南雄煙區(qū)氣候條件與煙葉產(chǎn)量構(gòu)成及主要化學(xué)成分的關(guān)系

王　軍， 丁效東， 羅　靜， 王曉賓， 王政仁， 陳澤鵬

(1廣東省煙草南雄科學(xué)研究所/廣東煙草粵北煙葉生產(chǎn)技術(shù)中心, 廣東 南雄 512400；2 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院， 山東 青島 266109； 3廣東煙草韶關(guān)市有限公司南雄市分公司，廣東 南雄 512400； 4中國煙草總公司廣東省公司, 廣東 廣州 510610)

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南雄煙區(qū)氣候條件與煙葉產(chǎn)量構(gòu)成及主要化學(xué)成分的關(guān)系

王軍1， 丁效東2， 羅靜3， 王曉賓4， 王政仁4， 陳澤鵬4

(1廣東省煙草南雄科學(xué)研究所/廣東煙草粵北煙葉生產(chǎn)技術(shù)中心, 廣東 南雄 512400；2 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院， 山東 青島 266109； 3廣東煙草韶關(guān)市有限公司南雄市分公司，廣東 南雄 512400； 4中國煙草總公司廣東省公司, 廣東 廣州 510610)

摘要：【目的】探明影響廣東南雄煙區(qū)煙葉產(chǎn)量構(gòu)成及其主要化學(xué)成分的主要?dú)庀笠蜃印?【方法】采用數(shù)據(jù)調(diào)查、相關(guān)分析及回歸分析方法研究了近幾年南雄煙區(qū)烤煙大田生育期主要?dú)庀笠蜃?降雨量、日照時(shí)數(shù)和氣溫)與煙葉產(chǎn)量構(gòu)成及主要化學(xué)成分的關(guān)系?！窘Y(jié)果】影響煙葉產(chǎn)量及其構(gòu)成的氣候因素依次為降雨量、日照時(shí)數(shù)和氣溫；上、下部葉單葉質(zhì)量及下、中部葉產(chǎn)量比例與成熟期的氣溫、5月下旬日照時(shí)數(shù)、旺長期及4月上旬降雨量呈正相關(guān)。上部葉還原糖含量、鉀離子含量、總氮/總煙堿、還原糖/總糖與氣溫、日照時(shí)數(shù)呈顯著相關(guān)。中部葉總糖、還原糖和鉀離子含量與日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)，總氮/總煙堿與5月下旬降雨量呈顯著負(fù)相關(guān)，還原糖/總糖與3月下旬降雨量呈顯著正相關(guān)、與6月上旬降雨量呈極顯著正相關(guān)?！窘Y(jié)論】在生產(chǎn)實(shí)踐中，可以通過適當(dāng)調(diào)整移栽期來改變烤煙大田各生育期氣候條件，進(jìn)而達(dá)到調(diào)控?zé)熑~產(chǎn)量構(gòu)成及化學(xué)成分的目的。

關(guān)鍵詞：南雄煙區(qū)； 烤煙； 生育期； 氣候因子； 產(chǎn)量構(gòu)成； 化學(xué)成分

生態(tài)因素是煙葉質(zhì)量風(fēng)格特色形成的基礎(chǔ)條件[1]，光照、氣溫、降雨等氣候因子通過影響烤煙某些香氣物質(zhì)和次生代謝物合成、碳水化合物和能量代謝、抗逆響應(yīng)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與基因表達(dá)[2]，從而對(duì)煙株正常生長及煙葉內(nèi)在化學(xué)成分及風(fēng)格特色的塑造產(chǎn)生重要作用[2-3]，其影響程度大于品種[4]和土壤[5-7]因子。近年來，隨著卷煙工業(yè)對(duì)煙葉原料風(fēng)格特色化要求逐步增強(qiáng)，云南[8]、貴州[9]、四川[10]、湖南[5-6]、福建[11]、湖北[12]等煙葉產(chǎn)區(qū)對(duì)本產(chǎn)區(qū)氣候條件與煙葉的化學(xué)成分及風(fēng)格特色相關(guān)性分析，有利于各產(chǎn)區(qū)特定氣候條件下采取相應(yīng)栽培技術(shù)措施，趨利避害，生產(chǎn)出滿足工業(yè)品質(zhì)及風(fēng)格特色需求的優(yōu)質(zhì)煙葉[13]。南雄煙區(qū)地處廣東省北部，是我國典型濃香型烤煙產(chǎn)區(qū)[14]，現(xiàn)已規(guī)劃建成5個(gè)國家級(jí)基地單元，年產(chǎn)濃香型特色優(yōu)質(zhì)煙葉30萬擔(dān)左右。張小全等[15]早期對(duì)南雄煙區(qū)氣象因素與煙葉質(zhì)量特點(diǎn)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析，推測(cè)大田前期氣溫較低、光照時(shí)數(shù)短，旺長期和成熟期氣溫較高、光照時(shí)數(shù)多的氣候特點(diǎn)可能是南雄煙葉濃香型風(fēng)格特色形成的氣象因素。謝曉斌等[16]在分析南雄煙區(qū)近25年氣象數(shù)據(jù)和300份土壤樣品養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)基礎(chǔ)上，提出了南雄煙區(qū)煙葉生產(chǎn)中主要土壤及氣象障礙因子。迄今為止，對(duì)南雄煙區(qū)氣象條件與煙葉產(chǎn)量構(gòu)成及主要化學(xué)成分之間關(guān)系的研究鮮見報(bào)道。由于我國南方煙區(qū)煙葉化學(xué)成分的主導(dǎo)氣象因子是日照時(shí)數(shù)和降雨量[17]，本文選擇氣溫、日照時(shí)數(shù)和降雨量這3個(gè)主要?dú)庀笠蜃樱阅闲蹮焻^(qū)的烤煙大田生育期氣象特點(diǎn)為基礎(chǔ)，分析其與煙葉產(chǎn)量構(gòu)成及主要內(nèi)在化學(xué)成分的關(guān)系，以期為優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)、彰顯煙葉濃香型風(fēng)格特色提供理論和技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1樣品與數(shù)據(jù)的采集

1.1.1氣象數(shù)據(jù)烤煙大田生育期氣溫、日照時(shí)數(shù)、降水量數(shù)據(jù)(1988—2014年)由廣東省南雄市氣象局提供。按照YC/T 142—2010[18]規(guī)定，根據(jù)烤煙生產(chǎn)實(shí)際情況，大田生育期按伸根期(3月上旬至4月上旬)、旺長期(4月中旬至下旬)和成熟期(5月上旬至7月下旬)進(jìn)行劃分，以旬和各生育期進(jìn)行氣象資料的整理和統(tǒng)計(jì)分析。

1.1.2煙葉樣品煙草NicotianatabacumLinn.品種為粵煙97。2011—2014年在南雄市6個(gè)基地單元選擇代表本基地單元生產(chǎn)水平的煙田設(shè)置取樣點(diǎn)，各點(diǎn)植煙面積不少于666.67 m2。煙株打頂后隨機(jī)選取大小一致10株掛牌定株、定葉位。煙葉部位定義自下而上，第1至8片葉為下部葉、第9至13片葉為中部葉、第14片及以上為上部葉。各調(diào)查點(diǎn)單收單烤后收集定株及定點(diǎn)樣品，其中定點(diǎn)樣品取C3F和B2F等級(jí)。

1.2煙葉樣品檢測(cè)方法

平衡定株煙葉樣品在含水率(w)16%～18%后逐片測(cè)單葉質(zhì)量，以取樣點(diǎn)為單位制樣，分析測(cè)定中、上部葉的總糖和還原糖[19]、總氮[20]、總煙堿[21]和鉀離子[22]含量。

1.3數(shù)據(jù)的整理與統(tǒng)計(jì)

采用SPSS22.0軟件Orrelate軟件Bivariate模塊和Rgression中Linear模塊進(jìn)行相關(guān)和逐步回歸分析[23]；數(shù)據(jù)分析過程中利用LSD法在0.05、0.01水平進(jìn)行多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1南雄煙區(qū)氣候條件的基本特征

廣東省南雄煙區(qū)26年(1988—2014)氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，烤煙大田伸根期、旺長期和成熟期平均氣溫分別為15.8、 21.3和25.6 ℃(表1)，其中伸根期平均氣溫年度間變異較大(變異系數(shù)9.32%)，且隨著生育進(jìn)程其年度間變異減小。研究表明，由于烤煙伸根期氣溫為18～28 ℃、旺長期為20～28 ℃、成熟期為20～25 ℃時(shí)有利于促進(jìn)優(yōu)質(zhì)煙葉的生長發(fā)育[25]，因此，南雄煙區(qū)伸根期氣溫偏低、成熟期氣溫偏高可能是導(dǎo)致南雄烤煙伸根期較長(40～45 d)、成熟期“高溫逼熟”的主要原因。由表1可以看出，相對(duì)于國外優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)區(qū)，南雄烤煙整個(gè)生育期內(nèi)氣溫高于巴西和津巴布韋，而低于美國；其日照時(shí)數(shù)少于美國、津巴布韋和巴西；其降雨量高于美國、巴西和津巴布韋。

表1南雄煙區(qū)和國外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)各生育期主要?dú)庀笠蜃?/p>

Tab.1Main meteorological factors at different growth stages in Nanxiong tobacco field and oversea high quality tobacco fields

氣象因子生育期南雄煙區(qū)國外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)[24]X±SE最小值最大值變異系數(shù)/%美國巴西津巴布韋溫度/℃伸根期15.8±1.512.118.99.3220.716.421.1旺長期21.3±1.518.223.66.8024.418.920.8成熟期25.6±0.524.726.62.1122.121.120.3大田期21.6±0.620.523.02.7222.018.820.7日照時(shí)數(shù)/h伸根期89.5±25.141.8141.728.10旺長期64.7±22.331.4109.634.50成熟期260.4±54.1148.6354.920.80大田期414.6±60.2306.8561.114.501104.0696.0768.0降雨量/mm伸根期235.8±94.9103.7538.140.20111.889.8138.3旺長期129.0±64.821.7304.450.20163.8124.6151.7成熟期448.8±149.7237.8851.433.40122.7162.9114.2大田期813.6±184.8488.91213.822.70593.5657.0689.4

烤煙大田伸根期、旺長期、成熟期平均日照時(shí)數(shù)分別為89.5、 64.7、 260.4 h(表1)，整個(gè)大田期日照時(shí)數(shù)為414.6 h，其中伸根期、旺長期和成熟期年度間變異較大，變異系數(shù)皆超過20%。

大田伸根期、旺長期、成熟期平均降雨量分別為235.8、 129.0、 448.8 mm(表1)，其中伸根期降雨量相對(duì)偏多和旺長期相對(duì)偏少，可能與南雄煙區(qū)烤煙伸根期相對(duì)較長而旺長期相對(duì)較短有關(guān)。整個(gè)大田期降雨量為813.6 mm且主要分布在成熟期，占降雨量的55.2%；各生育期降雨量年度間變異較大，各生育期變異系數(shù)皆大于30%，整個(gè)大田期大于20%。

南雄煙區(qū)大田期各旬氣溫隨生育進(jìn)程逐漸穩(wěn)步增加(表2)，從3月上旬的平均氣溫13.13 ℃上升到6月下旬的27.88 ℃，每旬平均氣溫上升1.23℃。日照時(shí)數(shù)除在3月中旬、4月上旬和6月中旬較上旬明顯下降外，整個(gè)大田期整體呈逐旬增加趨勢(shì)；烤煙大田期降雨時(shí)間分布不均勻，3月上、中旬(伸根前期)旬降雨在50 mm以下，隨生育進(jìn)程各旬降雨皆大于60 mm，其中在3月下旬(伸根中期)、5月上旬(旺長后期)、6月中旬(成熟后期)各旬降雨皆大于80 mm。

表2　南雄煙區(qū)烤煙大田生育期氣象因子變化

2.2南雄煙區(qū)粵煙97產(chǎn)量構(gòu)成

2011—2014年南雄煙區(qū)烤煙平均單葉質(zhì)量及單株產(chǎn)量基本穩(wěn)定，分別為11.50～11.90和195.00～220.00 g(表3)。4年的數(shù)據(jù)分析表明，下部葉平均單葉質(zhì)量2011年最低、2012年最高，2013和2014年間無顯著差異(P>0.05)；中、上部葉單葉質(zhì)量4年間無顯著差異。2011、 2013和2014年下部葉產(chǎn)量比例年度間無顯著差異，但均顯著低于2012年；中部葉產(chǎn)量比例2012和2013年均超過30%，且顯著高于2011、2014年(P<0.05)；2012年上部葉產(chǎn)量比例較2011年下降了26.8%，差異達(dá)極顯著水平；2012—2014年上部葉產(chǎn)量比例呈逐年上升的趨勢(shì)。

表3南雄煙區(qū)烤煙產(chǎn)量構(gòu)成1)

Tab.3Yield components of flue-cured tobacco in Nanxiong tobacco field

年份單株產(chǎn)量/g單葉質(zhì)量/g產(chǎn)量構(gòu)成/%平均值下部葉中部葉上部葉下部葉中部葉上部葉2011219.61±42.35a11.76±1.97a5.33±1.12aA11.02±2.25a19.60±3.72a18.45±2.22aA23.75±2.71aA57.80±2.70cC2012201.68±36.35a11.86±1.43a8.41±0.53cB12.91±1.61a17.56±2.58a35.55±6.87bB33.44±6.72bBC31.01±12.67aA2013195.57±39.35a11.64±2.02a6.84±1.50bA13.25±2.58a18.96±3.78a25.61±9.85aA34.37±3.00bC40.02±9.02bAB2014219.94±29.46a11.57±1.35a6.71±0.97bA11.87±2.39a17.89±2.29a24.52±3.06aA27.19±5.23aAB48.29±7.41bcBCCV/%5.961.1018.468.285.1127.2117.1225.85

1) 同列數(shù)據(jù)后凡具有一個(gè)相同大、小寫字母者，分別表示在0.01、0.05水平差異不顯著(LSD法)。

2.3南雄煙區(qū)粵煙97的化學(xué)成分

2011—2013年中、上部葉總糖、還原糖含量持續(xù)增加，其中2013年中部葉總糖和還原糖、上部葉還原糖含量顯著高于2011年，分別增加了4.81%、6.79%、 6.43%；2014年中部葉總糖和還原糖、上部葉還原糖和總糖含量顯著低于2013年，分別下降了5.93%、 6.44%、 5.89%和6.37%。

表4南雄煙區(qū)烤煙化學(xué)成分1)

Tab.4Chemical compositions of flue-cured tobacco in Nanxiong tobacco field

部位年份w/%含量比值總糖還原糖總煙堿總氮鉀離子總糖/總堿總氮/總堿還原糖/總糖中部葉201125.14±2.46abA20.86±1.93aA2.21±0.42aA1.75±0.04bB2.09±0.26a11.92±3.17abAB0.82±0.16aAB0.83±0.04aA201227.48±1.89bcAB22.78±1.29aA1.79±0.36aA1.54±0.05aA2.42±0.25a16.02±4.01cB0.89±0.21bB0.83±0.02aA201329.95±1.50cB27.65±1.45bB2.26±0.19aAB1.77±0.10bBC2.14±0.14a13.38±1.67bcAB0.79±0.06aAB0.92±0.02cB201424.02±6.21aA21.21±5.34aA2.98±0.95bB1.86±0.10cC2.21±0.63a9.26±4.51aA0.67±0.17aA0.89±0.04bBCV/%9.8813.5421.387.836.5622.3311.585.19上部葉201118.58±2.35abA15.60±2.05aA2.94±0.58aA1.94±0.03bB2.21±0.26a6.70±2.13abA0.69±0.15a0.84±0.03aA201221.83±4.02bcAB19.28±3.60abAB2.90±0.40aA1.79±0.12aA1.99±0.20a7.74±2.02bA0.63±0.10a0.88±0.02bB201324.09±2.09bcAB22.03±2.05bB3.12±0.27aAB1.95±0.14bB2.16±0.30a7.80±1.19bA0.63±0.05a0.91±0.02cB201417.72±5.30aA16.14±5.18aA3.87±0.99bB2.27±0.14cC2.10±0.31a5.27±3.21aA0.62±0.19a0.90±0.03bcBCV/%14.3416.3714.0910.174.4817.234.983.51

1) 相同部位、同列數(shù)據(jù)后凡具有一個(gè)相同大、小寫字母者，分別表示在0.01、0.05水平差異不顯著(LSD法)。

中、上部葉總煙堿含量在前3年保持穩(wěn)定，而在2014年顯著增加；與前3年比較，2014年中部葉總煙堿含量分別增加了0.77%、 1.19%和0.72%，上部葉則分別增加0.93%、 0.97%和0.75%；2012年中、上部葉總氮含量最低，極顯著低于其他年份(P<0.01)，而2011和2013年間差異不顯著；中、上部葉鉀離子含量在各年份間無顯著差異(表4)。

2012年中部葉總糖/總煙堿顯著高于2011年，而2013—2014年呈下降趨勢(shì)；2011—2013年上部葉總糖/總煙堿呈增加趨勢(shì)，但2014年較2013年顯著下降。中部葉總氮/總煙堿2011、 2013、 2014年間無顯著差異，但顯著低于2012年；上部葉總氮/總煙堿在各年份間無顯著差異。中、上部葉還原糖/總糖在后2年顯著高于前2年，表明近2年來南雄煙區(qū)原煙成熟度顯著提升。

2.4南雄煙區(qū)粵煙97產(chǎn)量構(gòu)成與氣象因子的相關(guān)性

煙葉產(chǎn)量構(gòu)成與各生育期氣象因子相關(guān)分析結(jié)果表明，單株產(chǎn)量與伸根期日照時(shí)數(shù)和4月上旬降雨量呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.970*、-0.955*)；單葉質(zhì)量與5月下旬降雨量呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.986*)；下部葉單葉質(zhì)量與4月下旬、旺長期和大田期降雨量呈顯著正相關(guān)(r=0.968*、0.971*、0.979*)，與成熟期氣溫呈極顯著正相關(guān)(r=0.999**)，與3月中旬降雨量呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.956*)；中部葉單葉質(zhì)量與4月上旬降雨量呈顯著正相關(guān)(r=0.979*)，與5月中旬降雨量呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.989*)；上部葉單葉質(zhì)量與5月中、下旬日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)(r=0.969*、 0.979*)。

下部葉產(chǎn)量比例與成熟期氣溫、旺長期降雨量呈極顯著正相關(guān)(r=0.994**、0.992**)；中部葉產(chǎn)量比例與伸根期降雨量呈顯著正相關(guān)(r=0.968*)，與4月上旬降雨量呈極顯著正相關(guān)(r=0.994**)，與5月中旬降雨量呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.977*)；上部葉產(chǎn)量比例與成熟期氣溫、4月下旬降雨量、伸根期降雨量呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.953*、-0.986*、-0.982*)，與3月中旬降雨量呈顯著正相關(guān)(r=0.968*)。

選擇2011—2014年的3—6月12個(gè)旬、4個(gè)生育期氣溫、日照時(shí)數(shù)和降雨量共48個(gè)氣象因子，對(duì)烤煙產(chǎn)量構(gòu)成各因素進(jìn)行逐步回歸分析，建立最優(yōu)線性回歸模型。結(jié)果表明，依直接作用大小，引入單株產(chǎn)量(y)線性回歸模型的分別為伸根期日照時(shí)數(shù)(x1)、5月上旬氣溫(x2)和6月中旬氣溫(x3):y=210.635-0.346x1-1.487x2+2.365x3, 標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)(b)分別為-0.697、-0.316、0.203；引入整株單葉質(zhì)量(y)的分別為5月下旬降雨量(x1)、4月上旬降雨量(x2)和伸根期氣溫(x3)：y=12.045-0.005x1-0.001x2-0.004x3，b分別為-1.031、-0.143、-0.041；引入下部葉單葉質(zhì)量(y)的分別為成熟期氣溫(x1)、3月中旬日照時(shí)數(shù)(x2)和3月中旬氣溫(x3):y=-66.437+2.817x1+0.007x2-0.008x3，b分別為1.006、 0.060、-0.015；引入中部葉單葉質(zhì)量(y)的分別為5月中旬降雨量(x1)、6月中旬降雨量(x2)和3月中旬降雨量(x3):y=13.574-0.019x1+0.009x2+0.466x3，b分別為-0.821、0.181、 0.113；引入上部葉單葉質(zhì)量(y)的分別為5月下旬(x1)、6月下旬(x2)和3月下旬日照時(shí)數(shù)(x3):y=16.869+0.060x1-0.018x2-0.009x3，b分別為0.998、-0.336、-0.194。

各部位產(chǎn)量比例的線性回歸模型分析表明，依直接作用大小，引入下部葉產(chǎn)量比例(y)的分別為旺長期降雨量(x1)、成熟期氣溫(x2)和5月下旬降雨量(x3):y=-121.817+0.044x1+5.408x2+0.015x3，b分別為0.700、 0.344、 0.062；引入中部葉產(chǎn)量比例(y)的分別為4月上旬(x1)、5月下旬(x2)和5月中旬降雨量(x3):y=22.691+0.133x1+0.188x2-0.005x3，b分別為1.001、 0.109、-0.040；上部葉產(chǎn)量比例(y)的為4月下旬降雨量(x):y=65.981-0.203x，b為-8.279。

2.5南雄煙區(qū)烤煙粵煙97化學(xué)成分與氣象因子的相關(guān)性

中部葉總糖、還原糖及總氮含量與氣溫相關(guān)性達(dá)顯著水平，其中總糖含量與4月中旬氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.963*)；還原糖含量與3月中旬氣溫呈顯著正相關(guān)(r=0.971*)，而與6月中旬氣溫呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.998**)；總氮含量與5月上旬氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.976*)。上部葉還原糖和鉀離子含量、總糖/總煙堿、總氮/總煙堿、還原糖/總糖與氣溫間相關(guān)性均達(dá)顯著水平，其中還原糖含量與3月中旬氣溫呈顯著正相關(guān)(r=0.981*)；鉀離子含量與成熟期氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.958*)；總糖/總煙堿與4月中旬氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.955*)；總氮/總煙堿與3月下旬、5月中旬和大田期的氣溫呈顯著或極顯著的負(fù)相關(guān)(r=-0.997**、-0.951*、-0.964*)，與6月上旬氣溫顯著正相關(guān)(r=0.969*)；還原糖/總糖與4月下旬氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.971*)，與5月下旬氣溫呈極顯著正相關(guān)(r=0.999**)。

中部葉總糖、還原糖和鉀離子含量與日照時(shí)數(shù)相關(guān)性達(dá)顯著水平，其中總糖含量與3月上、中旬及伸根期日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)(r=0.955*、0.972*和0.978*)；還原糖含量與伸根期日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)(r=0.970*)；鉀離子含量與4月中旬日照時(shí)數(shù)負(fù)相關(guān)(r=-0.968*)，與5月上旬日照時(shí)數(shù)極顯著正相關(guān)(r=0.995**)。上部葉總糖、還原糖和鉀離子含量、總氮/總煙堿和還原糖/總糖與日照時(shí)數(shù)間相關(guān)關(guān)系達(dá)顯著水平，其中總糖和還原糖含量與伸根期日照時(shí)數(shù)顯著、極顯著正相關(guān)(r=0.981*、0.997**)；鉀離子含量與5月上旬日照時(shí)數(shù)顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.970*)，與5月下旬日照時(shí)數(shù)顯著正相關(guān)(r=0.968*)；4月下旬日照時(shí)數(shù)與總氮/總煙堿顯著正相關(guān)(r=0.954*)，與還原糖/總糖極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.991**)。

降雨量顯著影響中部葉總煙堿、總氮、鉀離子含量及總氮/總煙堿和還原糖/總糖，其中5月下旬降雨量與中部葉總煙堿和總氮含量顯著正相關(guān)(r=0.950*、0.972*)；鉀離子含量與3月上旬、6月中下旬和大田期降雨量顯著或極顯著正相關(guān)(r=0.964*、0.999**、0.993**和0.986*)；5月下旬降雨量與總氮/總煙堿顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.967*)；還原糖/總糖與3月下旬降雨量呈顯著正相關(guān)(r=0.953*)，與6月上旬降雨量呈極顯著正相關(guān)(r=0.992**)。上部葉還原糖、鉀離子含量以及還原糖/總糖與降雨量顯著相關(guān)，其中還原糖含量與5月中旬降雨量負(fù)相關(guān)(r=-0.967*)；鉀離子含量與6月中旬和大田期降雨量顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.988*、-0.982*)，與6月下旬降雨量極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.998**)；5月上旬降雨量與上部葉還原糖/總糖負(fù)相關(guān)(r=-0.981*)。

大田各生育期氣象因子對(duì)中部葉各化學(xué)成分逐步回歸分析，建立最優(yōu)線性回歸模型。依直接作用大小，引入總糖含量(y)線性回歸模型的分別為伸根期日照時(shí)數(shù)(x1)、4月中旬氣溫(x2)和3月中旬氣溫(x3)：y=36.592+0.091x1-0.660x2-0.226x3，b分別為0.866、-0.359和-0.210；引入還原糖含量(y)的分別為6月中旬氣溫(x1)、3月上旬降雨量(x2)和4月中旬日照時(shí)數(shù)(x3)：y=106.102-2.967x1+0.002x2-0.003x3，b分別為-1.016、0.054和-0.016；引入總煙堿含量(y)的分別為5月下旬降雨量(x1)、6月上旬日照時(shí)數(shù)(x2)和6月下旬氣溫(x3)：y=4.156+0.017x1-0.011x2-0.082x3，b分別為0.979、-0.227和-0.125；引入總氮含量(y)的分別為5月上旬氣溫(x1)、5月中旬日照時(shí)數(shù)(x2)和5月上旬日照時(shí)數(shù)(x3)：y=2.931-0.049x1-0.002x2-0.001x3，b分別為-0.956、-0.280和-0.124；引入鉀離子含量(y)的分別為6月中旬降雨量(x1)、3月下旬日照時(shí)數(shù)(x2)和旺長期降雨量(x3)：y=2.048+0.008x1-0.000 7x2+0.000 003x3，b分別為1.084、-0.093和0.002；引入總氮/總煙堿(y)的分別為5月下旬降雨量(x1)、大田期日照時(shí)數(shù)(x2)及6月下旬氣溫(x3)：y=0.621-0.003x1+0.000 4x2+0.007x3，b為-1.010、 0.217和0.055；引入還原糖/總糖(y)的分別為5月中旬降雨量(x1)、6月上旬降雨量(x2)及6月下旬日照時(shí)數(shù)(x3)：y=0.797+0.000 2x1+0.001x2-0.000 01x3，b分別為0.175、 1.114和-0.005。

上部葉總糖、還原糖和鉀離子含量，總糖/總煙堿、總氮/總煙堿、還原糖/總糖與不同生育期氣象因子可建立線性回歸模型。依直接作用大小，引入還原糖含量(y)線性回歸模型分別為伸根期日照時(shí)數(shù)(x1)、5月下旬日照時(shí)數(shù)(x2)和4月上旬氣溫(x3)：y=6.926+0.120x1-0.013x2+0.019x3，b分別為1.009、-0.070和0.008；引入鉀離子含量(y)的分別為6月下旬降雨量(x1)、旺長期日照時(shí)數(shù)(x2)和6月下旬日照時(shí)數(shù)(x3)：y=2.186-0.009x1+0.000 4x2+0.000 07x3，b分別為-0.890、 0.121和0.013；引入總糖/總煙堿(y)的分別為4月中旬(x1)、上旬(x2)和6月下旬氣溫(x3)：y=14.115-1.580x1+1.1050x2+0.280x3，b分別為-1.908、1.114和0.185；引入總氮/總煙堿(y)的分別為3月下旬(x1)、5月上旬氣溫(x2)和旺長期日照時(shí)數(shù)(x3)：y=0.906-0.013x1-0.001x2-0.001x3，b分別為-1.059、-0.116、-0.082；引入還原糖/總糖(y)的分別為5月下旬氣溫(x1)、以及3月上旬(x2)、成熟期日照時(shí)數(shù)(x3)：y=0.423+0.018x1+0.000 06x2-0.000 02x3，b分別為0.970、 0.060、-0.014；引入總糖含量(y)的僅有伸根期日照時(shí)數(shù)(x)1個(gè)氣象因子：y=9.413+0.115x，b為0.981。

3結(jié)論與討論

3.1南雄煙區(qū)氣象因子對(duì)烤煙產(chǎn)量構(gòu)成的影響

與國外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)相比，廣東南雄煙區(qū)烤煙大田生育期平均氣溫(21.62 ℃)，略高于巴西(18.8 ℃)和津巴布韋(20.7 ℃)，略低于美國(22.0 ℃)；整個(gè)大田期日照時(shí)數(shù)(414.6 h)比美國(1 104.0 h)、津巴布韋(768.0 h)和巴西(696.0 h)分別少689.4、353.4和281.4 h[24]，且略低于國內(nèi)優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)對(duì)大田期(500～700 h)和成熟期(280～300 h)日照時(shí)數(shù)的要求[25]；整個(gè)大田期降雨量(813.6 mm)明顯高于美國(593.5 mm)、巴西(657.0 mm)和津巴布韋(689.4 mm)[24]。

南雄煙區(qū)氣候條件總體上適宜優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)[14]，但大田生育前期氣溫相對(duì)較低，后期相對(duì)較高，日照時(shí)數(shù)相對(duì)偏少，降雨量相對(duì)偏多且分布不均勻。伸根期較低的氣溫、偏少的日照和較多的降雨，極易導(dǎo)致煙株根系發(fā)育不良，葉片同化有機(jī)物量相應(yīng)減少，表現(xiàn)為該期煙株生長緩慢，生育期相對(duì)偏長，不能“早生快發(fā)”。伸根期低溫誘導(dǎo)，煙株易“早花”，表現(xiàn)為旺長期偏短，煙葉干物質(zhì)積累不足。成熟期較高的氣溫和偏多的降雨，再加上前期較少的干物質(zhì)積累基礎(chǔ)，易導(dǎo)致煙葉田間耐熟性差，表現(xiàn)為成熟期田間鮮煙“吊不住”；成熟期降雨量和日照時(shí)數(shù)年度間差異大，成熟期往往遭遇高溫強(qiáng)光或多雨寡日照天氣，易出現(xiàn)“高溫逼熟”或“多雨澇烘”現(xiàn)象，導(dǎo)致原煙質(zhì)量風(fēng)格特色的穩(wěn)定性下降。

煙株生長發(fā)育過程中不同階段和不同葉位光、溫、水、熱效應(yīng)不同，最終影響到煙葉的產(chǎn)量及構(gòu)成、煙葉質(zhì)量[26-28]。本研究結(jié)果表明，南雄煙區(qū)近4年原煙單葉質(zhì)量和單株產(chǎn)量保持穩(wěn)定，分別為11.50～11.90和195.00～220.00 g，但各部位產(chǎn)量比例年度間變異較大，這可能與大田煙株不同生長發(fā)育階段氣候條件年度間變異較大有關(guān)。相關(guān)及多元線性逐步回歸分析結(jié)果顯示，影響廣東南雄煙區(qū)原煙產(chǎn)量及構(gòu)成的氣候因素主要是降雨量、其次為日照時(shí)數(shù)和氣溫，其中單株產(chǎn)量、整株單葉質(zhì)量、中部葉單葉質(zhì)量及上部葉產(chǎn)量比例的主導(dǎo)氣候因子分別是伸根期日照時(shí)數(shù)、5月下旬降雨量、5月中旬降雨量和4月下旬降雨量，且均為負(fù)效應(yīng)；上、下部葉單葉質(zhì)量及下、中部葉產(chǎn)量比例的主導(dǎo)氣候因子分別是成熟期氣溫、5月下旬日照時(shí)數(shù)、旺長期及4月上旬降雨量，且均為正效應(yīng)。

3.2南雄煙區(qū)氣象因子對(duì)烤煙煙葉主要化學(xué)成分的影響

不同的煙區(qū)，氣候條件對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響程度不盡相同[17]。研究表明，在貴州煙區(qū)，7月份的日照時(shí)數(shù)與中、上部煙葉的總糖、還原糖、淀粉、鉀含量呈正相關(guān)，與煙堿、總氮含量呈負(fù)相關(guān)；7月份的降雨量與煙葉的總糖、還原糖、煙堿和氯含量呈負(fù)相關(guān)，與鉀含量呈正相關(guān)；7月份的氣溫與上、下部煙葉總氮含量呈正相關(guān)，與下部煙葉總糖、還原糖含量和上、下部煙葉蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)[29-30]。河南、湖南濃香型煙區(qū)較強(qiáng)的太陽輻射、較長的日照時(shí)數(shù)和較適宜的降雨量可能是該區(qū)域煙葉香氣質(zhì)好、香氣量足、吃味醇厚、濃香型風(fēng)格突出的主要生態(tài)學(xué)外因[1, 31]。研究表明，南雄煙區(qū)烤煙中部葉總糖含量與3月上、中旬及伸根期日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)；還原糖含量與伸根期的日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)；鉀離子含量與4月中旬日照時(shí)數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，與5月上旬日照時(shí)數(shù)呈極顯著正相關(guān)，表明中部煙葉品質(zhì)與光照顯著正相關(guān)，而3—5月份是中部煙葉生長發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，該時(shí)期光照對(duì)中部煙葉的化學(xué)成分有重要影響。而上部葉總糖和還原糖含量與伸根期日照時(shí)數(shù)分別呈顯著或極顯著正相關(guān)；鉀離子含量與5月上旬日照時(shí)數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，與5月下旬日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)；4月下旬日照時(shí)數(shù)與總氮/總煙堿呈顯著正相關(guān)，與還原糖/總糖呈極顯著負(fù)相關(guān)，表明在上部煙葉化學(xué)成分形成過程中受光照影響較大，因此在烤煙種植過程中可以考慮通過移栽期調(diào)整不同部位煙葉的生長發(fā)育，進(jìn)而調(diào)控不同部位煙葉化學(xué)成分的目的。

湖南濃香型產(chǎn)區(qū)煙葉質(zhì)量風(fēng)格特色與氣象因素分析表明：在一定范圍內(nèi)，減少旺長期降雨量和晝夜溫差，提高伸根期、旺長期平均氣溫和≥10 ℃活動(dòng)積溫，有利于優(yōu)質(zhì)煙葉品質(zhì)的形成[32-34]；謝曉斌等[16]分析了廣東南雄煙區(qū)生態(tài)條件后認(rèn)為，南雄煙區(qū)全生育期較高的有效積溫和成熟期高溫、強(qiáng)光照可能是南雄煙葉濃香型風(fēng)格特色形成的有利氣象條件。本研究結(jié)果顯示，中部葉總糖含量與4月中旬的氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)；中部葉、上部葉還原糖含量與3月中旬氣溫呈顯著正相關(guān)，而中部葉還原糖含量與6月中旬氣溫呈極顯著負(fù)相關(guān)；總氮含量與5月上旬氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)；上部葉鉀離子含量與成熟期氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)；上部葉總糖/總煙堿與4月中旬氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)；上部葉總氮/總煙堿與5月中旬氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)，與3月下旬氣溫呈極顯著負(fù)相關(guān)，與6月上旬氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)；還原糖/總糖與4月下旬氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)，與5月下旬氣溫極顯著負(fù)相關(guān)。

劉春奎[35]和時(shí)鵬等[36]在湖北恩施煙區(qū)研究結(jié)果表明：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，但不利于含氮化合物的積累；在一定范圍內(nèi)，降雨量的增多會(huì)增加煙葉中氯的含量，但是不利于鉀離子積累。本研究結(jié)果顯示，5月下旬降雨量與中部葉總煙堿或總氮含量呈顯著正相關(guān)；鉀離子含量與3月上旬或大田期降雨量呈顯著正相關(guān)，與6月中、下旬降雨量呈極顯著正相關(guān)；5月下旬降雨量與總氮/總煙堿呈顯著負(fù)相關(guān)；還原糖/總糖與3月下旬降雨量呈顯著正相關(guān)，與6月上旬降雨量呈極顯著正相關(guān)。上部葉還原糖含量與5月中旬降雨量顯著呈負(fù)相關(guān)；鉀離子含量與6月中、下旬或大田期降雨量呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)；還原糖/總糖與5月上旬降雨量呈顯著負(fù)相關(guān)。

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【責(zé)任編輯莊延，周志紅】

Effects of climatic conditions on yield components and main chemical constituents of tobacco in Nanxiong, Guangdong Province

WANG Jun1, DING Xiaodong2, LUO Jing3, WANG Xiaobin4, WANG Zhengren4, CHEN Zepeng4

(1 Nanxiong Tobacco Science Institute of Guangdong/Northern Guangdong Technology Center of Tobacco Production of Guangdong,Nanxiong 512400, China; 2 College of Resources and Environment Sciences, Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109， China; 3 Guangdong Shaoguan Tobacco Co., Ltd.， Nanxiong Branch, Nanxiong 512400， China;4 Guangdong Tobacco Co., China National Tobacco Corporation, Guangzhou 510610， China)

Abstract：【Objective】To study effects of climatic factors on yield components and chemical compositions of tobacco in Nanxiong, Guangdong Province.【Method】This research employed data survey, correlation analysis, and regression analysis to study the relationship between main climate factors (temperature, sunshine and rainfall) in Nanxiong and tobacco yield components, chemical compositions.【Result】The tobacco leaf yield and its components were mainly affected by rainfall, followed by sunshine hours and temperature. The mass per leaf of the top or bottom leaves and the yield ratio of the bottom and middle leaves were positively correlated with temperature at mature stage, sunshine hour in late May, and rainfall in vigorous growing stage and early April. The amounts of reducing sugar and potassium ions, the ratios of total nitrogen to total nicotine, and reducing sugar to total sugar of the top leaves were significantly correlated with air temperature and sunshine hour. For the middle leaves, the amounts of total sugar, reducing sugar and potassium ions were significantly positively correlated with sunshine hour; the ratio of total nitrogen to total nicotine was significantly negatively correlated with rainfall in late May; the ratio of reducing sugar to total sugar was significantly positively correlated with rainfall in late March and rainfall in early June. 【Conclusion】It is feasible to change the climate conditions in the field of flue-cured tobacco by adjusting the transplanting time, and thus to regulate the yield components and chemical constituents of tobacco leaves in production.

Key words：Nanxiong tobacco-growing area； flue-cured tobacco； growth period； climatic factor； yield component； chemical composition

中圖分類號(hào)：S572.01

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001- 411X(2016)03- 0054- 08

基金項(xiàng)目：廣東省煙草專賣局(公司)專項(xiàng)(201306)

作者簡介：王軍(1975—)，男，高級(jí)農(nóng)藝師，博士，E-mail：wangjun4170@126.com；通信作者：陳澤鵬(1965—)，男，高級(jí)農(nóng)藝師，碩士，E-mail：chenzp1380888@163.com

收稿日期：2015- 07- 22優(yōu)先出版時(shí)間：2016-04-15

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.s.20160415.1555.020.html

王軍， 丁效東， 羅靜，等.南雄煙區(qū)氣候條件與煙葉產(chǎn)量構(gòu)成及主要化學(xué)成分的關(guān)系[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016,37(3):54- 61.