黎根 何猛 劉峰峰 李琳 吳風(fēng)光

摘 要：為了解湖北不同煙草種植區(qū)烤煙物理特性差異及其變化規(guī)律，采集湖北省15個縣市烤煙產(chǎn)區(qū)的烤煙樣品，測定煙葉物理特性各項指標(biāo)并進(jìn)行統(tǒng)計分析和系統(tǒng)聚類。結(jié)果顯示：（1）B2F等級烤煙的葉寬、長寬比、單葉重、全葉含梗率在襄陽、十堰和恩施地區(qū)差異顯著，C3F等級烤煙的單葉重在襄陽、十堰和恩施地區(qū)差異顯著，X2F等級地區(qū)間沒有差異；（2）竹山、竹溪、鄖西、宣恩、咸豐、南漳、建始、保康、恩施、鶴峰、巴東、房縣、利川的烤煙聚為一類，棗陽、襄州的烤煙聚為一類；襄陽烤煙與十堰、恩施烤煙的物理特性差異較大；（3）湖北烤煙物理特性在單葉重和抗張強度方面變異程度大，葉位升高，葉長、長寬比、單葉重增加；葉長、長寬比、單葉重與葉位關(guān)系密切。

關(guān)鍵詞：烤煙；統(tǒng)計分析；系統(tǒng)聚類；物理特性

中圖分類號：TS41+1 文章編號：1007-5119（2018）06-0073-06 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2018.06.011

煙葉物理特性主要包括葉長、單葉重、含梗率、抗張力、抗張強度、斷裂伸長量等，是煙葉質(zhì)量的重要組成部分。煙葉物理特性與煙草加工的性能、可用性以及煙草的煙氣組分密切相關(guān)，會直接影響煙葉的品質(zhì)、卷煙制造過程、產(chǎn)品風(fēng)格、成本以及其他經(jīng)濟指標(biāo)[1-2]。關(guān)于煙葉物理特性的研究多集中在施肥、采收方法、調(diào)制方法等農(nóng)業(yè)措施對物理特性的影響[3-5]。雖然一些研究已經(jīng)逐漸開始關(guān)注不同產(chǎn)區(qū)煙葉的物理特性問題[6-8]，但湖北省作為烤煙的主產(chǎn)省份之一，關(guān)于湖北省烤煙特性指標(biāo)的一般范圍、分布狀況及區(qū)域分布特征還未見報道。為了明確湖北不同產(chǎn)煙區(qū)烤煙物理特性的差異，為湖北烤煙在工業(yè)上的合理使用提供理論依據(jù)，本研究在閆克玉等[9]、尹啟生等[10]提出的烤煙物理性狀評價指標(biāo)體系，以及一些專家學(xué)者對烤煙物理性狀進(jìn)行研究[11-15]的基礎(chǔ)上，對湖北省15個產(chǎn)煙縣（按行政區(qū)劃分為十堰、襄陽、恩施3個地區(qū)）烤煙的物理特性進(jìn)行聚類分析，并對烤煙物理特性與葉位之間的相關(guān)性進(jìn)行了分析，以期對湖北烤煙主產(chǎn)區(qū)烤煙物理特性有更清晰的了解。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為2016年分別取自恩施州（恩施、巴東、鶴峰、建始、利川、咸豐、宣恩），十堰市（鄖西、房縣、竹山、竹溪）和襄陽市（襄州、棗陽、?？?、南漳）3個煙葉產(chǎn)地15個產(chǎn)煙縣中心倉庫的云煙87，取樣等級為B2F、C3F、X2F，各等級烤煙分別取3 kg。物理特性各項指標(biāo)測定由湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)研發(fā)中心完成。

1.2 物理特性檢測方法

檢測指標(biāo)包括煙葉葉長、葉寬、單葉重、全葉含梗率、抗張力、抗張強度、斷裂伸長量。測定前，所有煙葉樣品經(jīng)恒溫恒濕箱平衡，恒溫恒濕箱溫度設(shè)定為22 ℃、濕度設(shè)定為65%，平衡時間為1周。各指標(biāo)測定方法參考文獻(xiàn)[16]的方法進(jìn)行。

葉長、葉寬用皮尺進(jìn)行測量。單葉重用分析天平進(jìn)行測量。全葉含梗率指煙葉主脈質(zhì)量占煙葉總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，全葉含梗率=50片煙葉主脈梗質(zhì)量/50片煙葉總質(zhì)量×100%。

抗張力用薄片拉伸強度測定儀測定，檢測方法

為：選取5片無破損的煙葉，在其主脈中部兩側(cè)分別截取平行于主脈的長度18 cm×寬度1.5 cm長形葉片條樣，分別測定10條葉片條樣的抗張拉力值，去掉最大值和最小值后取平均值?？箯垙姸仁侵笩熑~抗張力與煙葉長度的比值，抗張強度=抗張拉力平均值/測試樣長度，單位為N/m。

斷裂伸長量是指煙葉在外界拉力拉伸至斷裂時煙葉所發(fā)生的凈延伸長度（△L），用mm表示。原長為L，在軸向拉力N作用下，變形后的斷裂長度為L'，斷裂伸長量△L=L'-L。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。以單因素方差分析法（one way ANOVA）對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析，采用新復(fù)極差法（Duncans multiple-range test）進(jìn)行多重比較，采用系統(tǒng)聚類法對湖北不同產(chǎn)地烤煙煙葉物理特性進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié) 果

2.1 不同產(chǎn)區(qū)同等級烤煙物理特性比較

恩施、十堰、襄陽3個不同產(chǎn)區(qū)B2F等級煙葉物理特性方差分析及多重比較結(jié)果見表1，3個產(chǎn)地的煙葉葉長、平均抗張力、抗張強度和斷裂伸長量地區(qū)間差異不明顯（P>0.05），葉寬、長寬比、單葉重、全葉含梗率地區(qū)間差異顯著（P<0.05）。表1

多重比較結(jié)果顯示，襄陽地區(qū)煙葉葉寬與恩施地區(qū)和十堰地區(qū)差異顯著，恩施與十堰地區(qū)差異不顯著。恩施地區(qū)、十堰地區(qū)煙葉長寬比大于襄陽地區(qū)，表明恩施和十堰地區(qū)煙葉外形比襄陽地區(qū)狹長；恩施與十堰地區(qū)煙葉長寬比差異不顯著。襄陽地區(qū)煙葉單葉重比恩施地區(qū)重，其他地區(qū)間煙葉單葉重差異不顯著。恩施地區(qū)煙葉全葉含梗率高于十堰，表明十堰地區(qū)煙葉出片率比恩施地區(qū)好；其他地區(qū)間煙葉全葉含梗率差異不明顯。

恩施、十堰、襄陽3個不同產(chǎn)區(qū)C3F等級煙葉物理特性方差分析及多重比較結(jié)果見表2，煙葉葉長、葉寬、長寬比、平均抗張力和抗張強度、斷裂伸長量各地區(qū)間差異不顯著（P>0.05），單葉重、全葉含梗率地區(qū)間差異顯著（P<0.05）。多重比較結(jié)果顯示襄陽地區(qū)煙葉葉寬比恩施地區(qū)寬，其他地區(qū)間煙葉葉寬差異不顯著。恩施地區(qū)長寬比大于襄陽地區(qū)，表明恩施地區(qū)煙葉比襄陽地區(qū)狹長，其他地區(qū)間差異不顯著。襄陽地區(qū)單葉重比恩施地區(qū)重，其

他地區(qū)間煙葉單葉重差異不顯著。恩施地區(qū)煙葉全葉含梗率高于十堰地區(qū)，表明十堰地區(qū)煙葉出片率高于恩施地區(qū)，其他地區(qū)間煙葉全葉含梗率差異不顯著。十堰地區(qū)斷裂伸長量高于襄陽地區(qū)，說明其煙葉纖維強度高于襄陽地區(qū)，其他地區(qū)間斷裂伸長量差異不顯著。

恩施、十堰、襄陽3個不同產(chǎn)區(qū)X2F等級煙葉物理特性方差分析及多重比較結(jié)果見表3，烤煙葉長、葉寬、長寬比、單葉重、全葉含梗率、平均抗張力、抗張強度和斷裂伸長量各地區(qū)間差異不顯著（P>0.05）。

綜合方差分析及多重比較結(jié)果，X2F等級煙葉各物理特性不存在差異，B2F和C3F等級煙葉地區(qū)間一些煙葉物理特性指標(biāo)存在差異，通過比較可以看出，這些差異除在全葉含梗率方面十堰與恩施地區(qū)有差異，其他幾個物理特性差異指標(biāo)是襄陽與十堰、恩施地區(qū)的差異。

2.2 物理特性的聚類分析

將15個產(chǎn)煙縣不同部位煙葉的各項物理指標(biāo)的平均值用SPSS軟件對煙葉長、寬、長寬比、單葉重、全葉含梗率、平均抗張力、抗張強度、斷裂伸長量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，運行系統(tǒng)聚類分析并得到聚類圖1，煙葉的各項物理指標(biāo)通過聚類分析聚為兩類，第1類包括竹山、竹溪、鄖西、宣恩、咸豐、南漳、建始、保康、恩施、鶴峰、巴東、房縣和利川，煙葉長寬比較大；棗陽和襄州歸為第2類，煙葉葉寬較寬，單葉重較重。從本研究烤煙物理特性的比較中可知，烤煙物理特性的差異主要是襄陽與十堰、恩施的差異，聚類的結(jié)果與這一結(jié)論有一定一致性；但襄陽地區(qū)與十堰、恩施的差異，主要由襄州和棗陽地區(qū)的煙葉葉寬較寬，長寬比較小，單葉重較重差異造成的，而襄陽地區(qū)中的?？蹬c南漳兩縣數(shù)據(jù)與十堰、恩施各縣聚類在一起。

2.3 物理特性變化規(guī)律

湖北烤煙煙葉各部位不同物理特性指標(biāo)統(tǒng)計分析見表4。結(jié)果表明，不同物理特性指標(biāo)的變異系數(shù)不同。其中單葉重的變異最大，變異系數(shù)為32.44%；其次是抗張強度，變異系數(shù)為27.25%；再者是長寬比、平均抗張力、葉寬、斷裂伸長量，變異系數(shù)分別為16.11%，15.10%，12.64%，10.69%；變異較小的是葉長和全葉含梗率，變異系數(shù)分別為9.08%，8.18%。表明湖北烤煙物理特性在單葉重和抗張強度方面的差異程度較大。

將不同等級煙葉物理特性做方差分析及多重比較結(jié)果如表5所示。從表5可知，部位間煙葉葉長、長寬比、單葉重存在顯著差異（P<0.05），其他指標(biāo)在部位間差異不顯著（P>0.05）。從多重比較結(jié)果可知，葉位升高，葉長變長，長寬比變大，煙葉葉形越狹長；且葉位升高單葉重變重。

3 討 論

將15個產(chǎn)煙縣按行政區(qū)劃分為恩施、十堰、襄陽3個種植區(qū)，對3個種植區(qū)的烤煙物理特性進(jìn)行方差分析，結(jié)果在X2F等級烤煙比較中，3個種植區(qū)間烤煙物理特性不存在差異。而B2F和C3F等級烤煙中，3個地區(qū)烤煙物理特性比較結(jié)果顯示，除在全葉含梗率方面十堰與恩施地區(qū)有差異，其他幾個物理特性差異指標(biāo)是襄陽與十堰、恩施地區(qū)的差異，襄陽地區(qū)烤煙葉寬、單葉重比十堰、恩施地區(qū)高，長寬比小于十堰和恩施地區(qū)。并且系統(tǒng)聚類結(jié)果和物理特性結(jié)果有一定程度一致性，聚類結(jié)果為第1類包括竹山、竹溪、鄖西、宣恩、咸豐、南漳、建始、保康、恩施、鶴峰、巴東、房縣、利川，第2類包括棗陽、襄州。即襄陽地區(qū)的?？怠⒛险暮褪?、恩施的產(chǎn)煙縣聚在一起，而襄州、棗陽單獨聚為一類。楊虹琦等[8]研究指出生態(tài)條件對物理特性有一定影響，本研究中湖北產(chǎn)區(qū)間烤煙物理特性的差異和聚類的結(jié)果可能是由于種植區(qū)的生態(tài)差異造成：恩施、十堰以及襄陽地區(qū)的?？怠⒛险膶儆谏降厣鷳B(tài)區(qū)，襄州、棗陽屬于鄂北崗地。

薛超群等[17]指出，煙草物理特性中單葉重變異最大，本研究也得出相同的規(guī)律。本研究中所觀察到的8項物理特性指標(biāo)中變異從小到大的排列順序是：全葉含梗率<長<斷裂伸長量<寬<平均抗張力<長寬比<抗張強度<單葉重，其中單葉重和抗張強度變異程度較大，變異較大的種植區(qū)環(huán)境條件有差異。閆鐵軍等[18]在烤煙物理特性差異分析中表明葉位是影響物理特性的第一要素，本研究與閆鐵軍等的研究結(jié)果基本一致。從方差分析及多重比較結(jié)果可知，葉長、長寬比、單葉重與葉位有相關(guān)性，這種相關(guān)性很可能是不同葉位的生長發(fā)育時期不同所致。

本研究對湖北烤煙主產(chǎn)區(qū)煙葉物理特性做了一個初步了解，并根據(jù)試驗分析結(jié)果對生態(tài)條件對物理特性的影響做了推測。生態(tài)條件對烤煙物理特性的影響還需要考慮光照、溫度、栽培條件以及品種等，郭建華等[19]將國產(chǎn)與進(jìn)口煙物理特性做比較后明確了國產(chǎn)煙的定位，而在后續(xù)的研究中還應(yīng)將湖北烤煙與鄰近省份以及進(jìn)口煙的物理特性做比較，以便對湖北烤煙的物理特性有更加準(zhǔn)確的定位，為提升湖北烤煙物理特性做參考。

4 結(jié) 論

本研究通過對恩施、十堰、襄陽三地的烤煙物理特性比較可知，在B2F和C3F等級中，襄陽烤煙的單葉重、葉寬值均高于恩施與十堰地區(qū)，長寬比小于恩施與十堰地區(qū)，十堰地區(qū)含梗率低于恩施地區(qū)。X2F等級三地沒有差異。隨葉位升高，葉長、單葉重、長寬比增大。在對湖北主產(chǎn)區(qū)烤煙物理特性有了更加清晰的了解基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究生態(tài)環(huán)境對煙葉物理特性的影響對于提升湖北烤煙物理特性指標(biāo)具有重要的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 左天覺. 煙草的生產(chǎn)、生理和生物化學(xué)[M]. 上海：上海遠(yuǎn)東出版社，1993：449.

ZUO T J. Tobacco production， physiology and biochemistry[M]. Shanghai： Shanghai Far East Press， 1993： 449.

[2] 卷煙工藝組. 卷煙工藝[M]. 北京：北京出版社，1993： 89-103.

Cigarette Technology Group. Cigarette manufacturing technology [M]. Beijing： Beijing Press， 1993： 89-103.

[3] 程森，唐宇，宮長榮，等. 大面山烤煙煙葉素質(zhì)和烘烤特性研究[J]. 中國煙草科學(xué)，2007，28（2）：31-37.

CHENG S， TANG Y， GONG C R， et al. Study on the leaf properties and curing characteristics of flue-cured tobacco leaves in Damianshan[J]. Chinese Tobacco Science， 2007， 28（2）： 31-37.

[4] 宮長榮，劉霞，王衛(wèi)峰. 密集烘烤溫濕度條件對煙葉生理生化特性和品質(zhì)的影響[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007，35（6）：77-83.

GONG C R， LIU X， WANG W F. Effects of temperature and humility condition on main physiological characteristics and quality of cured leaf by using bulk curing barn[J]. Journal of Northwest A & F University（Nat. Sci. Ed. ）， 2007， 35（6）： 77-83.

[5] 徐敏，劉國順，劉何. 磷對不同烤煙品種調(diào)制后煙葉物理特性的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（4）：33-36.

XU M， LIU G S， LIU H. Effects of phosphorus fertilization on the physical indexes of different flue- cured tobacco varieties[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences， 2007（4）： 33-36.

[6] 孫建峰，宮長榮，許自成，等. 河南烤煙主產(chǎn)區(qū)煙葉物理性狀的分析評價[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（12）：17-21.

SUN J F， GONG C R， XU Z C， et al. Evaluation on physical properties in flue-cured tobacco leaf from the main tobacco-growing areas of Henan Province[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences， 2006（12）： 17-21.

[7] 張長云，袁有波，陳雪. 畢節(jié)地區(qū)煙葉主要物理特性分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（25）：7875-7877.

ZHANG C Y， YUAN Y B， CHEN X. Analysis on major physical characteristics of tobacco leaves in Bijie prefecture[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences， 2007， 35 （25）： 7875-7877.

[8] 楊虹琦，周冀衡，李永平，等. 云南不同產(chǎn)區(qū)主栽烤煙品種煙葉物理特性的分析[J]. 中國煙草學(xué)報，2008，14 （6）：30-36.

YANG J H， ZHOU J H， LI Y P， et al. Analysis of physicaI characteristics of tobacco leaves from different cultivars and different production areas in Yunnan[J]. Acta Tabacaria Sinica， 2008， 14（6）： 30-36.

[9] 閆克玉，袁志永，吳殿信，等. 烤煙質(zhì)量評價指標(biāo)體系研究[J] 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2001，16（12）：57-61.

YAN K Y， YUAN Z Y， WU D X， et al. Study on the evaluating index system for quality of flue-cured tobacco[J]. Journal of Zhengzhou University of Light Industry（Natural Science）， 2001， 16（12）： 57-61.

[10] 尹啟生，陳江華，王信民，等. 2002年度全國煙葉質(zhì)量評價分析[J]. 中國煙草學(xué)報，2003（增刊）：59-70.

YIN Q S， CHEN J H， WANG X M， et al. The quality evaluation of leaf tobacco in China in 2002[J]. Acta Tabacaria Sinica， 2003（Supplement）： 59-70.

[11] 屈劍波，閻克玉，李興波，等. 烤煙國家標(biāo)準(zhǔn)（40級）河南煙葉含梗率的測定[J]. 煙草科技，1997（2）：8-9.

QU J B， YAN K Y， LI X B， et al. Determination of incidence rate of tobacco leaves in Henan province by using official standard of flue-cured tobacco （40 Grades） [J]. Tobacco Science & Technology， 1997（2）： 8-9.

[12] 閆克玉，李興波，閻洪洋，等.烤煙國家標(biāo)準(zhǔn)（40級）河南煙葉葉片厚度、葉質(zhì)重及葉片密度研究[J]. 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報，1999，14（2）：45-50.

YAN K Y， LI X B， YAN H Y， et al. Study on the thickness and weight PRE-SQUARE measure and density of tobacco leaves of Henan flue-Cured tobacco using official standrd samples （40 Grades）[J]. Journal of Zhengzhou University of Light Industry， 1999， 14（2）： 45-50.

[13] 閆克玉，劉江豫，李興波，等.烤煙國家標(biāo)準(zhǔn)（40級）煙葉平衡含水率測定報告[J]. 煙草科技，1993（2）：16-19.

YAN K Y， LIU J Y， LI X B， et al. Determination of balanced moisture content of tobacco leaves by flue-cured tobacco national standard （40 Grades）[J]. Tobacco Science & Technology， 1993（2）： 16-19.

[14] 王玉軍，謝勝利，姜茱，等. 烤煙葉片厚度與主要化學(xué)組成相關(guān)性研究[J]. 中國煙草科學(xué)，1997（1）：11-14.

WANG Y J， XIE S L， JIANG Z， et al. Study on correlation between flue-cured tobacco leaf thickness and main chemical composition[J]. Chinese Tobacco Science， 1997（1）： 11-14.

[15] 羅登山，宗永立，王兵，等. 貴州、湖南、河南、山東1995年烤煙（40級）分析及質(zhì)量評價[J]. 煙草科技，1997（3）：10-13.

LUO D S， ZONG Y L， WANG B， et al. Analysis and quality assessment of flue-cured tobacco （40 Grades） in Guizhou， Hunan， Henan， and Shandong in 1995[J]. Tobacco Science & Technology， 1997（3）： 10-13.

[16] 吉書文，騰兆波. 煙草物理檢測[M]. 鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1997.

JI S W， TENG Z B. Tobacco physical testing[M]. Zhengzhou： Henan Science and Technology Press， 1997.

[17] 薛超群，尹啟生，王廣山，等. 烤煙煙葉物理特性的變化及其與評吸質(zhì)量的關(guān)系[J]. 煙草科技，2008（7）：52-55.

XUE C Q， YIN Q S， WANG G S， et al. Physical characteristics of flue-cured tobacco leaf and their relationto smoking quality[J]. Tobacco Science & Technology， 2008（7）： 52-55.

[18] 閆鐵軍，吳風(fēng)光，王海明，等. 烤煙物理特性差異分析及核心指標(biāo)選擇[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2014，26（4）：76-79.

YAN T J， WU F G， WANG H M， et al. Difference analysis and core index selection of physical characteristics of flue-cured tobacco[J]. Acta Agriculturae Jiangxi， 2014， 26（4）： 76-79.

[19] 郭建華，沈建平，張仕祥，等. 進(jìn)口烤煙與我國主產(chǎn)區(qū)烤煙煙葉物理特性相似性分析[J]. 中國煙草科學(xué)，2018，39（1）：91-95.

Guo J H， SHEN J P， ZHANG S X， et al. Similarity analysis on the physical properties of imported versus domestic flue-cured tobacco leaves in China[J]. Chinese Tobacco Science， 2018， 39（1）： 91-95.