張勝，楊永鋒，楊會麗

(1.湖南農業(yè)大學農學院，湖南 長沙410128；2.湘西自治州煙草公司永順縣分公司，湖南 永順 416700；3.河南農業(yè)大學煙草學院，河南 鄭州 450002)

煙葉的化學成分是決定評吸質量和煙氣特性等質量特性的內在因素之一[1–3]。眾多研究[4–9]表明，化學成分種類多、結構復雜，易受品種、生態(tài)條件、調制技術和栽培措施等方面的影響。煙葉的物理特性主要是指影響煙葉質量和工藝加工等方面的特性，直接影響煙葉品質、卷煙制造過程、產品風格、成本及其經濟指標[10]。湖南主產煙區(qū)煙葉葉片厚、葉質重小、平均含水率適中，煙葉組織結構疏松、填充性好，易于加香加料[11]。薛超群[12]等指出，拉力影響煙葉內在質量，且與內在質量呈負相關。王玉軍[13]等研究認為，葉片厚度與化學成分具有一定的相關性。目前，人們多集中于單一對煙葉農藝性狀、物理特性和化學成分的研究，而對三者之間的關聯(lián)性研究較少。本試驗通過明確湖南永順煙區(qū)煙葉的農藝性狀、物理特性和化學成分特點，運用灰色關聯(lián)性和相關性分析探討影響煙葉化學成分的農藝性狀和物理特性因素，旨在為提高煙葉化學成分的協(xié)調性和改良煙葉生產技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2011年在湖南省永順煙區(qū)高坪鎮(zhèn)、松柏鎮(zhèn)、石堤鎮(zhèn)(每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)選擇有代表性的土壤)進行。供試地塊要求前茬作物一致、土壤肥力均勻、地面相對平整、排灌方便等。試驗均采用隨機區(qū)組設計，小區(qū)種植300 株煙，重復3 次，行株距120 cm×50 cm，田間管理按當地生產技術最佳水平實施。供試品種為K326、KRK26、NC297、湘煙三號和云煙87。

表1 不同地點試驗田土壤肥力狀況

1.2 項目測定與方法

1.2.1 農藝性狀

在大田成熟期，測定煙株的農藝性狀，主要包括有效葉片數、株高、莖圍、最大葉片長及寬等。

1.2.2 物理特性

在標準空氣條件下(溫度(22±1)℃，相對濕度(60±3)%平衡一周后用于測定煙葉物理特性，主要包括單葉重、含梗率、葉質重、葉片長寬。

1.2.3 化學成分

總氮、總糖、還原糖、煙堿、氯按照YC/T159～162—2002 煙草及煙草制品化學成分連續(xù)流動法測定；鉀(K)按照YC/T 217—2007 煙草及煙草制品鉀的連續(xù)流動法測定。所用儀器為德國 BRAN+ LUEBBE 公司制造的AA3 型流動分析儀。

1.3 數據處理

采用EXCEL 軟件、SPSS17.0 軟件和DPS 軟件進行數據統(tǒng)計分析。

1.4 分析方法

按灰色系統(tǒng)理論[14]要求，將永順煙區(qū)煙葉的化學成分及煙株農藝性狀和物理特性視為一個整體，建立2 個灰色關聯(lián)系統(tǒng)。煙葉總氮、煙堿、總糖、還原糖和鉀含量設為母序列X01，X02，X03，X04，X05，X06，分別將煙株農藝性狀和物理特性指標設為子序列，即農藝性狀項目有效葉片數、株高、莖圍、最大葉片長、最大葉片寬設為X1，X2，X3，X4，X5，或即物理特性項目單葉重、含梗率、葉質重、葉片長、葉片寬、葉片長寬比設為X1，X2，X3，X4，X5，X6，先將原始數據標準化，在利用均值化后的數據求出永順各個地點煙葉化學成分與其農藝性狀和物理特性的關聯(lián)系數，最后依次求出關聯(lián)度。

2 結果與分析

2.1 不同地點煙葉農藝性狀比較

表2 為不同地點煙株農藝性狀比較。調查結果顯示：不同地點煙株田間長勢差異主要集中在有效葉片數、株高和中部葉葉寬等幾個方面，均達到顯著水平，而煙株莖圍和最大葉長差異較小；石堤鎮(zhèn)，煙株株高較高，莖干粗壯，有效葉片數最多，最大葉面積較大，綜合長勢最好；高坪鎮(zhèn)，煙株株高較低，莖干較細，最大葉面積最大，有效葉片數最少，綜合長勢略差；松柏鎮(zhèn)，煙株株高最高，莖干粗壯，有效葉片數少，最大葉面積最小，綜合長勢最差。

表2 不同地點煙株農藝性狀比較

2.2 不同地點煙葉物理特性比較

表3 為不同地點煙葉物理特性的比較。結果顯示：不同地點煙葉物理特性的差異主要集中在葉片大小上，均達到顯著水平，而在單葉重、含梗率和葉質重等幾個方面差異較?。徊煌攸c中部葉長和葉寬以高坪鎮(zhèn)最大，松柏鎮(zhèn)次之，石堤鎮(zhèn)最小，而中部葉長寬比以高坪鎮(zhèn)最小，石堤鎮(zhèn)次之，松柏鎮(zhèn)最大；不同地點煙葉單葉重以松柏鎮(zhèn)最重，高坪次之，石堤最小，平均單葉重為12.89 g；不同地點煙葉含梗率以石堤和高坪鎮(zhèn)最大，均在31%以上，而松柏最小，僅為30.78%；不同地點煙葉葉質重以石堤鎮(zhèn)最大，松柏鎮(zhèn)次之，高坪鎮(zhèn)最小，均在優(yōu)質煙葉要求的適宜范圍之內。

表3 不同地點煙葉物理特性比較

2.3 不同地點煙葉化學成分的比較

表4 為不同地點煙葉化學成分的比較。結果顯示：不同地點間煙葉化學成分存在較大差異，達到顯著水平，其中，不同地點間煙葉總糖和還原糖含量偏高，超出優(yōu)質煙葉的要求，而煙葉鉀含量普遍偏低，均低于2%；不同地點間煙葉總氮、煙堿和氯含量以松柏鎮(zhèn)和高坪鎮(zhèn)最高，石堤鎮(zhèn)最低，煙葉還原糖和總糖含量以石堤鎮(zhèn)最高，松柏鎮(zhèn)和高坪鎮(zhèn)最低，煙葉鉀含量以高坪鎮(zhèn)最高，松柏鎮(zhèn)和石堤鎮(zhèn)最低；不同地點間煙葉糖堿比、氮堿比和鉀氯比均是以石堤鎮(zhèn)最大，高坪鎮(zhèn)居中，松柏鎮(zhèn)最小，達到顯著水平；不同地點間煙葉兩糖比差異不大，均在0.85 以上。由此可知，不同地點間煙葉化學成分表現出：高坪鎮(zhèn)，中部葉化學成分基本上都在優(yōu)質煙葉要求的適宜范圍之內，協(xié)調性最好；松柏鎮(zhèn)，中部葉總糖和還原糖含量略高，煙堿含量相對最高，鉀含量偏低，協(xié)調性居中；石堤鎮(zhèn)，中部葉總糖和還原糖含量最高，煙堿含量相對最低，煙葉鉀含量偏低，協(xié)調性最差。

表4 不同地點煙葉化學成分比較

2.4 不同地點煙葉化學成分與農藝性狀灰色關聯(lián)及相關性分析

表5~7 為煙葉化學成分與農藝性狀灰色關聯(lián)及相關性分析。結果顯示：不同地點煙葉化學成分與煙株農藝性狀間均存在較強的關聯(lián)性。

表5 煙葉化學成分與農藝性狀灰色關聯(lián)及相關性分析(高坪鎮(zhèn))

表6 煙葉化學成分與農藝性狀灰色關聯(lián)及相關性分析(松柏鎮(zhèn))

表7 煙葉化學成分與農藝性狀灰色關聯(lián)及相關性分析(石堤鎮(zhèn))

就高坪鎮(zhèn)而言，煙葉總氮含量與煙株最大葉片長具有較高的關聯(lián)性，呈現出正相關；煙葉總糖和還原糖含量與煙株有效葉片數和最大葉片長均具有較高的關聯(lián)性，其中與有效葉片數呈現出正相關，與最大葉片長呈現出負相關；煙葉煙堿含量與煙株株高和莖圍具有較強的關聯(lián)性，其中與株高呈現出正相關，與莖圍呈現出負相關；煙葉鉀含量與有效葉片數和莖圍具有較高的關聯(lián)性，且均呈現出正相關。就松柏鎮(zhèn)而言，煙葉總氮與煙株莖圍和最大葉片長具有較強的關聯(lián)性，均呈現出負相關，其中與莖圍相關性達到顯著水平；煙葉總糖與有效葉片數和最大葉寬具有較強的關聯(lián)性，均呈現出正相關，其中與最大葉寬相關性達到顯著水平；煙葉還原糖含量與煙株莖圍和最大葉寬關聯(lián)性較強，正相關性均達到顯著或極顯著水平；煙葉煙堿含量與最大葉片長具有較強的關聯(lián)性，呈現出負相關；煙葉鉀含量與有效葉片數和最大葉寬具有較高的關聯(lián)性，均呈現出正相關。就石堤鎮(zhèn)而言，煙葉總氮含量與最大葉寬和莖圍具有較強的關聯(lián)性，均呈現出正相關；煙葉總糖含量與煙株莖圍和有效葉片數具有較強的關聯(lián)性，且均呈現出正相關；煙葉還原糖和煙堿含量與最大葉長和莖圍具有較強的關聯(lián)性，其中還原糖與最大葉長和莖圍呈現出負相關，而煙堿呈現出正相關；煙葉鉀與煙株株高具有較強的關聯(lián)性，且正相關性達到顯著水平。

綜上所述，不同地點間煙葉化學成分與煙株農藝性狀指標均具有較強的關聯(lián)性。其中，煙葉總氮含量與煙株莖圍和葉片大小均具有較強的關聯(lián)性，煙葉總糖和還原糖含量與有效葉片數、莖圍、葉片大小均具有較強的關聯(lián)性，煙葉煙堿含量與煙株株高、莖圍和最大葉片長均具有較強的關聯(lián)性，煙葉鉀與有效葉片數、株高、莖圍和最大葉片寬均具有較強的關聯(lián)性。

2.5 不同地點煙葉化學成分與煙葉物理特性灰色關聯(lián)、相關性分析

表8~10 為煙葉化學成分與煙葉物理特性關聯(lián)性分析。結果顯示：不同地點間煙葉化學成分與煙葉物理特性均存在一定的關聯(lián)性和相關性，部分指標達到顯著或極顯著水平。就高坪鎮(zhèn)而言，中部葉煙葉總氮、總糖和煙堿含量與其長寬具有較強的關聯(lián)性，其中總氮與葉長呈現出負相關，與葉寬呈現出正相關，而總糖和煙堿含量與其葉長寬均呈現出正相關；煙葉還原糖含量與其葉片長寬比具有較強的關聯(lián)性；煙葉鉀含量與煙葉單葉重具有較強的關聯(lián)性，且呈現出正相關。就松柏鎮(zhèn)而言，中部葉煙葉總氮含量與其葉質重和葉長具有較強的關聯(lián)性，均呈現出正相關，其中與葉質重的相關性達到顯著水平；煙葉總糖含量與其葉寬和長寬比具有較強的關聯(lián)性，與其長寬比的負相關性達到顯著水平；煙葉還原糖含量與其葉長具有較強的關聯(lián)性，呈現出負相關；煙葉煙堿含量與其單葉重具有較強的關聯(lián)性，呈現出正相關性，且達到顯著水平；煙葉鉀含量與其單葉重和葉長具有較強的關聯(lián)性，與單葉重呈現出負相關，與葉長呈現出正相關。就石堤鎮(zhèn)而言，煙葉總氮含量與單葉重具有較強的關聯(lián)性，呈現出正相關；煙葉總糖含量與單葉重、含梗率、葉質重、葉長寬和長寬比均具有較強的關聯(lián)性，其中與單葉重的負相關性達到顯著水平；煙葉還原糖含量與葉質重和葉長具有較強的關聯(lián)性，與葉質重呈現出正相關，與葉長呈現出負相關；煙葉煙堿含量與單葉重具有較強的關聯(lián)性，呈現出正相關；煙葉鉀含量與葉寬具有較強的關聯(lián)性，且正相關性達到顯著水平。

表8 煙葉化學成分與煙葉物理特性關聯(lián)性分析(高坪)

表9 煙葉化學成分與煙葉物理特性關聯(lián)性分析(松柏)

表10 煙葉化學成分與煙葉物理特性關聯(lián)性分析(石堤)

由此可知，不同地點間煙葉化學成分與物理特性指標具有較強的關聯(lián)性和相關性。與煙葉物理特性其他指標相比，煙葉總氮、總糖、還原糖、煙堿和鉀等化學成分均與葉片長寬大小的關聯(lián)系數較大，關聯(lián)性較強；另外，煙葉總氮與單葉重和葉質重，總糖和還原糖與葉質重和長寬比，煙堿與單葉重也具有較大的關聯(lián)性。由此可知，煙葉葉片厚度、葉片大小和開片程度對煙葉化學成分具有較大的影響，改善煙葉葉片大小和開片程度有助于協(xié)調煙葉化學成分。

3 結論與討論

煙葉化學成分是煙葉內在品質的重要體現，易受品種、生態(tài)條件、栽培措施、調制技術等多方面因素的影響[9]。大田生育期是葉片物質形成和積累的關鍵階段，煙株農藝性狀是判斷長勢好壞的重要指標。煙葉物理特性與加工性能、可用性和煙氣組分關系密切，是評價煙葉質量的重要組成因素[1,12,15]。

本試驗中，永順地區(qū)煙葉化學成分整體表現出，總糖、還原糖含量和糖堿比偏高，超出優(yōu)質煙葉的要求，煙堿含量適中，符合優(yōu)質煙葉的要求，鉀、氯含量和氮堿比偏低，低于優(yōu)質煙葉的要求，這可能是由于大田期間煙株干物質積累速度大于根系吸收鉀和氯營養(yǎng)的速度所致。其中，高坪鎮(zhèn)煙葉氮碳化合物相對適宜，鉀含量最高，協(xié)調性最強；松柏鎮(zhèn)煙葉總糖和還原糖含量較高，鉀含量偏低，協(xié)調性居中；石堤鎮(zhèn)煙葉總糖和還原糖含量最高，總氮、煙堿和鉀含量最低，協(xié)調性最差。

在大田生育期間，煙葉化學成分與煙株農藝性狀關系密切，尤其是與最大葉片大小。其中，煙葉總氮含量與煙株莖圍和葉片大小均具有較強的關聯(lián)性，煙葉總糖和還原糖含量與有效葉片數、莖圍、葉片大小均具有較強的關聯(lián)性，煙葉煙堿含量與煙株株高、莖圍和最大葉片長均具有較強的關聯(lián)性，煙葉鉀與有效葉片數、株高、莖圍和最大葉片寬均 具有較強的關聯(lián)性。同樣，煙葉化學成分與物理特性也具有較強的關聯(lián)性和相關性。與煙葉物理特性其它指標相比，煙葉總氮、總糖、還原糖、煙堿和鉀均與葉片長寬的關聯(lián)系數較大，關聯(lián)性較強，與大田期間表現較為一致；煙葉總氮與單葉重和葉質重，總糖和還原糖與葉質重和長寬比，煙堿與單葉重也具有較大的關聯(lián)性。由此可知，煙葉葉片厚度、葉片大小及開片程度對煙葉化學成分具有較大的影響；在永順煙草生產中，可以通過選擇合適品種和調整大田期間煙株栽培管理措施以改善葉片發(fā)育狀況，有助于提高煙葉物理特性和協(xié)調化學成分。

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