楊繼周，謝新喬，張千子，陸俊平，王劍松，李湘?zhèn)?，者靖雄，徐梓?/p>

[紅塔煙草（集團）有限責任公司，云南 玉溪 653100]

氯元素是烤煙生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素[1]，煙葉氯含量是評價煙葉品質(zhì)的重要指標[2]。氯是光合反應的輔酶成分，能促進葉綠素合成、保證葉片光合作用的正常進行[3]。氯還可以促進煙堿等物質(zhì)的合成，增強烤煙抗病性[4]。煙葉氯含量過高或過低都會影響烤煙質(zhì)量，氯含量過高會導致煙葉厚且脆，香氣量少，彈性和燃燒性下降，評吸質(zhì)量變差；氯含量過低的煙葉油分少、彈性差、枯燥易碎，煙葉淡黃，成絲率低[5]；適宜的氯含量則可以增加煙葉油潤性，降低煙葉破碎率，提高煙葉品質(zhì)[6]。煙葉中氯元素通常以離子態(tài)存在，其含量易受土壤、氣象等生態(tài)因子和栽培措施等多因素影響，致使不同煙區(qū)烤煙氯離子含量有所差異[7]。

目前，對于煙葉氯含量的研究主要集中在施肥種類、肥料施用方法和施用量、不同土壤類型、輪作模式等農(nóng)藝措施方面[8-10]，而關于氣象因子對煙葉氯含量的影響研究相對較少[11-14]，大多僅局限于現(xiàn)有氣象站點數(shù)據(jù)進行分析，氣象數(shù)據(jù)與煙葉樣品的對應性較差，且不同地區(qū)研究結(jié)果也不盡相同。氣候因子是影響烤煙內(nèi)在化學品質(zhì)形成的重要因素之一，烤煙對環(huán)境相當敏感，氣象條件的變化對煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量均有較大的影響[15]。

玉溪煙區(qū)處于低緯高原區(qū)，屬于亞熱帶季風氣候，山地氣候特色明顯，年平均氣溫15.4～24.2℃，年日照時數(shù)2 000～2 500 h，年降水787.8～1 000 mm，相對濕度75.3%，晝夜溫差和全年溫差變化亦較顯著，整體來看氣候溫和濕潤，適宜烤煙生長，是我國清香型煙葉的典型產(chǎn)區(qū)[16]。關于玉溪煙區(qū)氣候因子與烤煙氯含量的研究尚未見報道。因此，筆者以玉溪煙區(qū)烤煙為材料，采用相關分析和回歸分析方法，系統(tǒng)研究了氣象因子與煙葉氯含量的關系，旨在為合理調(diào)控煙葉氯含量，提高煙葉品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 煙葉樣品采集與檢測

2020 年在玉溪煙區(qū)采用GPS 定點取樣，每個樣點取中部煙葉C3F 等級樣品1 個，全市共取182個煙葉樣品。樣點分布在全市182 個主要植煙村委會，海拔1 120～2 280 m。煙樣經(jīng)過烘干、粉碎、過60 目篩備用，煙葉氯含量參照煙草行業(yè)標準 YC/T 162—2011 采用連續(xù)流動法測定。

1.2 氣象數(shù)據(jù)采集與處理

因樣點多，樣點分布區(qū)內(nèi)僅有24 個氣象觀測站，為提高氣象數(shù)據(jù)精度和可靠性，根據(jù)2020 年玉溪市氣象站網(wǎng)24 個站點實測數(shù)據(jù)，建立當年主要氣象要素的空間分布模型，應用經(jīng)檢驗的氣象要素與經(jīng)度、緯度和海拔高度的統(tǒng)計關系模型，在地理信息系統(tǒng)（GIS）平臺下通過空間插值推算出182 個樣點烤煙大田期的逐日氣象數(shù)據(jù)（包括日均溫、日最高氣溫、日最低氣溫、降水量、相對濕度、日照時數(shù)6 項指標），推算結(jié)果進行殘差訂正，雖有一定誤差，但其值大小正常，空間分布符合氣象學原理（氣象柵格數(shù)據(jù)由國家氣象局提供）。將推算出的逐日氣象數(shù)據(jù)根據(jù)烤煙生育時期進行分類統(tǒng)計，玉溪煙區(qū)烤煙生育時期的劃分如下：移栽伸根期為4 月20 日至5 月30 日，旺長期為6 月1 日至7 月10 日，成熟期為7月11 日至9 月10 日，成熟前中期為7 月11 日至8月10 日，成熟中后期為8 月11 日至9 月10 日，大田期為4 月20 日至9 月10 日。

根據(jù)烤煙對氣象條件的基本要求[17-18]和相關研究報道[14,19-20]，針對玉溪烤煙和氣候特點[21]，選取移栽伸根期相對濕度、旺長期降水量、6 月中旬降水量、成熟前中期降水量、成熟中后期日照時數(shù)、成熟中后期降水量、成熟期氣溫日較差、成熟期降水量、大田期降水量、大田期相對濕度10 項指標為研究對象進行分析。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

對182 個原始樣本煙葉氯含量與所對應各氣象因子進行簡單相關分析；在原始樣本相關分析基礎上，考慮到樣本容量大、對煙葉氯含量先按數(shù)值大小排序，依大小順序以每組18～19 個樣本將182 個樣本分為10 組，再分別統(tǒng)計各組氯含量的平均值和對應各氣象因子平均值，根據(jù)各組平均值做曲線回歸分析。采用SPSS 19.0 和 Excel 軟件進行相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣象因子的統(tǒng)計描述

從表1 可以看出，2020 年玉溪煙區(qū)182 個主要植煙村委會大田期平均降水量為 539.03 mm、平均相對濕度為72.17%，移栽伸根期平均相對濕度為60.59%，旺長期平均降水量為158.11 mm，6 月中旬平均降水量為56.19 mm，成熟前中期平均降水量為134.64 mm，成熟中后期平均降水量為170.22 mm、平均日照時數(shù)129.69 h，成熟期平均降水量為304.86 mm、平均氣溫日較差為8.16℃。大田期相對濕度、移栽伸根期相對濕度、成熟期氣溫日較差的變異系數(shù)較小，均小于15%；其余7 項氣象指標變異系數(shù)均高于15%，變異系數(shù)由高到低依次為成熟前中期降水量、6 月中旬降水量、成熟期降水量、旺長期降水量、成熟中后期日照時數(shù)、成熟中后期降水量、大田期降水量。這說明玉溪煙區(qū)立體氣候明顯，主要植煙村委會間降水量和日照時數(shù)差異較大；各植煙村委會間成熟中后期日照時數(shù)差異較大，主要是由于降雨分布不均所致。

表1 氣象因子描述性統(tǒng)計

2.2 氣象因子與煙葉氯含量的相關性

182 個煙葉樣本氯含量與所對應氣象因子的簡單相關分析結(jié)果如表2 所示。煙葉氯含量與6 月中旬降水量、成熟前中期降水量、成熟中后期降水量、成熟期降水量、大田期降水量極顯著相關；其中，與6 月中旬降水量極顯著正相關，與成熟前中期降水量、成熟中后期降水量、成熟期降水量、大田期降水量極顯著負相關；相關系數(shù)絕對值最大的是成熟前中期降水量。其余氣象因子與煙葉氯含量相關性不顯著。

表2 氣象因子與煙葉氯含量的相關系數(shù)

2.3 氣象因子與煙葉氯含量的回歸分析

將10 個氣象指標分別與煙葉氯含量進行曲線回歸分析，探討各氣象因子與煙葉氯含量的量化關系（圖1），其中旺長期降水量、成熟中后期日照時數(shù)和成熟期相對濕度這3 個指標與煙葉氯含量的散點圖數(shù)據(jù)分布散亂，相關性不顯著，其他7 個指標與煙葉氯含量的回歸方程、顯著性檢驗、決定系數(shù)R2如表3 所示。

2.3.1 移栽伸根期相對濕度由表3 和圖1A 可知，移栽伸根期相對濕度（x）與煙葉氯含量（y）符合三次函數(shù)關系，擬合度較高，R2=0.810，P=0.001。在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨移栽伸根期相對濕度的增加而升高，且表現(xiàn)出先緩后急的上升趨勢。

2.3.2 6 月中旬降水量由表3 和圖1B 可知，6 月中旬降水量（x）與煙葉氯含量（y）符合S 型曲線關系，擬合度相對較高，R2=0.745，P=0.003。在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨6 月中旬降水量的增加而升高。

2.3.3 旺長期降水量由圖1C 可知，旺長期降水量與煙葉氯含量的散點圖數(shù)據(jù)分布散亂，相關性不顯著。在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨旺長期降水量大致呈先升后降的趨勢。

2.3.4 成熟期降水量由表3 和圖1D 可知，成熟期降水量（x）與煙葉氯含量（y）符合復合函數(shù)關系，擬合度較高，R2=0.905，P=0.000。在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨成熟期降水量的增加而降低。

2.3.5 成熟前中期降水量由表3 和圖1E 可知，成熟前中期降水量（x）與煙葉氯含量（y）符合冪函數(shù)關系，擬合度較高，R2=0.942，P=0.000。在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨成熟前中期降水量的增加而降低。

2.3.6 成熟中后期降水量由表3 和圖1F 可知，成熟中后期降水量（x）與煙葉氯含量（y）符合復合函數(shù)關系，擬合度相對較高，R2=0.643，P=0.005。在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨成熟中后期降水量的增加而降低。

表3 煙葉氯含量與氣象因子的回歸分析

2.3.7 成熟中后期日照時數(shù)由圖1G 可知，成熟中后期日照時數(shù)與煙葉氯含量的散點圖數(shù)據(jù)分布散亂，相關性不顯著。在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨成熟中后期日照時數(shù)大致呈先升后降的趨勢。

2.3.8 成熟期相對濕度由圖1H 可知，成熟期相對濕度與煙葉氯含量的散點圖數(shù)據(jù)分布散亂，相關性不顯著，說明成熟期相對濕度對煙葉氯含量的影響較小。

圖1 各氣象指標與煙葉氯含量的關系

2.3.9 成熟期氣溫日較差由表3 和圖1I 可知，成熟期氣溫日較差（x）與煙葉氯含量（y）符合復合函數(shù)關系，擬合度相對較高，R2=0.684，P=0.003。在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨成熟期氣溫日較差的增加而升高。

2.3.10大田期降水量由表3 和圖1J 可知，大田期降水量（x）與煙葉氯含量（y）符合復合函數(shù)關系，擬合度相對較高，R2=0.791，P=0.001。在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨大田期降水量的增加而降低。

3 討 論

優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的需水規(guī)律一般是伸根期較少、旺長期較多、而到成熟期偏少，這是由于在伸根期煙株較小，適當干旱能促進根系發(fā)育，有助于后期營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，這段時期以月降水量80～100 mm較適宜；當煙株進入旺長期后，耗水量增大，期間降水量以100～200 mm 較適宜，而到成熟期適宜的降水量在200 mm 左右，大田期的降水量為450～600 mm[19]；成熟期適宜的日照時數(shù)為280～400 h，氣溫日較差小于9℃[21]。玉溪煙區(qū)大田期平均降水量為 539.03 mm、平均相對濕度為72.17%，移栽伸根期平均相對濕度為60.59%，旺長期平均降水量為158.11 mm，成熟中后期平均日照時數(shù)129.69 h，成熟期平均降水量為304.86 mm、平均氣溫日較差為8.16℃。玉溪煙區(qū)除成熟期降水量偏多、日照時數(shù)偏少外，其余各生育時期降水量、氣溫日較差和相對濕度等均符合優(yōu)質(zhì)煙葉對氣象因子的要求。

煙株吸收的氯主要來自土壤、肥料、灌溉水和含氯農(nóng)藥等，煙葉氯含量與土壤含氯量呈正相關，煙株氯離子的吸收量隨著土壤中氯離子供應量的增加而增加[5]。從團棵期到現(xiàn)蕾期烤煙對氯的吸收量較少，從現(xiàn)蕾期到成熟期煙葉對氯的吸收量大幅增加；不同生育時期煙葉氯含量表現(xiàn)為成熟期＞團棵期＞現(xiàn)蕾期，成熟期煙葉氯含量達到最高點[22]。因此，在烤煙不同生長時期，氣象因子對煙葉氯含量的影響往往有所差異。

該研究結(jié)果表明，煙葉氯含量與6 月中旬降水量極顯著正相關，在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨6月中旬降水量的增加而升高；與成熟前中期降水量、成熟中后期降水量、成熟期降水量、大田期降水量極顯著負相關，在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨降水量的增加而降低。煙葉氯含量與移栽伸根期相對濕度和成熟期氣溫日較差相關性不顯著，但回歸分析的曲線擬合度尚可，R2分別為0.810 和0.684；在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨移栽伸根期相對濕度和成熟期氣溫日較差的增加而升高。煙葉氯含量與成熟期相對濕度、成熟中后期日照時數(shù)、旺長期降水量的相關性均未達到顯著水平，與黃中艷等[23]、姬興杰等[24]、汪孝國等[25]和楊軍杰等[26]的研究結(jié)果基本一致。這主要是由于土壤中氯以離子態(tài)存在，不被土壤膠體所吸持，極易隨雨水淋失；且土壤中氯的損失主要是地表徑流引起水土流失所致，而垂直方向的淋洗損失為輔；其次，干旱時土壤表層的氯積累量增加，有大量可供吸收的氯，促使煙株吸氯增加，細胞膨壓和水勢隨之上升；雨量充沛土壤中的氯極易被淋溶遷移流失，從而降低煙株的吸氯量[27]。

王育軍等[28]對云南保山煙區(qū)的研究表明，烤煙各生育時期日均溫、日照時數(shù)和降水量對煙葉氯含量的影響較小，相關性均未達到顯著水平。張波等[29]對四川涼山煙區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)，煙葉氯含量與成熟期日均溫呈極顯著負相關，與各生育時期的降水量和相對濕度相關性不顯著。古戰(zhàn)朝等[30]研究發(fā)現(xiàn)，移栽伸根期相對濕度與烤煙氯含量的關聯(lián)度最為密切，成熟期降水量與氯的關聯(lián)度最小。張陽等[7]對湖南茶陵煙區(qū)的研究表明，煙葉氯鉀含量與氣溫、積溫和日照時數(shù)存在相關性，與降水量相關性不顯著。時鵬等[31]對湖北恩施煙區(qū)的研究認為，烤煙各生育時期的降水量在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨降水量的增多而增加。然而，筆者的研究結(jié)果與上述研究結(jié)果不盡相同。這可能與產(chǎn)區(qū)間氣候因子的變化規(guī)律不同有關；同時，煙葉中氯的積累與氣象因子存在的某種關系都是在一定的閾值內(nèi)才成立，不同產(chǎn)區(qū)間各氣象因子閾值有所不同，導致不同產(chǎn)區(qū)決定烤煙生長和品質(zhì)的關鍵氣象因子也有所不同；此外，不同產(chǎn)區(qū)土壤氯離子背景值也會有所差異。因此，在對煙葉氯含量進行調(diào)控時要因地制宜地根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件采取有針對性的措施。

4 結(jié) 論

研究結(jié)果顯示，玉溪煙區(qū)除成熟期降水量偏多、日照時數(shù)偏少外，其余各生育時期降水量、氣溫日較差和相對濕度等均符合優(yōu)質(zhì)煙葉對氣象因子的要求；煙葉氯含量與6 月中旬降水量極顯著正相關，在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨6 月中旬降水量的增加而升高；與成熟前中期降水量、成熟中后期降水量、成熟期降水量、大田期降水量極顯著負相關，在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨降水量的增加而降低；在一定范圍內(nèi)，煙葉氯含量隨移栽伸根期相對濕度和成熟期氣溫日較差的增加而升高；煙葉氯含量與成熟期相對濕度、成熟中后期日照時數(shù)、旺長期降水量的相關性均未達到顯著水平。

該研究只選取了氣候因子的部分指標與煙葉氯含量進行分析，而影響煙葉氯含量的因素較多。因此，其他氣象因子、品種、土壤、海拔等對煙葉氯含量的影響還有待進一步研究和探討。