恩施煙區(qū)主要?dú)夂蛞蜃优c烤煙煙葉化學(xué)成分的關(guān)系

時(shí) 鵬，申國(guó)明，向德恩，陳明輝，王正旭，向必坤，孟貴星，張 琳，曹學(xué)鴻

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3.湖北省煙草公司恩施州公司，湖北 恩施 445000；4.湖北省煙草公司利川分公司，湖北 利川 445403）

煙草是適應(yīng)性較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)作物，從北緯 60°到南緯 45°均有其分布，但煙草又是一種對(duì)氣候條件表現(xiàn)很敏感的作物。氣候條件的變化，不僅影響到煙株的生長(zhǎng)發(fā)育，更重要的是影響烤后煙葉內(nèi)在化學(xué)成分含量及其協(xié)調(diào)性，而且在不同的煙區(qū)，氣候條件不同對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響程度也不同[1-4]。關(guān)于氣候因子與煙葉產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)系，已是很多煙草工作者所關(guān)注的問(wèn)題[5-8]。

恩施州位于川中與江漢兩大凹陷盆地之間的突起部分，是云貴高原的一部分[9]。而恩施州主要植煙區(qū)地處清江流域，屬于我國(guó)西南部煙區(qū)的湘西丘陵貴州高原烤煙曬晾煙區(qū)，年種植面積大約2.67萬(wàn)公頃，約占湖北省烤煙種植面積的60%。煙區(qū)地形地貌復(fù)雜，海拔高度跨度較大，土壤類型、氣候條件多樣。筆者收集了恩施煙區(qū)主要?dú)夂蚝统蹩緹熑~化學(xué)成分的數(shù)據(jù)，分析了恩施煙區(qū)大田期主要?dú)夂蛞蜃优c煙葉化學(xué)成分的關(guān)系，以期為該煙區(qū)烤煙生產(chǎn)布局和充分利用氣候資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)收集

收集2008—2009年恩施州巴東、建始、利川、咸豐、恩施、鶴峰、來(lái)鳳、宣恩8個(gè)縣（市）植煙區(qū)初烤煙葉C3F等級(jí)共84份，品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N云煙87。

煙區(qū)大田期的溫度、光照、降水等氣候數(shù)據(jù)（2001—2009年）均來(lái)源于恩施州氣象局，并根據(jù)當(dāng)?shù)匾圃詴r(shí)間和終烤時(shí)間將大田期劃分為團(tuán)棵期（4月下旬—6月上旬）、旺長(zhǎng)期（6月中旬—7月中旬）和成熟期（7月下旬—9月上旬），與所收集煙樣品相對(duì)應(yīng)的年份氣候數(shù)據(jù)作為主要研究對(duì)象。

1.2 化學(xué)成分測(cè)定方法

煙葉化學(xué)成分由農(nóng)業(yè)部煙草產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行分析測(cè)定。測(cè)定指標(biāo)包括總糖、還原糖、總氮、總植物堿、鉀和氯?？偺呛瓦€原糖采用鐵氰化鉀比色法[10]；總氮、總植物堿、鉀、氯含量的測(cè)定參照文獻(xiàn)[11-14]。推算出鉀氯比、糖堿比、兩糖比和氮堿比。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

數(shù)據(jù)運(yùn)用SAS 9.1進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié) 果

2.1 恩施煙區(qū)中部葉（C3F）主要化學(xué)成分含量

從表1可以看出，恩施煙區(qū)烤煙中部葉還原糖和總糖含量均值分別為27.56%和33.57%，氯的含量相對(duì)較低，平均含量?jī)H為0.15%，其余化學(xué)成分均在適宜范圍之內(nèi)。煙葉中氯含量的變異和變化范圍均較大，最大值為最小值的6.29倍，變異系數(shù)為36.52%?？偺堑淖儺愊禂?shù)最小，為8.05%。除氯外，其余5種化學(xué)成分的偏度和峰度系數(shù)的絕對(duì)值均比較小，說(shuō)明這5種化學(xué)成分在8個(gè)縣市中部煙葉中含量比較均勻，數(shù)據(jù)分布比較對(duì)稱，接近正態(tài)分布，而氯屬于右偏的偏態(tài)分布。

表1 恩施煙區(qū)中部煙葉（C3F）化學(xué)成分含量 %Table1 The contents of chemical components of middle tobacco leaves in Enshi tobacco area

2.2 恩施煙區(qū)2001—2009年主要?dú)夂蛞蜃臃治?/h3>

由表2可以看出，恩施州煙區(qū)2001—2009年大田期平均溫度在19.68～26.01 ℃，基本處于煙草生長(zhǎng)發(fā)育適宜溫度范圍之內(nèi)，總體呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，旺長(zhǎng)期達(dá)到最高。各時(shí)期平均溫度變異系數(shù)均較小，表明年度間各時(shí)期溫度變化幅度較??；大田期總降雨量在358.57～1526.90 mm，變化范圍較大，年度間降雨分布較不均勻，旺長(zhǎng)期降雨量最大值為最小值9.16倍，變異系數(shù)最大，其次為成熟期降雨量，變異系數(shù)為 40.46%；大田期日照時(shí)數(shù)在436.60～1184.10 h，光照充足，團(tuán)棵期日照時(shí)數(shù)變化范圍較大，最大值與最小值之間相差5.60倍；大田期積溫在4126.36～3594.32 ℃，最大值與最小值之間相差 830.98 ℃，變化范圍較大，并且旺長(zhǎng)期積溫＞成熟期積溫＞團(tuán)棵期積溫，各時(shí)期積溫變異系數(shù)較小，與平均溫度相似。2001—2009年平均溫度和積溫變化幅度最小，降雨量變化幅度最大。總體來(lái)看，恩施煙區(qū)近9年主要?dú)夂蛞蜃幼兓葹榻涤炅浚救照諘r(shí)數(shù)＞平均溫度、積溫。

表2 恩施煙區(qū)2001—2009年烤煙各時(shí)期主要?dú)夂蛞蜃覶able2 The conditions of main climatic factors from the year of 2001-2009 in Enshi tobacco area

2.3 大田期主要?dú)夂蛞蜃优c初烤煙葉（C3F）化學(xué)成分的關(guān)系

2.3.1 大田期主要?dú)夂蛞蜃优c中部煙葉（C3F）化學(xué)成分的相關(guān)性分析 表3結(jié)果表明，煙葉中化學(xué)成分除鉀氯比與氣候因子沒有顯著相關(guān)性外，其余化學(xué)成分及比值均與氣候因子有顯著的相關(guān)性。還原糖和總氮與團(tuán)棵期積溫呈極顯著負(fù)相關(guān)；總糖與團(tuán)棵期均溫具有顯著相關(guān)性，與其他時(shí)期的降雨量、日照時(shí)數(shù)、平均溫度和團(tuán)棵期積溫均有極顯著相關(guān)性；總植物堿與各時(shí)期日照時(shí)數(shù)和平均溫度均有顯著相關(guān)性，并且與日照時(shí)數(shù)和團(tuán)棵期積溫有負(fù)相關(guān)性，與平均溫度呈顯著正相關(guān)性；煙葉中氯只與團(tuán)棵期、成熟期和整個(gè)大田期降雨量呈顯著正相關(guān)性，與其他氣候因子沒有顯著相關(guān)性；氮堿比只與團(tuán)棵期和成熟期積溫呈顯著負(fù)相關(guān)；糖堿比與各時(shí)期的降雨量和日照時(shí)數(shù)有顯著正相關(guān)關(guān)系，而與各時(shí)期的平均溫度和團(tuán)棵期積溫有顯著的負(fù)相關(guān)性；各時(shí)期的日照時(shí)數(shù)和旺長(zhǎng)期平均溫度對(duì)兩糖差均有顯著的負(fù)相關(guān)影響，煙葉中其他化學(xué)成分與氣候因子沒有顯著相關(guān)性。

相關(guān)性分析表明，在一定范圍內(nèi)，降雨量、日照時(shí)數(shù)和積溫的增加有利于煙葉中總糖的積累，但不利于煙葉中含氮化合物的積累；各時(shí)期的降雨量對(duì)煙葉中氯的含量均具有較大的影響，在一定范圍內(nèi)，降雨量的增多會(huì)增加煙葉中氯的含量。

2.3.2 大田期主要?dú)夂蛞蜃优c中部煙葉（C3F）化學(xué)成分的逐步回歸分析 以氣候因子作為自變量，煙葉中主要化學(xué)成分作因變量，在P=0.05條件下做逐步回歸分析，得到回歸方程：

Y總糖=29.35+0.00267X大田期日照時(shí)數(shù)+0.00102X團(tuán)棵期積溫

Y總植物堿=2.97-0.00089X旺長(zhǎng)期日照時(shí)數(shù)

Y氯=－0.035+0.0005X團(tuán)棵期降雨量

Y糖堿比=8.76+0.0017X大田期日照時(shí)數(shù)

逐步回歸分析表明，大田期總?cè)照諘r(shí)數(shù)和團(tuán)棵期均溫與煙葉中總糖存在正相關(guān)關(guān)系，作為單一變量引入方程；旺長(zhǎng)期日照時(shí)數(shù)與煙葉總植物堿含量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，作為引入變量建立了極顯著回歸方程；大田期日照時(shí)數(shù)與糖堿比呈正相關(guān)，建立了極顯著回歸方程；煙葉中氯受團(tuán)棵期降雨量影響較大，兩者之間具有正相關(guān)關(guān)系，其他化學(xué)成分受氣候因子的影響相對(duì)較小。

表3 各時(shí)期氣候因子與初烤煙葉（C3F）主要化學(xué)成分的相關(guān)性分析Table3 The correlations between climatic factors and chemical components in middle tobacco leaves

3 討 論

本研究表明，烤后煙葉中還原糖、總糖、總植物堿、總氮、鉀、氯及氮堿比、糖堿比和兩糖差均與氣候因子有顯著相關(guān)性。降雨量、日照時(shí)數(shù)、平均溫度和積溫對(duì)煙葉總糖影響較大，在一定范圍內(nèi)，降雨量、日照時(shí)數(shù)和積溫的增加有利于煙葉中總糖的積累；煙葉中總植物堿的含量與日照時(shí)數(shù)呈顯著的負(fù)相關(guān)性，表明在一定范圍內(nèi)，日照的增多也不有利于煙葉中含氮化合物的積累，這與丁根勝等[15]對(duì)南平氣候因子與煙葉化學(xué)成分的關(guān)系研究結(jié)果相一致；各時(shí)期的降雨量對(duì)煙葉中氯也具有較大的影響，在一定范圍內(nèi)，降雨量的增多會(huì)增加煙葉中氯的含量，與其呈正相關(guān)性；糖堿比和氣候因子的相關(guān)性與總糖和氣候因子的相關(guān)性一致，受降雨量、日照時(shí)數(shù)的影響均較大。大田期氣候因子與中部煙葉中化學(xué)成分回歸分析結(jié)果與相關(guān)性分析結(jié)果基本一致。

總體來(lái)看，主要?dú)夂蛞蜃訉?duì)恩施中部煙葉化學(xué)成分的影響，日照時(shí)數(shù)影響程度最大，降雨量次之，平均溫度和積溫最弱，這與石俊雄等[16]研究結(jié)果相類似，影響較大的氣候因子是日照時(shí)數(shù)，其次為降水量和平均溫度，陳偉等[17]也認(rèn)為，在南方煙區(qū)影響煙葉化學(xué)成分的主導(dǎo)因子是日照時(shí)數(shù)和降水量；而汪孝國(guó)等[18]通過(guò)氣候因子對(duì)豫西煙葉的影響研究結(jié)果表明，對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響依次是平均溫度＞日照＞降水，周翔等[19]通過(guò)研究氣候因子對(duì)山東煙區(qū)煙葉質(zhì)量的影響表明，降雨量是山東煙葉質(zhì)量的限制因子。這些研究結(jié)果不盡相同，可能與區(qū)域不同氣候因子的變化規(guī)律不同，導(dǎo)致主要?dú)夂蛞蜃訉?duì)煙葉質(zhì)量的影響程度不同有關(guān)。

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