成熟采收的烟叶以呼吸代谢为主，其生命活动所需能量来源于呼吸作用不断分解消耗自身贮藏的有机物质，又称饥饿代谢^[1]。在饥饿代谢前期，烟叶的主要呼吸基质为碳水化合物，需大量O₂参与，放能的同时释放大量CO₂。烘烤开始后，烤房内O₂含量急剧下降、CO₂含量急剧上升，烟叶的呼吸速率在烘烤前期明显下降^[2-3]，中期有所上升，后期又下降，转入定色期时急剧降到最低^[4]。这是由于烤房密闭，内装的大量烟叶呼吸释放的CO₂无法排出且外界O₂无法进入，而O₂是烟叶呼吸作用的主要原料之一，可促进呼吸作用，其产物CO₂则抑制呼吸作用^[5]。烘烤过程中，影响烟叶呼吸代谢的主要因素有温度、湿度、水分和空气等。目前，烟叶密集烘烤研究主要集中于烤房的温度^[6-11]和湿度^{[6-9, 12]}、烟叶内的酶^[7-8]及水分^[13]的变化、变黄时间^[14-16]、成熟度^[16]、外源乙烯^[17]、CO₂浓度^[18-19]等对烟叶烘烤质量的影响，而有关密集烤房变黄前期增氧处理对烤后烟叶质量的影响少见报道。当前，我国烤烟种植业重心区位从低海拔的黄淮烟区趋向云贵高原的西南烟区，海拔高度逐渐上升^[20]。四川凉山州盐源县烟区平均海拔高度2 400 m，空气中O₂含量约为零海拔地区的81.67%。本文探讨了高海拔低氧条件下，密集烘烤过程中补充O₂对四川凉山州盐源县烟区烤后烟叶质量的影响，以期为高海拔烟区的烟叶生产提供参考。

1 材料与方法 1.1 试验材料

参试烤烟品种为云烟87。试验于2016年在四川省凉山州盐源县梅雨镇清水村进行，海拔高度为2 300~2 800 m，空气中O₂含量仅零海拔地区的81.67%左右。该地土壤肥力中等，前作为玉米，土壤为砂壤土，通风透气性好、排灌方便。播种、育苗、移栽期的确定以及大田管理等各项田间操作技术均参考当地优质烟叶生产技术指导方案。株行距为0.5 m×1.2 m，种植密度为16 667株·hm^-2。

1.2 试验方法

选取云烟87下二棚、腰叶、上二棚3个部位的鲜烟叶，采收成熟度参考当地优质烟叶生产技术指导方案。3个部位均设置2个处理：(1)密集烤房增氧处理；(2)常规烘烤工艺(CK)，即未对烤房进行增氧操作。试验烤房所处海拔高度2 500 m。参照当地优质烟叶生产技术指导方案中的密集烘烤技术，以变黄、定色、干筋等烟叶不同阶段的变化程度为基准，对烟叶进行烘烤。

1.3 测定项目及方法 1.3.1 烘烤成本

统计不同处理各部位烟叶烘烤的耗煤量、用电量、工时等，并计算最终烘烤成本。

1.3.2 外观质量

烤后烟叶的成熟度、颜色、叶片结构、身份、油分和色度等外观质量参照文献[21]进行分级。

1.3.3 化学成分

各取1.0 kg烤后X2F、C3F和B2F等级烟叶用于常规化学成分分析。烟碱含量测定参照文献[22]；总糖和还原糖含量测定参照文献[23]；钾含量测定参照文献[24]；氯含量测定参照文献[25]。

1.3.4 感官质量

烟叶感官质量包括香型、香气质、香气量、余味、杂气、刺激性、劲头等指标，由中国烟草总公司郑州烟草研究院组织相关专家，参照文献[26]进行评定。

2 结果与分析 2.1 不同处理烤后烟叶烘烤成本的比较

不同部位烟叶烘烤成本见表 1。按市场价，氧气65元·罐^-1、煤0.8元·kg^-1、电0.75元·kW^-1·h^-1、工时每天100元。氧气减压器、氧气管为首次购买，由于可使用较长年限，故未将其列入成本。(1)下部叶。增氧处理每烤烘烤总耗时比CK缩短25.0 h、节煤156.17 kg、节电20.83 kW·h和节约劳力1.04个，并消耗氧气1罐。即每烤煤炭、电费、劳力分别节约124.94、15.63、104.2元，增加氧气成本65.0元，烘烤总成本共计节约179.77元。(2)中部叶。增氧处理每烤烘烤总耗时缩短了17 h、节煤106.26kg、节电14.17 kW·h和节约劳力0.71个，并消耗氧气1.5罐。即每烤煤炭、电费、劳力分别节约85.01、10.62、70.8元，增加氧气成本97.5元，烘烤总成本共计节约68.93元。(3)上部叶。增氧处理每烤烘烤总耗时缩短了13.5 h、节煤84.38 kg、节电11.00 kW·h和节约劳力0.563个，并消耗氧气2.0罐。即每烤煤炭、电费、劳力分别节约67.05、8.25、56.3元，增加氧气成本130.0元，烘烤总成本共计节约1.60元。

2.2 增氧处理对烤后烟叶外观质量的影响

不同处理下烤后烟叶外观质量评价见表 2。(1)X2F烟叶。由表 2可知，增氧处理下，X2F烟叶的颜色、成熟度、叶片结构、身份均与CK相同，依次为橘黄、成熟、疏松、稍薄；但油分和色度不如CK。(2)C3F烟叶。增氧处理下，C3F烟叶的成熟度、叶片结构、身份均与CK相同，依次为成熟、疏松、中等；颜色、油分和色度的表现稍优于CK。(3)B2F烟叶。增氧处理下，B2F烟叶的成熟度、叶片结构、身份均与CK相同，依次为成熟、尚疏松、稍厚；颜色、油分和色度的表现稍优于CK。综上所述，增氧处理下，X2F烟叶整体评价稍差于CK；C3F和B2F烟叶整体评价稍优于CK。

2.3 增氧处理对烤后烟叶化学成分的影响

烤烟烟叶烟碱含量的适宜范围为1.5%~3.5%，其中2.5%为最适含量；总糖和还原糖含量的适宜范围分别为25%~30%和15%~25%；钾含量适宜范围为>2%；氯含量以 < 0.5% 为宜，钾氯比适宜范围>2，一般越大越好；糖碱比=10、两糖比≥0.75为最适^[27]。增氧处理下烤后烟叶化学成分含量见表 3。(1)X2F烟叶。由表 3可知，增氧处理X2F烟叶的烟碱含量、两糖比均在适宜范围内，总糖、还原糖、氯含量较高，钾含量略低；CK烟碱含量、钾含量、钾氯比均在适宜范围内，CK的烟叶总糖含量、氯含量、两糖比均优于增氧处理。总体上，CK的X2F烟叶化学成分含量适宜程度及协调性综合表现优于增氧处理。(2)C3F烟叶。增氧处理C3F烟叶的烟碱含量、两糖比、钾氯比均在适宜范围内，总糖、还原糖、氯含量均较高，钾含量略低；CK烟叶烟碱含量、钾氯比均在适宜范围内，钾含量、两糖比略低，CK烟叶还原糖、钾及氯含量优于增氧处理。总体上，增氧处理C3F烟叶化学成分含量适宜程度及协调性综合表现与CK无明显差异。(3)B2F烟叶。增氧处理B2F烟叶的烟碱含量、总糖含量、还原糖含量、糖碱比、两糖比均在适宜范围内，钾含量、钾氯比低于适宜范围，氯含量高于适宜范围；CK烟叶烟碱含量、总糖含量、还原糖含量、糖碱比、两糖比均在适宜范围内，CK烟叶钾含量、氯含量、钾氯比均优于增氧处理，糖碱比、两糖比则以增氧处理更为适宜。总体上，增氧处理B2F烟叶化学成分含量适宜程度及协调性综合表现与CK无明显差异。

2.4 增氧处理对烤后烟叶经济性状的影响

不同处理下烤后烟叶经济性状表现见表 4。(1)增氧处理下，下部叶的上等烟比例比CK降低0.59%，上中等烟比例、均价、产值分别比CK高0.60%、0.73元·kg^-1、249.66元·烤^-1。(2)增氧处理下，中部叶的上等烟比例、上中等烟比例、均价、产值分别比CK高6.33%、4.08%、0.74元·kg^-1、1093.73元·烤^-1。(3)增氧处理下，上部叶的上等烟比例、上中等烟比例、产值分别比CK提高2.56%、0.38%、1594.53元·烤^-1，均价比CK降低0.26元·kg^-1。

2.5 增氧处理对烤后烟叶感官评吸质量的影响

由于本试验由多个单位协作完成，C3F烟叶样品在邮寄过程中丢失，故仅探讨X2F、B2F烟叶的感官评吸质量(表 5)。由表 5可见，增氧处理下，X2F烟叶的香气质、香气量、杂气、刺激性及总得分高于CK，浓度、余味、劲头与CK相同；B2F烟叶的香气质、余味低于CK，浓度、杂气、刺激性高于CK，香气量、劲头与CK相同，总得分高于CK。总体上看，增氧处理的X2F和B2F烟叶感官评吸质量略优于CK。

3 讨论与小结 3.1 增氧处理可缩短变黄期时间

烤烟开烤后0~12 h, 呼吸速率明显下降，12 h左右达最低值；随后逐渐回升，24 h逐渐恢复到开烤时的水平；开烤后30 h为呼吸第1高峰，烤后42 h出现相对较弱的第2高峰^[2-4]。温度、湿度、水分对烟叶呼吸代谢影响的研究已有较多报道^[6-13]，但有关空气成分对烘烤过程烟叶呼吸代谢影响的研究较少。烟叶烘烤过程中的呼吸代谢会继续吸收空气中的O₂以维持生命，当O₂浓度低于大气水平时，呼吸作用就会受抑制^[27]。四川凉山州盐源县烟区O₂含量仅零海拔地区的81.67%左右。本研究表明，在烟叶变黄前期，将海拔2 500 m区域的烤房氧气含量提高到零海拔区域水平时，可有效促进烟叶变黄进程，缩短变黄时间，推测是在变黄前期，密集烤房内O₂被大量消耗，外界O₂无法进入，从而抑制了呼吸作用。这也进一步验证了李卫芳等^[2-3]、张杰瑜等^[4]、秦文等^[28]、潘永贵等^[29]的研究结果。

3.2 增氧处理可提高烤后烟叶经济效益

本研究表明，在密集烘烤变黄前期进行增氧处理，可有效缩短烘烤总耗时长13.5 h以上。综合下、中、上3个部位来看，增氧处理烤后烟叶的上中等烟比例、产值分别比常规烘烤处理提高0.38%、249.66元·烤^-1以上；综合氧气、煤炭、电费和劳力成本，每烤经济效益比常规烘烤处理提高429.43元以上。

3.3 增氧处理下烤后烟叶质量无明显变化

本研究表明，综合下、中、上3个部位来看，增氧处理X2F烟叶整体评价稍差于常规烘烤；C3F烟叶整体评价稍强于常规烘烤处理；B2F烟叶整体评价稍优于常规烘烤处理。常规烘烤处理X2F烟叶化学成分含量适宜程度及协调性综合表现优于增氧处理；而增氧处理C3F、B2F烟叶化学成分含量适宜程度及协调性综合表现与常规烘烤无明显差异。增氧处理评吸结果总得分和常规烘烤相比，X2F和B2F均略高，总体基本相当。

综上所述，高海拔烟区密集烘烤变黄前期的增氧处理，可有效缩短烘烤变黄期耗时、降低烘烤成本，提高烤后烟叶经济效益，烤后烟叶质量无明显变化，具有生产应用价值。