和叶质重4个单项指标及物理性状指数。随采收成熟度提高，单叶重降低，叶片厚度变薄，平衡含水率提高，叶质重下降。M1处理D1~D2叶位单叶重与4个叶位单叶重平均值显著高于M2、M3处理；M1处理D1~D2叶位厚度和4个叶位厚度平均值显著高于M3处理，M1处理的D3叶位厚度显著高于M2、M3处理，M1、M2处理的D4叶位厚度显著高于M3处理；M1处理D1~D4叶位的平衡含水率和4个叶位平衡含水率平均值显著低于M3处理；在D1~D3叶位和4个叶位平均值的M1处理显著高于M3处理。从物理性状指数看，M2处理D1~D3叶位物理性状指数显著高于M1、M3处理，M3处理D4叶位显著高于M1、M2处理。M2处理的物理性状指数平均值较M1、M3处理分别高7.76%、1.80%。可见，下部烟叶采收成熟度适宜有利于提高烟叶物理性状。

由表4可知，不同采收成熟度的烤后烟叶化学成分差异主要在总糖、还原糖和烟碱含量3个单项指标及化学成分可用性指数。随采收成熟度提高，烟叶总糖和还原糖含量显著降低，烟碱含量提高。从烟叶化学成分可用性指数看，M1、M2处理D1~D2叶位显著高于M3处理；M3处理的烟叶化学成分可用性指数在D3叶位中最高，其次是M2、M1处理；M2处理的D4叶位烟叶化学成分可用性指数显著高于M1、M3处理；4个叶位的烟叶化学成分可用性指数平均值为M2处理显著高于M3处理，M2较M1、M3处理分别高4.78%、5.16%。

由图4可知，不同采收成熟度烤后烟叶淀粉含量中，M3处理D2~D3叶位显著高于M1、M2处理；其余叶位差异不显著。从淀粉含量平均值看，M3较M1、M2处理分别高24.87%、25.88%，均达显著水平。可见，下部烟叶成熟度过高，烟叶淀粉含量会提高，但均在4.0%以下。

由图5可知，不同采收成熟度的差异在不同叶位表现不一致。M1处理的D1叶位烤后烟叶绿原酸含量显著高于M2和M3处理；D2叶位表现为M1、M2处理显著高于M3处理；D3叶位表现为M2、M3处理显著高于M1处理；D4叶位表现为M2处理显著高于M1、M3处理。从绿原酸含量平均值看，M1、M2处理显著高于M3处理。可见，下部烟叶随采收成熟度提高，烟叶绿原酸含量会下降。

由图6可知，评吸总分均值为M1、M2处理显著大于M3处理。其中，M1处理评吸总分在D1叶位上显著高于M3处理；M1、M2处理在D2叶位上显著高于M3处理，M1、M2处理差异不显著；M2处理在D3、D4叶位上显著高于M3处理，但与M1处理差异不显著。M1、M2处理显著高于M3处理，M2较M1、M3处理分别提高2.46%、11.11%。可见，适熟采收有利于提高烟叶评吸质量。

由表5可知，从上中等烟比例看，不同成熟度处理的叶位表现不一致；从4个叶位均值看，M2>M1>M3，M2较M1、M3处理分别高4.51%、5.49%，且达显著水平。从均价看，D1叶位M1、M2处理显著大于M3处理；D4叶位M2处理显著大于M1、M3处理；4个叶位均值为M2>M1>M3，M2较M1、M3处理分别高4.52%、15.49%，M2处理显著高于M3处理。从产量看，M1处理在D1、D2叶位上产量显著最高，其次为M2、M3处理，且差异显著；D3叶位M2处理高于M1、M3处理；D4叶位M1处理显著高于M2、M3处理。4个叶位均值为M1>M2>M3，M1较M2、M3处理分别高15.43%、23.19%，且达显著水平。从产值看，在D1、D2叶位M1处理中显著最高，其次为M2、M3处理，且差异显著；D3叶位M2处理显著高于M1、M3处理；D4叶位M1、M2处理显著高于M3处理；4个叶位均值为M1>M2>M3，M1较M2、M3处理分别高10.44%、36.12%，且达显著水平。从经济效果指数看，在D1、D2叶位M1处理显著最高，其次为M2、M3处理，且差异显著；D3、D4叶位M2处理显著高于M1、M3处理；4个叶位均值为M1>M2>M3，M1较M2、M3处理分别高2.11%、15.92%，M1、M2处理显著高于M3处理。可见，随着采收成熟度提高，烟叶的经济性状变差，这主要与产量下降有关。

由图7可知，M1、M2处理烟叶质量指数在D1、D2叶位中显著高于M3处理，M1和M2处理差异不显著；在D3、D4叶位上M2处理的烟叶质量指数显著最高，M1、M3处理差异不显著。从均值看，M2>M1>M3，M2处理显著高于M3处理，M2较M1、M3处理分别高3.18%、7.27%。可见，适熟采收有利于提升烟叶质量。

由图8可知，在D1、D2叶位上M1处理的综合效果指数显著最高，其次为M2、M3处理。在D3、D4叶位上M2处理的综合效果指数显著最高，M1与M3处理差异不显著。从经济综合效果指数的均值看，M2>M1>M3，M1、M2处理显著高于M3处理，M2较M1、M3处理分别高0.97%、9.57%。可见，3个采收成熟度以M2处理最好，其次是M1处理。

稻茬烤烟下部烟叶早采是获得优质适产烟叶的重要措施。本研究结果表明，M1处理微带青烟叶比例相对较高，叶片结构较疏松，油分少，平衡含水率相对较低；M3处理的杂色烟比例较高，叶片结构较疏松，油分稍有，平衡含水率相对较高，绿原酸含量相对较低。M2处理外观质量指数、物理性状指数、化学成分指数、评吸总分在3个处理中最高，但M1处理的产量、产值高，M1的经济效果指数最高。因此综合效果指数M2处理虽最高，但与M1处理差异不显著。下部烟叶耐熟性差，采收适熟期短，延迟采收虽可提高整个下部烟叶成熟度，但也造成不同叶位之间烟叶成熟度差异较大，烟叶变黄不均匀，杂色烟叶比例大，上等烟比例降低，不利于提高烟农收入。与此同时，下部烟叶延迟采收，会造成烟叶重量下降，不利于田间通风透光，影响中、上部烟叶生长发育；南方稻茬烤烟烟叶成熟期雨水多，延迟采收将导致烟叶感染病害几率增大，病斑烟叶增多^{[27⇓⇓-30]}。因此，无论从提高上部、中部烟叶质量出发，还是兼顾烟叶质量和烟农收入（产值），稻茬烤烟下部烟叶还是早采为好，以M1~M2处理采收成熟度为好。

烟叶SPAD值可作为烟叶成熟采烤参考指标。SPAD值与叶绿素含量成正比，田间测定的SPAD值可反映烟叶的叶绿素含量差异。烟叶成熟过程中，叶绿素的降解外在表现为鲜烟叶的颜色由绿变黄，因此颜色变化是判断田间烟叶成熟的主要指标，可用烟叶SPAD值来判断烟叶成熟情况。本研究表明，随烟叶成熟度提高，烟叶SPAD值下降，这与席奇亮等^[3]、孙阳阳等^[18]、陈乾锦等^[31]研究结果一致。烟叶成熟过程中的SPAD值因烟叶部位、品种、区域等有差异，本研究中成熟度以M2处理最适宜，但从叶位看，D1~D2叶位的M1处理成熟度综合效果指数高于M2处理，故适宜SPAD值在M1处理的D1~D2叶位和M2处理的D1~D4叶位之间，即SPAD值19.39~26.63可作为指导稻茬烤烟云烟87下部烟叶一次性采收适宜成熟度的参考指标。

不同生态区域、不同品种的烟叶采收适宜成熟度不同。刘辉等^[32]研究认为，贵阳烟区的云烟87品种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；洪祖灿等^[33]研究认为，CB-1、F1-35等品种下部叶均以叶面黄绿色、主脉变白1/2以上采收为宜；闫凯等^[34]研究认为，山东潍坊烟区的中烟100品种的下部烟叶以颜色黄绿、1/3面积变黄为采收最佳。本研究认为湖南桂阳烟区云烟87烤烟下部烟叶适宜采收成熟度为M1~M2处理，即叶片淡绿、主脉淡绿~变白1/3、叶缘微卷曲、叶面无成熟斑为适宜采收成熟度，这与上述研究者的成熟度略有差异。

采用模糊评价有利于对多指标试验进行综合评判。在烟草大田试验中，为验证试验处理效果，常测定多个或多组指标，受大田试验环境和取样的影响，在多指标分析中，不同指标趋向往往不一致，甚至相反，很容易引起误判^[35]。本研究中，与烟叶质量评价方面相关的有外观质量、物理特性、化学成分、评吸质量等4组指标，还有与产量、产值密切相关的经济性状指标，且每组又有多个指标。为解决多指标评价问题，本研究采用模糊评价方法，首先对每一组指标构建一个指数，用于对该组指标进行综合评价；然后用4组质量指标构建一个质量指数，对烟叶质量进行综合评价；最好是用4组质量指标和1组经济性状指标构建一个综合效果指数，对试验处理进行综合评价，依据综合效果指数大小对采收成熟度进行客观评定，并得出试验结论。这种尝试在大田试验多指标评价中具有一定应用价值。

随下部烟叶采收成熟度的提高，鲜烟叶的SPAD值下降；微带青烟叶比例减少，杂色烟叶比例增加；烟叶结构疏松，油分增加；烟叶单叶重下降，平衡含水率降低；烟叶总糖、还原糖、绿原酸含量下降，烟碱和淀粉含量增加；烟叶产量和产值下降。中等成熟度处理的外观质量指数、物理性状指数、化学成分可用性指数、评吸总分、经济性状指数、烟叶质量指数和经济效果综合指数最高。因此，湖南桂阳烟区云烟87下部烟叶适宜采收成熟度要求叶片淡绿，主脉淡绿~变白1/3，叶缘微卷曲，叶面无成熟斑；SPAD值在19.39~26.63可作为指导稻茬烤烟下部烟叶适宜采收成熟度的参考指标。