撫仙湖徑流區(qū)煙葉化學成分分布特征及穩(wěn)定性分析

趙文軍，王軍偉，薛開政，陳 華，王正旭，劉 魁，胡保文，田陽陽，夏玉珍，楊繼周，常 劍*

(1.紅塔煙草(集團)有限責任公司 原料部，云南 玉溪 653100；2.云南省農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南 昆明 650205)

品種特性、生態(tài)因素、技術(shù)措施等是影響烤煙內(nèi)在化學成分的重要因素。同一區(qū)域不同年份的煙葉的化學成分也存在較大的差異。大理煙區(qū)紅花大金元總氮、總糖和還原糖的變異較小，表現(xiàn)較穩(wěn)定；氯的變異最大，穩(wěn)定性較差?？偺呛瓦€原糖為左偏態(tài)峰，其余指標均為右偏態(tài)峰?？偟⒖偺?、還原糖、鉀、氯的峰度系數(shù)大于0，為尖峭峰，數(shù)據(jù)分布較集中；煙堿的峰度系數(shù)小于0，為平闊峰，數(shù)據(jù)分布較分散[1]。云南烤煙主要化學成分存在廣泛的變異，大理、紅河、玉溪地區(qū)烤煙化學成分的變異較大，較不穩(wěn)定；陸良地區(qū)化學成分變異較小，穩(wěn)定性較好。就各化學成分而言，氯的穩(wěn)定最差，其次是總植物堿、揮發(fā)堿和鉀，總糖、還原糖、總氮和蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性較好。總糖、還原糖、蛋白質(zhì)為左偏態(tài)峰，煙堿、總氮、氧化鉀、氯和揮發(fā)堿呈右偏態(tài)峰；還原糖、鉀、氯、蛋白質(zhì)含量的峰度系數(shù)大于0，為尖峭峰，數(shù)據(jù)分布較集中；總植物堿、總糖、總氮、揮發(fā)堿含量的峰度系數(shù)小于0，為平闊峰，數(shù)據(jù)比較分散[2]。秦緣等[3]研究表明，保山煙葉的主要化學成分在不同年度間存在一定的差異，總糖和還原糖的變異弱，穩(wěn)定性好；氯、鉀氯比、糖堿比的變異強，穩(wěn)定性差。魏小慧等[4]研究表明，十堰烤煙的主要化學成分存在較大差異，氯的變異系數(shù)最大，其次是鉀氯比，穩(wěn)定性差；總糖的變異最小，穩(wěn)定性好。王躍能等[5]研究明，在2015～2017年間，硯山煙區(qū)中、下部煙葉的化學成分與上部葉相比較為穩(wěn)定，上部葉的化學成分在年度間差異顯著。上部煙葉總氮、氯和鉀的年度間穩(wěn)定性好，而總糖、還原糖、煙堿和糖堿比年度間的波動較大，穩(wěn)定性較差，中部煙葉總糖、還原糖和糖堿的穩(wěn)定性較好，下部煙葉總氮、煙堿和氯離子的穩(wěn)定性較好。

目前，針對撫仙湖徑流區(qū)煙葉化學成分的分布特征及穩(wěn)定性分析還未見相關(guān)報道。因此，開展煙葉化學成分的分布特征和穩(wěn)定性研究，不僅可以全面了解該區(qū)域煙葉化學成分的特點，而且還可以在優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)措施、提升煙葉質(zhì)量、控制煙葉穩(wěn)定性等方面起著重要的作用。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

收集澄江煙區(qū)2009～2019年不同部位煙葉內(nèi)在化學成分數(shù)據(jù)，并利用SPSS 25軟件對煙葉內(nèi)在化學成分進行數(shù)理統(tǒng)計分析，以解析撫仙湖徑流區(qū)煙葉內(nèi)在化學成分數(shù)據(jù)的分布特征及穩(wěn)定性。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究所用的數(shù)據(jù)來源于紅塔集團2009～2019年煙葉工商交接所取樣品的檢測結(jié)果，煙葉常規(guī)化學成分檢測分別在當年完成，不同年度煙葉樣品數(shù)量詳見表1。

表1 2009～2019年不同等級煙葉樣品數(shù)量

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理使用Excel 2010和SPSS 25軟件進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙葉化學成分的分布特點

2.1.1 上部煙葉化學成分的分布特點 從表2可以看出，在2009～2019年的總體偏度中，煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差和糖堿比的偏度系數(shù)大于0，為正偏離。總糖、還原糖、氮堿比和非煙堿氮/總氮的偏度系數(shù)小于0，為負偏離。2009～2019各年度的氯、鉀氯比和兩糖差的偏度系數(shù)均大于0，且與總體偏度的分布特征相同。

表2 上部煙葉(B2F)化學成分的分布特點

在2009～2019年的總體峰度中，煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、糖堿比和非煙堿氮/總氮的峰度系數(shù)均大于0，為尖峭峰，數(shù)據(jù)分布較為集中?？偺?、還原糖、兩糖差和氮堿比的峰度系數(shù)均小于0，為平闊峰，數(shù)據(jù)分布較為分散。

2.1.2 中部煙葉化學成分的分布特點 從表3可以看出，在2009～2019年的總體偏度中，煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差和糖堿比的偏度系數(shù)均大于0，為正偏離?？偺?、還原糖、氮堿比和非煙堿氮/總氮的偏度系數(shù)均小于0，為負偏離。2009～2019各年度的煙堿、氯和鉀氯比的偏度系數(shù)均大于0，且與總體偏度的分布特征相同。

表3 中部煙葉(C3F)化學成分的分布特點

在2009～2019年的總體峰度中，煙堿、氧化鉀、氯、鉀氯比、糖堿比和非煙堿氮/總氮的峰度系數(shù)均大于0，為尖峭峰，數(shù)據(jù)分布較為集中?？偺恰⑦€原糖、總氮、兩糖差和氮堿比的峰度系數(shù)均小于0，為平闊峰，數(shù)據(jù)分布較為分散。

2.1.3 下部煙葉化學成分的分布特點 從表4可以看出，在2009～2019年的總體偏度中，煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差、糖堿比和氮堿比的偏度系數(shù)均大于0，為正偏離?？偺?、還原糖和非煙堿氮/總氮的偏度系數(shù)均小于0，為負偏離。2009～2019年間氯的偏度系數(shù)均大于0，且與總體偏度的分布特征相同。

表4 下部煙葉(X2F)化學成分的分布特點

在2009～2019年的總體峰度中，煙堿、還原糖、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、氮堿比和非煙堿氮/總氮的峰度系數(shù)均大于0，為尖峭峰，數(shù)據(jù)分布較為集中。總糖、兩糖差和糖堿比的峰度系數(shù)均小于0，為平闊峰，數(shù)據(jù)分布較為分散。2009～2019各年度的氮堿比和非煙堿氮/總氮的峰度系數(shù)均大于0，且與總體峰度相同。

2.1.4 不同部位煙葉化學成分的分布特點對比 從表5可以看出，不同部位煙葉化學成分指標的總體偏度和總體峰度表現(xiàn)出不同的特點。3個部位煙葉的煙堿、氧化鉀、氯和鉀氯比均呈正偏離尖峭峰分布特點，總糖呈負偏離平闊峰分布特點，兩糖差呈正偏離平闊峰的分布特點，非煙堿氮/總氮呈負偏離尖峭峰的分布特點。

表5 不同部位煙葉化學成分的分布特點對比

2.2 煙葉化學成分的穩(wěn)定性分析

2.2.1 上部煙葉化學成分的穩(wěn)定性 從表6可以看出，從總體變異來看，上部煙葉化學成分穩(wěn)定性表現(xiàn)為非煙堿氮/總氮>氮堿比>總氮>還原糖>煙堿>總糖>氧化鉀>糖堿比>兩糖差>鉀氯比>氯。在同一年度中，不同化學成分指標間的變異系數(shù)存在較大的差異，但變異程度與總體變異趨勢基本一致。除氯、鉀氯比和兩糖差外，同一指標在不同年度間的變化幅度不大，且與總體變異基本相當。

表6 上部煙葉(B2F)化學成分變異系數(shù)的比較

從總體變異程度而言，非煙堿氮/總氮的變異系數(shù)最小，屬弱變異指標，穩(wěn)定性好；氮堿比、總氮、還原糖、煙堿的變異系數(shù)較小，屬較弱變異指標，穩(wěn)定性較好；總糖、氧化鉀和糖堿比的變異系數(shù)較大，屬較強變異指標，穩(wěn)定性一般；兩糖差、鉀氯比和氯的變異系數(shù)最大，屬強變異指標，穩(wěn)定性差。

2.2.2 中部煙葉化學成分的穩(wěn)定性 從表7可以看出，從總體變異來看，中部煙葉化學成分穩(wěn)定性表現(xiàn)為非煙堿氮/總氮>氮堿比>還原糖>總糖>總氮>煙堿>氧化鉀>糖堿比>兩糖差>鉀氯比>氯。同一年度，不同化學成分指標間的變異系數(shù)存在較大的差異，但變異程度與總體變異趨勢基本一致。除氯和鉀氯比外，同一指標在不同年度間的變化幅度不大，且與總體變異基本相當。

表7 中部煙葉(C3F)化學成分變異系數(shù)的比較

從總體變異程度而言，非煙堿氮/總氮的變異系數(shù)最小，屬弱變異指標，穩(wěn)定性好；氮堿比、還原糖、總糖、總氮和煙堿的變異系數(shù)較小，屬較弱變異指標，穩(wěn)定性較好；氧化鉀、糖堿比和兩糖差的變異系數(shù)較大，屬較強變異指標，穩(wěn)定性一般；鉀氯比和氯的變異系數(shù)最大，屬強變異指標，穩(wěn)定性差。

2.2.3 下部煙葉化學成分的穩(wěn)定性 從表8可以看出，從總體變異來看，下部煙葉化學成分穩(wěn)定性表現(xiàn)為非煙堿氮/總氮>氮堿比>煙堿>總氮>總糖>還原糖>氧化鉀>糖堿比>兩糖差>鉀氯比>氯。同一年度，不同化學成分指標間的變異系數(shù)存在較大的差異，但變異程度與總體變異趨勢基本一致。除兩糖差、鉀氯比和氯外，同一指標在不同年度間的變化幅度不大，且與總體變異基本相當。

表8 下部煙葉(X2F)化學成分變異系數(shù)的比較

從總體變異程度而言，非煙堿氮/總氮、氮堿比的變異系數(shù)相對最小，屬弱變異指標，穩(wěn)定性好；煙堿和總氮的變異系數(shù)較小，屬較弱變異指標，穩(wěn)定性較好；總糖、還原糖、氧化鉀、和糖堿比的變異系數(shù)較大，屬較強變異指標，穩(wěn)定性一般；兩糖差、鉀氯比和氯的變異系數(shù)最大，屬強變異指標，穩(wěn)定性差。

2.2.4 不同部位煙葉化學成分穩(wěn)定性對比 對B2F、C3F、X2F這3個等級化學成分指標的總體變異系數(shù)進行多重比較，從表9可以看出，3個等級的煙堿、氧化鉀、氯、鉀氯比和糖堿比有一定幅度的波動，但均未達到差異顯著水平。C3F總糖和兩糖差的變異系數(shù)與B2F和X2F相比差異顯著；X2F還原糖、氮堿比和非煙堿氮/總氮的變異系數(shù)與B2F和C3F相比，差異顯著；X2F總氮的變異系數(shù)與B2F相比，差異顯著，但與C3F相比差異未達顯著水平。

表9 不同部位煙葉化學成分總體變異系數(shù)的多重比較

3 討論

偏度是統(tǒng)計數(shù)據(jù)分布偏斜方向和程度的度量，是統(tǒng)計數(shù)據(jù)分布非對稱程度的數(shù)字特征。峰度是表征概率密度分布曲線在平均值處峰值高低的特征數(shù)。撫仙湖徑流區(qū)3個部位煙葉的總糖、還原糖及非煙堿氮/總氮的總體偏度為負偏離，煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差和糖堿比的總體偏度為正偏離。煙堿、氧化鉀、氯、鉀氯比和非煙堿氮/總氮的總體數(shù)據(jù)分布較為集中，中上部煙葉的總糖、還原糖、兩糖差和氮堿比總體數(shù)據(jù)分布較為分散，這些指標的分布特征與王金平等[2]的研究結(jié)論存在一定異同，差異的存在可能是由于撫仙湖徑流區(qū)特殊的自然生態(tài)條件所導致的。

氣候、土壤、栽培技術(shù)措施及烘烤調(diào)制等因素均會對煙葉內(nèi)在化學成分產(chǎn)生重要的影響[6]。李丹丹等[7]研究認為，與福建和四川煙葉相比，云南曲靖煙葉的化學成分變異性較小，質(zhì)量穩(wěn)定性較好。重慶巫山煙葉3個部位的氯含量變異系數(shù)均較高，其他化學成分則變化不大[8]。賀州煙區(qū)煙葉的總氮穩(wěn)定性最好，中下部煙葉的總糖和還原糖的穩(wěn)定性次之，氯離子和淀粉含量的穩(wěn)定性較差[9]。湖北煙區(qū)煙葉主要化學成分變異在各年度間表現(xiàn)不同，各年份各部位等級煙葉主要化學成分含量變異不同[10]。

大理煙區(qū)紅花大金元各化學成分的變異程度為氯>煙堿>鉀>總氮>總糖>還原糖[1]，與撫仙湖徑流區(qū)中部煙葉的變異成分大致相同，但上部煙葉的變異程度為氯>氧化鉀>總糖>煙堿>還原糖>總氮，下部煙葉的變異程度為氯>氧化鉀>還原糖>總糖>總氮>煙堿。不同部位煙葉的變異程度略有差異，除生態(tài)因素和生產(chǎn)技術(shù)影響外，品種也是影響化學成分變異程度不同的重要因素。

王金平等[2]研究認為，云南煙葉的鉀氯比在年際間的變異程度最大，年際間較不穩(wěn)定，總糖、還原糖及總氮在不同年份間變異較小，穩(wěn)定性好，但玉溪煙區(qū)煙葉的化學成分變異較大，較不穩(wěn)定。但本研究結(jié)果表明，撫仙湖徑流區(qū)煙葉除兩糖差、鉀氯比和氯不穩(wěn)定外，其他指標的穩(wěn)定性均較好，說明隨著現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)建設(shè)及優(yōu)質(zhì)煙葉標準化生產(chǎn)技術(shù)體系的推進，煙葉內(nèi)在化學成分的穩(wěn)定性得到了逐步提升，煙葉質(zhì)量得到了改善。

4 結(jié)論

上部煙葉煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差和糖堿比的總體偏度為正偏離，總糖、還原糖、氮堿比和非煙堿氮/總氮的總體偏度為負偏離。煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、糖堿比和非煙堿氮/總氮的總體數(shù)據(jù)分布較為集中，總糖、還原糖、兩糖差和氮堿比的總體數(shù)據(jù)分布較為分散。中部煙葉煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差和糖堿比的總體偏度為正偏離，總糖、還原糖、氮堿比和非煙堿氮/總氮的總體偏度為負偏離。煙堿、氧化鉀、氯、鉀氯比、糖堿比和非煙堿氮/總氮的總體數(shù)據(jù)分布較為集中，總糖、還原糖、總氮、兩糖差和氮堿比的總體數(shù)據(jù)分布較為分散。下部煙葉煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差、糖堿比和氮堿比的總體偏度為正偏離，總糖、還原糖和非煙堿氮/總氮的總體偏度為負偏離。煙堿、還原糖、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、氮堿比和非煙堿氮/總氮的總體數(shù)據(jù)分布較為集中，總糖、兩糖差和糖堿比的總體數(shù)據(jù)分布較為分散。

上部煙葉的非煙堿氮/總氮穩(wěn)定性好，氮堿比、總氮、還原糖、煙堿的穩(wěn)定性較好；總糖、氧化鉀和糖堿比的穩(wěn)定性一般；兩糖差、鉀氯比和氯的穩(wěn)定性差。中部煙葉的非煙堿氮/總氮的穩(wěn)定性好；氮堿比、還原糖、總糖、總氮和煙堿的穩(wěn)定性較好；氧化鉀、糖堿比和兩糖差的穩(wěn)定性一般；鉀氯比和氯的穩(wěn)定性差。下部煙葉的非煙堿氮/總氮、氮堿比的穩(wěn)定性好；煙堿和總氮的穩(wěn)定性較好；總糖、還原糖、氧化鉀和糖堿比的穩(wěn)定性一般；兩糖差、鉀氯比和氯的穩(wěn)定性差。