四川省烤煙主要化學成分特征分析

陳向東，董建新，梁洪波*，楊永發，雷 強，吳純奎，伍仁軍，李 霞，覃克炳，張隆偉，吳元華，周 翔，王正旭

(1.農業部煙草類作物質量控制重點開放實驗室，中國農業科學院煙草研究所，青島 266101；2.中國農業科學院研究生院，北京 100081；3.中國煙草總公司四川省公司，成都 610000；4.湖北省煙草公司宜昌市公司，湖北 宜昌 443000)

四川省位于東經 97o21′～108o31′、北緯 26o31′～34o19′，地處亞熱帶，由于受大氣環流、地貌輪廓與季風進退等綜合因素影響，區域氣候特征差異較為明顯，土壤類型呈現水平與垂直分布多樣性的特點。

四川省種植煙葉歷史悠久，具備生產優質烤煙、白肋煙、曬煙、香料煙的良好生態環境條件。就烤煙來說，目前已形成涼山、攀枝花、瀘州、宜賓和廣元 5個穩定且具有較大生產規模的烤煙產區，是全國最具發展前景的產地之一。目前四川省植煙面積為12.2萬hm2，煙葉產量在17.5萬t以上，是我國第三大煙葉種植省份。根據《中國煙草種植區劃》劃分，四川煙區屬于西南煙草種植區的滇東北黔西北川南高原山地烤煙區和川西南山地烤煙區[1]。植煙區地理位置均位于盆地邊緣山區，以山地為主，地形變化大，氣候多樣，土壤類型多種多樣，為多種類型煙葉的生長及其優良品質的形成奠定了良好的基礎[2]。筆者對四川煙區烤煙煙葉主要化學成分進行了相關研究與分析，以期為四川省煙草種植區劃提供依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集及檢測

2007年收集四川省宣漢、達縣、德昌、珙縣、會東、會理、劍閣、筠連、米易、冕寧、普格、仁和、旺蒼、西昌、興文、敘永、鹽源、越西、屏山，元壩、古藺、鹽邊共計22個縣（市、區）的190份C3F等級煙葉初烤樣品。采樣點選擇在能代表當地煙葉生產水平的地點，品種為當地主栽品種。

1.2 檢測指標

煙葉化學成分檢測指標共計6項：總糖、還原糖、總氮、總植物堿、鉀、氯。分別按照煙草行業標準[3-7]進行測定。

煙葉感官品質鑒定由四川省煙草專賣局質監站組織專家進行評吸測定，鑒定指標包括勁頭、濃度、香氣質、香氣量、余味、雜氣、刺激性、甜度、得分9項。

1.3 統計分析

采用SAS 9.0軟件包、SPSS13.0軟件包進行描述性統計分析和聚類分析。

2 結 果

2.1 四川省C3F等級烤煙主要化學成分

2007年四川煙區烤煙煙葉化學成分見表1。據《中國煙葉質量白皮書（2003—2007年）》統計：2003—2007年我國烤煙主產區中部煙葉的煙葉化學成分變化范圍為：還原糖21.83%～26.28%，平均值為24.06%；總植物堿0.81%～5.10%，平均值為2.50%；鉀1.80%～2.11%，平均值為1.98%；氮堿比0.77～0.93，平均值為0.86；糖堿比8.54～12.40，平均值為10.47[9]。從表1中可以看出，四川省2007年C3F等級烤煙主要化學成分中，還原糖、總糖、蛋白質平均值含量較高，總植物堿、總氮、鉀含量平均值均在適宜值范圍內，氯含量平均值較低，糖堿比、施木克值處于優質烤煙適宜值范圍內，說明四川省煙葉總體來說協調性比較好。

表1 2007年四川煙區烤煙煙葉化學成分Table 1 Chemical components of flue-cured tobacco leaf in Sichuan，2007

由于四川省煙葉生產區域分布較廣，各地區氣候條件差異較大、土壤類型多種多樣、各煙區海拔跨度較大造成了幾乎所有指標變化范圍都較大，還原糖、總糖、總植物堿最大值和最小值相差3倍左右，總氮、蛋白質、氮堿比最大值和最小值相差2.5倍左右，鉀、糖堿比、施木克值最大值和最小值相差6倍左右，氯最大值和最小值相差30倍左右。各化學成分都存在較大的變異，鉀氯比、氯的變異系數比較大，分別為79.3%、78.26%，總氮的變異系數最小(14.14%)，總體趨勢為：鉀氯比＞氯＞糖堿比＞鉀＞施木克值＞總植物堿＞總糖＞氮堿比＞還原糖＞蛋白質＞總氮。還原糖、總糖、總植物堿、總氮、蛋白質的偏度系數和峰度系數的絕對值都比較小，說明煙葉樣品中上面幾種煙葉化學成分的數據分布比較對稱，測量中心點周圍觀測值的擴展性較小，接近正態分布；鉀的偏度系數和峰度系數絕對值較大，說明煙葉樣品數據分布不是太對稱，測量中心點周圍觀測值的擴展性較大，近似服從正態分布；氯屬于右偏的偏態分布[10]。

2.2 四川煙區C3F等級烤煙化學成分的聚類分析

2.2.1 2007年四川 C3F等級烤煙主要化學成分聚類分析 利用SAS9.0軟件包按centroid linkage法[11]對 2007年各植煙縣（市、區）C3F等級烤煙進行了聚類分析。圖1可以看出，四川省22個縣（市、區）可分為5類，第1類包括達縣、筠連、敘永、屏山、珙縣、興文、元壩、古藺共 9個縣（市）；第2類只包括旺蒼1個縣；第3類包括宣漢1個縣；第4類包括德昌、鹽邊、普格、冕寧、仁和、越西、西昌、會理共計8個縣（市、區）；第5類包括會東、米易、鹽源共計3個縣。

2.2.2 各類型煙葉的主要特征 各類煙區煙葉化學成分變異系數列于表2。

圖1 2007年四川煙區烤煙煙葉化學成分聚類分析Fig.1 Cluster analysis of chemical components of flue-cured tobacco leaf in Sichuan，2007

第1類煙區：中糖中堿中鉀高氯區，煙葉總糖、總植物堿、總氮中等，氯含量較高，還原糖、蛋白質、鉀含量中等，糖堿比、施木克值、氮堿比在適宜范圍內，氯、鉀氯比變異系數較大。

第2類煙區：低糖低堿低鉀高氯區，煙葉還原糖、總糖、總植物堿、總氮、蛋白質、鉀含量相對較低，氯含量較高，糖堿比、氮堿比較高，施木克值在適宜范圍內，鉀氯比較小，氯、鉀氯比變異系數較大。

第3類煙區：低糖高堿高鉀低氯區，煙葉還原糖、總糖含量比較低，總植物堿、總氮、蛋白質、鉀含量都比較高，氯的含量很低，糖堿比、施木克值、氮堿比處于適宜范圍內，鉀氯比較大，氯的變異系數較大。

第4類煙區：高糖中堿中鉀中氯區，煙葉還原糖、總糖含量高，總植物堿、總氮、蛋白質含量較低，鉀、氯含量中等，糖堿比、施木克值、氮堿比都高于適宜范圍，鉀氯比適中。氯的變異系數大。

第5類煙區：高糖中堿中鉀中氯區，煙葉還原糖、總糖含量高、總植物堿、總氮、蛋白質、鉀、氯含量中等，糖堿比、施木克值、氮堿比稍大，氯的變異系數較大。

表2 各類型煙區煙葉化學成分的平均數、變異系數和差異性顯著檢驗(DUNCAN法α＝0.05)Table 2 Mean, CV% and significant level of chemical components of flue-cured tobacco leaves in Sichuan

方差分析表明，各類間還原糖、總糖、總植物堿、總氮、蛋白質、鉀、氯、糖堿比、施木克值、鉀氯比都達到了極顯著差異，氮堿比達到了顯著性差異。由表2可以得出，1類和2類之間還原糖、總糖、總植物堿有顯著性差異，其他化學成分之間差異性不顯著；1類和3類之間還原糖、總糖、總氮、蛋白質、鉀、糖堿比、施木克值、鉀氯比都有顯著性差異，其他煙葉化學成分沒有達到顯著性差異；1類和4類之間還原糖、總糖、糖堿比、施木克值有顯著性差異，其他煙葉化學成分差異性不顯著；1類和5類之間總糖、施木克值達到了顯著性差異，其他煙葉化學成分沒有達到顯著性差異；2類和3類之間總糖、總植物堿、總氮、蛋白質、鉀、氯、糖堿比、施木克值、鉀氯比達到了顯著性差異，還原糖、氮堿比沒有達到顯著性差異；2類和4類之間：還原糖、總糖、鉀、氯、糖堿比、施木克值、鉀氯比達到了顯著性差異，其他化學成分差異性不顯著；2類和5類之間還原糖、總糖、氯、施木克值達到了顯著性差異，其他化學成分在類間差異性不顯著；3類和4類之間還原糖、總糖、總植物堿、總氮、蛋白質、鉀、糖堿比、施木克值、鉀氯比達到了顯著性差異，氯、氮堿比差異性沒有達到顯著性；3類和5類之間還原糖、總糖、總氮、蛋白質、鉀、糖堿比、施木克值、鉀氯比達到了顯著性差異，其他化學成分在兩類間沒有達到顯著差異性；4類和5類之間只有還原糖達到了顯著水平差異，其他化學成分沒有達到顯著差異性。

由表3和表4可以看出，第1類煙區香型從中偏清到中間型過渡，以中間型為主；第2類、第3類煙區煙葉香型均為中間型；第4類和第5類煙區煙葉香型包含中間型、中偏清、清偏中和清香型，以中偏清和清偏中類型為主。

由表5可以看出，各類型煙區煙葉評吸指標的變異系數都比較低。從各類型煙區評吸得分均值來看，5類煙區由高到低的順序為：4類≈5類＞1類＞2類＞3類。第4類區域和第5類區域評吸質量較好，主要是總植物堿含量適中，糖分含量較高的原因；第1類和第2類區域雖然總植物堿含量較為適宜，但糖含量較低；第3類區域由于總植物堿含量較高而糖分含量較低，化學成分協調性稍差，總體評吸質量較差。

表3 2004—2007年各類型煙區煙葉香型Table 3 Aroma of smoking quality of tobacco leaves of all districts in Sichuan in 2004-2007

表4 2004、2006年第4類和第5類煙區煙葉香型Table 4 Aroma of smoking quality of tobacco leaves of the forth and fifth districts in Sichuan in the year of 2004 and 2006

3 討 論

從各類型煙區所生產的煙葉化學成分及評吸得分來看，以第4類和第5類煙區所生產的煙葉質量較好，其地理位置位于四川西南山地區，主要包括涼山和攀枝花兩市。該地區生產的煙葉糖分高，煙葉總植物堿、總氮含量中等，煙葉協調性較好，但氯含量變異較大，應著重改進土壤狀況，穩定煙葉氯的含量，提升煙葉品質。該地區為四川省烤煙主要種植區，應大力發展優質烤煙的生產，提高烤煙煙葉質量。第2類、第3類煙區位于旺蒼縣和宣漢縣，煙葉評吸得分較低，應著重提高煙葉糖含量，降低煙堿含量，穩定鉀和氯的含量，提高煙葉協調性，具體應改善土壤品質，結合當地生態條件，改進栽培措施，以提高煙葉品質，積極促進四川省烤煙煙葉的總體平衡發展[12-16]。

影響烤煙煙葉主要化學成分的因素有很多，比如品種、年份、生態條件、栽培措施等[17-24]，筆者只采用了2007年四川煙區烤煙的主要化學成分進行概括性分析，因此還有待于從其他方面作進一步的研究和探討。

4 小 結

4.1 四川煙區烤煙主要化學成分比較協調，但各化學成分變異系數較大

四川煙區還原糖、總糖、蛋白質含量較高，均值分別為25.04%、29.57%、9.32%。總植物堿、總氮、鉀含量較為適宜，分別為2.44%、1.91%、1.78%。糖堿比為11.04，施木克值為3.28，均處于優質烤煙適宜值范圍內，說明煙葉協調性比較好。各化學成分指標間都存在較大的變異，鉀氯比、氯的變異系數比較大，分別為79.3%、78.26%，總氮的變異系數最小。由于各煙區生態條件的差異，各化學成分指標變化范圍較大，還原糖、總糖、總植物堿最大值和最小值相差3倍左右，總氮、蛋白質、氮堿比最大值和最小值相差2.5倍左右，鉀、糖堿比、施木克值最大值和最小值相差6倍左右，氯最大值和最小值相差30倍左右。

4.2 四川煙區主要化學成分分為5類，各類型化學成分有差異

把2007年四川煙區C3F等級烤煙主要化學成分匯總后進行聚類分析，分為5類，第1類包括達縣、筠連、敘永、屏山、珙縣、興文、元壩、古藺共9個縣（市）；第2類只包括旺蒼1個縣；第3類包括宣漢1個縣；第4類包括德昌、鹽邊、普格、冕寧、仁和、越西、西昌、會理共計8個縣（市、區）；第五類包括會東、米易、鹽源共計3個縣。第1類位于四川盆地南緣山地區以及達縣和元壩區，屬于中糖中堿中鉀高氯區；第2類位于旺蒼縣，屬于低糖低堿低鉀高氯區；第3類位于宣漢縣，屬于低糖高堿高鉀低氯區；第4類和第5類位于四川西南山地區，主要包括涼山和攀枝花兩市，屬于高糖中堿中鉀中氯區。從各類間的煙葉化學成分來看，以第4和5類較為協調，第3類協調性稍差。

4.3 四川5類煙區評吸質量差異明顯

5類煙區煙葉感官質量總得分第4類和第5類相近，由高到低順序依次為：4類≈5類＞1類＞2類＞3類。

4.4 四川5類煙區香型具有不同特點

第1類煙區位于四川盆地南緣山地區以及達縣和元壩區，香型從中偏清到中間型過渡，以中間型為主；第2類、第3類煙區位于旺蒼縣和宣漢縣，煙葉香型均為中間型；第4類煙區和第5類煙區位于四川西南山地區，主要包括涼山和攀枝花兩市，第4類煙區煙葉香型包含中間型、中偏清和清偏中，以中偏清為主；第5類煙區煙葉香型以清偏中和中偏清為主。

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