氣候因子對煙葉品質(zhì)影響概述

張輝等

摘要植煙區(qū)生態(tài)環(huán)境條件是影響煙葉品質(zhì)形成的主要因素，在此描述了溫度、光照、水分3個主要氣候因子與煙葉品質(zhì)形成的關(guān)系，為優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞生態(tài)環(huán)境；氣候因子；優(yōu)質(zhì)煙葉；影響

中圖分類號S162文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2015）29-204-02

煙草作為特殊葉用經(jīng)濟(jì)作物，如果要連續(xù)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉，煙草對生態(tài)環(huán)境條件的反應(yīng)具有一定的敏感性和選擇性，尤其是氣候因子對優(yōu)質(zhì)煙葉品質(zhì)的形成具有重要的意義。筆者在此從溫度、光照、降雨等方面探討氣候因子與煙葉品質(zhì)形成的關(guān)系。

1溫度

從生長發(fā)育的角度講，煙草具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，在60°N～ 45°S均有煙草分布。但就生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉來講，煙草對溫度的反應(yīng)具有一定的敏感性。一般認(rèn)為煙草在1～2 ℃時植株會死亡，10～13 ℃時生長停止，在28 ℃時生長最快，溫度超過35 ℃時對生長不利。

1.1日平均氣溫

溫度對煙草生長發(fā)育的影響是復(fù)雜的。就烤煙來講，不同生育時期所需溫度不同，一般對溫度條件的要求是前期較中期低。煙草的生長也有其溫度的三基點，即最高、最適、最低。研究表明，適宜煙草種子萌發(fā)和大田生長的溫度為25～28 ℃。在最適宜溫度下，煙草雖然能迅速生長，但并不健壯，尤其是在雨水充足的條件下，最易形成“徙長葉”，不易形成優(yōu)質(zhì)煙葉。然而在大田煙葉生產(chǎn)中，外界環(huán)境溫度很難持續(xù)在適宜的范圍內(nèi)，有時也遇到極端溫度，對煙草的生長發(fā)育和煙葉的品質(zhì)造成不良影響。極端溫度對煙葉造成的危害一般分為高溫?zé)岷偷蜏乩洌▋觯┖Α?/p>

熱害對植物造成的影響與其高溫的程度和持續(xù)時間長短有關(guān)。程林仙研究認(rèn)為烤煙生長期溫度高于30 ℃特別是35 ℃時，熱害使得煙葉的質(zhì)量明顯降低。Itai等以黃花煙根系為材料，在46～47 ℃的高溫下處理2 min，發(fā)現(xiàn)根的生長速度明顯降低了。李琦進(jìn)一步分析指出高溫造成葉綠素結(jié)構(gòu)破壞，引起光合作用的下降，同時使相關(guān)輔酶的合成受阻，發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的生理代謝紊亂，此時最易形成劣質(zhì)煙葉。

低溫冷（凍）害容易導(dǎo)致植物細(xì)胞膜透性的增加，引起代謝失調(diào)，從而對植物造成危害。低溫弱光對煙株造成的傷害比無光條件下更為嚴(yán)重，常表現(xiàn)為呼吸作用和離子滲透增加，葉片凋萎。如果凍害期較短，且溫度回升不劇烈，那么冷害會得到恢復(fù)，但煙株仍然會表現(xiàn)出生長受到抑制的現(xiàn)象。

1.2晝夜溫差

晝夜溫差也是影響煙葉品質(zhì)的一個重要因素，主要體現(xiàn)在晝夜溫差對煙株體內(nèi)同化物質(zhì)的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)移影響上。對塊根、塊莖類作物而言，晝夜溫差大，有利于產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，而煙草是葉用經(jīng)濟(jì)作物，葉片既是“源”也是“庫”，所以不能籠統(tǒng)地認(rèn)為晝夜溫差大有利于優(yōu)質(zhì)煙葉的形成。煙株在不同生育期對晝夜溫差的反應(yīng)與要求也不同。大量研究表明，在大田生育期前期，晝夜溫差大，有利于同化產(chǎn)物向根部運(yùn)輸，促使根系的生長和煙株的伸長生長，以便后期煙株能從土壤中吸收更多的養(yǎng)分，提高產(chǎn)量，增強(qiáng)抗性；在旺長成熟期，晝夜溫差小，有利于葉內(nèi)同化物的積累和轉(zhuǎn)化，對提高煙葉品質(zhì)有利。日本春野實驗所研究證實，在晝夜相同的情況下夜溫增加，非蛋白氮含量隨之增加，使得煙葉香氣變淡，導(dǎo)致品質(zhì)下降，這是因為它覆蓋了致香物質(zhì)揮發(fā)出的香氣。

1.3生育期積溫

煙草為了完成自己的生育周期需要一定的積溫，當(dāng)活動（有效）積溫達(dá)不到煙株正常生長發(fā)育的要求時，煙株為了滿足自身所需溫度總和，生育期延長，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)的下降。不同生育時期對積溫的要求不同，煙草苗床期>10 ℃的有效積溫為350～450 ℃·d、活動積溫為950～1 100 ℃·d，大田期有效積溫為1 000～1 800 ℃·d；在南方煙區(qū)，一般把大田生育期間>10 ℃活動積溫在2 000～2 800 ℃·d和>10 ℃的有效積溫在1 000～1 800 ℃·d作為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的熱量條件之一。

2光照

作物生長離不開光，光是植物進(jìn)行光合作用不可缺少的條件。煙株通過葉片的光合作用進(jìn)行物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換，故煙株的生長發(fā)育、煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的高低優(yōu)劣均與光照強(qiáng)度、光照時間和光質(zhì)有很大的關(guān)系。

2.1光照強(qiáng)度

煙草是喜光作物，在光照充足且不強(qiáng)烈的條件下，才有利于優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)。若光照強(qiáng)度不足，煙株呈現(xiàn)光抑制現(xiàn)象，葉片細(xì)胞分裂慢，細(xì)胞間隙加大，機(jī)械組織發(fā)育差，煙株纖細(xì)，抗性下降。同時光照不足，不可避免地導(dǎo)致光合作用減弱，葉片干物質(zhì)積累減少，煙葉薄，重量輕，易受病蟲危害，表現(xiàn)為煙葉的內(nèi)含物上是煙堿和淀粉含量降低，蛋白質(zhì)和全氮含量增加，烘烤后煙葉油分少、香氣不足，內(nèi)在品質(zhì)較差。隨著光照增強(qiáng)，光合作用隨之增強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到光飽和點時，光合作用便不再增強(qiáng)，煙葉產(chǎn)量低、品質(zhì)差。實際上，在強(qiáng)烈日光照射下，煙葉的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，柵欄組織和海綿組織的細(xì)胞壁均加厚，機(jī)械組織過于發(fā)達(dá)，主脈突出，形成“粗筋暴葉”，另外，煙堿含量也隨之升高，吃味辛辣，煙葉烘烤后顏色不正，嚴(yán)重影響煙葉的品質(zhì)。

2.2日照時數(shù)

煙草的生長發(fā)育與品質(zhì)的形成除受光照強(qiáng)度影響外，還受日照時數(shù)的影響。研究表明，煙葉中可溶性糖含量、礦質(zhì)元素鉀和鈣的變化對日照時數(shù)表現(xiàn)得非常敏感，日照時數(shù)與煙堿含量呈正相關(guān)，與還原糖、烤煙大田期鉀氯比則呈顯著負(fù)相關(guān)。一般而言，煙草大田生長期日照百分率>40%，日照時數(shù)達(dá)500～700 h，才有利于優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)。大田日照時數(shù)低于200 h，煙葉品質(zhì)差，但可以用延長日照時間的方法來彌補(bǔ)熱量資源的不足。日照時數(shù)并不是越長越好，當(dāng)日照時數(shù)超出在一定范圍時，由于干物質(zhì)被稀釋的緣故，反而會導(dǎo)致煙葉中鉀、總氮、煙堿含量呈下降的趨勢。

2.3日照長短

煙草對日照長短的反映因品種而異，大多數(shù)煙草品表現(xiàn)為日中性，只有典型的短日照品種對光照反應(yīng)敏感。言勇等分析指出光照時間的長短與煙草的生長發(fā)育有密切的關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，光照時間延長，光合作用隨之延長，葉片中有機(jī)物的合成相應(yīng)增加。當(dāng)光照減少過多時，光合作用受阻，煙株生長受到抑制，葉片數(shù)減少，葉片黃綠，甚至發(fā)生畸形。因此，從栽培的角度出發(fā)，要求日照充足但不強(qiáng)烈對優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)較為有利。

3水分

土壤水分是煙株生長發(fā)育生理需水和生態(tài)需水的主要來源，施入土壤中的肥料只有在水的參與下才能分解釋放，遷移至根表，進(jìn)行生命活動的代謝。

為了得到優(yōu)質(zhì)煙葉，煙株對水分的要求是非常嚴(yán)格的。要求前期少、中期多、后期少，呈“S”形。在伸根期要適當(dāng)控水，促進(jìn)根系的生長，南方煙區(qū)多雨，往往采用起壟栽培避免煙株澇害。旺長期是煙株水分臨界期，對水分的需求不僅敏感且量大，若此時缺水，將導(dǎo)致上部葉開片不良，影響煙株個體發(fā)育，北方煙區(qū)常采用地膜覆蓋、滴灌等旱作栽培技術(shù)緩解土壤旱情。煙葉成熟期忌陰雨天氣，適度干旱有利于煙葉成熟落黃，若降雨過多，葉片將會出現(xiàn)返青現(xiàn)象，從而給烘烤帶來一定的困難。

干旱影響煙株生長發(fā)育的機(jī)理在于，清除活性氧自由基的超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性下降，膜脂過氧化作用加劇，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)遭受破壞。在缺水條件下，水分和養(yǎng)分要優(yōu)先滿足生長中心的需求，此時，上部煙葉會從下部葉片中奪取水分和養(yǎng)料，使下部葉片過早衰老變黃，即通常所說的“底烘”。過多的雨水同樣不利于煙株的正常生長，因為過多的水分會阻斷土壤顆粒與外界大氣的交換，煙株因缺氧而產(chǎn)生毒害。尤其是大田期陰雨過多，會使葉片含水量增加，細(xì)胞間隙大，內(nèi)含物少，烘烤后葉片身份薄、色淡、缺乏彈性，煙葉香氣明顯下降，煙葉品質(zhì)差。

從國內(nèi)外主要優(yōu)質(zhì)煙區(qū)看，煙株生長前期的降雨量大多在120 mm以下，旺長和成熟期降雨量大多在120 mm以上，但也很少超過200 mm的。因此，要想生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉首先是做好煙區(qū)布局規(guī)劃，其次是調(diào)整播栽期以及科學(xué)灌溉。

4小結(jié)

煙葉品質(zhì)是遺傳因素、生態(tài)環(huán)境和栽培技術(shù)共同作用的結(jié)果。不同類型煙草品種其基因的表達(dá)方式在很大程度上依賴于生態(tài)環(huán)境和栽培技術(shù)。而生態(tài)環(huán)境中的大多數(shù)因素又人為不可控，因此，要使優(yōu)良煙草品種的潛能得到充分發(fā)揮，只能充分尊重氣候條件變化的規(guī)律，采取有效的栽培技術(shù)措施，最大限度地利用溫、光、水資源，為煙草的生長發(fā)育創(chuàng)造一個適宜的外界環(huán)境條件，從而提高產(chǎn)量和質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)煙葉的形成除受遺傳特性、氣候的影響外，還受土壤、海拔高度、種植制度及烘烤技術(shù)等諸多因子的影響，這些因子又并非彼此獨立，而是相互聯(lián)系相互制約的，因此還需結(jié)合煙草生物學(xué)特征做進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]

劉紅恩，許安定，謝會川，等.煙葉品質(zhì)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系研究進(jìn)展[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，50（9）：1731-1734.

[2] 張振興.中國優(yōu)質(zhì)烤煙生態(tài)地質(zhì)背景區(qū)劃研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2004：20-23.

[3] 邸慧慧，史宏志，張國顯，等.濃香型烤煙葉片單葉重與中性香氣成分含量的關(guān)系研究[J].中國煙草學(xué)報，2011，17（1）：14-18.

[4] 王彪，李天福.氣象因子與煙葉化學(xué)成分關(guān)聯(lián)度分析[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，20（5）：742-745.

[5] 程林仙.渭北旱作區(qū)干旱對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響及覆[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，1996，17（2）：18-21.

[6] ITAI C， BENZIONI A， ORDIN L. Correlative changes in endogenous hormone levels and shoot growth induced by short heat treatments to the root [J]. Physiol plant，1973，29：355-360.

[7] 李琦.烤煙優(yōu)劣質(zhì)年氣候條件分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，1997，25（2）：127-130.

[8] HETHERINGTON S E，OQUIST G. Monitoring chilling injury： A comparison of chloropy. Fluorescene measurements， postchilling growth and visible symptoms of jnjury in Zea mays[J]. Physiol phant，1988，72：241-246.

[9] 田家樂.區(qū)劃氣候?qū)熑~質(zhì)量影響研究[D].重慶：西南大學(xué)，2013：30-34.

[10] 張家智.云煙優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的氣候條件分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2005，21（2）：17-21.

[11] 劉國順.煙草栽培學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003：7-9.

[12] 古戰(zhàn)朝.烤煙主產(chǎn)區(qū)生態(tài)因子與煙葉品質(zhì)的關(guān)系[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012：40-45.

[13] 王東勝，劉貫山，李章海.煙草栽培學(xué)[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2002：106-109.

[14] 韋成才，馬英明，艾綏龍，等.陜南烤煙質(zhì)量與氣候關(guān)系研究[J].中國煙草科學(xué)，2004（3）：38-41.

[15] 戴冕.我國主產(chǎn)煙區(qū)若干氣象因素與煙葉化學(xué)成分關(guān)系初探[J].中國煙草學(xué)報，2000，6（1）：27-34.

[16] RAPER C D JR，OHNSON W H.Factors affecting the development of fluecured tobacco growth in artificial environment. Residual effects of light duration， temperature and nutrition during growth on curing characteristics and leaf properties[J].Tob Sci，1971，15：75-79.

[17] 言勇，顏合洪.氣候因子對煙草品質(zhì)影響的研究進(jìn)展[J].作物研究，2009，23（5）：339-344.

[18] 陸永恒.生態(tài)條件對煙葉品質(zhì)影響的研究進(jìn)展[J].中國煙草科學(xué)， 2007，28（3）：43-46.

[19] 韓錦峰.煙草栽培[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003：11-12.

[20] 唐遠(yuǎn)駒，張建平.上海主要烤煙生產(chǎn)基地質(zhì)量生態(tài)類型的初步劃分[J].中國煙草科學(xué)，2006，27（3）：1-5.