張 波，王樹聲，史萬華，宋 俊，邢小軍，吳曉彥，馮俊喜，王樹林

(1.農(nóng)業(yè)部煙草類作物質(zhì)量控制重點實驗室，中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所，青島 266101；2.中國農(nóng)業(yè)科學院研究生院，北京100081；3.四川省煙草公司涼山州公司，四川 西昌 615000)

煙草是適應性很強的經(jīng)濟作物，從北緯60°到南緯45°的廣闊區(qū)域內(nèi)都有煙草種植[1]，然而煙草對生態(tài)條件的變化十分敏感，生態(tài)條件的變化不僅影響煙草的形態(tài)特征和農(nóng)藝性狀，而且還直接影響煙葉的化學成分和質(zhì)量[2]。大量研究和生產(chǎn)實踐[3-6]表明，生態(tài)因素中的氣象因素是影響煙葉化學成分和質(zhì)量的主要生態(tài)學外因。涼山煙區(qū)是四川省第一大煙葉產(chǎn)區(qū)，涼山州內(nèi)各地都明顯呈現(xiàn)出立體氣象,氣象因素對煙葉質(zhì)量的影響尤為明顯。筆者從直接影響煙草生長、發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)的氣象因子著手，研究涼山煙區(qū)主要氣象因子對煙葉化學成分的影響，以期為該煙區(qū)發(fā)揮生態(tài)優(yōu)勢，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉及合理進行種植區(qū)劃提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)調(diào)查和樣品采集

1.1.1 氣象數(shù)據(jù)調(diào)查 煙區(qū)的降水量、日均溫、日照時數(shù)、氣溫日較差、空氣相對濕度等氣象資料(1995—2007年)均由涼山州氣象局提供。涼山煙區(qū)烤煙一般于4月底、5月初移栽，各地點按照烤煙大田期（移栽—成熟采收完畢）、伸根期（還苗—團棵）、旺長期（團棵—現(xiàn)蕾）、成熟期（現(xiàn)蕾—采收完畢）等不同生育期氣象進行分項統(tǒng)計。

1.1.2 樣品采集 2008年從涼山州的德昌、會東、會理、冕寧、普格、西昌、寧南、鹽源、越西9個主要植煙縣選取了140份C3F的煙葉樣品進行化驗分析，品種主要為云煙85和云煙87。

1.2 方法

1.2.1 煙樣的測定 檢測項目包括：還原糖、總糖、總氮、總植物堿、鉀、氯，共6項。其中，總糖和還原糖采用鐵氰化鉀比色法進行測定；總氮、總植物堿、鉀、氯分別按照YC/T 33-1996，YC/T 34-1996，YC/T 35-1996，YC/T 173-2003，YC/T 153-2001進行測定；并運用推算法得出糖堿比（還原糖/總植物堿）、氮堿比（總氮/總植物堿）、鉀氯比（鉀/氯）、兩糖差（總糖-還原糖）。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理方法 運用SAS 9.0軟件進行簡單相關和典型相關分析。將氣象因子（日均溫、降水量、日照時數(shù)、氣溫日較差、空氣相對濕度）看作一組變量，把煙葉化學成分（總糖、還原糖、總氮、總植物堿、鉀、氯）看作另一組變量，進行典型相關分析。

2 結 果

2.1 氣象因素

涼山煙區(qū)烤煙大田生育期主要氣象因子見表1。整個大田生育期平均溫度為21.50℃，變幅范圍在 20.07～23.86℃之間；整個大田生育期降水量平均值為817.16 mm，變幅范圍在716.98～892.36 mm之間，大田生長前期降水量平均值為327.94 mm，成熟期降水量平均值為489.22 mm，大田生育期降水量主要集中在7月上旬至8月中旬，以7月中旬最多，這與烤煙伸根期短期干旱有利于根系生長，旺長期和成熟期需水較多的需水規(guī)律較為符合；整個大田生育日照時數(shù)平均值為806.71 h，變幅范圍在694.15～1069.57 h之間，大田生育前期日照時數(shù)平均值為 417.31 h，成熟期日照時數(shù)平均值為389.39 h。

2.2 煙葉化學成分

涼山煙區(qū)烤煙煙葉主要化學成分狀況見表2，還原糖、總糖含量偏高；鉀含量屬中等稍偏低水平；氯含量變幅較大，變異系數(shù)達83.90%，含量極不穩(wěn)定。糖堿比、鉀氯比、兩糖差均偏高；總植物堿、總氮、氮堿指標比較適宜。

表1 涼山煙區(qū)烤煙大田生育期氣象因子分析Table 1 Climatic data during field growth period of flue-cured tobacco leaves in Liangshan, Sichuan province

表2 涼山煙區(qū)煙葉化學成分含量Table 2 Chemical component contents of flue-cured tobacco leaves in Liangshan, Sichuan Province

2.3 主要氣象因子與煙葉化學成分含量的相關性

將涼山州德昌、會東、會理、冕寧、普格、西昌、寧南、鹽源、越西9個植煙縣的煙葉化學成分與各項氣象因子指標進行簡單相關分析（表3），結果表明，煙葉常規(guī)化學成分中，還原糖與成熟期降水量和大田期降水量呈極顯著正相關，與伸根期降水量呈顯著負相關，與成熟期空氣相對濕度呈顯著正相關；總糖與成熟期降水量呈極顯著正相關，與大田期降水量呈顯著正相關，與大田期日照時數(shù)呈顯著負相關；氯與成熟期日均溫、旺長期空氣相對濕度呈極顯著負相關，與旺長期日照時數(shù)呈極顯著正相關，與旺長期氣溫日較差呈顯著正相關。煙葉化學成分派生值中，糖堿比與成熟期降水量呈極顯著正相關；鉀氯比與旺長期日照時數(shù)呈顯著負相關，與成熟期氣溫日較差呈顯著正相關。

2.4 氣象因子與煙葉化學成分含量的典型相關分析

表4結果表明，在氣象因子變量的線性組合中，煙葉化學成分與伸根期氣溫、旺長期氣溫、成熟期氣溫、旺長期日照時數(shù)、旺長期空氣相對濕度、成熟期空氣相對濕度表現(xiàn)為較高的相關，其中與伸根期氣溫、成熟期氣溫、旺長期日照時數(shù)、成熟期空氣相對濕度表現(xiàn)為正相關，與旺長期氣溫、旺長期空氣相對濕度表現(xiàn)為負相關。這些氣象因子與化學成分含量相關大小依次為：旺長期氣溫＞伸根期氣溫＞成熟期氣溫＞旺長期空氣相對濕度＞成熟期空氣相對濕度＞旺長期日照時數(shù)。溫度與化學成分含量相關大小為：旺長期＞伸根期＞成熟期；降水與化學成分含量相關大小為：成熟期＞旺長期＞伸根期；日照時數(shù)與化學成分含量相關大小為：旺長期＞成熟期＞伸根期；氣溫日較差與化學成分含量相關大小為：伸根期＞成熟期＞旺長期；空氣相對濕度與化學成分含量相關大小為：旺長期＞成熟期＞伸根期。在煙葉化學成分的組合中，還原糖、總糖、總植物堿、鉀含量與氣象因子有著較高的正相關，說明煙葉中還原糖、總糖、總植物堿、鉀的含量受氣象因子的影響較大。

表3 氣象因子與化學成分的簡單相關分析Table 3 Simple correlation analysis between climatic factors and chemical components

表4 氣象因子與煙葉化學成分含量的典型相關系數(shù)分析Table 4 Canonical correlation analysis between weather factors and chemical constitution of flue-cured tobacco leaves

3 討 論

煙株整個大田生育期中，在一定范圍內(nèi)，伸根期溫度較高有利于根系的發(fā)育；旺長期溫度過高，煙株主要以營養(yǎng)生長為主，消耗大量的干物質(zhì)，不利于干物質(zhì)的含量；成熟期氣溫較高有利于煙葉的成熟；伸根期降水少有利于根系的發(fā)展，為旺長期打下良好的基礎；旺長期有足夠的雨水能促進莖葉的迅速生長，但不利于碳水化合物的積累；成熟期降水太多會影響成熟，降低品質(zhì)[7]，但適量的降水有利于煙葉的成熟；旺長期日照充足，光合作用旺盛，能促進煙葉碳水化合物的合成及積累；成熟期空氣相對濕度較高，通過影響10 cm地溫[8]促進煙葉的成熟，均與涼山煙區(qū)烤煙煙葉碳水化合物的變化規(guī)律相符。旺長期氣溫較高、空氣濕度較低促進煙株的蒸騰作用，導致水分向上運輸，促進了鉀離子的向上運輸；成熟期降水量增加有利于鉀的吸收，與鉀含量的變化規(guī)律相符。

雖然氣溫日較差對化學成分整組的影響較小，但對總糖和還原糖的積累影響較明顯，伸根期、旺長期氣溫日較差對總糖和還原糖的積累為正效應，成熟期影響為負效應。伸根期氣溫日較差大，有利于白天地溫的升高儲溫，促進生根，夜間地溫降低較慢，有利于保護根系；旺長期氣溫日較差大，白天氣溫相對較高，基本處于烤煙生長的最適宜溫度范圍；而夜間氣溫低，呼吸作用弱，有機物質(zhì)消耗少，干物質(zhì)積累多，特別是糖分積累多[7]；煙葉成熟期氣溫日較差較小，有利于同化產(chǎn)物向葉片內(nèi)積累，提高煙葉品質(zhì)[2,9]。

本研究進一步探討了大田生育期氣象因子對烤煙煙葉化學成分的影響，細化了各個月份內(nèi)的氣象因子。李天福等研究了云南代表煙區(qū)氣象因子與煙葉化學成分的關系，發(fā)現(xiàn) 5、8月氣溫為促進因子，6、7月氣溫為限制因子[10]；汪國孝研究了 3個主要氣候因子與烤煙化學成分的關聯(lián)程度，發(fā)現(xiàn)氣溫＞日照＞降水，生育前期氣溫對烤煙還原糖含量影響較大[11]，該結論與本研究結果一致。另外，韋成才等研究了陜南烤煙質(zhì)量與氣象的關系，發(fā)現(xiàn)總糖和還原糖與大田期（5―8月）平均氣溫均呈顯著的負相關[12]；周翔研究認為，總糖和還原糖與5―8月降水量呈正相關[13]；戴冕研究認為，日照總時數(shù)與煙葉還原糖含量呈顯著負相關關系，日照時數(shù)過多對還原糖積累不利[14]；丁根勝研究認為，煙葉中碳水化合物和含氮化合物的含量受整個大田生育期的日均溫直接影響最大，受降水的直接影響次之，受日照時數(shù)的直接影響較小[15]。他們的結論與本研究結果存在某些差異，可能是各產(chǎn)煙區(qū)決定煙株發(fā)育的關鍵氣候不同，或者是選取的各種氣候因子不同導致分析結果稍有變化。

4 結 論

通過簡單相關和典型相關分析，發(fā)現(xiàn)涼山煙區(qū)煙葉化學成分的含量受幾個主要氣象因子中的日均溫影響最大，受空氣相對濕度的影響次之，受日照時數(shù)的影響較小，降水量與氣溫日較差的影響最小。整個大田生育期中以旺長期的氣象因子對化學成分影響最大。涼山煙區(qū)氣象因子對煙葉化學成分中的還原糖、總糖、總植物堿和鉀含量影響最大，影響大小為鉀＞總植物堿＞還原糖＞總糖。

整個大田生育期的氣溫對鉀含量影響最大，在一定范圍內(nèi)，旺長期的溫度和空氣相對濕度降低、旺長期日照時數(shù)和成熟期降水增多能明顯提高煙葉的鉀含量。旺長期日照時數(shù)增多，旺長期氣溫日較差增大有利于氯的積累。糖堿比與還原糖和總植物堿的變化規(guī)律吻合，與成熟期降水量成正相關。

[1]劉國順.煙草栽培學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

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