楊園園,史宏志*,楊軍杰,丁麗芳,楊旭霞,曹曉濤
(1.河南農業大學煙草學院,鄭州 450002;2.許昌市煙草公司襄城縣分公司,河南 許昌 461700)
基于移栽期的氣候指標對煙葉品質風格的影響
楊園園1,史宏志1*,楊軍杰1,丁麗芳2,楊旭霞2,曹曉濤2
(1.河南農業大學煙草學院,鄭州 450002;2.許昌市煙草公司襄城縣分公司,河南 許昌 461700)
為明確優質煙葉生產氣候指標,探索濃香型風格成因,通過調整移栽期,改變煙葉不同生育階段氣候配置,并評價了煙葉風格品質。結果表明,調整移栽期對各氣候指標影響較大,以日均氣溫變化最突出;煙葉濃香型風格也隨移栽期推遲減弱,表現出正甜香。根據最佳移栽期煙葉對光、溫等氣候條件的需要,最佳移栽在4月底至5月上旬,典型濃香型煙葉第7 片葉、第 13 片葉、第 19 片葉發育期間所需有效積溫為 900~1200 ℃/d 左右,日平均溫度為 24.5~27.5 ℃,氣溫日較差為10.0~12.5 ℃,光照時數為 135 h 左右;伸根期、旺長期和成熟期分別需要日照時數在 350、400 和 550 h 左右,日均氣溫分別為 21~23.5 ℃、26.6 ℃和 27 ℃左右,氣溫日較差伸根期和旺長期 13.0 ℃,成熟期 9.0 ℃左右,有效積溫伸根期 350 ℃/d,旺長期 550 ℃/d,成熟期 900 ℃/d。
烤煙;濃香型;移栽期;葉位;生育期;氣候指標
生態條件是影響煙葉生長發育和產質量形成的重要因素[1-2]。充足的光照、豐富而適宜的熱量以及時段分配合理的降雨是生產出特色優質煙葉的重要條件[3-4]。在諸多生態因素中,光、溫、水等氣候因素是造成煙葉質量風格差異的主要生態學外因[5-8]。因此,研究氣候條件對煙葉風格及優質煙葉生產有重要意義。陸永恒[9]研究表明,烤煙在 10~35 ℃都能生長,但最適宜溫度是 25~28 ℃;從移栽到成熟大于 10 ℃的活動積溫為 2200~2600 ℃[10];大田期日照時數在 200 h 以上[11]。烤煙大田期耗水約 5010 m3/hm2,約 500 mm 的降雨量[12-14]。胡鐘勝等[15]對楚雄煙區氣候煙葉的研究表明,成熟期溫度 19.8 ℃,大田日照時數超過 500 h,煙葉表現為典型的清香型。而唐莉娜等[16]的研究也表明,在福建煙區,隨著移栽期的推遲,上部煙葉從清香型向濃透清、濃香轉變。這些研究多集中于煙葉整個生長發育過程或者某一生長時期需要的光溫水條件,以及某個地區的綜合生態條件對煙葉化學成分的影響,而對不同部位煙葉從出苗到成熟采收需要的氣候條件及與品質指標的關系研究較少[17-18]。河南豫中是典型的濃香型煙葉產區,深入研究優質濃香型煙葉形成的氣候指標對提升煙葉質量和彰顯濃香型特色十分重要。本試驗以河南襄城縣為試驗地點,通過設置不同移栽期,系統研究典型濃香型煙葉對光熱條件的需求參數,探索煙葉不同生長發育階段和不同葉位煙葉生長發育期間光溫條件的變化和對煙葉品質特色的影響,為通過農藝措施合理安排生長季節,調節煙草生長發育,指導優質濃香型煙葉生產提供理論依據。
1.1 地點和品種
試驗于 2011—2013 年在河南省襄城縣王洛鎮進行,選取土壤肥力中等且肥力均勻的地塊,按照當地栽培措施進行施肥和灌溉。試驗品種為中煙100。
1.2 試驗設計
本試驗采用單因素(移栽期)隨機區組設計,共設置 6 個處理水平(T1~T6),分別為,4 月 14日、4 月 22 日、5 月 2 日、5 月 11 日、5 月 22 日、6 月 1 日移栽,3 次重復,每小區 600 株煙。
1.3 氣象數據采集
使用澳作生態儀器有限公司的 HOBO/NRG 小型氣象監測站,監測的主要指標有太陽總輻射、光合有效輻射、大氣壓強、空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度,風速,降雨量。使用遼寧錦州陽光氣象科技有限公司的太陽光譜分析系統采集光照數據,測量主要指標包括各波段光譜及不同光質強度和光照時數。
選取對煙葉生長發育品質影響較大的空氣溫度、降雨和日照時數 3 個氣候指標,通過 Excel 2003軟件進行數據整理,計算出氣溫日較差,有效積溫等氣候指標。
由于小型氣象站每小時記錄一次數據,則每日均有 24 個氣候數據,日均溫取 24 個數據的平均值,每日氣溫日較差取日最大溫度值與最小溫度值之差,生育期的日均溫和氣溫日較差對日均溫和每日氣溫日較差進行平均;各生育期有效積溫=∑(日均溫-10),各生育期降雨量=∑日降雨量,各生育期日照時數=∑日光照時數。
生育期的劃分:伸根期(移栽-團棵),旺長期(團棵-打頂),成熟期(打頂-采收完畢)。
從葉片出現 1~2 cm 時記錄時間,至葉片采收,計算葉片整個生長發育的氣候狀況。
1.4 煙葉風格品質評價方法
煙葉質量特色感官評價由河南中煙工業有限責任公司、上海煙草集團、國家煙草栽培生理生化研究基地等單位評吸專家按照《煙葉質量風格特色感官評價方法(試用稿)》進行感官評吸。煙葉質量風格特色感官評價指標包括風格特征、品質特征和總體評價;風格特征指標包括香型、香韻、香氣狀態、煙氣濃度和勁頭;品質特征包括香氣特性、煙氣特性和口感特性,采用 0~5 等距標度評分法進行量化評價。
2.1 不同移栽期各煙葉部位氣候參數差異

圖1 不同移栽期各葉位生長發育過程中日照時數和溫度的變化Fig. 1 The sunshine hours and temperatures change of different leaf positions with different transplanting dates
從圖1可知,不同部位煙葉生長過程中的日照時數隨移栽期的變化顯著不同,在所設置的移栽期范圍內,隨著移栽期的推遲,下部葉(第7片)光照時數先增高后降低,提前或推遲移栽都會縮短下部葉日照時數;中部葉(第 13 片)和上部葉(第19片)的日照時數則逐漸減少,特別是上部葉從 5月2日以后移栽日照時數就顯著下降。調整移栽期對不同葉位煙葉生長過程中的平均氣溫影響較大,除少數處理差異不顯著外,隨移栽推遲,3個部位葉片日均溫均表現為先升高再降低的單峰曲線變化,最大值依次為 5 月 22 日、5 月 2 日、4 月 22日,表明移栽早對下部葉發育溫度低,移栽晚對上部葉發育溫度下降。3個部位葉片的氣溫日較差是4 月 14 日、4 月 22 日較高,5 月 22 日、6 月 1 日較低,且部位間差異不大;5月 2日、5 月11 日是隨著葉片部位的升高逐漸的降低。空氣有效積溫不同部位處理間達到顯著水平的較少,以中部葉表現最為明顯,由此可說明,煙葉完成生長發育與生育期天數無關,主要由是否達到一定有效積溫決定。
從圖2 可以看出,除 5月 11日移栽處理上部葉接受的降雨量較大外,3個部位葉片 4月14日、4 月 22 日、5 月 2 日、5 月 11 日移栽接受的降雨量均較少,這對煙葉的生長發育極為不利。5 月 22 日、6 月 1 日處理下部葉接受降雨 150 mm 以上,中上部葉均在 200 mm 以上,能夠滿足煙葉生長發育的需求。
2.2 不同移栽期各生育期氣候參數差異
從表1可以看出,不同生育期氣候條件的變化與不同葉位氣候變化規律相似。日照時數和空氣有效積溫都表現出隨移栽期推遲呈先升高再降低的單峰曲線的變化趨勢,但峰值由伸根期的 5 月 22日,到旺長期的 5月 2日,轉移到成熟期的 4月 22日,表現出移栽早對前期發育不利,移栽晚對后期發育不利。日均氣溫隨移栽期的變化較大,伸根期有顯著上升的趨勢,旺長期上升趨勢漸緩,5月 2日、5 月 11 日、5 月 22 日移栽的差異不顯著,成熟期日均溫逐漸下降,且達到顯著水平。氣溫日較差為伸根期>旺長期>成熟期,且 5 月 11 日、5 月22日、6月1日移栽的伸根期氣溫日較差較高,旺長期和成熟期較低。5 月 11 日、5 月 22 日成熟期的降雨量和 4 月 14 日、4 月 22 日旺長期降雨量極少,不利于煙葉生長發育,需要灌溉為煙葉生長發育提供水分;4 月 14 日、4 月 22 日、5 月 2 日移栽的成熟期降雨量最為合適,既能滿足煙葉生長發育的需要,又不影響煙葉成熟落黃,而 5月11日、5月22日、6月1日移栽的降雨量較大,容易造成煙葉貪青晚熟。

圖2 不同移栽期各葉位生長發育過程中降雨量的變化Fig. 2 The precipitation change of different leaf positions with different transplanting dates

表1 不同移栽期各生育期葉片生長發育期間氣候參數差異Table 1 The climate change ofeach growing stage with different transplanting dates
2.3 不同移栽期對煙葉質量特色的影響
從表2中可以看出,在煙葉的風格特征中,隨著移栽期的推遲,煙葉的香型風格不會發生變化,但濃香型得分逐漸降低;提前或推遲移栽提高了煙氣的焦甜香和勁頭,但會降低煙氣的焦香、沉溢度及煙氣濃度;代表中間香型的正甜香韻隨著移栽期的推遲從無到有。在品質特征中,移栽早的處理煙氣的香氣質較好,5 月2日、5月 11日移栽的香氣量大,透發性好;隨著移栽期的推遲,煙氣中的各種雜氣、生青氣、青雜氣、枯焦氣和木質氣等逐漸的升高,煙氣的細膩程度、柔和程度和圓潤感逐漸降低。由此可見,移栽較早的處理煙葉風格與品質特征得分較高,以 4 月 22 日、5 月 2 日、5 月 11日移栽最佳。
調整移栽期后,各氣候因素均發生較大變化,且不同葉位和生育期氣候變化規律相似,提前移栽對下部葉和伸根期的影響較大,推遲移栽對上部葉和成熟期的影響較大,提前或推遲都會使日照時數短、日均氣溫和有效積溫較低;可能是由于襄城縣地區從 4—5月日照時數逐漸變長,溫度升高較快,6—8月中下旬日照時數和氣溫都維持在較高水平,從8月底氣溫開始逐漸降低,日照變短,且襄城縣5—6 月份降雨較少,易干旱,雨水多集中于 7、8月份。
從試驗結果看出,隨著移栽期的推遲,成熟期的日均溫逐漸的降低,煙葉濃香型顯示度得分也逐漸降低,而正甜香則逐漸升高,這表明成熟期日均溫與濃香型顯示度有較大關聯,這與唐遠駒[19]的研究結論成熟期溫度的升高或降低與煙葉特色密切相關的結論一致,但濃香風格是否僅由成熟期的日均氣溫決定,有待于進一步的試驗探索。此外試驗證明推遲到6月1日移栽,煙葉香型未變化,這與李章海等[20]的研究結論在生態條件差異較小的烤煙產區,香型風格不會發生改變的結論一致,但與唐麗娜等[16]的研究結論相反,這可能是由于不同產區煙葉在生育期內光溫水等氣候條件的變化程度不同,特別是成熟期的溫度變化存在差異導致氣候條件的配置差異。因此,襄城縣煙區繼續推遲移栽煙葉香型能否從濃香型轉變為中間香型,需要將移栽期推遲到6月1日以后來驗證。此外,品質特征中煙氣的細膩程度、柔和程度及圓潤感隨移栽期推遲逐漸降低,這可能是由于移栽越早,成熟期越長,煙葉成熟落黃越好。

表2 不同移栽期第 13 片葉(C3F)風格品質變化Table 2 The style and quality changes of the 13th leaf with different transplanting dates
通過上述分析,從4月底到5月上旬移栽,煙葉氣候配置優良,品質風格突出,能較好的彰顯濃香型特色,是最優移栽期。這與這與汪耀富等[21]的研究基本一致,但略有提前,也與當地推廣的最優移栽期是一致的。此外從最佳移栽期可以總結出濃香型特色煙葉生產所需的氣候指標。
[1]周金仙,盧江平,劉敬業,等. 云南煙草品種區域化布局研究初報[R]. 云南煙草科學研究院科研年報,2000:44-48.
[2]賀長華,任緯. 烤煙氣象[M]. 昆明:云南科技出版社,2001:17-18.
[3]李進平,高友珍. 湖北省烤煙生產的氣候分區[J].中國農業氣象,2005,26(4):250-255.
[4]程智敏,向金友.不同移栽期對云煙 203 產量質量影響的研究[J].試驗研究,2009(11):77-79.
[5]中國農業科學院煙草研究所.中國煙草栽培學[M].上海:上海科學技術出版社,1987:21-22.
[6]許自成,劉國順,劉金海,等.銅山煙區生態因素和煙葉質量特點[J].生態學報,2005,25(7):1748-1753.
[7]程昌新,盧秀萍,許自成,等.基因型和生態因素對煙草香氣物質含量的影響[J].中國農學通報,2005,21(11):137-139.
[8]李進平,高友珍.湖北省烤煙生產的氣候分區[J]. 中國農業氣象,2005,26(4):250-255.
[9]陸永恒. 生態條件對煙葉品質影響的研究進展[J]. 中國煙草科學 2007,28(3):43-46.
[10]韓 錦 峰 . 煙草栽培學[M]. 北京:中國農業出版社,2003:126-127.
[11]楊志清. 云南省烤煙種植生態適宜性氣候因素分析[J].煙草科技,1998(6):40-42.
[12]穆彪,楊健松,李明海. 黔北大婁山區海拔高度與烤煙煙葉香吃味的關系研究[J]. 中國生態農業學報,2003,11(4):148-151.
[13]趙巧梅,倪紀恒,熊淑萍,等. 不同土壤類型對煙葉主要化學成分的影響[J]. 河南農業大學學報,2001(1):23-26.
[14]章啟發,劉光亮,趙兵,等. 山東沂水植煙土壤類型與煙葉品質關系的調查研究[J]. 中國煙草科學,1999(2):11-15.
[15]胡鐘勝,龍偉,譚軍,等. 楚雄煙區烤煙生態氣候因子評價[J]. 中國煙草科學,2012,33(1):63-68.
[16]唐莉娜,林祖斌,謝鳳標,等. 氣候條件對福建烤煙生長 和 煙葉質量風格特征的影響[J]. 中國煙草科學,2013,34(5):13-17.
[17]陳懿,潘文杰,李章海,等. 氣候與土壤因子對煙葉物質特征的影響[J]. 中國煙草科學,2012,32(6):12-16.
[18]丁根勝,王允白,陳朝陽,等. 南平煙區主要氣候因子與煙葉化學成分的關系[J]. 中國煙草科學,2009,30(4):26-30.
[19]唐遠駒. 試論特色煙葉的形成和開發[J]. 中國煙草科學,2004,25(1):10-13.
[20]李章海,王能如,王東勝,等. 不同生態尺度煙區烤煙香型風格的初步研究[J]. 中國煙草科學,2009,30(5):67-70,76.
[21]汪耀富,董金川,劉國順,等. 煙草移栽期與煙田土壤水分利用關系的研究[J]. 河南農業大學學報,1998,32(增刊):15-19.
Effect of Climate Indices Based on Different Transplanting Date on Tobacco Quality and Style
YANG Yuanyuan1, SHI Hongzhi1*, YANG Junjie1, DING Lifang2, YANG Xuxia2, CAO Xiaotao2
(1. Henan Agriculture University, Zhengzhou 450002, China; 2. Xiangcheng County Tobacco Company of Henan Province, Xuchang, Henan 461700, China)
A field experiment was conducted to investigate climate conditions on tobacco quality and explore the reason of full aroma tobacco formation condition by adjusting the transplanting date and changing the climate configuration of different growing stages. The result showed that the effect of adjusting transplanting dates on climate indices was great, especially for daily mean temperature. The full aroma style decreased with later transplanting date and the formal sweet aroma enhanced. The best transplanting date was from the end of April to the first ten days of May based on the requirement of temperature and sunshine. About 900 to 1200 ℃/d effective accumulated temperature, 24.5 to 27.5 ℃ daily mean air temperature, 10.0 to 12.5 ℃ diurnal temperature and 135 h daylight hours were required for full aroma tobacco production. About 350 h daylight hours, 21 to 23.5 ℃mean air temperature, 13.0 ℃ diurnal temperature and 350 ℃/d effective accumulated temperature were necessary for completing root extending stage; about 400h daylight hours, 26.6 ℃ mean air temperature, 13.0 ℃ diurnal temperature and 550 ℃ /d effective accumulated temperature were needed for completing vigorous growth stage; about 550 h daylight hours, 27 ℃ mean air temperature, 9.0 ℃ diurnal temperature and 900 ℃ /d effective accumulated temperature were necessary for completing maturing stage.
flue-cured tobacco; full aroma tobacco; transplanting date; leaf position; growth stage; climate indices
S572.045
1007-5119(2014)06-0021-06
10.13496/j.issn.1007-5119.2014.06.005
國家煙草專賣局濃香型特色優質煙葉開發重大專項[110201101001(TS-01)]
楊園園,女,在讀碩士,主要從事煙草栽培與生理研究。E-mail:ysfx1026@163.com。*通信作者,E-mail:shihongzhi88@163.com
2014-01-13
2014-06-05