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）

烤煙葉片的化學成分和物理特性是煙葉品質的重要組成方面，與烤煙的經(jīng)濟效益和品質息息相關。在影響煙葉品質的眾多因素中，除內在因素（基因型）外，還有栽培措施、調制技術以及生態(tài)環(huán)境等諸多外界因素［1］。產(chǎn)地是決定煙葉風格特征及品質形成的基礎，不同產(chǎn)地煙葉品質存在著較大區(qū)別，氣候條件的變化在很大程度上也影響著烤煙的質量［2-3］。氣候因素難以預測和改變，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量的重要因素［4-7］。關于煙葉化學成分與煙區(qū)氣候因素的關系，在全國多個地區(qū)已有研究。一些研究認為，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相關，雨濕因素與煙堿的積累呈極顯著正相關［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成分的關系，認為大田期降水量與煙葉氯含量呈顯著負相關；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成分與氣候因子的相關性不同。目前，關于信陽煙區(qū)不同葉位煙葉理化性質與氣候因子的相關性尚未見研究報道，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特征，并明確了烤煙大田期氣候因子與煙葉主要化學成分和物理特性的關系，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），對煙葉品質形成影響較大的氣象因子（溫度、濕度、降水和日照）進行分析。

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)進行統(tǒng)計分析，用SPSS 24軟件進行典型相關性分析。

2 結果與分析

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)較小（＜15%），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)計分析結果

2.2 信陽煙區(qū)煙葉的主要化學成分

對2010—2019年羅山縣煙葉主要化學成分的情況進行統(tǒng)計，結果如表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成分含量及比值的分析結果

2.3 信陽煙區(qū)氣象因素與煙葉物理特性的相關性

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］的相關性均未達到顯著水平；年積溫與上部葉（B2F）的葉片厚度（μm）呈顯著正相關（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，但與含梗率（%）呈顯著負相關；溫度、年積溫與中部葉（C3F）的阻燃時間（s）均呈顯著負相關。

表3 烤煙葉片物理特性與大田期氣象因子的相關性

2.4 信陽煙區(qū)氣象因素與煙葉物理特性的相關性

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性均未達到顯著性水平。在上部葉中，總糖、還原糖含量與日照時長整體上呈負相關，其中，總糖含量與4月日照時長呈顯著負相關；植物堿含量、鉀氯比與日照時長總體上呈正相關；淀粉含量、糖堿比和氮堿比與成熟期日照時長呈負相關，淀粉含量與9月累計日照時長具有顯著負相關性。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相關，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系數(shù)均達到了顯著水平。

表4 煙葉常規(guī)化學成分與日照時長的相關性

2.4.2 降水量 煙葉常規(guī)化學成分與降水量間的相關系數(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；糖堿比與5月總降水量均呈顯著負相關。在中部葉中，總糖含量與5月總降水量呈顯著負相關；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。

表5 煙葉常規(guī)化學成分與降水量的相關性

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

表6 煙葉常規(guī)化學成分與溫度的相關性

2.4.4 相對濕度 煙葉常規(guī)化學成分與濕度的相關性如表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；還原糖含量與7月濕度、總氮含量與5月濕度的正相關性均達到了顯著水平。在中部葉中，還原糖、總氮、淀粉、鉀含量與成熟期（7—9月）濕度均呈負相關；總糖含量與8月濕度、植物堿含量與7月濕度的正相關性均達到了顯著水平。

表7 煙葉常規(guī)化學成分與濕度的相關性

3 討論與小結

還原糖、植物堿、總氮含量和鉀氯比等指標是烤煙化學成分協(xié)調性的評價指標，是判斷煙葉品質的標準［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)較小；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?。豢緹煹囊圃云谝话阍?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，這有利于煙葉品質的形成。據(jù)報道煙草在采烤期間日照時長達到280～300 h時，有利于優(yōu)質煙葉生產(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到317.05 h，可以滿足優(yōu)質煙的生產(chǎn)要求。相關研究結果表明：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)物質的吸收；旺長期月降雨量需在100～200 mm才能促進烤煙的生長和干物質的積累；成熟期月降雨量約在100 mm時有利于優(yōu)質煙的形成；相對濕度在70%～80%有利于煙草生長［14-15］。羅山縣相應的氣象指標在適宜范圍內，能很好地滿足優(yōu)質煙株的生長和發(fā)育要求。

溫度、降水、光照等是影響煙葉風格特色形成的關鍵氣象因素，在烤煙的不同生育階段這些因素對煙葉質量特色的影響不同［8，16］。通過進行相關性分析，本研究認為：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，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相關，這可能與供試的烤煙品種不同有關。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相關，這與余建飛等［18］的研究結果一致；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性均未達到顯著水平。綜合分析認為，影響信陽煙區(qū)煙葉化學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。