紅河煙區生態因素及煙葉內在質量評價

闕勁松，白崇祿，付亞麗，倪鳳萍，姜 明，普恩平

(云南省煙草公司紅河州公司技術中心，云南 彌勒 652300)

【研究意義】煙葉是嗜好品，對質量要求很高，伴隨吸煙與健康問題的提出，煙葉市場競爭更為激烈，只有充分利用自身資源優勢，發揮地區特色，保證優質原料供應，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。煙葉質量具有多要素、多變化、難定量的特性，是由遺傳因素、生態環境和栽培技術共同作用的結果[1]。【前人研究進展】在生產中，栽培技術可以人為控制，生態環境中有些因素可以通過栽培技術加以改變，但多數因素是難以改變的[2-4]。在影響煙葉內在化學成分和煙葉香氣風格的諸多因素中，生態環境起著主導作用[5-9]，并影響煙葉種植、原料采購和工業配方的發展和研究方向。【本研究的切入點】文章選取紅河煙區與煙草生長發育密切相關的氣溫、日照、降雨量、土壤養分狀況等生態因子，分析紅河煙葉質量風格形成的生態因素及質量特點，【擬解決的關鍵問題】旨在為紅河煙區優質烤煙生產區域布局、生態平衡施肥和工業企業葉組配置提供參考依據。

表1 土壤肥力指標豐缺劃分標準

表2 煙葉化學成分適宜范圍劃分標準

1 材料與方法

1.1 樣品采集與數據檢測

1.1.1 土樣 2014年在紅河煙區7個植煙縣(市)選取具有代表性的植煙點，采集土壤樣品209份，每個樣品采集2 kg左右。樣品在尚未施用底肥和移栽前采集，以反映地塊的真實養分狀況和供肥能力。主要檢測pH值、有機質、堿解氮、速效磷、有效鉀含量，檢測工作由紅河州農業綜合測試中心完成。

1.1.2 氣象數據 由紅河州氣象局提供，為紅河煙區7個主要植煙縣(市)氣溫、日照時數、降雨量等氣候因子近30年的累計平均值。

1.1.3 煙樣 選取紅河煙區7個烤煙主栽縣(市)2012-2014年所產煙葉樣品各l套，品種均為K326，包括X2F、C3F、B2F 3個等級，每樣品2 kg。煙樣嚴格按照“GB 2635-92烤煙”標準進行分級，等級合格率85 %以上。煙葉化學成分檢測由紅河紅云集團有限責任公司紅河卷煙廠完成。主要檢測總氮、煙堿、總糖、還原糖、淀粉、鉀和總酚、石油醚提取物等含量。

根據國內外的研究結果，結合紅河情況，制定了對植煙土壤肥力指標劃分等級的評價標準[10-12]見表1。

按照卷煙工業對原料的暫行標準要求，對紅河煙葉總氮、煙堿、總糖、還原糖、鉀的含量按適宜、偏高、偏低3個檔次的劃分評價見表2。

1.2 統計分析

采用Excel和SPSS 19.0軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 紅河植煙區的生態因素分析

2.1.1 土壤成分分析 土壤pH值是生產優質煙葉的一個重要指標，它既影響根系吸收活性，又影響某些養分可被吸收的形態[13-14]。紅河州土壤pH均值為6.29，變幅為4.49～8.37，變異系數不大，優質煙葉生長適宜的土壤pH值為5.5～7.5，紅河煙區81.56 %的土壤pH都在煙株生長的適宜范圍內(表3)。有6.9 %土壤pH<5.5，可以使用部分石灰進行調控，11.55 %的土壤pH>7.5，這部分地區要避免堿性肥料的使用。

表3 土壤pH變化狀況

圖1 pH值及誤差條圖Fig.1 pH and error bars

圖2 有機質含量及誤差條圖Fig.2 Organic matter content and error bars

有機質是土壤肥力的重要指標，對煙葉質量、土壤供肥能力、土壤結構等都有重要的影響[15-16]。從表4可以看出，紅河煙區有機質平均含量為2.58 %，中上含量水平比例較高，各植煙縣(市)間土壤有機質含量差異不大，比較適中、均勻(圖2)；各植煙點間土壤中速效鉀、速效磷、堿解氮含量變化幅度較大，堿解氮中等含量比例達到65 %，4.6 %的地方較豐富，0.9 %的地方堿解氮含量缺乏；紅河煙區32.7 %地區速效磷含量缺乏，29.5 %地區屬中下水平，較高、豐富級僅占到10.1 %；大部分地區速效鉀含量豐富，具有較高及豐富水平的達80.6 %，速效鉀缺乏的有0.5 %。從圖3～5可以看出，各縣(市)幾種養分差異不大，個舊、石屏堿解氮含量較高，石屏、瀘西速效鉀含量較高，建水、瀘西、石屏速效磷含量較高。

2.1.2 氣候因素分析 從圖6可以看出，1982-2012年紅河煙區各縣(市)煙葉大田生長期(5-9月)氣溫大部分都在20 ℃以上，只有4月份溫度稍低于20 ℃。各縣市適宜溫度持續時間長，差異不明顯。說明紅河地區有生產優質煙的熱量保證。

光照充足是生產優質煙的必要條件，烤煙在生長期，每天光照時間以8～10 h最為合適，尤其在成熟期。圖7為紅河煙區1982-2012年30年的平均光照時數統計圖。可以看出，紅河煙區歷年大田生長期每月日照時數均在150 h以上，7月份因為旺長期間雨水比較大，日照時數減少，在100～150 h。紅河煙區日照充足，光質良好，極有利于烤煙干物質的積累和煙葉表面香氣物質的形成。

圖3 堿解氮含量及誤差條圖Fig.3 Alkaline nitrogen content and error bars

圖4 速效鉀含量及誤差條圖Fig.4 Available potassium content and error bars

圖5 速效磷含量及誤差條圖Fig.5 Available phosphorus content and error bars

紅河煙區旱季、雨季分明，各植煙縣(市)降水量及分布與煙株對水分的需求基本吻合。從圖8可以看出，5月團棵期降水量相對較少，有利于根系發育；7月為主要降水季，降雨基本在200 mm以上，有利于促進煙株生長，提高產量；8-9月為成熟采收期，降水量略有減少，有利于煙葉的正常落黃和香氣物質的形成與積累。紅河煙區適宜的溫度、降水條件，較長的日照時數是煙葉區域所具有的最優越的生態因素。

表4 紅河煙區土壤養分狀況

圖6 紅河州烤煙大田生長期溫度條件及誤差條圖Fig.6 Temperature conditions and error bars during the growth period in the field of flue-cured tobacco in Honghe prefecture

圖7 紅河州烤煙大田生長期光照條件及誤差條圖Fig.7 Light conditions and error bars during the growth period in the field of flue-cured tobacco in Honghe prefecture

圖8 紅河州烤煙大田生長期降雨條件及誤差條圖Fig.8 Rainfall conditions and error bars during the growth period in the field of flue-cured tobacco in Honghe prefecture

2.2 紅河煙區煙葉內在質量分析

對2012-2014年紅河煙區煙葉的常規化學成分分析測定表明(表5)，紅河煙葉總氮含量變化范圍為1.23 %～3.26 %，變異系數20.75 %；煙堿含量變化范圍為0.69 %～6.04 %，變異系數為37.3 %；總糖含量變化范圍為11.47 %～39.3 %，變異系數為16.5 %；還原糖含量變化范圍為10.78 %～38.2 %，變異系數為15.9 %；鉀含量變化范圍為1.02 %～2.99 %；變異系數為16.7 %。

表5 2012-2014年紅河煙區煙葉主要化學成分統計分析

表6 紅河州煙葉化學成分分析

續表6 Continued table 6

注：同列不同小寫字母表示差異達5 %顯著水平。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at 5 % level.

各煙縣(市)煙葉的總氮、煙堿含量基本都在適宜的范圍內。總糖、還原糖含量偏高，鉀含量偏低，生產中要注意調控鉀肥補給，增加煙葉鉀含量，提高煙葉品質。

由表6可以看出，紅河煙區上、下部煙葉煙堿、總氮、鉀、多酚含量年度間差異明顯，中部煙葉差異不明顯；總糖、還原糖、淀粉含量年度差異不明顯；石油醚提取物年度間變化較大，3個部位煙葉都達到差異顯著水平，從部位上來看，中部煙葉比上、下部煙葉穩定。這說明煙葉碳水化合物的年度積累要比含氮化合物的年度積累變化小，而且中部煙葉相對上、下部煙葉更穩定。煙葉致香成分年度間波動也比較明顯。

3 討 論

烤煙煙葉質量風格與氣候、土壤等生態因素密切相關。生態因素在一定程度上決定了煙葉質量特色。文章分析結果表明紅河煙區土壤pH多在中性至微酸性適宜范圍內，有機質含量中等，熱量條件好、日照時數較長、降雨充沛且分布合理，具有生產優質煙葉的氣候優勢和土壤條件。但是土壤主要養分空間變異大，生長上應注意不同區域的分類指導，并重視鉀肥和鎂、硼等中微量元素肥料的施用。紅河大部分煙區雖然鉀含量豐富，但是煙葉含鉀量卻不高，能夠引起這種現象的原因很多，水土流失、有效鈣離子的拮抗、粘土礦物對鉀的固定以及干旱降低根際鉀的有效性等。在紅河煙區不同的生態環境下，應該進一步展開調查研究，找出鉀利用率低的原因，制定適宜調控鉀肥補給方案，增加煙葉鉀含量，提高煙葉品質。紅河州40 %的煙葉糖堿比例還不夠協調，在栽培中應進一步提高煙葉成熟度、促進各種化合物之間的合理轉化來協調其關系。

4 結 論

在本試驗條件和取樣范圍內，紅河煙區土壤pH多在中性至微酸性適宜范圍內，有機質含量中等，各縣(市)間差異不大，比較適中、均勻；堿解氮含量中等；速效磷含量較低，速效鉀含量豐富，各縣(市)間變化幅度較大；熱量條件好、日照時數較長、降雨充沛且分布合理，各縣(市)間氣候因子差異不大。煙葉的總氮、煙堿含量基本都在適宜的范圍內，上、下部煙葉年度間差異明顯，中部煙葉差異不明顯；總糖、還原糖含量偏高，年度差異不明顯；上、下部煙葉煙堿、總氮、鉀、多酚含量年度間差異明顯，中部煙葉差異不明顯；總糖、還原糖、淀粉含量年度差異不明顯；石油醚提取物年度間變化較大，從部位上來看，中部煙葉比上、下部煙葉穩定。說明煙葉碳水化合物的年度積累要比含氮化合物的年度積累變化小，而且中部煙葉相對上、下部煙葉較穩定；產區生態條件差異是煙葉香型風格的決定性因素，年際間的氣象條件變化是影響致香成分積累的重要因素。