江厚龍,馬紅輝,夏 茜,楊 超,王紅鋒
(1.重慶煙草科學(xué)研究所,重慶 400715;2.重慶市煙草專(zhuān)賣(mài)局(公司),重慶 400020)
煙草是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一,煙葉作為煙草栽培的目的產(chǎn)品,其質(zhì)量決定于品種、栽培和生態(tài)等因素[1-3]。生態(tài)條件是決定煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵因素,對(duì)煙葉質(zhì)量風(fēng)格的形成具有重要影響[3]。海拔高度是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)形成的各生態(tài)因子中極為重要的一個(gè),它的變化常導(dǎo)致溫度、濕度、光照、降水和大氣成分等因子的顯著變化,從而影響煙草的生長(zhǎng)發(fā)育特性,決定著煙葉的品質(zhì)特征及香氣風(fēng)格[4]。在同一地域,海拔高度對(duì)烤煙品質(zhì)的影響程度遠(yuǎn)大于土壤農(nóng)化及類(lèi)型[5-6],云南煙區(qū)的海拔高度是所有生態(tài)因子中對(duì)烤煙品質(zhì)的影響最大的一個(gè)[7]。
由于海拔高度影響著其他生態(tài)因子,進(jìn)而對(duì)煙葉品質(zhì)也產(chǎn)生了巨大的影響。簡(jiǎn)永興等[8]研究了不同海拔高度對(duì)煙葉總生物堿、煙堿、降煙堿、假木賊堿和新煙草堿等含量的影響表明,適當(dāng)提高烤煙種植的海拔高度可提高煙葉煙堿占總生物堿的百分率,降低降煙堿、新煙草堿及微量生物堿。也有學(xué)者研究顯示,隨著海拔高度的增加,烤煙葉片中苯甲醛、大馬酮等香氣物質(zhì)的含量明顯增加,茄尼酮和其他成分的含量減少,多酚和類(lèi)胡蘿卜素含量也隨海拔的升高增加[9]。胡國(guó)松等[10]在湖北利川煙區(qū)研究發(fā)現(xiàn),煙葉總氮和煙堿隨海拔高度增加而降低,煙葉還原糖和鉀含量隨海拔高度的提高而增加。陳傳孟等[6]在湖南郴州市研究表明,隨海拔升高(在一定范圍內(nèi)),還原糖、糖堿比、香氣量提高,煙堿、蛋白質(zhì)、總氮降低,主要化學(xué)成分更趨合理、協(xié)調(diào)。
在諸多前人研究中,未見(jiàn)重慶關(guān)于煙葉的化學(xué)成分及香吃味與海拔高度關(guān)系的報(bào)道。本研究對(duì)重慶具有代表性的煙區(qū)進(jìn)行取樣分析,旨在揭示重慶煙葉的內(nèi)在品質(zhì)及香吃味與海拔高度的關(guān)系,從而為重慶烤煙種植區(qū)劃和生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
1.試驗(yàn)方法與樣品采集
本研究于2008—2010年在重慶主要產(chǎn)煙縣的不同海拔區(qū)域選擇有代表性的樣點(diǎn),采集烤煙品種云煙87的煙葉烤后樣品共102個(gè),分別取X2F、C2F和B2F煙葉各3 kg,取樣時(shí)記錄樣點(diǎn)海拔高度數(shù)據(jù)。將不同部位的煙葉樣品根據(jù)不同海拔條件分為3個(gè)等級(jí)(≤800 m,800~1300 m和≥1300 m)進(jìn)行分析。
2.樣品分析
所有煙葉樣品屬性均由重慶市煙草公司測(cè)試中心測(cè)定。化學(xué)指標(biāo)用流動(dòng)分析儀測(cè)定;感官評(píng)吸指標(biāo)由川渝中煙、湖南中煙、上海集團(tuán)等評(píng)吸員按照YC/T138—1998《煙草及煙草制品感官評(píng)價(jià)方法》進(jìn)行評(píng)吸,評(píng)吸前將各樣品適當(dāng)回潮后抽去葉柄和主脈,煙葉經(jīng)切絲后卷制成單料煙,于溫度為22℃ ±2℃和相對(duì)濕度為60% ±5%的恒溫恒濕箱中平衡水分72 h后供評(píng)吸用。
(一)不同海拔高度對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響
烤煙的化學(xué)成分是煙葉內(nèi)在品質(zhì)的一類(lèi)重要指標(biāo),它直接或間接地影響著煙葉的外觀質(zhì)量、物理特性、安全性和評(píng)吸質(zhì)量。本研究分析了重慶煙區(qū)不同海拔條件下各部位煙葉的還原糖、總糖、煙堿、總氮、鉀、氯和磷等指標(biāo),結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 海拔高度對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響
結(jié)果顯示,不同部位煙葉的總糖和還原糖含量均呈現(xiàn)隨海拔高度的增加而增加,到一定海拔高度后又出現(xiàn)降低的趨勢(shì),海拔800~1300 m之間煙葉的總糖和還原糖含量與其他海拔間存在顯著差異。程亮等[11]的研究也顯示出一致的結(jié)果;李洪勛[12]研究了海拔高度對(duì)貴州烤煙化學(xué)成分的影響發(fā)現(xiàn),種植海拔高度與總糖、還原糖呈正相關(guān)。重慶煙區(qū)烤煙的還原糖和總糖含量均高于津巴布韋,其原因可能與煙葉田間成熟度和烘烤成熟度不夠有關(guān)。
烤煙的煙堿和總氮含量是其內(nèi)在質(zhì)量和感官質(zhì)量的主要影響因子,隨著煙堿和總氮含量的提高,煙葉的香氣增加,但含量過(guò)高時(shí)則煙葉刺激性增強(qiáng)[13]。本研究表明,各部位煙葉的煙堿和總氮含量均與海拔高度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,三部位煙葉的煙堿和總氮含量在三個(gè)海拔高度段間的差異較顯著(表 1),該結(jié)果與有關(guān)報(bào)道一致[8,12,14,15]。由表1可知,不同海拔條件下煙葉的煙堿和總氮含量均有隨部位的升高而增加的趨勢(shì),李東亮等[16]報(bào)道了相似的研究結(jié)論。除低于800m海拔外,其他海拔高度下的各部位煙葉的煙堿和總氮含量均在適宜范圍內(nèi)[17],且不同海拔、不同部位間煙葉的煙堿和總氮含量均存在較顯著差異。
鉀素對(duì)烤煙的外觀和內(nèi)在品質(zhì)均有良好影響,較高鉀含量有利于提高煙葉的品質(zhì)[18]。氯是煙草的一種必須微量元素,與煙葉的吸濕性和燃燒性有關(guān)[19,20]。研究發(fā)現(xiàn),重慶煙區(qū)烤煙各部位煙葉的氯含量在不同海拔間不存在顯著差異,并且在部位間差異也不大。鉀素含量則表現(xiàn)出與海拔高度有正相關(guān)關(guān)系,且不同海拔高度間存在差異較顯著;不同部位間鉀素含量表現(xiàn)為,中部葉最高,其次是下部葉,上部葉最低(表1)。簡(jiǎn)永興等[8]在湘西北研究云煙87與新K326的鉀含量與海拔的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn),這兩個(gè)品種煙葉的鉀含量與海拔高度間均呈正相關(guān)關(guān)系。
(二)不同海拔高度對(duì)烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)性的影響
煙葉化學(xué)成分間的協(xié)調(diào)性是煙葉質(zhì)量特征和香味風(fēng)格的物質(zhì)基礎(chǔ),也是卷煙對(duì)煙葉原料質(zhì)量要求重要指標(biāo)之一。煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性,是煙葉形成某種香味風(fēng)格時(shí)各類(lèi)物質(zhì)間的平衡性[21],是煙葉化學(xué)品質(zhì)的又一重要指標(biāo)。目前,學(xué)者們主要利用糖堿比、氮堿比、兩糖比(還原糖/總糖)和鉀氯比等4種指標(biāo)來(lái)構(gòu)建評(píng)價(jià)烤煙煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性體系[22]。重慶煙區(qū)煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 海拔高度對(duì)烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)性的影響
糖堿比是反映煙葉酸堿平衡的一個(gè)重要指標(biāo),一般認(rèn)為我國(guó)烤煙的糖堿比接近10為宜[23,24]。本研究表明,重慶煙區(qū)烤煙糖堿比有隨海拔高度的增加而提高的趨勢(shì),簡(jiǎn)永興等[25]也報(bào)道了類(lèi)似的研究結(jié)果。由表2可知,800m海拔以下煙區(qū)煙葉不能滿足優(yōu)質(zhì)煙葉對(duì)糖堿比的要求,其它海拔煙區(qū)煙葉能滿足或接近滿足要求。氮堿比是指總氮與煙堿的比值,它是衡量煙葉含氮化合物轉(zhuǎn)化情況的重要指標(biāo)之一,普遍認(rèn)為優(yōu)質(zhì)烤煙的氮堿比以1左右為宜[20]。本研究發(fā)現(xiàn),重慶地區(qū)煙葉基本滿足優(yōu)質(zhì)煙葉對(duì)氮堿比的要求,其比值有隨海拔高度的提高而增加的趨勢(shì),與陳傳孟等[6]在南嶺山區(qū)研究的結(jié)果一致。各部位煙葉在不同海拔高度間的氮堿比差異不大。鉀氯比是衡量烤煙燃燒性和持火力的重要指標(biāo),優(yōu)質(zhì)烤煙要求鉀氯比≥4.0[20,26]。重慶煙區(qū)煙葉的鉀氯比均能滿足優(yōu)質(zhì)烤煙的要求,并表現(xiàn)出隨海拔高度的增加而提高趨勢(shì)。烤煙中還原糖與總糖的含量之比值即為兩糖比,是衡量煙葉品質(zhì)的重要指標(biāo)。由表2可以看出,重慶煙區(qū)不同海拔高度烤煙的兩糖比不存在顯著差異,即海拔高度對(duì)該區(qū)域烤煙兩糖比影響不大。
(三)不同海拔高度對(duì)烤煙評(píng)吸質(zhì)量的影響
煙葉質(zhì)量是一個(gè)綜合性的概念,由包括外觀質(zhì)量、物理特性、化學(xué)成分、安全性和評(píng)吸質(zhì)量等各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的平衡協(xié)調(diào)程度決定[27]。目前,對(duì)煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果的最終檢驗(yàn)還是依賴(lài)于感官評(píng)吸[28],煙葉評(píng)吸質(zhì)量主要靠評(píng)吸專(zhuān)家通過(guò)感官評(píng)吸來(lái)衡量的。烤煙的感官評(píng)吸質(zhì)量主要通過(guò)7項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量,分別為煙氣的香氣質(zhì)、香氣量、刺激性、濃度、雜氣、余味和勁頭等[29]。見(jiàn)表3。

表3 海拔高度對(duì)烤煙感官評(píng)吸質(zhì)量的影響
本研究分析,重慶烤煙的香氣質(zhì)和香氣量的感官評(píng)吸得分以800~1300 m海拔范圍最高,且與其他兩個(gè)海拔段得分均存在顯著差異;800 m海拔以下的次之;1300 m海拔以上最低。800 m海拔以下煙葉的刺激性和勁頭的評(píng)吸較其他海拔高,并與其他兩海拔區(qū)段間存在顯著差異。雜氣、余味和濃度等3項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)吸得分在不同海拔高度間的差異不大。
從評(píng)吸總得分來(lái)看,800~1300 m海拔范圍內(nèi)煙葉的評(píng)吸得分最高,800 m海拔以下次之,1300 m海拔以上煙草的評(píng)吸得分最低。不同部位間比較顯示,中部葉評(píng)吸得分最高,其次為上部葉,下部葉得分最低。
1)海拔高度與化學(xué)成分的關(guān)系。重慶烤煙的總糖和還原糖含量總體呈隨海拔高度的增加先出現(xiàn)提高,而后又降低的趨勢(shì),最高值出現(xiàn)在800~1300m海拔范圍內(nèi)。煙堿和總氮含量與海拔高度均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。鉀素含量表現(xiàn)為隨海拔的升高而增加,且差異較顯著;鉀素含量在部位間表現(xiàn)為,中部葉最高,其次是下部葉,上部葉最低。海拔高度對(duì)煙葉中氯和磷含量沒(méi)有顯著影響,且在部位間差異也不大。
2)海拔高度與煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性關(guān)系。重慶煙區(qū)烤煙的糖堿比、氮堿比和鉀氯比基本能滿足優(yōu)質(zhì)煙葉的要求,均具有隨海拔高度增加而提高的趨勢(shì);兩糖比則在不同海拔不存在顯著差異。
3)海拔高度與煙葉評(píng)吸質(zhì)量的關(guān)系。重慶烤煙煙葉的香氣質(zhì)和香氣量的感官評(píng)吸得分以800~1300 m海拔范圍最高;煙葉的刺激性和勁頭的評(píng)吸得分以低于800 m海拔的最高,并與其他海拔區(qū)段間存在顯著差異;不同海拔高度間煙葉的雜氣、余味和濃度的評(píng)吸得分差異不大。評(píng)吸總得分顯示,評(píng)吸質(zhì)量最高值出現(xiàn)在800~1300 m海拔范圍內(nèi),其次為低于800 m海拔的烤煙,高于1300 m海拔的烤煙評(píng)吸分值最低。烤煙不同部位間煙葉評(píng)吸顯示,中部葉評(píng)吸得分最高,其次為上部葉,下部葉得分最低。
綜合以上分析,重慶烤煙的各化學(xué)成分含量最佳的區(qū)域出現(xiàn)在800~1300 m海拔范圍,且該區(qū)域內(nèi)烤煙的化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性較好,感官評(píng)吸得分值最高。因此,建議對(duì)重慶植煙區(qū)域做出適當(dāng)調(diào)整,大力發(fā)展800~1300 m海拔范圍內(nèi)的煙葉面積。
[1]左天覺(jué).煙草生產(chǎn)、生理與生物化學(xué)[M].上海:上海遠(yuǎn)東出版社,1993:10.
[2]許自成,劉國(guó)順,劉金海,等.銅山煙區(qū)生態(tài)因素和煙葉質(zhì)量特點(diǎn)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2005(7):1748.
[3]王欣,畢慶文,許自成,等.湖北煙區(qū)烤煙質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)及典型相關(guān)分析[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007(5):4.
[4]于建軍,王改麗,葉賢文,等.植煙地區(qū)海拔高度對(duì)煙葉品質(zhì)的影響研究進(jìn)展[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(1):38.
[5]穆彪,楊健松,李明海.黔北大婁山區(qū)海拔高度與烤煙煙葉香吃味的關(guān)系研究[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2003(4):148.
[6]陳傳孟,陳繼樹(shù),古堂生,等.南嶺山區(qū)不同海拔烤煙品質(zhì)研究[J].中國(guó)煙草科學(xué),1997(4):8.
[7]羅華元,馬劍雄,徐興陽(yáng),等.引進(jìn)美國(guó)烤煙品種對(duì)海拔高度的敏感性研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào),2010(2):50.
[8]簡(jiǎn)永興,董道竹,楊磊,等.種植海拔對(duì)烤煙生物堿組成的影響[J].煙草科技,2006(11):27.
[9]韓錦峰,劉維群,楊素勤,等.海拔高度對(duì)烤煙香氣物質(zhì)的影響[J].中國(guó)煙草,1993(3):18.
[10]胡國(guó)松,楊林波,魏巍,等.海拔高度、品種和某些栽培措施對(duì)烤煙香吃味的影響[J].中國(guó)煙草科學(xué),2000(3):9.
[11]程亮,畢慶文,許自成,等.湖北保康不同海拔高度生態(tài)因素對(duì)煙葉品質(zhì)的影響[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009(2):15.
[12]李洪勛.海拔高度對(duì)貴州烤煙化學(xué)成分的影響[J].生態(tài)環(huán)境,2008(3):1170.
[13]史宏志,張建勛.煙草生物堿[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2004:7-9.
[14]付亞麗,盧紅,尹建雄,等.云南烤煙煙堿、總氮和粗蛋白含量與種植海拔的相關(guān)性分析[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007(5):675.
[15]王世英,盧紅,楊驥.不同種植海拔高度對(duì)曲靖地區(qū)烤煙主要化學(xué)成分的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2007(1):45.
[16]李東亮,張水成,許自成.烤煙不同部位煙葉主要化學(xué)成分與葉長(zhǎng)的關(guān)系[J].作物學(xué)報(bào),2008(5):914.
[17]王瑞新.煙草化學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003.
[18]樸香蘭,安金花,南桂仙,等.煙葉含鉀量方面的主要研究進(jìn)展及研究方向[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(5):115.
[19]Broyer,Cadton,Johnson,et al.Chlorine a micronutrient element for higher plants [J].Plant Physiol,1954,29:526.
[20]劉國(guó)順.煙草栽培學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003.
[21]朱尊權(quán).從卷煙發(fā)展史看“中式卷煙”[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào),2004(2):l.
[22]楊春雷,胡永雄,陳國(guó)華,等.煙草簡(jiǎn)易型直播漂浮式育苗技術(shù)研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào),1997(4):53.
[23]肖協(xié)忠.煙草化學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,1997.
[24]閆克玉,王建民.河南烤煙評(píng)吸質(zhì)量與主要理化指標(biāo)的相關(guān)分析[J].煙草科技,2001(10):5.
[25]簡(jiǎn)永興,楊磊,陳亞.海拔高度對(duì)湘西北烤煙品質(zhì)的影響[J].作物雜志,2006(3):26.
[26]中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所.中國(guó)煙草栽培學(xué)[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2005.
[27]高家合,秦西云,譚仲夏,等.煙葉主要化學(xué)成分對(duì)評(píng)吸質(zhì)量的影響[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào),2004(6):497.
[28]李東亮.基于化學(xué)成分的煙草質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究與應(yīng)用[D].鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.
[29]楊虹琦,周冀衡,楊述元,等.不同產(chǎn)區(qū)烤煙中主要潛香型物質(zhì)對(duì)評(píng)吸質(zhì)量的影響研究[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005(1):11.