保山煙區主要氣候因子與煙葉化學成分的相關性

季舜華， 趙羨波， 王超超， 詹仁鋒， 盧 平， 方正華

(福建中煙工業有限責任公司， 福建 廈門 361021)

0 引言

【研究意義】生態因素是煙葉質量風格特色形成的基礎條件[1]，氣候因子是主要的生態因素，光照、氣溫、降雨等氣候因子通過影響烤煙某些香氣物質和次生代謝物合成、碳水化合物和能量代謝、抗逆響應、信號轉導與基因表達[2]，烤煙對環境相當敏感，氣象條件的變化對煙葉質量均有較大的影響。保山市地處橫斷山脈滇西縱谷南端，境內地形復雜多樣，壩區占8.21%，山區占91.79%。整個地勢自西北向東南延伸傾斜，海拔535～3 780.9 m，平均1 800 m左右，屬低緯山地亞熱帶季風氣候。【前人研究進展】大量研究表明，氣象條件是影響烤煙不同物質積累和化學成分變化的重要因子，制約著烤煙生產的地域分布，而且在很大程度上影響烤煙化學成分的變化及協調性，決定煙葉質量[3-5]。氣候因子與煙葉產質量的關系是很多煙草工作者關注的焦點[6-9]。煙葉的化學成分是煙葉內在質量的具體表現，各化學成分含量及比例是否協調對煙葉的內在質量至關重要。有關氣候對煙葉質量影響的研究較多[10-12]，針對同一品種氣候因子對烤煙化學成分短期影響的研究較多，但針對同一品種、同一地點長年跟蹤的研究較少。【研究切入點】為此，收集云南保山2009—2019的氣候數據，并對保山隆陽區西邑鄉2009—2019年連續11年的烤煙樣品進行主要化學成分跟蹤，對有關數據進行分析，了解當地氣候因子對煙葉化學成分的影響。【擬解決的關鍵問題】通過對保山生態環境和烤煙質量的分析，對保山煙區主要化學成分及品質類型進行預測，亦可通過調整生產措施，改變生育期小氣候，達到調控保山煙區化學成分的目的，探明2009-2019年內保山煙區烤煙大田生育期的主要氣象因子與烤煙主要化學成分相關性，為烤煙生態區域劃分和生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試品種 供試烤煙品種為2009—2019年的西邑鄉大莊村的主栽品種云煙87，C3F(中橘三)等級30份烤后煙葉樣品由保山市煙草公司隆陽分公司提供。

1.1.2 數據來源 氣候數據源于保山市氣象局2009—2019年監測記錄，主要包括烤煙大田期的降雨量、氣溫、日照時數、空氣相對濕度。

1.2 測定項目

每個供試煙葉樣品取2 kg，由福建中煙公司技術中心實驗室化驗檢測，采用連續流動分析法測定總糖、還原糖、煙堿、鉀和氯含量，并由此計算出糖堿比、氮堿比、鉀氯比。

1.3 數據處理

采用Excel 2007、SPSS 18.0對數據進行統計與分析。

2 結果與分析

2.1 保山煙區的氣候特點

由表1可見，保山煙區大田期氣溫為20.97～22.44℃，平均21.6℃，滿足烤煙生長發育、生態品質形成的需要。該煙區大田期日照時數為469.7 h，光照條件充足，大田期降雨量為369.5 mm，濕度為70.1%。保山烤煙季各氣候因子大田期變異系數依次為降雨量>總日照時數>平均濕度>均溫，其中大田期降雨量與大田期總日照時數變異系數高于其他二者。說明，不同年份保山煙區降雨量差別最大，這可能是影響該區煙葉品質的主要氣候因素。

表1 保山煙區大田期(4—8月)的主要氣候指標

2.2 保山煙區煙葉的化學品質

由表2可見，2009—2019年保山煙區煙葉的總糖、還原糖、鉀、糖堿比、兩糖比平均值分別為33.4%、25.9%、1.7%、16.3和0.8，總糖、還原糖、鉀含量較為穩定(變異系數<19%)，煙堿含量(變異系數<30%)，而氯、糖堿比、鉀氯比含量變幅較大(變異系數>30%)。說明，該煙區煙葉的氯、糖堿比、鉀氯比含量易受環境條件的影響。

表2 2009—2019年云南保山煙葉的化學成分含量

2.3 保山煙區氣候因素與煙葉化學成分的相關性

從表3可見，云南保山煙區熱量、日照、降水、濕度與煙葉化學成分煙堿、總糖、還原糖、鉀、氯、糖堿比、鉀氯比、兩糖比的相關性。

表3 云南保山煙區氣象條件與煙葉化學成分的相關系數

2.3.1 熱量 成熟期均溫與糖堿比呈極顯著正相關，與煙堿呈顯著負相關；伸根期均溫、大田期均溫均與還原糖含量呈顯著負相關，其余指標間相關性不顯著。加之2009—2019年間保山煙區成熟期、伸根期、大田期均溫變異系數均較小，說明以上各化學成分與均溫的影響關系狀況較為穩定，受外界干擾較小。

2.3.2 日照 煙堿、總糖、還原糖、鉀、氯、糖堿比、鉀氯比、兩糖比與日照均未達顯著相關性。保山煙區大田期日照時數為469.7 h，光照條件充分，滿足煙葉大田生長需求，表明保山煙區光照條件不是煙葉生長的直接影響因素。

2.3.3 降水 旺長期降雨量與煙堿含量呈極顯著負相關，與糖堿比呈顯著正相關。其余指標間不存在顯著相關。由于2009—2019年間保山煙區旺長期降雨量，變異系數均較大，說明以上各化學成分與旺長期降雨量的影響關系狀況波動較大，受外界干擾較明顯。

2.3.4 濕度 伸根期濕度與還原糖含量呈極顯著正相關，與總糖含量呈顯著正相關；大田期濕度與還原糖含量呈顯著正相關；其余指標間相關性不顯著。2009—2019年保山煙區伸根期變異系數均較小，說明以上各化學成分與濕度的影響關系狀況較為穩定，受外界干擾較小。

3 討論

不同生育期氣象條件與烤煙品質的形成有著密切聯系[13-16]。煙草需要在一定的光、溫、水等條件下生長并形成豐富內含物。烤煙對環境相當敏感，氣象條件的變化對煙葉產量、質量均有較大的影響[17]。一般認為，還苗期與伸根期氣溫在18～28℃、旺長期氣溫在20～28℃、成熟期氣溫在20～25℃有利于優質煙葉的生長發育[17-18]。

成熟期均溫與煙堿含量呈顯著負相關，與黃中艷等[19]關于大田期各月氣溫與煙葉含糖量呈負相關的研究結果相同。2009—2019年成熟期均溫變異系數為1.5%，變異系數較小，說明各化學成分與均溫的影響關系狀況較為穩定，受外界干擾較小。旺長期降雨量與煙堿含量呈極顯著負相關，與黎妍妍等[20-21]的研究結論相同。伍賢進[22]等研究認為，降雨改變土壤水分進而影響煙株物質的吸收、運輸及轉化，從而影響煙葉的化學成分。由于2009—2019年保山煙區旺長期降雨，變異系數均較大，為45.1%。說明，以上各化學成分與旺長期降雨量的影響關系狀況波動較大，受外界干擾較明顯。

伸根期溫度與總糖含量呈顯著正相關，伸根期均溫變異系數為4.5%，變異系數較小，說明以上各化學成分與均溫的影響關系狀況較為穩定，受外界干擾較小。影響煙葉內在化學品質的主要氣候因子是伸根期平均氣溫，與張宏建等[23-24]的研究結論相似。

伸根期均溫、大田期均溫與還原糖含量呈顯著負相關，伸根期濕度與還原糖呈極顯著正相關、大田期濕度呈顯著正相關，與周效峰[25]的研究結論相同。伸根期均溫變異系數為4.5%，大田期均溫變異系數為2.1%，變異系數均較小，說明以上各化學成分與均溫、濕度的影響關系狀況較為穩定，受外界干擾較小。

成熟期均溫與糖堿比呈極顯著正相關，與步國勛等[26]的研究結論相同。2009—2019年間保山煙區成熟期均溫變異系數為1.5%，變異系數較小，說明以上各化學成分與均溫的影響關系狀況較為穩定，受外界干擾較小。旺長期降雨與糖堿比呈顯著正相關，旺長期降雨量變異系數為45.1%，變異系數均較大，說明各化學成分與旺長期降雨量的關系狀況波動較大，受外界干擾較明顯。

綜上所述，今后有必要加強對該地區生態環境和烤煙質量的研究和探討，在生產實踐中，可對各煙區主要化學成分及品質類型進行預測，亦可通過適當調整或改變烤煙大田各生育期小氣候，進而可以達到調控煙葉化學成分的目的，為進一步促進保山地區煙葉特色的改善奠定基礎。

4 結論

研究結果表明，影響保山煙區煙葉化學成分及其構成的氣候因子依次為氣溫、降雨量、濕度和日照時數，大田期日照時數為469.7 h，光照條件充分，滿足煙葉大田生長需求，光照條件非煙葉生長直接影響因素。成熟期均溫與糖堿比呈極顯著正相關、伸根期濕度與還原糖含量呈極顯著正相關；成熟期均溫與煙堿顯著負相關；伸根期均溫、大田期均溫均與還原糖含量呈顯著負相關；伸根期濕度與總糖含量呈顯著正相關；大田期濕度與還原糖含量呈顯著正相關；均溫與濕度變異系數相對較小，煙葉各化學成分與氣候因子的影響關系狀況較為穩定，受外界干擾相對較小。旺長期降雨量與煙堿含量呈極顯著負相關；旺長期降雨量與糖堿比呈顯著正相關；降雨量變異系數較大，各化學成分與旺長期降雨量的影響關系狀況波動較大，受外界干擾較大。