氣象因子對煙葉品質的影響

周 裕，張德元，汪 彬，李小勇

（1.湖南省微生物研究所，湖南 長沙 410000；2.湖南農業(yè)大學農學院，湖南 長沙 410128）

氣象條件與土壤條件是影響優(yōu)質煙葉生產的兩大關鍵因素之一，其中氣象條件對煙葉品質的影響更為顯著。為此，筆者綜述了光照、溫度、降雨量等主要氣象因子對煙葉品質的影響，旨在揭示優(yōu)質煙葉形成的氣象條件和特點，為利用不同煙區(qū)生態(tài)差異和優(yōu)勢，合理優(yōu)化和規(guī)劃煙葉種植布局，提高煙葉的質量和可用性，為特色、優(yōu)質煙的生產和品牌導向型基地建設提供科學的指導和理論依據(jù)。

1 光照對煙葉品質的影響

煙草是喜光植物，煙葉質量的好壞與光照強度、光質有很大關系?？緹熒L要求陽光充足但不強烈，烤煙生長最合適的光照條件是：全年日照百分率大于50%，日照時數(shù)大于2 000 h；大田生長期日照百分率40%左右，日照時數(shù)大于500 h。和煦的陽光對煙草生長有利，葉片厚薄適中，調制后光質好，彈性強，葉片含糖量高，煙堿含量適中，形成的煙葉品質較好；光照不足，光合作用減弱，干物質積累少，煙堿和淀粉含量降低，蛋白質和全氮含量增加油分少而香氣不足，吃味平淡，品質差；光照過強，煙葉葉片變厚，主脈粗，煙葉煙堿含量過高，吃味辛辣，煙葉烘烤后顏色不正，品質差。

1.1 不同光照強度對煙葉品質的影響

光照強度是影響煙草生長發(fā)育的重要因子，同時對煙草品質的影響也起關鍵作用。喬新榮等研究了不同光照強度對烤煙化學成分及物理特性的影響，結果表明：氮、鉀、鈣、氯、銅、淀粉、還原糖含量，鉀/氯比、單葉重、葉質重、葉片厚度受光照強度影響較大；鐵、鋅、總糖含量，含梗率受光照強度影響次之；而磷、鎂、平衡含水率受光照強度影響不顯著；≥80%全光照適合優(yōu)質煙葉的生產。楊興有等通過盆栽試驗研究了不同光強對成熟期烤煙理化性質和致香成分的影響，結果表明，隨著光照強度的降低，葉片厚度降低，柵欄組織與海綿組織的比值降低，烤后煙葉單葉重、厚度、葉質重降低，葉片含梗率增加，總糖和還原糖含量降低，總氮和煙堿含量升高，鉀和氯含量增加，葉黃素、胡蘿卜素和類胡蘿卜素總量增加，中性致香成分含量呈增加趨勢，增加到一定程度開始降低。

研究報道認為，不同生育期弱光脅迫對烤煙物理特性和內在化學成分有顯著影響，弱光能增加葉片平衡含水率和含梗率，降低葉片的單葉重、葉片厚度、葉質重和葉片密度，同時增加葉片總氮、煙堿和鉀離子含量，降低總糖和還原糖含量。每個生育期弱光脅迫對煙草的品質形成的影響程度不一樣。在生育中后期弱光脅迫的影響要比在生育前期的影響要大，且弱光脅迫程度越大影響越大。

李東霞等以云煙85為供試品種，通過盆栽試驗，研究了遮陰對烤煙葉片結構、光合性狀和中性致香物質含量的影響，發(fā)現(xiàn)隨著遮陰程度的增加，煙草葉片組織厚度、光合速率、蒸騰速率和氣孔導度降低，而胞間二氧化碳濃度升高，烤后煙葉中性致香物質含量增加。致香物質多為煙草葉片次生代謝產物，而光照對植物次生代謝有重要的調控作用。而楊興有等研究認為弱光環(huán)境能使烤后煙單葉重、葉片厚度、葉質重和葉片密度減小，含梗率增加，總氮含量增加，總糖含量減少；氮代謝強于碳代謝。喬新榮等研究結果顯示，弱光脅迫能降低了烤煙中部煙葉中淀粉、還原糖、水溶性總糖的含量，增加了總氮，鉀含量；弱光能提高了煙葉中性揮發(fā)性致香物質總量，其中新植二烯含量隨光照的減弱而顯著提高，而類胡蘿卜素降解產物、芳香族氨基酸代謝產物、美拉德反應產物、西柏烷類降解產物所占比例下降。

1.2 不同光質對煙葉品質的影響

光質是植物生長發(fā)育的重要因子，其對植物形態(tài)的建成、生理代謝、生長發(fā)育有廣泛的調節(jié)作用，因而對產量和品質有重要影響。楊春雷等研究了補光對煙草幼苗生長的影響，結果表明，煙草葉片對可見光吸收利用的光譜范圍較寬，對各波段光的吸收強度依次為藍光>綠光>紅光>紫光；補光至14 d時，普通熒光燈處理可顯著提高煙苗葉綠素a的含量，普通熒光燈、生物效應燈、綠熒光燈處理可提高煙苗葉綠素b的含量；補光21 d時，藍熒光燈、紅熒光燈處理可顯著提高煙苗葉綠素a的含量，白熾燈、節(jié)能燈處理可顯著提高煙苗葉綠素b及葉綠素a+b的含量；各處理均可促進煙苗莖部干物質累積，以白熾燈、節(jié)能燈和生物效應燈的處理效果最好；白熾燈為煙草補光育苗的首選光源。

史宏志等研究了單色的藍光和紅光對煙苗生長和碳氮代謝的影響，發(fā)現(xiàn)在輻照度相同的條件下，單色藍光對煙苗葉片生長有顯著的抑制效應，可使葉片長、寬減小，但可促使比葉重和干鮮比增加，葉片加厚；藍光處理的葉片葉綠素含量減少，凈光合速率降低，但呼吸速率明顯增強，可以促進煙葉的氮代謝，使葉片總氮、蛋白質、氨基酸含量提高，硝酸還原酶活性增加，轉化酶活性降低。紅光對葉片生長的抑制作用較小，可使比葉重降低，葉片變薄，葉綠素含量下降，葉色減淡，但可促進碳代謝的增強，表現(xiàn)為轉化酶活性高，葉片總碳、還原糖含量高，而氮代謝化合物含量下降，C/N值明顯增加。為進一步明確光質對煙葉碳氮代謝和品質的影響，史宏志等研究發(fā)現(xiàn)紅藍復合光中，紅光比例增加能使比葉重降低，葉片變??；可使葉綠率含量下降，葉色減淡，轉化酶活性提高，凈光合速率增加，葉片總糖、還原糖含量增高，總氮、蛋白質含量下降，C/N明顯增加，碳代謝增強；在施氮水平過高時，生育后期增加紅光比例有利于促進碳氮代謝的協(xié)調；增加藍光比例可促使比葉重和干鮮比增加，葉片加厚，葉綠素含量增加，能提高硝酸還原酶活性和呼吸速率，降低凈光合速率，使葉片總氮、蛋白質、氪基酸含量提高，使氮代謝增強，C/N降低。

1.3 不同日照時數(shù)對煙葉品質的影響

日照時數(shù)是影響優(yōu)質煙葉形成的氣象因子之一，與烤煙品質存在明顯的對應關系，它不但影響前期生長，而且對后期煙葉品質的優(yōu)劣有直接影響?？緹熐捌谏L要求日照時數(shù)多，干物質積累增加，生長發(fā)育天數(shù)延長，與日照呈正相關關系；后期進入煙葉成熟階段，要求日照時數(shù)少，煙葉內部品質轉化效果好，煙葉品質高，上等煙比例與5～9月日照時數(shù)呈反相關。

日照條件對煙葉商品等級有較大影響，特別是5月、7月、9月的日照時數(shù)，有顯著的負相關，相關系數(shù)為-0.67～-0.84，烤煙蛋白質含量隨著年日照時數(shù)升高而降低。

在一般的生產情況下，煙草大田生長期日照最好達到500～700 h，日照百分率達到40%以上，收烤期間日照最好達到280～300 h，日照百分率達到30%以上，才能生產出優(yōu)質煙葉。大田日照時數(shù)在200 h以下時，煙葉品質較差；日照時間越長，越有利于葉內有機物質的積累?？傊?，日照時數(shù)受本身氣候變化影響外，地形遮蔽、坡度、坡向對可照時間的空間有明顯的影響。在熱量不足的地區(qū)，可以用延長日照時間的方法來彌補，或者盡量選擇陽坡或半陽坡地種植烤煙。

2 溫度對煙葉品質的影響

溫度是決定烤煙品質和產量的一個重要因素，不同的溫度條件對烤煙品質的影響較大。一般來說，一個地區(qū)如果煙草大田生育期20℃以上的積溫大于2 600℃，則能夠滿足煙草的正常生長和成熟?？緹熓窍矞刈魑?，對溫度的反應比較敏感，但其適宜生長的溫度范圍較寬，為10～35℃，還苗期與伸根期氣溫在18～28℃， 旺長期氣溫在20～28℃， 成熟期氣溫在20～25℃， 有利于優(yōu)質煙葉的生產，最適宜生長的溫度為25～28℃。溫度過高，會影響煙株正常生長發(fā)育進程，導致煙葉品質下降。溫度過低，煙株的生長過程中光合作用能力變化，抑制煙葉生長，影響煙葉品質。

2.1 日平均溫度對煙葉品質的影響

溫度對烤煙品質的影響已越來越引起煙草行業(yè)研究人員的高度重視，在煙株為5～8片真葉時，若日平均溫度低于18℃，持續(xù)時間在15 d以上，會促進花芽提早分化，易導致煙株早，品質變差。有研究認為，在成熟期大田氣溫高達35℃時，存在整株煙葉快速變黃的“高溫逼熟”現(xiàn)象，煙葉分層落黃的層次消失，品質下降，但黃國文等卻認為，人工高溫處理后，煙葉葉色比對照更綠，成熟期推遲5～7 d，無整株煙葉快速變黃的“高溫逼熟”現(xiàn)象。煙葉的細胞結構和化學成分分析，也沒有出現(xiàn)“高溫逼熟”引起品質變差的變化。因此，認為湘南煙區(qū)“高溫逼熟”導致煙葉品質下降的原因除高溫以外，還與強光輻射、“火南風”等因素所造成的危害有關。

2.2 晝夜溫差對煙葉品質的影響

除了日平均氣溫外，影響煙葉品質的另一個重要因素是晝夜溫差，研究發(fā)現(xiàn)，烤煙大田生長期晝夜溫差大，夜間呼吸作用弱，有機物消耗少，干物質積累多，特別是糖分積累多，同化物積累多，導致煙葉內含物積累多，有利于煙葉香氣的形成。張聰?shù)妊芯空J為，在云南氣溫較低的團棵期，提高夜溫有利于干物質和鉀的積累，同時也有利于煙株對鈣、鎂的吸收；在旺長期有利于鉀素在莖部和葉脈中積累，但降低了根及葉肉中的含鉀量；在成熟期有利于煙葉含鉀量和有機酸含量的提高，降低了煙葉含糖量。在晝夜相同的情況下，隨著夜溫的增加，煙葉中非蛋白氮增加，它覆蓋致香物質發(fā)出的香氣，對品質不利。

3 降水對煙草品質的影響

降水是影響烤煙生產的重要氣象因子，與日照、氣溫關系密切，當降水多時，往往對應日照少，氣溫低，夜溫差少，反之亦然，降水在烤煙各生育期的分布，是生產優(yōu)質煙葉的重要前提。一般認為，旺長期前應適度干旱，旺長期月降水量在100～200 mm，成熟期月降水量在100 mm 左右較為理想；成熟期的降水量的多少，對煙葉品質的影響最顯著。

烤煙大田生長期降雨總量與煙堿含量成正相關，煙葉的含鉀量與5月末至7月末（湖南）降雨總量呈正相關，周翔等研究了山東煙區(qū)降水對煙葉主要化學成分的影響，發(fā)現(xiàn)還原糖、總糖、K2O、糖堿比和施木克值，與5月和8月的降水量呈正相關；而蛋白質，揮發(fā)性堿，磷與5月和8月的降水量呈負相關，總氮與5月的降水量呈負相關，總植物堿受5～8月的總降水量的影響較大，呈負相關，氯與5月、6月和5～8月總降水量呈負相關。降水量對煙葉質量有較大的影響較大，由于降水量分布不均或不同地區(qū)存在差異，各種化學成分在年度間的變化不一致，因而不同年份煙葉化學存在一定的差異。

4 展 望

在煙草生長發(fā)育和品質形成過程中，影響煙葉生長和品質的生態(tài)條件包括氣候因素，如溫度、光照、熱量、降雨、濕度等；土壤條件，如土壤質地、土壤肥力及礦質營養(yǎng)、土壤酸堿度；以及海拔高度，地勢地形等多方面的復雜因素。

氣象條件是所有生態(tài)條件中最為重要環(huán)境因子，在煙草大田生長的前、中、后期，光照、溫度、水分三要素任何一個因子的改變都會對煙葉品質有著重要影響。光照的多寡，溫度的高低，雨量的多少，都會對煙草的生長產生非生物脅迫，同時會導致煙株產生一系列的生理生化變化和適應性響應，使煙株體內的碳氮代謝以及次生代謝發(fā)生改變，特別是在煙葉生長后期，三要素的協(xié)調和匹配程度對煙葉的品質特點有著決定性的影響，對不同煙區(qū)的煙葉品質和風格的形成具有重要作用。

[1]喬新榮，楊興有，劉國順，等.弱光脅迫對烤煙化學成分及中性揮發(fā)性致香物質的影響 [J].煙草科技， 2008，（9）： 56-59.

[2]楊興有，劉國順.成熟期光強對烤煙理化特性和致香成分含量的影響[J].生態(tài)學報， 2007，27（8）：3450-3456.

[3]劉國順，楊興有，葉協(xié)鋒，等.不同生育期弱光脅迫對烤煙生長和品質的影響[J].中國農學通報，2006，22（7）：275-281.

[4]李東霞，楊興有，劉國順，等.遮陰對烤煙葉片結構和中性致香物質含量的影響[J].安徽農業(yè)科學，2009，37（18）：8449 - 8450，8483.

[5]楊興有，崔樹毅，劉國順，等.弱光環(huán)境對煙草生長、生理特性和品質的影響[J].中國生態(tài)農業(yè)學報，2008，16（3）：635-639.

[6]張 聰，徐繼先，楊志新，等.夜溫對云南烤煙三個不同生育時期含鉀量的影響[J].云南農業(yè)大學學報，2008，23（5）：51-54.

[7]高志強，周清明，王 彪.不同遮陽處理對煙葉色素含量的影響[J].湖南農業(yè)科學，2008，（4）：70-71，74.

[8]方 亮，周冀衡，魯永新，等.楚雄州烤煙主要種植區(qū)氣候生態(tài)類型區(qū)劃分析[J].湖南農業(yè)科學，2008，（5）：53-56.

[9]謝敬明.淺析紅河州中低海拔日照時數(shù)對煙葉品質的影響[J].貴州氣象，2006， 30（1）： 34- 36.

[10]周 翔，梁洪波，董建新，等.山東煙區(qū)降水對煙葉主要化學成分的影響[J].中國煙草科學， 2008，29（2）：37-41.

[11]蘇德艷，楊中義，何 軼，等.保山生態(tài)因素對其特色優(yōu)質煙葉質量的影響[J].湖南農業(yè)科學，2009，（1）：53-56.

[12]李進平，高友珍. 湖北省烤煙生產的氣候分區(qū)[J].中國農業(yè)氣象，2005，26（4）： 250- 255.