劉翔文，宗勝杰，劉 芳，馬浩波，孟智勇，張警予，蘇 爍，崔光周，宋笑龍

（1.河南省煙草公司 許昌市公司，河南 許昌 461000；2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 煙草研究所，河南 許昌 461000；3.河南省煙草公司 信陽市公司，河南 信陽 464000）

烤煙葉片的化學(xué)成分和物理特性是煙葉品質(zhì)的重要組成方面，與烤煙的經(jīng)濟效益和品質(zhì)息息相關(guān)。在影響煙葉品質(zhì)的眾多因素中，除內(nèi)在因素（基因型）外，還有栽培措施、調(diào)制技術(shù)以及生態(tài)環(huán)境等諸多外界因素［1］。產(chǎn)地是決定煙葉風(fēng)格特征及品質(zhì)形成的基礎(chǔ)，不同產(chǎn)地?zé)熑~品質(zhì)存在著較大區(qū)別，氣候條件的變化在很大程度上也影響著烤煙的質(zhì)量［2-3］。氣候因素難以預(yù)測和改變，只能在烤煙實際生產(chǎn)中趨利避害，因此氣候因素也是限制烤煙質(zhì)量的重要因素［4-7］。關(guān)于煙葉化學(xué)成分與煙區(qū)氣候因素的關(guān)系，在全國多個地區(qū)已有研究。一些研究認(rèn)為，中國主產(chǎn)煙區(qū)的光照因素與煙葉還原糖積累呈顯著負(fù)相關(guān)，雨濕因素與煙堿的積累呈極顯著正相關(guān)［8-10］。姬興杰等［11］研究了河南9個地（市）主要氣象因子與烤煙中部葉化學(xué)成分的關(guān)系，認(rèn)為大田期降水量與煙葉氯含量呈顯著負(fù)相關(guān)；成熟期最低氣溫影響煙葉還原糖含量；旺長期相對濕度影響煙葉總氮含量和鉀氯比。

不同部位烤煙葉片主要化學(xué)成分與氣候因子的相關(guān)性不同。目前，關(guān)于信陽煙區(qū)不同葉位煙葉理化性質(zhì)與氣候因子的相關(guān)性尚未見研究報道，鑒于此，筆者基于信陽羅山地區(qū)2010—2019年連續(xù)10年的氣候資料、烤煙煙葉主要化學(xué)成分以及物理特性數(shù)據(jù)，分析了信陽煙區(qū)的主要氣候特征和煙葉品質(zhì)特征，并明確了烤煙大田期氣候因子與煙葉主要化學(xué)成分和物理特性的關(guān)系，以期為信陽煙區(qū)充分利用氣候資源以及在烤煙生產(chǎn)中趨利避害提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 氣象數(shù)據(jù)的來源 信陽羅山縣2010—2019年逐日氣象數(shù)據(jù)來自信陽市氣象局。根據(jù)氣象資料與羅山縣烤煙種植時節(jié)，選取烤煙大田生育期，即伸根期—成熟期（4—9月），對煙葉品質(zhì)形成影響較大的氣象因子（溫度、濕度、降水和日照）進(jìn)行分析。

1.1.2 煙樣采集 選取信陽羅山縣主栽烤煙品種云煙87，取烤后B2F和C3F等級的煙葉樣品，分別測定2010—2019年連續(xù)10年的煙葉樣品物理特性（燃燒性、灰色、拉力值、單葉厚度、葉面密度、含梗率、平衡含水率、填充值）和煙葉主要化學(xué)成分（總糖、還原糖、植物堿、鉀、氯、總氮、淀粉）含量，并計算糖堿比、氮堿比和鉀氯比，最終的測試數(shù)據(jù)由天昌復(fù)烤廠提供。

1.2 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，用SPSS 24軟件進(jìn)行典型相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 信陽煙區(qū)的氣候特征

由表1可知：在2010—2019年的煙株大田生育期（4—9月），平均氣溫在16.89～28.31 ℃，且隨著煙株的生長發(fā)育，氣溫日較差逐漸縮??；年度總平均日照時長為1056.52 h，熱量條件可以滿足煙草的正常生長發(fā)育需求；溫度和相對濕度的變異系數(shù)較?。ǎ?5%），說明在不同年份間這2個氣象因素差異不明顯；在旺長期和成熟期（6、7和9月）日照時長的變異系數(shù)較大；4—9月的月均降水量為80.78～172.44 mm，降水量的變異系數(shù)較高（＞35%），說明在不同年份間月均降水量的變化較大。

表1 2010—2019年羅山縣氣象要素統(tǒng)計分析結(jié)果

2.2 信陽煙區(qū)煙葉的主要化學(xué)成分

對2010—2019年羅山縣煙葉主要化學(xué)成分的情況進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果如表2所示，上部煙葉（B2F）和中部煙葉（C3F）總糖、還原糖、總植物堿、鉀、總氮含量以及糖堿比和氮堿比的變異系數(shù)介于8.31%～35.10%之間；煙葉中鉀氯比、氯和淀粉含量的變異系數(shù)均較大，說明羅山煙區(qū)煙葉的氯和淀粉含量更易受外界環(huán)境因素的影響。

表2 2010—2019年羅山煙葉主要化學(xué)成分含量及比值的分析結(jié)果

2.3 信陽煙區(qū)氣象因素與煙葉物理特性的相關(guān)性

從表3可以看出：大田期總降水量、濕度與各部位煙葉各種物理特性［包括平衡含水率（%）、填充值（cm2/g）等］的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平；年積溫與上部葉（B2F）的葉片厚度（μm）呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）；日照時長與上部葉的拉力（N）、葉面密度（g/m2）和葉片厚度均呈顯著正相關(guān)，但與含梗率（%）呈顯著負(fù)相關(guān)；溫度、年積溫與中部葉（C3F）的阻燃時間（s）均呈顯著負(fù)相關(guān)。

表3 烤煙葉片物理特性與大田期氣象因子的相關(guān)性

2.4 信陽煙區(qū)氣象因素與煙葉物理特性的相關(guān)性

2.4.1 日照時長 如表4所示，大田期煙葉還原糖、鉀、植物堿和氯含量與日照時長的相關(guān)性均未達(dá)到顯著性水平。在上部葉中，總糖、還原糖含量與日照時長整體上呈負(fù)相關(guān)，其中，總糖含量與4月日照時長呈顯著負(fù)相關(guān)；植物堿含量、鉀氯比與日照時長總體上呈正相關(guān)；淀粉含量、糖堿比和氮堿比與成熟期日照時長呈負(fù)相關(guān)，淀粉含量與9月累計日照時長具有顯著負(fù)相關(guān)性。在中部葉中，總糖、植物堿含量、糖堿比和鉀氯比與成熟期日照時長整體上呈負(fù)相關(guān)，其中，糖堿比與4月累計日照時長、氮堿比與9月累計日照時長、鉀氯比與5月累計日照時長的相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了顯著水平。

表4 煙葉常規(guī)化學(xué)成分與日照時長的相關(guān)性

2.4.2 降水量 煙葉常規(guī)化學(xué)成分與降水量間的相關(guān)系數(shù)如表5所示，在上部葉中，鉀含量與9月總降水量、植物堿含量與5月總降水量、氯含量與8月份總降水量均呈顯著正相關(guān)；糖堿比與5月總降水量均呈顯著負(fù)相關(guān)。在中部葉中，總糖含量與5月總降水量呈顯著負(fù)相關(guān)；總氮含量與9月總降水量、淀粉含量與8月總降水量、鉀含量與5月總降水量均呈顯著正相關(guān)。

表5 煙葉常規(guī)化學(xué)成分與降水量的相關(guān)性

2.4.3 溫度 煙葉常規(guī)化學(xué)成分與溫度的相關(guān)性如表6所示，在上部葉中，總糖、還原糖、總氮含量與大田期溫度整體上呈正相關(guān)；氮堿比、鉀氯比與溫度整體上呈負(fù)相關(guān)；鉀和植物堿含量與移栽期—團棵期溫度呈正相關(guān)，而與旺長期—成熟期溫度呈負(fù)相關(guān)；淀粉含量與移栽期—團棵期溫度呈負(fù)相關(guān)，而與旺長期—成熟期溫度呈正相關(guān)；總氮含量與5月溫度、糖堿比與8月溫度的相關(guān)性均達(dá)到了顯著水平。在中部葉中，淀粉、還原糖、氯含量與溫度整體上呈負(fù)相關(guān)；植物堿含量、糖堿比與溫度均呈正相關(guān)；總糖含量與8月溫度、鉀氯比與5月溫度的相關(guān)性均達(dá)到了顯著水平。

表6 煙葉常規(guī)化學(xué)成分與溫度的相關(guān)性

2.4.4 相對濕度 煙葉常規(guī)化學(xué)成分與濕度的相關(guān)性如表7所示，在上部葉中，總糖和還原糖含量與大田期濕度均呈正相關(guān)；還原糖含量與7月濕度、總氮含量與5月濕度的正相關(guān)性均達(dá)到了顯著水平。在中部葉中，還原糖、總氮、淀粉、鉀含量與成熟期（7—9月）濕度均呈負(fù)相關(guān)；總糖含量與8月濕度、植物堿含量與7月濕度的正相關(guān)性均達(dá)到了顯著水平。

表7 煙葉常規(guī)化學(xué)成分與濕度的相關(guān)性

3 討論與小結(jié)

還原糖、植物堿、總氮含量和鉀氯比等指標(biāo)是烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)性的評價指標(biāo)，是判斷煙葉品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)［12］。信陽煙區(qū)烤煙上部葉和中部葉中總糖、還原糖、氮堿比、植物堿、鉀、總氮含量比較穩(wěn)定，變異系數(shù)較??；煙葉中氯含量、鉀氯比和淀粉含量的變異系數(shù)都較大。一般認(rèn)為，烤煙緩苗期與伸根期適宜的氣溫在18 ℃以上，但不宜過高［1］。羅山縣4—5月平均氣溫在16 ℃以上，且氣溫變化較小；烤煙的移栽期一般在4月中下旬，此期間的氣溫可滿足烤煙的移栽與生長需求。另外，羅山烤煙大田期的最高氣溫在32 ℃左右，少有連續(xù)高溫天氣，這有利于煙葉品質(zhì)的形成。據(jù)報道煙草在采烤期間日照時長達(dá)到280～300 h時，有利于優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)［13］。信陽煙區(qū)煙葉采烤期為8—9月，采烤期平均日照時長達(dá)到317.05 h，可以滿足優(yōu)質(zhì)煙的生產(chǎn)要求。相關(guān)研究結(jié)果表明：在移栽期至旺長期階段，降雨量在80～100 mm有利于煙株后期對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收；旺長期月降雨量需在100～200 mm才能促進(jìn)烤煙的生長和干物質(zhì)的積累；成熟期月降雨量約在100 mm時有利于優(yōu)質(zhì)煙的形成；相對濕度在70%～80%有利于煙草生長［14-15］。羅山縣相應(yīng)的氣象指標(biāo)在適宜范圍內(nèi)，能很好地滿足優(yōu)質(zhì)煙株的生長和發(fā)育要求。

溫度、降水、光照等是影響煙葉風(fēng)格特色形成的關(guān)鍵氣象因素，在烤煙的不同生育階段這些因素對煙葉質(zhì)量特色的影響不同［8，16］。通過進(jìn)行相關(guān)性分析，本研究認(rèn)為：信陽煙區(qū)日照時長對烤煙上部葉總糖、總氮、淀粉含量以及中部葉糖堿比、氮堿比、鉀氯比的影響顯著；降水量對上部葉鉀、植物堿、氯含量、糖堿比以及中部葉總糖、總氮、淀粉、鉀含量、糖堿比影響顯著；溫度對上部葉還原糖、總氮含量和中部葉總糖、植物堿含量、鉀氯比影響顯著；相對濕度對上部葉還原糖、總氮含量、糖堿比和中部葉總糖、植物堿含量、鉀氯比影響顯著。高真真等［17］研究認(rèn)為，上部葉還原糖和煙堿含量與成熟期溫度和光照時長整體上呈正相關(guān)，而本研究發(fā)現(xiàn)烤煙上部葉還原糖含量與日照時長整體上呈負(fù)相關(guān)，這可能與供試的烤煙品種不同有關(guān)。在本研究中，煙葉的各物理特征基本上與降水量和濕度呈負(fù)相關(guān)，這與余建飛等［18］的研究結(jié)果一致；但可能由于豫南和湘西植煙區(qū)在地形等方面存在差異，本研究中各部位煙葉厚度和含梗率與降水量的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平。綜合分析認(rèn)為，影響信陽煙區(qū)煙葉化學(xué)成分的主要氣象因子表現(xiàn)為氣溫＞降水＞濕度＞日照，影響煙葉物理特性的氣象因子表現(xiàn)為日照＞溫度＞濕度＞降水。