凌天孝 李志鵬+張曉帆+周涵君+黃維知+趙俊杰++陳樹偉+葉協(xié)鋒

摘要：為探討巫山煙區(qū)烤煙化學成分較為適宜的海拔區(qū)域，以云煙87為研究對象，比較不同海拔高度（700～1 100、1 100～1 300、1 300～1 700 m）煙葉常規(guī)化學成分含量和協(xié)調性的差異。結果表明：烤煙煙堿含量隨海拔高度升高而降低，海拔700～1 100、1 100～1 300 m煙葉煙堿含量達到優(yōu)質煙葉要求，海拔1 300～1 700 m煙葉煙堿含量的變異系數(shù)較大?？緹熆偟颗c海拔高度無明顯規(guī)律，3個海拔區(qū)域煙葉總氮含量均低于優(yōu)質煙葉標準?？緹熲浐侩S海拔高度升高而升高，海拔1 100～1 300、1 300～1 700 m煙葉鉀含量達到優(yōu)質煙葉要求?？緹熆偺呛瓦€原糖含量與海拔高度無明顯規(guī)律，且3個海拔區(qū)域煙葉2種糖含量均高于優(yōu)質煙葉標準。氮堿比和糖堿比均隨海拔高度升高而升高，糖堿比在3個海拔區(qū)域中均高于優(yōu)質煙葉要求，而氮堿比在海拔1 300～1 700 m區(qū)域符合優(yōu)質煙葉標準。

關鍵詞：巫山縣；煙區(qū)；海拔高度；常規(guī)化學成分；協(xié)調性；烤煙；優(yōu)質煙葉標準

中圖分類號： S572.04文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）05-0073-04

生態(tài)因素是煙葉品質特點和區(qū)域特色形成的基礎條件，關于生態(tài)因素對煙葉品質的研究一直備受重視[1-4]，而煙葉品質的好壞與煙葉化學成分含量的高低密切相關。煙葉化學成分復雜，每一種化學成分都對煙葉的內在品質起著一定的作用[5-6]。海拔高度是影響烤煙化學成分及其含量的重要生態(tài)因子之一[7]，海拔高度對同一地域烤煙化學成分的影響程度遠大于該地域土壤農化及土壤類型差異的影響程度[8]。巫山縣位于重慶市東北部，地形復雜，山地面積占96%，全區(qū)海拔156～1 680 m。巫山縣烤煙種植分布廣泛，不同海拔高度皆有大規(guī)模種植。海拔高度的變化會導致光照度、光照時間、有效積溫、空氣濕度和降水量等生態(tài)因子顯著變化[9]，生態(tài)環(huán)境主要由地理位置和地形決定，難以改變和模仿。因此，合理地利用生態(tài)環(huán)境、發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢、開發(fā)特色優(yōu)質煙葉是當前我國煙葉工作中的重點[10]。本研究針對巫山煙區(qū)的地理特色，以烤煙化學成分及其協(xié)調性為指標，探討海拔高度對煙葉品質的影響，旨在為巫山烤煙種植的擇優(yōu)布局提供參考依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

于2013年在巫山縣進行采樣，根據巫山縣地形的實際情況確定采樣的海拔高度，采用GPS定位系統(tǒng)在同一山脈沿同一坡向選擇700～1 100 m（含1 100 m）、1 100～1 300 m（含1 300 m）、1 300～1 700 m（含1 700 m）3個不同海拔區(qū)域。在每個海拔區(qū)域內，均選取多個采樣點，且每2個采樣點距離不得小于500 m，充分考慮每個采樣點的土壤質地、土壤類型、施肥水平等因素。煙葉采樣等級為中部葉（C3F）。

1.2測定項目與方法

煙葉化學成分指標主要包括總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀等含量。其中，總糖和還原糖含量按照YC/T 159—2002《煙草及煙草制品水溶性糖的測定》進行測定，其他指標分別按照YC/T 246—2008《煙草及煙草制品煙堿的測定氣相色譜法》、YC/T 161—2002《煙草及煙草制品總氮的測定》、YC/T 173—2003《煙草及煙草制品中鉀的測定》進行測定[11]。

1.3數(shù)據分析

采用Excel 2003和SPSS 22.0進行數(shù)據處理和統(tǒng)計分析。

2結果與分析

2.1海拔高度對中部葉化學成分含量的影響

2.1.1海拔高度對中部葉煙堿含量的影響

煙堿為煙草的特征物質，其含量不僅是評價和影響煙葉品質的重要指標，同時也是煙草制品產生生理強度的主要物質[12]。煙堿含量過低，煙草勁頭小，吃味平淡；過高，則刺激性大，味苦，煙味辛辣[13]。適宜的煙堿含量是優(yōu)質煙葉的必備條件。由表1可知，海拔700～1 100、1 100～1 300 m煙葉煙堿含量平均值分別為2.28%、2.04%，處于優(yōu)質煙葉2.0%～2.8%[14]的適宜范圍內；海拔1 300～1 700 m的煙堿含量為1.86%，低于優(yōu)質煙葉適宜范圍。煙堿含量平均值表現(xiàn)為海拔700～1 100 m>海拔1 100～1 300 m>海拔1 300～1 700 m，在3個海拔區(qū)域間差異達到顯著水平。海拔由700～1 100 m區(qū)域上升到 1 100～1 300 m區(qū)域，煙堿含量的平均值下降1053%；海拔由1 100～1 300 m區(qū)域上升到1 300～1 700 m區(qū)域，煙堿含量的平均值下降8.82%。由變異系數(shù)可以看出，海拔 1 300～1 700 m煙堿含量的變異系數(shù)最大（2701%），說明此海拔區(qū)域煙堿含量存在較大變異；海拔700～1 100、1 100～1 300 m 煙堿含量的變異系數(shù)分別為1182%、18.06%，相對較小。海拔700～1 100 m煙葉煙堿含量的偏度系數(shù)小于0，為負向偏態(tài)峰；其余海拔區(qū)域煙堿含量的偏度系數(shù)大于0，為正向偏態(tài)峰。海拔700～1 100、1 100～1 300 m煙堿含量的峰度系數(shù)均為負值，它們的數(shù)據分布呈平闊峰，比較分散；2.1.2海拔高度對中部葉總氮含量的影響

總氮是煙葉常規(guī)分析中主要的化學成分之一，其含量也是評價和影響烤煙品質的重要依據?？偟颗c煙葉燃吸時的香吃味密切相關?？偟康?，則吃味平淡；總氮含量高，則產生濃烈辛辣的煙氣，刺激性較大[13]。由表2可知，3個海拔區(qū)域C3F等級烤煙的總氮含量平均值分別為1.59%、1.52%、1.70%，均低于優(yōu)質煙葉最適范圍[15]。總氮含量平均值表現(xiàn)為海拔 1 300～1 700 m>海拔700～1 100 m>海拔1 100～1 300 m，在3個海拔區(qū)域間差異不顯著。海拔由700～1 100 m區(qū)域上升到 1 100～1 300 m區(qū)域，總氮含量的平均值下降440%；海拔由1 100～1 300 m區(qū)域上升到1 300～1 700 m區(qū)域，總氮含量的平均值增加11.84%?？偟吭?個海拔區(qū)域中均出表現(xiàn)相對穩(wěn)定的趨勢，變異系數(shù)分別為921%、10.71%、13.64%。3個海拔區(qū)域總氮含量的偏度系數(shù)和峰度系數(shù)均大于0，為正向偏態(tài)峰，且數(shù)據分布大多集中在平均數(shù)附近，呈尖峭峰。

2.1.3海拔高度對中部葉鉀含量的影響

煙草是喜鉀作物，鉀是煙草生長所必需的營養(yǎng)元素。煙葉中鉀含量不僅影響卷煙燃燒性和焦油釋放量，而且對提高香氣含量、改善煙葉香吃味以及煙葉外觀和內在品質均有明顯的影響[16]，可見煙葉鉀含量是衡量煙葉品質的重要指標之一。由表3可知，海拔700～1 100 m鉀含量的平均值為1.47%，略低于優(yōu)質煙葉15%[17]的標準；海拔1 100～1 300、1 300～1 700 m鉀含量平均值分別為1.86%、2.16%，較為適宜，但仍然與美國煙葉鉀含量4%～6%[18]、巴西煙葉鉀含量3%～4%[19]差距較大。3個海拔區(qū)域間鉀含量差異顯著，其中海拔1 300～1 700 m區(qū)域煙葉鉀含量顯著高于另外2個海拔區(qū)域鉀含量。海拔由700～1 100 m區(qū)域上升到1 100～1 300 m區(qū)域，鉀含量增加14.97%，海拔由1 100～1 300 m區(qū)域上升到1 300～1 700 m區(qū)域，鉀含量增加27.81%。鉀含量的變異系數(shù)表現(xiàn)為海拔 1 300～1 700 m>海拔1 100～1 300 m>海拔700～1 100 m，分別為20.31%、19.84%、18.52%，相對比較穩(wěn)定。海拔 700～1 100 m鉀含量的偏度系數(shù)小于0，為負向偏態(tài)峰；另外2個海拔區(qū)域鉀含量的偏度系數(shù)大于0，為正向偏態(tài)峰。海拔1 100～1 300、1 3002.1.4海拔高度對中部葉還原糖和總糖含量的影響

糖類在煙草植物體中的含量可達干質量的25%～50%，不僅是合成蛋白質、核酸等物質的原料，還為煙草生長發(fā)育過程提供能量，是影響煙葉品質的重要物質之一[20]。糖含量是影響煙氣醇和度與吃味的主要因素，含量過高或過低都會使葉片化學成分失衡，過低則產生刺嗆感，過高則吃味平淡[13]。由表4可知，3個海拔區(qū)域C3F等級烤煙的總糖含量平均值分別為40.31%、44.75%、42.69%，均高于優(yōu)質煙葉18%～22%[21]的范圍。海拔700～1 100 m總糖含量顯著低于海拔1 100～1 300、1 300～1 700 m，海拔1 100～1 300 m與海拔1 300～1 700 m 總糖含量差異不顯著。海拔由700～1 100 m區(qū)域上升到1 100～1 300 m區(qū)域，總糖含量的平均值增加6.35%；海拔由1 100～1 300 m區(qū)域上升到1 300～1 700 m區(qū)域，總糖含量的平均值下降0.42%。3個海拔區(qū)域C3F等級烤煙的還原糖含量平均值分別為29.70%、34.45%、32.79%，均高于優(yōu)質煙葉16%～20%[21]的范圍。海拔1 300～1 700 m還原糖含量與海拔700～1 100、1 100～1 300 m還原糖含量差異達到顯著水平。海拔由700～1 100 m區(qū)域上升到 1 100～1 300 m區(qū)域，還原糖含量的平均值增加15.99%；海拔由1 100～1 300 m區(qū)域上升到1 300～1 700 m區(qū)域，還原糖含量的平均值下降4.82%。由變異系數(shù)可以看出，不同海拔高度總糖和還原糖含量的變異系數(shù)均在9.15%～13.40%之間，比較穩(wěn)定。海拔700～1 100、1 100～1 300 m總糖含量的峰度系數(shù)小于0，數(shù)據分布呈平闊峰，比較分散；其他數(shù)據的分布呈尖峭峰，相對集中。海拔700～1 100 m總糖含量、700～1 100、1 100～1 300 m還原糖含量的偏度系數(shù)均為正值，為正向偏態(tài)峰，其余都為負向偏態(tài)峰。

2.2.1海拔高度對中部葉糖堿比的影響

煙葉糖堿比是分析煙葉碳氮化合物和吃味酸堿平衡最常用的一個指標，主要用于評價吃味。若比值過高，雖煙味溫和，但勁頭小，煙味平淡；若比值過低，則煙味強烈，刺激性大，并有苦味。優(yōu)質烤煙煙葉糖堿比的值通常在8～10之間[21]。由表5可知，海拔 1 300～1 700 m糖堿比的平均值最大，為18.79；海拔1 100～1 300 m次之，為16.57；海拔700～1 100 m最小，為13.03，可見糖堿比隨海拔升高而增大，且3個海拔區(qū)域間差異達到顯著水平。3個海拔區(qū)域糖堿比的平均值均高于優(yōu)質煙葉范圍。由海拔700～1 100 m區(qū)域上升到海拔1 100～1 300 m區(qū)域，糖堿比的平均值增加27.17%；由海拔1 100～1 300 m區(qū)域上升到海拔1 300～1 700 m區(qū)域，糖堿比的平均值增加13.40%。海拔1 100～1 300、1 300～1 700 m糖堿比存在較大的變異，變異系數(shù)分別為23.23%、27.43%，海拔700～1 100 m 糖堿比的變異系數(shù)為8.32%，相對比較穩(wěn)定。3個海拔區(qū)域糖堿比的偏度系數(shù)均大于0，為正向偏態(tài)峰。海拔 1 100～1 2.2.2海拔高度對中部葉氮堿比的影響

氮堿比即為總氮含量與煙堿含量的比值，其大小與煙葉成熟過程中氮素轉化為煙堿氮的程度有關，可在一定程度上反映煙葉的成熟狀況[22]。由表6可知，氮堿比隨海拔升高而增大，海拔1 300～1 700 m氮堿比的平均值最大，為0.96，顯著高于海拔700～1 100、1 300～1 700 m糖堿比的平均值。優(yōu)質烤煙氮堿比以1或略小于1為宜[21]。海拔700～1 100、1 100～1 300 m氮堿比的平均值分別為0.71、0.84，均未達到優(yōu)質烤煙標準。海拔1 300～1 700 m氮堿比符合優(yōu)質煙葉標準，這是由于此海拔區(qū)域煙堿含量略低造成的。從變異系數(shù)可以看出，海拔1 300～1 700 m氮堿比的變異系數(shù)達23.19%，而海拔700～1 100、1 100～1 300 m氮堿比則相對穩(wěn)定，變異系數(shù)分別為16.03%、13.71%。海拔1 100～1 300 m氮堿比的偏度系數(shù)小于0，為負向偏態(tài)峰；其他海拔的則為正向偏態(tài)峰。海拔 1 300～1 700 m氮堿比的峰度系數(shù)大于0，呈尖峭峰，相對集中；而其他海拔的則為平闊峰，比較分散。

3討論

大量研究表明，煙堿是由煙株根系合成后運送至煙葉儲存的，合成煙堿的生化反應在數(shù)種酶的催化下進行[23-25]，植煙土壤的氮素水平、施氮量與煙堿合成量呈正相關[26]。本研究結果表明，3個海拔區(qū)域煙堿含量均達到優(yōu)質煙葉標準，且煙堿含量隨海拔升高而降低，這與許汝冰等研究結果[12，27]一致。導致這種結果的原因很可能是海拔升高使溫度產生差異，進而使煙堿合成酶活性下降，根系合成煙堿的速度減慢，煙葉中煙堿含量降低。

查宏波等研究認為，煙葉總糖和還原糖含量隨海拔升高而增加[28]，與本研究結果不完全一致。導致本結果的原因可能有以下幾方面：總糖和還原糖含量與烤煙大田期5—8月的平均氣溫均呈顯著的負相關[29]，海拔的升高導致平均氣溫降低，這有利于總糖和還原糖的積累。對分布于山區(qū)和丘陵地帶的煙區(qū)來說，煙草所需要的水分主要來自降水，降水就成為影響煙草化學成分的主要因素[30]。在一定范圍內，降水的增加有利于煙葉中總糖的積累[31]。海拔由700～1 100 m區(qū)域上升到1 100～1 300 m區(qū)域，平均氣溫降低、降水量增加，導致總糖含量增加。海拔由1 100～1 300 m區(qū)域上升到 1 300～1 700 m 區(qū)域，由于降水量隨著海拔的繼續(xù)升高而減少，總糖含量減少。另有研究認為，日照總時數(shù)與煙葉還原糖積累量呈顯著負相關關系，即日照時數(shù)過多對還原糖積累不利[32]。在海拔1 300～1 700 m煙區(qū)，煙株獲得的日照時數(shù)可能過長，導致還原糖含量下降。因而，總糖和還原糖含量隨海拔升高表現(xiàn)出先增加后減少的趨勢。

4結論

煙堿含量隨海拔升高而降低，煙堿含量在海拔700～1 100、1 100～1 300 m區(qū)域達到優(yōu)質煙葉要求；鉀含量、糖堿比、氮堿比隨海拔升高而增加，鉀含量在海拔1 100～1 300、1 300～1 700 m區(qū)域達到優(yōu)質煙葉要求，氮堿比在海拔 1 300～1 700 m區(qū)域達到優(yōu)質煙葉要求，糖堿比在3個海拔區(qū)域中均高于優(yōu)質煙葉要求?？偟?、總糖、還原糖含量均與海拔高度無明顯關系；總糖與還原糖含量在3個海拔區(qū)域中均高于優(yōu)質煙葉要求；總氮含量在3個海拔區(qū)域中均低于優(yōu)質煙葉要求。

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