玉溪煙區海拔對烤煙主要化學成分的影響

王正旭，田陽陽，馮 瑜，王軍偉，劉 魁，楊繼周，胡保文，趙文軍*

(1.紅塔煙草(集團)有限責任公司原料部，云南 玉溪 653100；2.玉溪師院滇中分析測試中心，云南 玉溪 653100)

【研究意義】烤煙的內在化學成分受海拔高度的影響較大，同一地域范圍內，烤煙內在品質受海拔的影響程度遠大于該地域的土壤農化性質[1]。海拔高度的變化均會顯著地影響有效積溫、晝夜溫差及降水量等氣候因素，從而對煙株的生長發育、產質量的形成產生重要的影響[2]。明確海拔對煙葉內在化學成分的影響及相關性對于烤煙種植布局十分重要。【前人研究進展】李自強等[3]研究表明，曲靖市羅平縣海拔高度與煙葉的總糖、還原糖、糖堿比、氮堿比和硫的含量呈正相關關系，與煙堿和總揮發性堿的含量呈負相關關系。王斌等[4]對曲靖煙區海拔與煙葉化學成分相關關系的研究表明，海拔1900～2200 m范圍內，能有效降低上部煙葉的煙堿含量，同時能提高煙葉還原糖和鉀的含量，煙葉內在化學成分的協調性更好。海拔1300～1900 m種植的烤煙中、下部煙葉化學成分及協調性均優于高海拔地區。沈燕金等[5]研究表明，文山煙區煙葉總糖和還原糖含量隨海拔高度的增加而減少；煙堿和總氮含量隨海拔的增加而增加；上部和下部煙葉鉀含量隨海拔高度的增加而增加。【本研究切入點】玉溪煙區分布廣且海拔跨度大，立體氣候明顯，不同海拔高度對煙葉內在化學成分產生了較大的影響，煙葉綜合質量及工業可用性也不同。但目前在玉溪煙區關于海拔對煙葉內在化學成分的影響及相關性分析研究的報道還相對缺乏。【擬解決的關鍵問題】對玉溪煙區海拔高度與煙葉內在化學成分進行對比分析，以明確海拔對煙葉內在化學成分的影響及其相關趨勢，旨在為煙葉種植區域規劃、精準采購提供科學依據，以提高煙葉工業可用性。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

以玉溪煙區品種K326為試驗材料，在海拔1300～2200 m范圍內設置5個海拔點，海拔梯度約200 m，分別于玉溪市的峨山縣、江川區、華寧縣、易門縣4個縣(區)的5個取樣點同步采樣。各取樣點煙葉生產管理均參照玉溪市優質煙葉生產技術標準進行。各取樣點的海拔、生態類型及取樣數量詳見表1。

表1 各取樣點海拔、生態類型及取樣數量

1.2 取樣與檢測

煙葉烘烤后進行分級取樣，取樣等級為B2F、C2F、X2F，每個等級取2 kg用于常規化學成分檢測。煙葉化學成分的測定，總氮采用凱氏定氮法；總糖、還原糖采用菲林試劑法；煙堿采用紫外分光光度法；全鉀用火焰光度計法；Cl-用AgNO3滴定法[6]。試驗數據利用SPSS 19.0統計軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 海拔對煙葉煙堿含量的影響

從表2可以看出，隨著海拔高度的增加，上部煙葉煙堿含量呈現出增加的趨勢，且不同海拔的煙堿含量差異顯著。中部煙葉煙堿含量海拔1313、1728及2200 m處差異顯著。下部煙葉煙堿含量隨海拔高度的增加呈現下降的趨勢，海拔1313、1532、1728及2200 m處煙堿含量差異顯著。表3的相關性分析結果表明：上部煙葉煙堿含量與海拔高度呈正相關關系，相關系數為0.9462，達極顯著水平；中、下部煙葉煙堿含量與海拔高度呈負相關關系，相關系數分別為0.4560和0.7562，未達顯著水平。玉溪煙區在海拔1313～2200 m范圍內，煙葉煙堿含量與海拔高度的相關性大小為上部>下部>中部。

表2 不同海拔高度對煙葉煙堿含量的影響

表3 不同海拔高度與煙葉煙堿含量的線性相關分析

2.2 海拔對煙葉總氮含量的影響

從表4可以看出，隨著海拔高度的增加，上部煙葉總氮含量呈增加的趨勢，海拔1313、1900及2200 m處的總氮含量差異顯著。中部煙葉總氮含量受海拔的升高呈先增后降的趨勢，不同取樣點總氮含量差異顯著。下部煙葉總氮含量隨海拔高度的增加呈下降趨勢，海拔1313、1532、1728及1900 m處的總氮含量差異顯著。表5的相關性分析結果表明：上部及中部煙葉總氮含量與海拔高度呈正相關關系，相關系數分別為0.8245和0.2709，未達顯著水平；下部煙葉總氮含量與海拔高度呈負相關關系，相關系數分別為0.7069，未達到顯著水平。

表4 不同海拔高度對煙葉總氮含量的影響

表5 不同海拔高度與煙葉總氮含量的線性相關分析

2.3 海拔對煙葉總糖含量的影響

從表6可以看出，3個部位的煙葉總糖含量均隨海拔高度的增加呈現先增后減的趨勢，海拔1728 m處的含量最高。上部煙葉:海拔1728 m處的總糖含量與其他4個海拔相比差異顯著；中部煙葉:海拔1728和1900 m處與其他3個海拔相比差異顯著；下部煙葉總糖含量，海拔1313 m的與1532 m的差異不顯著，但2者與其他3個海拔的差異顯著。

表6 不同海拔高度對煙葉總糖含量的影響

2.4 海拔對煙葉還原糖含量的影響

從表7可以看出，3個部位煙葉的還原糖含量均隨著海拔高度的增加呈現先增后減的趨勢，以海拔1728 m處的最高。上部煙葉還原糖含量:在海拔1728 m處的與其他4個海拔的相比差異顯著；中部煙葉還原糖含量:海拔1728和1900 m處的與其他3個海拔的相比差異顯著；下部煙葉還原糖含量:海拔1313 m與1532 m的差異不顯著，但2者與其他3個海拔的差異顯著。

表7 不同海拔高度對煙葉還原糖含量的影響

2.5 海拔對煙葉氧化鉀含量的影響

從表8可以看出，3個部位煙葉的氧化鉀含量在海拔1900 m處均較低。上部煙葉:海拔1900 m處的煙葉氧化鉀含量顯著低于其他4個海拔的；中部煙葉:海拔1900 m處的煙葉氧化鉀含量顯著低于其他4個海拔的，而海拔2200 m處的煙葉氧化鉀含量顯著高于其他4個海拔的；下部煙葉，海拔2200 m處的煙葉氧化鉀含量顯著高于其他4個海拔的。

表8 不同海拔對煙葉氧化鉀含量的影響

2.6 海拔對煙葉氯離子含量的影響

從表9可以看出，3個部位的煙葉氯離子含量最大值和最小值均分別出現在海拔1728和1900 m處。上部煙葉氯離子含量中，海拔1532和1900 m處的差異不顯著，但2者與其他3個海拔的相比差異顯著；中部煙葉氯離子含量，以海拔1732 m處的最高且與其他4個海拔的相比差異顯著；下部煙葉氯離子含量中，5個海拔差異不顯著。

表9 不同海拔高度對煙葉氯離子含量的影響

2.7 海拔對煙葉化學成分協調性的影響

2.7.1 海拔高度對煙葉兩糖差的影響 從表10可以看出，3個部位的煙葉兩糖差均隨海拔高度增加呈現先增后減的變化趨勢，最大值均在海拔1728 m處，上、中、下3個部位的最小值分別出現在1313、1532及2200 m處。上部煙葉:海拔1313及1900 m處與其他3個海拔相比差異顯著；中部煙葉:以海拔1728及1900 m處與其他3個海拔相比差異顯著；下部煙葉:在海拔2200 m處與海拔1532、1728及1900 m相比差異顯著。

表10 不同海拔高度對煙葉兩糖差的影響

2.7.2 海拔高度對煙葉糖堿比的影響 從表11可以看出，上部和下部煙葉的糖堿比均隨海拔高度增加呈現先增后減的趨勢，中下部煙葉的糖堿比整體高于上部煙葉。上部煙葉:海拔2200 m處與其他4個海拔相比差異顯著。中部煙葉:在1313～1900 m范圍內隨海拔的增加而增加，海拔1728和1900 m處與其他3個海拔相比差異顯著。下部煙葉:在海拔1313 m處與其他4個海拔相比差異顯著，在海拔1728及1900 m處與其他3個海拔相比差異顯著。

表11 不同海拔高度對煙葉糖堿比的影響

2.7.3 海拔高度對煙葉氮堿比的影響 從表12可以看出，除1313 m外，其他4個海拔的上部煙葉氮堿比均小于中部及下部煙葉。上部煙葉的氮堿比在不同海拔處的變化幅度不大，中部及下部煙葉的氮堿比隨海拔高度的增加而增加，但差異未達顯著水平。

表12 不同海拔高度對煙葉氮堿比的影響

2.7.4 海拔高度對煙葉非煙堿氮與總氮比例的影響 從表13可以看出，不同海拔高度上、中、下3個部位煙葉的非煙堿氮與總氮的比值最小值為0.79，最大值為0.82，變幅不大，說明在玉溪煙區海拔高度的變化對各部位煙葉的非煙堿氮與總氮的比值并沒有顯著的影響。

表13 不同海拔對煙葉非煙堿氮與總氮比例的影響

3 討 論

不同海拔導致了不同的生態氣候類型，不同生態氣候條件造成煙葉化學成分間的差異[7-8]。研究表明，玉溪煙區的中下部煙葉煙堿含量隨海拔的增加而減少，下部煙葉總氮含量隨海拔的增加而減少。唐信柱等[9]的研究，保山煙區海拔高度與K326品種上部煙葉的總糖、還原糖含量呈正相關關系。王彪等的[10]研究，中部煙葉還原糖含量與海拔高度呈極顯著負相關，而上部煙葉和下部煙葉的還原糖含量與海拔的相關性不大。玉溪煙區海拔1300～2200 m內，煙葉的總糖及還原糖含量均表現為隨海拔高度的增加呈現先增加后減少的趨勢。王程棟等[11]研究，曲靖煙區煙葉鉀含量隨海拔高度的增加而減小；劉浩等[12]的研究結果表明，紅壤植煙背景下的煙葉鉀離子含量與海拔高度、土壤速效鉀的含量呈極顯著正相關。王斌等[4]研究，曲靖煙區煙葉氯離子含量隨海拔高度的升高而增大。在玉溪煙區煙葉的氧化鉀和氯離子含量受海拔的影響不大。李自強[3]等的研究，羅平縣的煙葉糖堿比及氮堿比含量隨海拔高度的增加而增加。在玉溪煙區上部和下部煙葉的糖堿比均隨海拔高度增加呈現出先增后減的變化趨勢，且中下部煙葉的糖堿比整體高于上部煙葉。

4 結 論

不同海拔高度種植的煙葉，其內在化學成分受海拔高度的影響也不盡相同。玉溪煙區的上部煙葉煙堿含量與海拔高度呈極顯著正相關關系，中部及下部煙葉煙堿含量與海拔高度呈負相關關系。上部及中部煙葉總氮含量隨海拔高度的增加而增加，下部煙葉則表現出相反的規律。上中下3個部位煙葉的總糖、還原糖含量及兩糖差均隨著海拔高度的增加而呈現先增后減的趨勢。海拔高度對煙葉氧化鉀及氯離子含量的影響相對較小。上部和下部煙葉的糖堿比均隨海拔高度增加呈現先增后減的變化趨勢，中下部煙葉的糖堿比高于上部煙葉。上部煙葉氮堿比均小于中部及下部煙葉，中部及下部煙葉的氮堿比隨海拔高度的增加而增加。在煙葉成熟度較好的情況下，海拔高度對煙葉非煙堿氮/總氮的影響不大。