恩施州煙區(qū)海拔對煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響

王洪煒 陸承念 李志華 劉 俊 羅 芳 左 梅 鄧建強 任曉紅

（恩施土家族苗族自治州煙草公司，湖北恩施 450003）

煙葉原料是中式卷煙賴以生存發(fā)展的根本，煙葉原料的質(zhì)量是中式卷煙的生命線。 煙葉原料質(zhì)量由品種、生態(tài)環(huán)境和栽培技術(shù)等共同決定。生產(chǎn)實踐中， 煙葉品種由卷煙生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)市場需求和卷煙配方來確定；而品種的栽培技術(shù)已有眾多研究，且基本形成了系統(tǒng)的、能最大程度發(fā)揮品種優(yōu)勢基因的栽培技術(shù)[1-4]。 在固定的煙區(qū)，生態(tài)環(huán)境如土壤、降雨等因子差異不大，但海拔因子變異大，不同海拔的溫度、濕度、光照等諸多環(huán)境因子劇烈變化，植物的生態(tài)和生理特征將產(chǎn)生巨大變化[5]，眾多海拔與煙葉的研究也證實了這一點[6-8]。 恩施煙區(qū)位于武陵山脈的余脈（東經(jīng)109°04′48″~109°58′42″，北緯29°50′24″~30°40′00″），是湖北省煙葉主產(chǎn)區(qū)，具有典型的山地立體氣候特征， 煙區(qū)海拔普遍位于400～1 600 m，海拔與煙葉質(zhì)量的關(guān)系在早些年也有一些研究[9-11]。 近年來，煙葉市場需求、氣候變遷、煙區(qū)更替等發(fā)生了新的變化， 需要及時更新明確海拔對煙葉質(zhì)量的影響，以便生產(chǎn)出契合市場需求的煙葉原料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2017 年、2018 年，32 個恩施核心煙區(qū)取C3F 和B2F 各1 kg，樣品總數(shù)為128 個。 調(diào)查32 個取樣點的海拔高度，按照400～800 m、800～1 000 m、1 000～1 200 m、1 200～1 400 m、1 400～1 600 m 編為5 個海拔組進行分析。 具體樣品數(shù)見表1。

表1 不同年份不同海拔樣品數(shù)

1.2 試驗方法

1.2.1外觀質(zhì)量檢測。 檢測指標有顏色、成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度，各指標均為10 分制，總分60 分。

1.2.2物理特性檢測。 檢測指標有單葉重、含梗率、葉長、葉寬、葉長寬比。 在環(huán)境溫度22 ℃、濕度65%的條件下平衡煙葉水分72 h 以上，依據(jù)《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》（YC/T 142—2010） 測定葉長、葉寬。葉長寬比=葉長／葉寬。使用精度為0.01 g 的電子天平測定單葉重和葉片主脈、支脈的質(zhì)量。

1.2.3化學成分檢測。 檢測指標有總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯，采用煙草制品流動分析儀和火焰光度計檢測。

1.2.4感官質(zhì)量評價。 檢測指標有香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣、刺激性、燃燒性、灰色。 委托中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所根據(jù)《煙草及煙草制品 感官評價方法》（YC/T 138—1998）檢測。

1.2.5恩施煙區(qū)煙葉質(zhì)量適宜指標。 依據(jù)恩施州煙草公司企業(yè)標準《恩施優(yōu)質(zhì)烤煙綜合標準體系》，明確相關(guān)質(zhì)量指標的適宜范圍（表2）。

表2 （續(xù)）

表2 恩施煙區(qū)煙葉物理、化學、評吸等關(guān)鍵質(zhì)量指標適宜范圍

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 和SPSS 軟件進行數(shù)據(jù)整理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 經(jīng)濟性狀

由表3 可知，海拔高度對產(chǎn)值有顯著影響，海拔800 m 以下煙區(qū)的產(chǎn)值顯著低于800 m 以上煙區(qū)。產(chǎn)量方面，在800～1 200 m 時最高，大于1 200 m 時次之，小于800 m 時最低。

表3 不同海拔煙葉產(chǎn)量與產(chǎn)值

2.2 中部煙葉質(zhì)量

2.2.1化學質(zhì)量。 由表4 可知，煙堿隨海拔升高有緩慢降低的趨勢，差異不顯著；海拔800～1 600 m 煙區(qū)的煙堿含量均處于適宜范圍。 總糖和還原糖隨海拔升高而增加，且有顯著差異；總糖和還原糖含量在海拔上總體是適宜的，但海拔1 400 m 以上煙區(qū)的總糖和糖堿比變異幅度大， 不符合煙葉質(zhì)量穩(wěn)定性的要求。鉀含量隨海拔升高有降低的趨勢，各海拔煙區(qū)均處于適宜范圍。 氯含量基本保持在0.3%左右，適宜，

表4 不同海拔中部煙葉化學成分

與海拔變化無明顯相關(guān)。 糖堿比隨海拔升高而增加，有顯著差異；海拔800～1 600 m 煙區(qū)均處于適宜范圍，海拔1 200～1 600 m 煙區(qū)最佳。 兩糖比所有海拔均在適宜范圍內(nèi)。鉀氯比隨海拔升高有降低趨勢，海拔800～1 400 m 煙區(qū)最適宜。

2.2.2物理特性。 由表5 可知，中部單葉重隨海拔升高先增加后下降，且有顯著差異；各海拔煙區(qū)單葉重適宜。含梗率隨海拔升高，有中間低、兩頭高的趨勢，無顯著差異；各海拔煙區(qū)含梗率均超過適宜值。不同海拔煙區(qū)的煙葉長寬比均在3.5 左右， 遠超過適宜范圍。

表5 不同海拔中部煙葉物理特性

2.2.3外觀質(zhì)量。 由表6 可以看出，各海拔煙區(qū)中部煙葉外觀質(zhì)量較好，在海拔間無顯著差異。假設(shè)總分48 分（滿分60 分）為質(zhì)量中上，各海拔煙區(qū)均在此檔次。

表6 不同海拔中部煙葉外觀質(zhì)量

2.2.4評吸質(zhì)量。 由表7 可知，各海拔煙區(qū)中部煙葉評吸總分均在74 分以上， 質(zhì)量檔次屬中等+至較好；根據(jù)海拔的變化，有中間高、兩頭低的規(guī)律，海拔1 000～1 200 m 的評吸質(zhì)量最佳。 香氣質(zhì)、香氣量、余味、刺激性、燃燒性和灰色等指標在海拔間無明顯差異。 雜氣在海拔間有顯著差異，800～1 400 m 海拔雜氣較輕。

表7 不同海拔中部煙葉評吸質(zhì)量

2.3 上部煙葉質(zhì)量

2.3.1化學質(zhì)量。 由表8 可知，煙堿隨海拔升高呈倒拋物線規(guī)律， 最低值出現(xiàn)在海拔1 200～1 400 m；海拔1 000～1 600 m 煙區(qū)的煙堿含量處于適宜范圍，海拔1 000 m 以下煙區(qū)煙葉的煙堿含量過高，不符合市場需求?？偺呛瓦€原糖含量基本適宜。鉀含量隨海拔升高有降低趨勢，且均低于適宜值。 氯含量適宜。 糖堿比隨海拔升高呈現(xiàn)拋物線規(guī)律，最高點出現(xiàn)在海拔1 200～1 400 m 煙區(qū)；含量均低于適宜值。 兩糖比隨海拔升高而降低，1 200 m 以下煙區(qū)適宜，1 200 m以上煙區(qū)較適宜。鉀氯比適宜。上部煙葉除總糖在海拔間存在顯著差異外， 其他化學成分在海拔間無顯著差異。

表8 不同海拔上部煙葉化學成分

2.3.2物理特性。 由表9 可知，單葉重隨海拔升高，呈現(xiàn)中間高、兩頭低的趨勢，但無顯著差異；各海拔單葉重均超過適宜值。含梗率隨海拔升高，同樣表現(xiàn)出中間高、兩頭低的規(guī)律，含量均超出適宜范圍。 上部葉長寬比在海拔間有顯著差異，表現(xiàn)為中間低、兩頭高的規(guī)律，各海拔煙區(qū)均超出適宜值，但海拔1 000～1 400 m 煙區(qū)的長寬比更接近適宜。

表9 不同海拔上部煙葉物理特性

2.3.3外觀質(zhì)量。 由表10 可知，上部葉外觀質(zhì)量在海拔間無顯著差異。 各海拔煙區(qū)上部煙葉外觀質(zhì)量中等，就外觀質(zhì)量的6 個指標來分析，顏色、成熟度、葉片結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較好，身份表現(xiàn)中等，油分和色度表現(xiàn)略差。

表10 不同海拔上部煙葉外觀質(zhì)量

2.3.4評吸質(zhì)量。 由表11 可知，上部葉評吸總分在海拔間無顯著差異， 各海拔總分接近或超過73 分，質(zhì)量檔次中等至中等+；就變化來講，為中海拔好于低海拔和高海拔。海拔1 400～1 600 m 煙區(qū)主要是余味和雜氣這2 個指標上低于其他海拔。

表11 不同海拔上部煙葉評吸質(zhì)量

3 結(jié)論與討論

不同海拔梯度的有效積溫、晝夜溫差、光照時數(shù)、光照強度、大氣濕度和降雨量等生態(tài)因子均有較大的差異，這些差異顯著影響著烤煙的生長發(fā)育，造成產(chǎn)量、產(chǎn)值、外觀、物理、化學、評吸等方面的不同。

產(chǎn)值是農(nóng)民是否種植烤煙作物的決定性因素。恩施州海拔梯度對產(chǎn)值有顯著影響，具體表現(xiàn)為海拔800～1 200 m 時產(chǎn)值最高， 海拔高于1 200 m 時產(chǎn)值次之，海拔低于800 m 時產(chǎn)值最低。 這一規(guī)律與其他煙區(qū)相似，魏國平等[12]研究了陜西旬陽地區(qū)不同海拔下烤煙的產(chǎn)值，發(fā)現(xiàn)海拔767 m 最高、海拔893 m次之、海拔1 043 m 再次、海拔540 m 最差，同樣得出中間海拔產(chǎn)值高、兩頭海拔產(chǎn)值低的規(guī)律。兩地最高產(chǎn)值海拔不一致，可能是因為各自的緯度造成的：恩施州主要位于北緯30°， 旬陽縣主要位于北緯32°，緯度高、海拔低的旬陽和緯度低、海拔高的恩施州，二者的溫度可能相同，導致產(chǎn)值的海拔規(guī)律相同[13]。

煙葉中各類化學物質(zhì)與煙葉質(zhì)量密切相關(guān)，工作中常利用糖類物質(zhì)、 堿類物質(zhì)及兩者比值來判斷煙葉質(zhì)量的高低。 許多研究[14-17]已經(jīng)證明，煙葉中糖類物質(zhì)，特別是總糖的含量隨海拔梯度升高而增加，糖堿比隨海拔升高而增加， 堿類物質(zhì)特別是煙堿的含量隨海拔梯度升高而減少。 本研究中恩施煙區(qū)煙葉的糖類和堿類物質(zhì)也遵循這一變化規(guī)律。 兩類指標的適宜性方面， 雖然糖類物質(zhì)在各海拔均表現(xiàn)為適宜，但1 400 m 海拔以上的煙區(qū)，糖類物質(zhì)和糖堿比的變異幅度過高，不符合優(yōu)質(zhì)原料的穩(wěn)定性要求。煙堿在海拔1 000 m 以下煙區(qū)的煙葉中過高，可導致刺激性和勁頭過大，降低煙葉原料的可用性，因而僅海拔1 000~1 400 m 煙區(qū)煙葉的糖類和堿類物質(zhì)含量符合優(yōu)質(zhì)煙葉要求。 鉀、氯、鉀氯比決定了煙葉的燃燒性， 燃燒性好的煙葉燃燒時有利于香氣物質(zhì)的釋放，從而提升吸食體驗，鉀含量的適宜值要求大于2%，氯含量適宜值0.3%~0.8%。 本研究顯示，恩施煙區(qū)鉀含量隨海拔升高而降低， 中部煙葉鉀含量各海拔煙區(qū)基本適宜，上部煙葉鉀含量在海拔1 400 m 以上煙區(qū)含量僅為1.6%，不符合優(yōu)質(zhì)煙葉要求；恩施各海拔煙區(qū)氯含量均在0.3%左右，隨海拔無明顯變化規(guī)律；鉀氯的變化規(guī)律和含量與王瑞[11]、楊 超等[18]的研究結(jié)果也基本一致。

物理特性決定著煙葉原料的加工性能， 直接影響原料的可用性和經(jīng)濟性。本研究顯示，恩施地區(qū)煙葉單葉重隨海拔梯度增加有先增加再降低的規(guī)律，且中部煙葉的單葉重變化達到了顯著差異； 這個規(guī)律與恩施州相近的湖南鳳凰煙區(qū)海拔對單葉重的研究結(jié)果一致[19]，但與馬繼良等[20]研究云南曲靖的結(jié)果相反，其原因可能與相關(guān)煙區(qū)所處緯度有關(guān)。云南曲靖地處低緯度煙區(qū)， 相同海拔梯度云南曲靖的溫度要遠高于恩施州和湖南鳳凰煙區(qū)的溫度， 從而導致結(jié)果相反。 從當前市場需要大量中部煙葉和中部煙葉價格最高以及產(chǎn)值最大化等來綜合考慮， 恩施煙區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉應(yīng)布局于海拔800～1 400 m 的地區(qū)。 含梗率決定了葉片的出絲率， 是可以反映經(jīng)濟性的重要指標之一。 恩施州和湖南鳳凰煙區(qū)煙葉的含梗率隨海拔升高均有降低的趨勢，但未達到顯著差異。馬繼良等[20]研究結(jié)果顯示，含梗率主要與緯度成顯著正相關(guān)，而與海拔相關(guān)性不大。 因此，在考慮煙區(qū)海拔布局時，含梗率的因素可以忽略。

外觀質(zhì)量主要由顏色、成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度等指標構(gòu)成，通過眼看手感直觀地反映煙葉品質(zhì)，是煙葉成為商品的直接判斷依據(jù)。恩施州煙區(qū)各海拔煙區(qū)中部煙葉外觀質(zhì)量較好， 上部煙葉外觀質(zhì)量中等，在海拔間無顯著差異。

煙草作為消費者的一種吸食品， 評吸質(zhì)量是最重要的評價方法， 評吸質(zhì)量的好壞決定了煙葉的市場認可度。 評吸質(zhì)量包括香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣、刺激性、燃燒性、灰色等指標。恩施州各海拔煙區(qū)所產(chǎn)煙葉的評吸質(zhì)量總體較好， 中部煙葉和上部煙葉評吸總分分別在74 分以上和73 分以上， 達到了中等+至較好的檔次。 海拔對各評吸指標的影響，除中部煙葉的雜氣在海拔上有顯著差異外， 其他指標均無顯著差異；該研究結(jié)果和高 林等[10]研究結(jié)論基本一致。 評吸總分、香氣質(zhì)、香氣量和余味等指標以海拔1 000～1 200 m 的最高，海拔過低或過高，評吸質(zhì)量均會變差，該結(jié)果與李德玉等[21]、楊 超等[18]研究結(jié)論一致。研究結(jié)果還顯示，恩施州海拔過高（1400～1 600 m）的煙區(qū)，余味和雜氣變差。

綜上所述，恩施州優(yōu)質(zhì)烤煙種植區(qū)域應(yīng)分布在海拔800～1 400 m 的地區(qū)，該海拔煙區(qū)煙葉產(chǎn)值高，感官質(zhì)量得分最高，外觀質(zhì)量中等+至較好，單葉重適宜，含梗率相對其他海拔低，糖類物質(zhì)、堿類物質(zhì)、鉀、氯等指標符合優(yōu)質(zhì)煙葉要求；其次是海拔600～800 m 的地區(qū)；海拔1 400～1 600 m 煙區(qū)煙葉質(zhì)量較差。