煙葉品質與生態環境的關系研究進展

摘要：外界生態環境條件是煙葉品質形成的主要影響因素。從生態環境方面描述了煙葉品質形成的主要影響因子及其研究進展，為推動和促進特色優質煙葉生產提供了理論依據。

關鍵詞：煙葉品質；生態環境；特色優質煙葉

中圖分類號：Ｓ５７２文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）09－1731-04

Research Progress in Tobacco Quality and Ecological Environment

ＬＩＵ Ｈｏｎｇ－ｅｎ１，ＸＵ Ａｎ－ｄｉｎｇ2，ＸＩＥ Ｈｕｉ－ｃｈｕａｎ3，ＤＡＩ Ｘｉａｎ－ｑｉａｎｇ４，ＭＡ Ｘｉａｏ２，ＹＡＮＧ Ｃｈａｏ２，ＹE Ｘｉｅ－ｆｅｎｇ５

（１． Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｈｅｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉｎａ；

2． Ｐｅｎｇｓｈｕｉ Ｃｏｕｎｔｙ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０９６００，Ｃｈｉｎａ； 3． Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００２３，Ｃｈｉｎａ；

４． Ｆｅｎｇｄｕ Ｃｏｕｎｔｙ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０８２００，Ｃｈｉｎａ； ５． Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ， Ｈｅｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｆ ｑｕａｌｉｔｙ． Ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｔｏ ｒｅｖｉｅｗ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｅｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｆ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｏｂａｃｃｏ ｑｕａｌｉｔｙ； ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ； ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｏｂａｃｃｏ

作物生長離不開光、溫、水、土等環境條件。煙草作為特殊的葉用經濟作物，為獲得其優良品質，煙草生產對光照、溫度、水分和土壤等環境條件具有一定的選擇性。優越的生態環境條件有利于優良煙葉品質的形成，因此，優越的生態環境條件就成為特色優質煙葉生產中的基本要求。下面從氣候、土壤以及土壤肥力特征等方面探討生態環境條件與煙葉品質形成的關系。

１氣候

烤煙適應性廣，能夠在不同自然條件下生長，但不同氣候條件下煙葉的質量并不相同，能夠生產優質煙葉的氣候條件非常有限。張錫玉等［１］就湖南主栽品種和新引進品種的生長發育規律及其與所需光、溫、水量的關系研究發現，全生育期和大田生育期煙草所需光、溫、水量有季節、年際、地域性變化，其中，季節變化＞地域變化＞年際變化。烤煙具有感光和感溫性，日平均氣溫８℃可作為烤煙生物學的起點溫度，８℃的有效積溫可作為烤煙種植區劃的熱量指標。春煙和夏煙的播期和移栽期要因地制宜，同地域同品種同季栽培，生育期和所需的光照、溫度、水分變化幅度小，相對穩定，可以準確預測。利用１９５３～１９９３年全國烤煙生產的相關資料，將全國視為一個大區，研究高、低產值年份的烤煙產值與產量及上中等煙比重之間的關系。結果表明：高產值年份每公頃烤煙平均產量１ ６０８．７５ ｋｇ，上中等煙占４９．７７％，氣象產值、產量和上中等煙氣象比重分別占實際產值、產量和上中等煙比重的１７．９２％、１１．２４％和３．９２％。由于氣象條件有利于單產增加和上中等煙比重的提高，其增加產值分別占氣象產值的４９．７１％和５０．２９％；低產值年份每公頃烤煙平均產值１ ５２４．９０元，產量１ ０７５．７1 ｋｇ，上中等煙比重４２．５６％，氣象產值、產量和上中等煙氣象比重的絕對值分別占實際產值、產量和上中等煙比重的２９．９７％、１８．６９％和２．８７％。由于氣象條件不利，使單產減少和上中等煙比重降低而減少的產值分別占氣象產值的５２．９１％和４７．０９％［２］。

煙葉質量與海拔高度呈極顯著相關，海拔高度是影響煙葉質量的首要因子。研究表明，煙葉煙堿和總氮含量隨海拔的升高而降低，海拔高度９００～

１ １００ ｍ地區煙葉化學成分比例較協調，品質較佳，而煙葉外觀質量、內在品質及色香味總評分則隨海拔的升高而降低。海拔高度１ ３００ ｍ以上的地區需采取相應的技術措施才能保證獲得優質煙葉［３］。通過對陜南煙區煙葉樣品的化學成分和內在質量與取樣點的氣溫、降水、日照等氣候因子進行線性相關統計分析，得出煙葉質量與氣候因子之間的回歸方程。結果表明，烤煙質量與大田期的平均氣溫及日平均氣溫（≥２０℃）持續日數的關系最為密切，且大田期的降水量和日照時數也是不可忽視的氣象條件［４］。同時，李琦［５］研究了不利氣候變化對烤煙生產的影響，結果表明，厄爾尼諾事件對安徽省氣候及烤煙生產的影響較大。在厄爾尼諾發生當年該省烤煙生產大多減產，次年增產可能性較大，上中等煙比重在厄爾尼諾發生當年提高、次年降低的可能性較大。基于氣候因子對烤煙生產的重要影響，在烤煙種植區劃中，氣候因子也成為不可缺少的部分。羅戰勇等［６］在調查和分析廣東省煙葉產區氣象資料和土壤化學成分的基礎上，對各煙葉產區、不同烤煙品種的煙葉質量進行區劃，將廣東省煙葉產區劃分為３個生態煙區：南雄、始興、五華生態煙區，樂昌、乳源生態煙區和粵東生態煙區。唐遠駒［７］采用溫度最高月（７月）平均氣溫、大于等于２０℃的持續日數以及７、８月平均降雨量等３項指標把貴州煙區分為黔東、黔北最適宜氣候區，黔南適宜氣候區，黔西、黔西南次適宜氣候區和黔西北不適宜氣候區。寧金明［８］根據廣西烤煙與氣候的關系研究發現，廣西中、南亞熱帶季風氣候與復雜的地理環境相結合，形成類型眾多的地方性氣候和小氣候環境，具有生產不同品質類型煙葉的氣候資源優勢，可將廣西劃為四大煙葉產區，分別為桂東北煙區、桂西煙區、桂西北煙區和桂南煙區。

２土壤

煙草可以在不同類型土壤上種植，但不同類型土壤生產的煙葉品質存在明顯差異。選擇適宜的土壤是煙草栽培中獲得優質煙葉的重要環節。

２．１土壤質地

土壤質地是土壤穩定的自然屬性，反映母質來源及成土過程的某些特征，對土壤肥力有很大的影響［９］。土壤質地對植煙土壤的肥力、水分、通透性、導熱性及微生物活動狀況等都起著決定性的作用，與烤煙質量的形成具有密切關系。

研究表明，對烤煙質量形成影響最大的因素，不是土壤的化學組成特性，而是土壤的機械組成和物理性能。曾群望等［１０］發現，煙葉煙堿含量與植煙土壤漬水率呈極顯著負相關，而與土壤水容量即持水曲線（土壤容積含水量／土壤水吸力）呈正相關趨勢。

不同煙草品種的生物學特性及耕作栽培的要求不同，其對土壤質地的要求也不同。美國學者研究發現，煙堿含量低、化學成分協調性較差的煙草品種，種植在雨量比沿海平原少的皮德蒙特地區黏重土壤上時，煙葉品質會有很大改善。沙壤土和壤沙土是最適宜烤煙種植的土壤，這兩類土壤表土層厚度２５～３５ ｃｍ，底土層呈黏性、黃色至紅色、排水性良好。沙性再強一點的土壤因持水能力差、養分易淋溶損失，所產煙葉質量差、產量低；更黏一點的土壤，如黏壤土和黏土通常能獲得高產，但其氮素水平往往過高，質量反而受影響［１１］。可見，土壤質地對烤煙生長及煙葉品質具有重要的影響，但結論不盡一致，其可能與土壤所處的地形地貌有一定的關系。例如，在山坡黏質土或夾有沙礫的黏質土上能夠生產品質較好的煙葉［１２］。

２．２土壤水分

土壤水分是烤煙生長發育生理需水和生態需水的主要來源［１１］。土壤營養物質只有在適宜的水分條件下才能分解、釋放、遷移和供給煙株吸收和利用［１２］。

烤煙對土壤水分要求比較嚴格，水分不足和漬水都會嚴重影響烤煙生長。水分不足時，不僅降低土壤向烤煙供水的能力，而且影響營養元素向烤煙根表的遷移，使烤煙田有效態養分減少，烤煙生長發育受阻［１３］，致使葉片變小增厚，組織緊密，葉脈粗糙，單位葉面積重量增大，煙葉含氮量和含氮化合物如蛋白質、煙堿等含量增高，糖類物質含量下降，煙味辛辣，吃味不良，品質欠佳。相反，水分過多或漬水時，烤煙根系缺氧受損，使養分和水分吸收受阻，葉片萎蔫甚至死亡，煙葉組織疏松，葉片大而薄，顏色淺，油分少，彈性差，烤后的煙香氣不足，吃味平淡。

在煙草各個生育階段對土壤水分的要求常用田間土壤相對含水量來表示。在煙葉生長階段，伸根期應適當控制水分，保持土壤相對含水量在６０％左右，促使煙株根系向縱深處發展；旺長期要有充足的水分供應，保持土壤相對含水量在８０％左右，以滿足煙株旺長對水分的需要；成熟期也應適當控水，保持土壤相對含水量在６０％左右，促進煙葉香氣物質的合成，使煙葉適時落黃成熟［１４］。土壤水分不但與煙葉品質形成有直接關系，同時與土壤有效養分利用率也有密切的聯系。顏麗等［１５］研究認為，土壤濕度是保證土壤中鉀素向煙草根系運動的必要條件，煙株吸鉀高峰期的土壤含水量是限制煙株吸鉀和煙葉含鉀量的主要因子之一。在煙株吸鉀和生長高峰期，保持適宜的土壤濕度，不但能促進煙葉生長，還能提高煙葉含鉀量。土壤水分含量與土壤通透性也有緊密的關系。土壤水分過多，阻礙空氣交換，削弱根系的呼吸和吸肥、吸水能力，導致根系吸收養分和水分的功能降低，使煙株生長受到抑制，產量與質量降低。長期生長在土壤溶液濃度較大的煙葉則含氮量增高，評吸吃味辛辣［１２］。同時，土壤水分含量還影響土壤微生物活動及氧化還原狀態。土壤氧化還原電位高，表示土壤通氣良好，固體、液體、氣體三者的比例合理，氧化態物質含量高，土壤處于氧化狀態。一般來說，水田與旱地的氧化還原電位相差較大，旱地土壤的氧化還原電位在４００～７００ ｍＶ之間，但對于煙草還未提出適宜的指標。

２．３土壤肥力特征

２．３．１土壤有機質土壤有機質是土壤肥力的關鍵與核心，其含量對土壤物理、化學和生物學特性影響很大［１６，１７］，土壤有機質含量高低是土壤肥力高低的重要指標。土壤有機質含量過高或過低對煙草產量和質量均產生一定的影響。對１９８３年全國煙草種植區劃土壤取樣分析的結果表明，我國植煙土壤有機質平均含量為１．５６％，與世界其他產煙國相比，我國土壤有機質含量偏低，且各省份土壤有機質含量差異明顯。美國植煙土壤有機質含量一般為２．０％～２．５％，而我國各省（區、市）土壤有機質平均含量超過２．５％的僅有黑龍江，２．０％～２．５％的有貴州、湖南和四川，１．５％～２．０％的有云南、吉林、江西、福建和廣西，１．０％～１．５％的有遼寧、廣東、湖北和陜西，低于１．０％的有安徽、河南和山東。可見，我國植煙土壤有機質含量偏低的現象不容忽視。對烤煙而言，土壤有機質含量過高，煙葉后期貪青晚熟，不容易正常落黃，甚至出現“黑暴”。且烘烤后煙葉主脈粗，葉片過厚，煙堿及蛋白質含量過高，色澤差，刺激性大，品質較差。國內一般認為，植煙土壤有機質含量以１０．０～２０．０ ｇ／ｋｇ為宜，南方多雨區以１５．０～３０．０ ｇ／ｋｇ為宜［１４］，若土壤有機質含量過低，則所產烤煙香氣不足。

２．３．２土壤ｐＨ值土壤ｐＨ值對烤煙生長發育具有直接和間接兩方面的作用。直接作用表現為ｐＨ值過高（大于９．０）或過低（小于４．０）時對煙草根部有損害，影響根部對水分和養分的吸收和利用；間接作用表現在ｐＨ值制約營養元素有效態的形成及其在土壤溶液中的濃度［１８，１９］。為查明三明煙區土壤的主要障礙因子，對該煙區１１個縣２６８個土壤樣品的ｐＨ值和有效養分含量進行了測定。結果表明，三明煙區植煙土壤ｐＨ值為４．６～７．５，中強酸性土壤占所調查土壤總樣品數的８９．５５％。土壤ｐＨ值與堿解Ｎ、速效Ｋ、交換性Ｃａ、交換性Ｍｇ、有效Ｚｎ、水溶性Ｂ和活性Ｍｎ具有顯著的相關性。三明煙區土壤Ｃａ、Ｍｇ、Ｂ含量較低，這與土壤酸度過大有直接關系［２０］。烤煙對土壤酸堿度適應性極強，在ｐＨ值３．５～９．０的土壤上，烤煙均能正常生長，但烤煙品質卻是在一定ｐＨ值范圍內達到最好。世界各國推薦的烤煙生長最適ｐＨ值范圍為５．５～６．０［１８］。結合我國植煙土壤的研究結果，當ｐＨ值達７．５時，仍能生產出品質優良的烤煙，但當ｐＨ值繼續升高時，煙葉雜氣、刺激性、香氣等評吸質量都會降低。酸性植煙土壤（ｐＨ值為５．０）施用適量石灰可促進烤煙生長發育、提高烤煙產量和品質，一般土壤ｐＨ值宜調節在６．６以下。在煙草實際生產中，由于不同地區土壤酸度不同，應因地制宜確定適宜的石灰施用量，以取得最佳的植煙經濟效益［２１］。

２．３．３土壤養分氮是影響煙株生長和發育以及煙葉品質的最重要元素［２２］。其中，硝態氮對煙株的作用比銨態氮好。當供應硝態氮源時，煙株干物質含量高，煙葉總氮量、蛋白質、煙堿等均較低，但糖和淀粉含量則較高，燃燒性也好。而在銨態氮溶液中，煙株鉀離子吸收量很低，容易產生缺鉀癥。同時，在銨態氮溶液中，煙株對氮的吸收量增加，煙葉燃燒性有所降低，但是銨態氮能促進煙葉芳香族揮發油的形成和氮化合物的代謝，使葉片葉綠素含量、蛋白質、煙堿含量增加，糖類含量降低，因此這兩種氮源需配合使用［２３］。北方煙區土壤堿解氮含量為４０～６０ ｍｇ／ｋｇ，烤煙品質較好。總的來說，氮素不足，煙葉質量輕，煙堿含量低，香氣差，刺激性不夠，勁頭不足。氮素由不足到適當再到過量的過程中，煙葉顏色由淺黃色向黃色、橘黃色、棕色過渡。當氮素過多時，易引發各種葉面病害，煙葉成熟期推遲，煙堿含量過高，刺激性和勁頭過大，香氣變差。巨曉棠等［２４］采用田間試驗和土壤原位培養法在貴州鳳岡和金沙研究了土壤后期供氮對烤煙產量及品質的影響。結果表明，在相同施氮量條件下，由于鳳岡試驗點土壤后期氮素礦化量遠高于金沙試驗點，在煙株生長后期（７～１６周），前者土壤氮素凈礦化量（５６ ｋｇ／ｈｍ２）幾乎相當于后者（３０ ｋｇ／ｈｍ２）的２倍，造成前者煙葉產量和產值遠低于后者，但前者上部煙葉中的煙堿濃度遠高于后者，且均超過了３．５％的適宜標準。鳳岡試驗點在移栽后５周土壤ＮＨ４－Ｎ利ＮＯ３－Ｎ被大量消耗的情況下，煙株后期吸收的氮素主要來自于土壤氮素礦化，后期土壤氮素礦化量對煙葉品質起著至關重要的作用。

北方煙區速效磷含量為５～１５ ｍｇ／ｋｇ，烤煙品質較好。一般認為，磷可以改善烤煙顏色，且與糖含量呈正相關［２５－２７］。磷作為煙草最重要的元素之一，能夠參與烤煙體內的各種化學和生物化學過程，對煙葉香吃味間接影響也較大。

北方煙區速效鉀含量為１２０～２００ ｍｇ／ｋｇ，烤煙品質較好。我國植煙土壤含鉀量由南至北是逐漸升高的。近年來，隨著我國農業糧食產量和復種指數的不斷提高，我國農田土壤缺鉀面積越來越大。對烤煙而言，鉀除影響產量外，還能顯著改善其品質，當有效鉀含量高時，煙葉更加柔軟，彈性更好。研究表明，當鉀增多時，會降低煙草煙堿和總生物堿含量，蛋白質含量也有所降低。鉀對烤煙品質最明顯、最直觀的作用體現在對燃燒性的影響，即持續燃燒時間和燃燒溫度。燃燒溫度差異會導致煙氣產物改變，對改善煙草吸食品質具有積極意義。大部分地區煙葉香吃味與煙葉鉀含量呈正相關。

煙草是忌氯作物。當土壤氯含量過高時，煙葉吸濕性大，煙葉燃燒能力下降，含氯量過高會導致熄火。但少量氯可提高煙葉產量，改善某些品質因素如顏色、水分含量、彈性、燃燒性以及煙葉的儲藏質量等［２８］。對我國植煙土壤氯含量的分析表明，土壤氯含量為４２ ｍｇ／ｋｇ可作為植煙土壤的氯含量上限，但土壤氯含量并不是越低越好。

４小結

煙葉質量主要是在田間環境條件下形成的，在相同的農業技術措施下，不同的自然環境條件導致煙株生長發育以及產量、品質具有明顯差異。這種差異不但在年份間表現明顯，相同年份不同地域間也不例外。這種年份、地域間的差異雖然受烤煙品種、栽培技術的制約，但外部生態環境條件也是其重要的影響因素，因而形成不同產煙區特有的煙葉質量特色。充分認識煙葉質量與生態環境的關系，對烤煙產區的合理區劃和布局，對特色優質煙葉生產的可持續發展有著重要意義。

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