摘要：以曲靖市9個主要植煙區(qū)煙葉為研究對象，探究曲靖市煙葉感官質量空間分布特征。于2022年10月在曲靖9個植煙區(qū)采集227個初烤中部煙葉，測定煙葉感官質量、外觀質量、物理特性、化學成分，采用ArcGIS分析曲靖煙葉感官質量空間分布，通過隨機森林等方法探究外觀質量、物理特性和化學成分對感官質量的影響。結果表明，曲靖煙區(qū)煙葉總體感官質量較好，但具有空間差異性，從北向南呈拋物線型變化，東西走向呈倒“U”形，都表現(xiàn)為兩邊低中間高。相關性分析發(fā)現(xiàn)，顏色、色度、總糖、還原糖、氧化鉀與感官質量具有顯著正相關關系；單葉重、填充值、總氮與感官質量呈顯著負相關關系。采用隨機森林模型分析各指標對煙葉感官質量的貢獻度，發(fā)現(xiàn)對感官質量影響程度由強到弱為總糖、還原糖、總氮、鉀、色度。綜上所述，曲靖市9個植煙區(qū)煙葉感官質量存在空間差異性，可為工業(yè)企業(yè)特色化原料選擇提供參考。造成差異的原因可能與煙葉總糖、還原糖、總氮、鉀含量變化有關，因此，建議在烤煙種植過程中通過定向技術研究調控煙葉中總糖、還原糖、總氮及鉀含量來優(yōu)化或穩(wěn)定曲靖市煙葉感官質量。

關鍵詞：曲靖煙區(qū)；煙葉；空間變化；感官質量；影響因素

中圖分類號：S572" " " " "文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2025）01-0088-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.01.016 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Spatial variation characteristics and influencing factors of tobacco leaf sensory quality in Qujing tobacco-growing regions

CHEN Han1， LI Zhuo-rong1， YANG Li-ping2， LI Kai2， LIU Dong-mei2， MA Li2， DENG Guo-bin1， LI Zu-hong2

（1. Forestry College， Southwest Forestry University， Kunming" 650204， China； 2. Qujing Branch of Yunnan Tobacco Company， Qujing" 655000， Yunnan， China）

Abstract： Based on tobacco leaves in nine major tobacco-planting regions in Qujing City， the spatial distribution characteristics of sensory quality of tobacco leaves in Qujing City were explored. In October 2022， 227 primary roasted middle tobacco leaves were collected from nine tobacco-planting regions in Qujing to determine sensory quality， appearance quality， physical characteristics and chemical composition of tobacco leaves. ArcGIS was used to analyze the spatial distribution of sensory quality of Qujing tobacco leaves， and the effects of appearance quality， physical characteristics and chemical composition on sensory quality were explored by random forest and other methods. The results showed that the overall sensory quality of tobacco leaves in Qujing tobacco-growing regions was good， but there were spatial differences. The variation was parabolic from north to south， the east-west trend was an inverted “U” shape， both sides were low and the middle was high. Correlation analysis showed that color， chroma， total sugar， reducing sugar and potassium oxide had significant positive correlations with sensory quality. Leaf weight， filling value and total nitrogen were negatively correlated with sensory quality. The random forest model was used to analyze the contribution degree of each index to sensory quality of tobacco leaves. The degree of influence on sensory quality from strong to weak was total sugar， reducing sugar， total nitrogen， potassium， and chroma. In summary， there were spatial differences in sensory quality of tobacco leaves in nine tobacco-planting counties in Qujing City， which could provide reference for the selection of characteristic raw materials for industrial enterprises. The reason for the difference may be related to the changes in the contents of total sugar， reducing sugar， total nitrogen and potassium in tobacco leaves. Therefore， it was suggested that the contents of total sugar， reducing sugar， total nitrogen and potassium in tobacco leaves should be controlled by directional technology to optimize or stabilize the sensory quality of tobacco leaves in Qujing City.

Key words： Qujing tobacco-growing regions； tobacco leaf； spatial change； sensory quality； influencing factor

曲靖市是中國煙葉原料儲備和出口的重要產區(qū)，因所產煙葉具有獨特的清香風格特征而深受卷煙工業(yè)企業(yè)青睞［1，2］。煙葉質量是卷煙產品質量的基礎和核心，且最終體現(xiàn)在產品的感官質量上，受外觀質量、物理特性、化學成分等要素的影響［3-6］。研究曲靖煙區(qū)煙葉感官質量的空間變化及其影響因素，對優(yōu)化曲靖煙葉生產布局、促進曲靖煙葉持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。

國內學者已對煙葉感官質量風格特征及其與外觀質量、化學成分、物理特性的相關性進行了較多研究。郝賢偉等［7］采用方差分析的方法得出，上部煙葉顏色主要影響感官質量的細膩感、雜氣、刺激性、濃度、勁頭等方面，并特別指出，淺橘黃煙葉感官質量更好。張艷艷等［8］研究了山東烤煙外觀質量特征發(fā)現(xiàn)，煙葉顏色、成熟度、油分、色度與評吸總分及其他感官指標呈極顯著正相關。楊明峰等［9］在對山東省煙葉感官質量與物理化學指標的相關性研究中也發(fā)現(xiàn)，山東省上中部煙葉物理指標總體適宜，化學成分總體相對協(xié)調，感官質量總體較好，但地域分布差異顯著。劉春菊等［10］研究認為，濰坊煙區(qū)中部煙葉物理指標中葉長、單葉重、葉寬以及化學指標中兩糖比、氯、鉀氯比和氮總量變化顯著影響其感官質量。徐澤桐等［11］對陜西省煙葉質量的研究表明，化學成分指標中鉀氯比、糖堿比、總植物堿對感官質量影響最大。

已有關于煙葉感官質量空間分布特征及其潛在影響因子貢獻度的研究報道較少。因此，本研究以曲靖煙區(qū)為研究區(qū)域，探究曲靖煙葉感官質量空間變化特征，并挖掘影響感官質量的潛在因素，分析不同因素對煙葉感官質量的貢獻度，為曲靖煙葉定向開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

云南曲靖煙區(qū)位于云貴高原中部，地跨102°42′—104°50′E、24°19′—27°03′N，屬低緯高原亞熱帶季風氣候區(qū)，有南亞熱帶到北溫帶6種氣候類型。曲靖總耕地面積7.29×105 hm2，適宜種植烤煙的面積5.63×105 hm2。煙區(qū)年均煙葉產量達1.8×105 t，是云南乃至全國最大的烤煙產區(qū)。

1.2 煙葉樣品采集

選取曲靖市9個主要植煙區(qū)煙葉為研究對象，共設置155個采樣點，其中采樣點數(shù)根據(jù)各植煙區(qū)植煙面積確定。在每個采樣點采用網格取樣法，于2022年10月用手持式GPS記錄取樣點的經緯度，相同經緯度樣品數(shù)據(jù)取平均值，共采集227個C3F初烤煙葉樣品，其中，會澤縣取樣20個，宣威市取樣44個，沾益區(qū)取樣19個，富源縣取樣21個，麒麟?yún)^(qū)取樣20個，馬龍縣取樣22個，陸良縣取樣25個，羅平縣取樣25個，師宗縣取樣31個。

1.3 指標測定

1.3.1 感官質量評價 煙葉感官質量評價參照YCT 138—1998《煙草及煙草制品" 感官評價》方法［12］，采用100分制對各指標進行量化賦值。由7人組成的評吸小組進行感官質量評吸指標主要有煙草本香（10分）、香氣量（15分）、香氣質（15分）、濃度（10分）、刺激性（15分）、勁頭（5分）、雜氣（10分）、干凈度（10分）、濕潤感（5分）、回味（5分）共10項組成，總分100分。

1.3.2 煙葉外觀質量測定 各處理烤后煙葉經回潮后按照國標GB 2635—1992［13］進行分級，隨機選取C3F煙葉樣品 2.0 kg用于檢測分析。外觀質量指標包括顏色、色度、成熟度、油分、葉片結構、身份，按10分制進行打分。

1.3.3 煙葉物理特征測定 物理指標共10項，分別是單葉長、單葉寬、單葉重、葉片厚度、拉力、平衡含水率、填充值、葉面密度、伸長率、含梗率。其中單葉長、單葉寬、單葉重、葉片厚度參照劉春菊等［10］的方法測定；拉力、葉面密度參照郭建華等［14］的方法測定；伸長率參照張炳輝等［15］的方法測定；含梗率、平衡含水率參照YC/T 147—2001［16］進行檢測；填充值參照YC/T 152—2001［17］進行檢測。

1.3.4 煙葉常規(guī)化學成分測定 化學成分指標共10項，分別是總糖、還原糖、總氮、煙堿、淀粉、氧化鉀、氯、兩糖比、氮堿比、糖堿比?；瘜W成分檢測均參照標準方法檢測。其中總糖、還原糖含量參照YC/T 159—2002［18］進行檢測，煙堿含量參照YC/T 160—2002［19］進行檢測，鉀含量參照YC/T 217—2007［20］進行檢測，總氮含量參照YC/T 161—2002［21］進行檢測，氯含量參照YC/T 162—2011［22］進行檢測，淀粉含量參照YC/T 216—2013［23］進行檢測。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010、SPSS 21.0、Origin和ArcGIS 10.2軟件完成數(shù)據(jù)特征值分析、插值分析、空間特異性分析和制圖。

2 結果與分析

2.1 曲靖煙區(qū)煙葉感官質量特征分析及其空間分布趨勢

2.1.1 曲靖煙區(qū)煙葉感官質量特征分析 從表1可知，曲靖煙區(qū)煙草感官質量綜合得分在67.5～79.5分，變異系數(shù)為2.83%，較為穩(wěn)定。其中煙葉香氣量較足，香氣質細膩柔和，濃度稍濃，刺激性較大，勁頭較強，有青雜氣，干凈度較好，濕潤感較小，回味較好。

2.1.2 曲靖煙區(qū)煙葉感官質量空間分布特征 采用普通克里格插值法繪制曲靖煙葉感官質量空間分布圖，從圖1可知，曲靖煙葉感官質量存在空間差異性，低分值主要分布在曲靖市北部縣，包括會澤縣、宣威市，中值區(qū)則主要分布在麒麟?yún)^(qū)和陸良縣，高值區(qū)則分布在沾益區(qū)、富源縣、馬龍縣、羅平縣和師宗縣，整體上呈南高北低的趨勢。

2.1.3 曲靖煙區(qū)煙葉感官質量全局趨勢分析 基于曲靖煙區(qū)感官質量空間分布情況，進一步分析其趨勢變化。從圖2可以看出，曲靖煙葉感官質量從北向南、從東向西均表現(xiàn)為兩邊低中間高，呈拋物線型變化，且空間趨勢變化顯著。

2.2 曲靖煙區(qū)煙葉外觀質量特征及其與煙葉感官質量的關系

2.2.1 曲靖煙區(qū)煙葉外觀質量特征 由表2可知，曲靖煙區(qū)煙葉整體上顏色橘黃，色度中等，成熟度部分完熟，油分稍有，葉片結構尚疏松，身份稍厚。從各指標來看，顏色、色度、成熟度、油分、葉片結構變異較強（CV為16%～21%），身份為中等變異。

2.2.2 曲靖不同煙區(qū)煙葉外觀質量差異分析 曲靖不同煙區(qū)煙葉外觀質量的比較分析結果（表3）表明，曲靖不同煙區(qū)煙葉外觀質量指標中顏色、身份和色度存在顯著差異（Plt;0.05）。具體來看，顏色除會澤縣外的其他縣區(qū)均無顯著差異，均顯著高于會澤縣；身份以沾益區(qū)和富源縣較高，顯著高于羅平縣；色度以師宗縣和會澤縣較高，顯著高于馬龍縣；在曲靖不同煙區(qū)無顯著差異的外觀指標中，煙葉成熟度、油分和葉片結構均以師宗縣最高。

2.2.3 外觀質量差異指標與感官質量的相關性 利用外觀質量差異指標與感官質量綜合評價得分進行相關性分析（圖3）發(fā)現(xiàn)，煙葉顏色、色度與感官質量呈正相關關系，其中顏色與煙葉感官質量相關性最強，但均未達到顯著水平；身份與感官質量相關性不顯著（Pgt;0.05）。

2.3 曲靖煙葉物理特性特征及其與感官質量的關系

2.3.1 曲靖煙葉物理特性特征 從表4來看，曲靖煙葉物理特性指標中單葉長、平衡含水率、含梗率、單葉寬、填充值變異幅度較小，其變異系數(shù)均小于15%。單葉重、拉力、葉面密度、葉片厚度、伸長率呈中等-較強的變異程度。

2.3.2 曲靖不同煙區(qū)煙葉物理特性差異分析 對" "9個植煙區(qū)煙葉物理特性指標進行分析（表5）發(fā)現(xiàn)，物理特性指標在縣區(qū)間存在差異，可能受環(huán)境或栽培管理技術條件影響較大。具體來看，會澤縣的拉力、伸長率和單葉長均低于其他8個植煙區(qū)；平衡含水率以宣威市最低，會澤縣、羅平縣和陸良縣較高，其他植煙區(qū)居中；單葉寬和單葉重均以羅平縣最高，單葉重顯著高于其他8個植煙區(qū)；填充值以宣威市最高，顯著高于麒麟?yún)^(qū)；葉面密度以馬龍縣、宣威市和富源縣較低，低于麒麟?yún)^(qū)、沾益縣、陸良縣、師宗縣、羅平縣和會澤縣。

2.3.3 物理特性差異指標與煙葉感官質量的相關性分析 從圖4可以得出，單葉重、填充值與煙葉感官質量呈負相關關系（Plt;0.05），與單葉長、葉面密度、含梗率等無顯著相關性（Pgt;0.05）。

2.4 曲靖煙葉化學成分特征及其對感官質量的影響

2.4.1 曲靖煙葉化學成分特征 由表6可知，曲靖煙葉化學成分中總糖、還原糖、總氮、兩糖比變異系數(shù)均小于15%，屬于低強度變異；煙堿、淀粉、氧化鉀、氮堿比變異系數(shù)在15%～31%，屬于中等強度變異；氯和糖堿比變異系數(shù)在40%～105%，屬于強變異。具體來說，根據(jù)優(yōu)質煙葉化學成分標準，曲靖煙葉總糖、還原糖含量偏高，總氮、煙堿和氯含量適中，鉀含量偏低，與王育軍等［24］的研究結果一致；化學成分協(xié)調性指標中糖堿比、氮堿比偏高。

2.4.2 曲靖不同煙區(qū)煙葉化學成分差異分析 對曲靖市9個縣區(qū)煙葉化學成分進行差異分析（表7）發(fā)現(xiàn)，共10個化學成分表征指標在縣區(qū)間都存在顯著差異（Plt;0.05）。具體來看，總糖、還原糖含量均以師宗縣最低，其總糖含量顯著低于其他8個植煙區(qū)?？偟憎梓?yún)^(qū)、富源縣、會澤縣含量較低，顯著低于沾益區(qū)、陸良縣、師宗縣和羅平縣。煙堿含量以師宗縣最高，顯著高于宣威市，其他植煙區(qū)居中。淀粉含量以宣威市最低，馬龍縣、麒麟?yún)^(qū)較高。氧化鉀含量以會澤縣和宣威市較高，顯著高于其他植煙區(qū)，但整體處于偏低狀態(tài)。從化學成分協(xié)調性指標來看，師宗縣糖堿比、氮堿比更接近優(yōu)質煙葉范圍，宣威市、會澤縣處于偏高水平。

2.4.3 差異化學成分因子對煙葉感官質量的影響 從圖5可以得出，差異化學成分因子中的總糖、還原糖、淀粉、氧化鉀、糖堿比與煙葉感官質量呈正相關關系；總氮、煙堿、氮堿比與煙葉感官質量呈負相關關系。差異化學成分因子中的總糖、還原糖、氧化鉀、總氮與煙葉感官質量達到顯著相關性（Plt;0.05）。

2.5 不同因子對煙葉感官質量影響的貢獻度分析

以煙葉外觀質量、物理特性、化學成分中與感官質量具有相關性指標為自變量，煙葉感官質量綜合得分為因變量，采用隨機森林模型分析各指標對煙葉感官質量的貢獻度，從圖6可以看出，對煙葉感官質量的影響程度由強到弱依次為總糖、還原糖、總氮、氧化鉀、色度，且上述指標對煙葉感官質量具有顯著影響（Plt;0.05）。

3 小結與討論

曲靖市9個主要植煙區(qū)煙葉感官質量具有顯著空間差異性，由北向南呈拋物線型變化趨勢、由東向西呈倒“U”形變化趨勢。進一步探究其潛在影響因素，發(fā)現(xiàn)顏色、色度、總糖、還原糖、氧化鉀與感官質量具有顯著正相關關系；單葉重、填充值、總氮與感官質量呈顯著負相關關系。采用隨機森林模型探究各影響因素對感官質量的貢獻度，發(fā)現(xiàn)總糖對煙葉感官質量影響最大，其次為還原糖、總氮、鉀、色度。由此推斷，曲靖市9個植煙區(qū)煙葉感官質量存在空間差異性的原因，可能還與煙葉總糖、還原糖、總氮、鉀含量變化有關。

3.1 曲靖煙葉感官質量空間分布特征及其趨勢變化

本研究通過評價曲靖市9個主要植煙區(qū)煙葉的感官質量特征，采用普通克里格插值法繪制曲靖煙葉感官質量空間分布圖，發(fā)現(xiàn)曲靖煙葉感官質量具有空間分布差異性，具體表現(xiàn)為從北向南呈拋物線型變化，東西走向呈倒“U”形。這與前人研究結論相似，可能是因為海拔、土壤以及氣候條件等會直接影響煙葉化學品質，進而影響煙葉感官質量，從而使曲靖市不同植煙區(qū)煙葉感官質量產生差異性［1，25］。

3.2 煙葉感官質量的影響因素

外觀質量能直接表現(xiàn)煙葉質量的優(yōu)劣。對外觀質量特征分析發(fā)現(xiàn)，外觀質量指標中顏色和色度與煙葉感官質量呈正相關關系，其中顏色與煙葉感官質量呈顯著正相關關系，這與前人的研究結果相一致［26-29］。研究表明，顏色和色度在一定程度上可以反映煙葉感官質量，并且是煙草工業(yè)重要外觀指標，這可以為卷煙企業(yè)的煙葉快速篩選、分類提供依據(jù)［30，31］。

物理特性是煙葉品質的重要指標，很多研究發(fā)現(xiàn)煙葉物理特性對感官質量具有顯著影響。劉陽等［32］的研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)秦嶺區(qū)煙葉的葉面密度、單葉質量、平衡含水率、拉力4項指標與感官質量呈正相關，單葉質量與評吸總分呈顯著正相關，而含梗率與評吸總分呈極顯著負相關；焦紹赫等［28］的研究顯示，葉片厚度和葉面密度與煙葉感官質量呈正相關關系；王鵬等［33］的研究表明，江西煙葉葉長與感官綜合質量呈顯著回歸關系。本研究發(fā)現(xiàn)曲靖煙區(qū)煙葉物理特性指標中單葉重、填充值與感官質量呈負相關關系，而與其他指標無顯著相關性，說明不同的物理特性指標對煙葉感官質量有著不同的影響；雖然煙葉的物理特性與感官質量有著密切關系，但可能由于地區(qū)、研究對象和角度的不同也會影響不同學者的研究結果。

化學成分是煙葉質量的內在因素。對煙葉常規(guī)化學成分進行分析后發(fā)現(xiàn)曲靖煙區(qū)煙葉化學成分指標中的總糖、還原糖、氧化鉀與曲靖煙區(qū)的感官質量有顯著正相關關系，總氮與感官質量呈顯著負相關關系，這與前人的研究結論相似［34，35］。李超等［36］在云南省羅平縣的研究表明總氮與煙葉感官質量中的部分指標呈正相關，且還原性糖與煙葉感官質量指標呈負相關， 這可能是由于不同縣區(qū)間煙葉的還原糖與總氮作用導致在各縣區(qū)呈現(xiàn)的效果不一樣［37］?？傊?，煙葉化學成分能在一定程度上對感官質量產生影響，進而影響到煙葉質量的評估。

3.3 不同因子對煙葉感官質量影響的貢獻度

本研究發(fā)現(xiàn)，總糖、還原糖、總氮、氧化鉀、色度對煙葉感官質量均具有顯著影響，并且影響程度由強到弱依次為總糖、還原糖、總氮、氧化鉀、色度。周敏等［1］的研究發(fā)現(xiàn)，還原糖、鉀、總氮等化學成分指標在曲靖不同生態(tài)區(qū)域對煙葉品質的影響程度不同。武廣鵬等［38］的研究指出，化學成分指標中的煙堿、總氮、氮堿比以及糖堿比是河南省主產煙區(qū)的主要參考指標。綜上，前人與本研究的差異很有可能是因為研究角度以及研究地區(qū)的不同。

此外，由于煙葉化學成分是感官質量形成的基礎［39，40］，煙葉化學成分中總糖、還原糖和總氮與外觀質量關系密切［41］。所以本研究中化學成分因子與外觀質量因子之比為4∶1，特別是上述化學影響因子中影響程度占據(jù)首位的糖類，可以為曲靖煙區(qū)煙葉定向開發(fā)提供一定的參考。

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