影響鄂西烤煙外觀和感官的關(guān)鍵氣候指標(biāo)分析

林麗燕等

摘要：為了做好鄂西烤煙氣候區(qū)劃和專業(yè)氣象服務(wù)，通過鄂西煙區(qū)16個縣（市）2006—2011年烤煙外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量總分與烤煙大田期（5—9月）平均氣溫距平、日照時間距平和降水距平百分率的相關(guān)分析和顯著性檢驗，確定影響鄂西山區(qū)烤煙外觀和感官的關(guān)鍵氣候因子及指標(biāo)。結(jié)果表明，①當(dāng)大田前期（5、6月）平均氣溫比30年均值升高1.0 ℃、6月日照時間比30年均值增加10 h，8月日照時間比30年均值減少10或25 h，外觀質(zhì)量將會顯著提高，9月日照時間已達(dá)到優(yōu)質(zhì)外觀質(zhì)量的需求?！扒褰础睙焻^(qū)大田期（5—9月）平均氣溫比30年均值上升0.5 ℃，“金神農(nóng)”煙區(qū)6月降水量比30年均值減少30%，9月降水量比30年均值減少更有利于外觀質(zhì)量的提高；②當(dāng)5月平均氣溫比30年均值升高1.0 ℃、7月平均氣溫比30年均值降低0.5 ℃、7月降水量比30年均值增加50%或20%，鄂西煙區(qū)烤煙感官質(zhì)量將顯著提高?！扒褰础睙焻^(qū)7—8月日照時間比30年均值減少34 h，“金神農(nóng)”煙區(qū)6月平均氣溫比30年均值降低0.5 ℃、日照時間比30年均值減少10 h，9月日照時間比30年均值減少10 h更有利于烤煙感官質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞：烤煙；外觀質(zhì)量；感官質(zhì)量；氣溫；日照時間；降水量；距平

中圖分類號：S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）06-1318-04

Key Climatic Indexes Affecting Flue-cured Tobaccos Appearance and Sense in Western Hubei Province

LIN Li-yan1，2，CHEN Zheng-hong1，LI Jian-ping3，YANG Wei1，LUO Ya-jun2

（1.Hubei Meteorological Service Center， Wuhan 430074， China； 2.Weather Bureau of Enshi， Enshi 445000， Hubei， China；

3.Tobacco Institute of Hubei， Wuhan 430030， China）

Abstract： To make flue-cured tobaccos climatic division and professional weather service well in western of Hubei province， the total scores of flue-cured tobaccos appearance quality and sensory quality， average temperature departure in flue-cured tobacco field period （May to September）， relevance analysis and significance tests for sunshine hours departure and rainfall departure percentage in 16 counties and cities of tobacco areas in western of Hubei， the key weather factors and indexes affecting flue-cured tobaccos appearance and sense in western of Hubei were investigated. The results showed that When average temperature increased 1.0 ℃ in field period （May and June）， sunshine hours increased 10 h in June， sunshine hours decreased 10 h or 25 h in August， appearance quality was improved obviously. Sunshine hours in September reached the requirement of best appearance quality. Average temperature increased 0.5 ℃ in “Qingjiangyuan” tobaccos area in field period （May to September）， rainfall decreased 30% in “Jinshennong” tobacco areas in June， rainfall decreased in September， were favor for improving appearance quality. The average temperature increased 1.0 ℃ in May， average temperature decreased 0.5 ℃ in July， sunshine hours decreased 34 h from July to August， average temperature decreased 0.5 ℃， sunshine hours decreased 10 h in “Jinshennong” tobaccos areas in June， sunshine hours decreased 10 h in September， promoted improving flue-cured tobaccos sensory quality.

Key words： flue-cured tobacco； appearance quality； sensory quality； temperature； sunshine hours； rainfall； departure

外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量是評價烤煙品質(zhì)的重要評價因子。氣候是影響烤煙品質(zhì)的最主要的生態(tài)學(xué)外因。要獲得較好的外觀質(zhì)量要求生育期日光充足但不強(qiáng)烈，光照不足，葉片變薄而大，油分不足；光照強(qiáng)烈，葉片主脈突出，肥厚粗糙，形成粗筋暴葉，甚至出現(xiàn)褐色枯死斑塊等日灼癥狀，烘烤后顏色不正。張永安等[1]指出，海拔800 m以上、年日照時間達(dá)1 540 h、年降雨800 mm以上、年積溫5 000 ℃左右、年均溫11 ℃左右、無霜期達(dá)220 d的環(huán)境條件可獲得較高的新植二烯含量，進(jìn)而獲得較好的感官評吸質(zhì)量。許彥平等[2]對甘肅省天水市烤煙產(chǎn)量進(jìn)行研究，得到影響烤煙產(chǎn)量的關(guān)鍵氣候指標(biāo)為7—8月平均氣溫22 ℃以上、7月降水量95 mm以上。莫建國等[3]研究指出烤煙成熟期是影響貴州省烤煙品質(zhì)的關(guān)鍵時期，烤煙品質(zhì)最適宜氣候指標(biāo)為成熟期平均溫度20～25 ℃、降水量300～450 mm、日照時間大于340 h。

鄂西煙區(qū)外觀質(zhì)量和感官評吸質(zhì)量在地區(qū)間、年度間存在顯著差異[4]，這與地區(qū)、年度間的氣候條件差異密切相關(guān)。程亮等[5]、彭家宇等[6]指出?？悼h和咸豐縣煙區(qū)的氣候條件適宜優(yōu)質(zhì)烤煙的生產(chǎn)，這些研究多為定性研究。本研究對影響烤煙外觀和感官的關(guān)鍵氣候指標(biāo)進(jìn)行診斷分析，定量地研究關(guān)鍵氣候因子對烤煙品質(zhì)的影響。同時采用了氣象因子相對指標(biāo)（距平或距平百分率）與烤煙外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)分析，以確保研究結(jié)果的廣泛適用性。

1 材料與方法

1.1 氣象資料

1982—2011年“清江源”烤煙產(chǎn)區(qū)[巴東、恩施、來鳳、利川、建始、咸豐、宣恩、鶴峰8個縣（市）]和“金神農(nóng)”烤煙產(chǎn)區(qū)（竹山、竹溪、鄖西、房縣、?？?、南漳、興山、秭歸8個縣）各國家氣象站的逐月月平均氣溫、月降水量、月日照時間等。

1.2 烤煙品質(zhì)資料

2006—2011年《湖北省煙葉質(zhì)量評價報告》中16個縣（市）外觀質(zhì)量總分（總分60）數(shù)據(jù)；2007—2011年《湖北省煙葉質(zhì)量評價報告》中16個縣（市）感官質(zhì)量總分（總分100）數(shù)據(jù)。

1.3 計算方法

計算1982—2011年30年間5—9月逐月、相鄰兩月及關(guān)鍵時期（6—8月、7—9月）平均氣溫、累積降水、日照時間歷年均值，計算2006—2011年各指標(biāo)絕對值及其與30年平均值的差值（即距平值），并計算降水距平值與30年平均值的比值，即降水距平百分率。

1.3.1 關(guān)鍵氣候因子確定 所有數(shù)據(jù)均使用Microsofe Office Excel 2007和SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和統(tǒng)計分析。當(dāng)相關(guān)系數(shù)大于0.05顯著水平時，選為關(guān)鍵氣候因子。

1.3.2 突變檢驗方法 對得到的影響烤煙品質(zhì)的關(guān)鍵氣象因子用MTT法[7]對各質(zhì)量得分進(jìn)行均值突變檢驗，分別取平均時段m=5、10，取信度α=0.05，以2m-2的自由度查表得自由度Tα分別為2.3和2.1，如果T2m-2>Tα，則認(rèn)為均值可能發(fā)生突變。結(jié)合數(shù)據(jù)具體分布狀況確定突變點(diǎn)，最后確定氣象單因子區(qū)劃指標(biāo)。

式中，T0j為第j個數(shù)據(jù)的自由度；m為平均時段；X1、X2為第j個數(shù)據(jù)前、后平均時段的均值； S21、S22為第j個數(shù)據(jù)前、后平均時段的方差。

2 結(jié)果與分析

2.1 影響鄂西煙區(qū)烤煙外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量的關(guān)鍵氣候因子

對鄂西煙區(qū)烤煙外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量總分與大田期（5—9月）各月平均氣溫距平、日照時間距平、降水距平百分率進(jìn)行相關(guān)分析，確定影響鄂西煙區(qū)烤煙外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量的關(guān)鍵氣候因子如表1所示。由表1可以看出，鄂西煙區(qū)烤煙外觀質(zhì)量總分與前期（6月）平均氣溫距平、日照時間距平和成熟后期（9月）日照時間距平呈正相關(guān)，與中期（8月）日照時間距平呈負(fù)相關(guān)。此外，“清江源”外觀質(zhì)量總分與整個大田期（5—9月）平均氣溫距平呈顯著正相關(guān)；“金神農(nóng)”外觀質(zhì)量總分與6、9月降水距平百分率呈顯著負(fù)相關(guān)。鄂西煙區(qū)感官質(zhì)量總分與烤煙大田前期（5月）平均氣溫距平、中期（7月）降水距平百分率呈顯著正相關(guān)，與中期（7月）日照時間距平和平均氣溫距平呈顯著負(fù)相關(guān)。另外，“清江源”感官質(zhì)量總分與大田期（5—9月）總降水距平百分率呈顯著正相關(guān)；“金神農(nóng)”感官質(zhì)量總分與5月日照時間距平和平均氣溫距平呈顯著正相關(guān)，與6月和7月平均氣溫距平和日照時間距平、9月降水距平百分率呈顯著負(fù)相關(guān)。6、8、9月氣候條件對外觀質(zhì)量更重要，5、7月氣候條件對感官質(zhì)量更重要，這些與烤煙生育期和鄂西煙區(qū)不同區(qū)域氣候特點(diǎn)有關(guān)。

2.2 影響鄂西煙區(qū)烤煙外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量的關(guān)鍵氣候指標(biāo)診斷分析

對影響鄂西煙區(qū)烤煙外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量的關(guān)鍵氣候因子進(jìn)行均值突變檢驗。在均值突變檢驗中，當(dāng)5—6月平均氣溫距平為0.1和0.9的突變檢驗Toj（m=5）值分別為-3.26、-2.48，大于Tα（m=5），可能存在突變?！扒褰础蓖庥^質(zhì)量與5—6月平均氣溫距平關(guān)系如圖1所示，由圖1可以看出，5—6月平均氣溫距平為-1.4～1.3，在0.0、1.0附近“清江源”外觀質(zhì)量總分均值發(fā)生了突變。在5—6月平均氣溫距平為-1.4～0.0 ℃時，外觀質(zhì)量總分均值為44；5—6月平均氣溫距平為0.0～1.0 ℃時，外觀質(zhì)量總分均值為49，且總分波動較大，此時其他因素的配合將會顯得比較重要。在5—6月平均氣溫距平為1.0～1.3 ℃時，總分較為穩(wěn)定。因此，確定5—6月平均氣溫距平為0.0和1.0 ℃時為“清江源”外觀質(zhì)量總分均值的突變點(diǎn)。

依上述方法對其他影響鄂西煙區(qū)外觀和感官的關(guān)鍵氣候因子進(jìn)行診斷分析，其中，在感官質(zhì)量總分均值突變檢驗中，總分均值在“清江源”地區(qū)大田期（5—9月）總降水距平百分率、“金神農(nóng)”7月日照時間距平中突變不明顯。得到影響鄂西煙區(qū)烤煙外觀和感官質(zhì)量的關(guān)鍵氣候指標(biāo)如表2所示。

由表2可以看出，在“清江源”烤煙產(chǎn)區(qū)，當(dāng)烤煙大田期（5—9月）、前期（5—6月）平均氣溫分別比30年均值上升0.5和1.0 ℃時，外觀質(zhì)量總分將會顯著提高，目前的平均氣溫還未能達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙葉的需求，需要采取相應(yīng)措施加以改善；6月日照時間突變點(diǎn)為0 h，即當(dāng)6月日照時間較30年均值增加將有利于外觀質(zhì)量的提高；8月日照時間距平減少10 h時，外觀質(zhì)量更佳；9月日照時間已達(dá)到優(yōu)質(zhì)外觀質(zhì)量的需求，個別年份較低，低海拔地區(qū)9月日照時間的增多有利于外觀質(zhì)量的提高。在“金神農(nóng)”烤煙產(chǎn)區(qū)，當(dāng)6月平均氣溫、日照時間分別比30年均值提高1.0 ℃、10 h，8月日照時間、6月降水量比30年均值分別減小25 h、30%時，外觀質(zhì)量將會顯著提高。而9月日照時間已能滿足優(yōu)質(zhì)外觀質(zhì)量的需求，9月日照增多、降水減少對外觀質(zhì)量更為有利。

在“清江源”煙區(qū)，5月平均氣溫比30年均值上升1.0 ℃，7月平均氣溫比30年均值降低0.5 ℃，7月日照時間減少34 h，7月降水量比30年均值增加50%，烤煙感官質(zhì)量將顯著提高。大田前期氣溫低，而中期氣溫高、日照多、降水少對感官質(zhì)量有不利影響，這可能與多光照和干旱不利于新植二烯和西柏烷降解物等香氣物質(zhì)的提高[8，9]有關(guān)?！敖鹕褶r(nóng)”煙區(qū)，除5月和7月平均氣溫距平、7月降水距平百分率外，6月平均氣溫比30年均值降低0.5 ℃，6月日照時間比30年均值減少20 h，5月日照時間比30年均值增加、9月降水量比30年均值減少更有利于烤煙感官質(zhì)量的提高。這主要與鄂西北地區(qū)春末夏初的干旱和9月“秋雨”的氣候特點(diǎn)有關(guān)。

3 討論

外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量在烤煙品質(zhì)評價因子中占有重要地位，由分析結(jié)果可以看出，鄂西煙區(qū)烤煙大田前期低溫寡照、中期高溫干旱制約著烤煙品質(zhì)進(jìn)一步提高。此外，鄂西南煙區(qū)整個大田期的平均氣溫偏低、鄂西北地區(qū)春末夏初干旱和后期“秋雨”分別是“清江源”、“金神農(nóng)”兩大品牌烤煙品質(zhì)提高的制約因子。在采取烤煙覆膜、調(diào)整移栽期等栽培措施的同時，煙草氣象服務(wù)水平的提高也尤為重要。

本研究采用氣候因子距平進(jìn)行相關(guān)分析，可以解決鄂西煙區(qū)氣象站觀測資料與煙區(qū)不匹配的問題，相對于氣象因子絕對值而言，距平值的使用可以使分析結(jié)果更廣泛地應(yīng)用，而且得到了定量的氣候因子指標(biāo)，其可直接結(jié)合氣候預(yù)報為鄂西煙草種植和品質(zhì)提供更為精準(zhǔn)的煙草氣象預(yù)報。同時，研究結(jié)果也可以結(jié)合氣候因子隨高度變化模型對鄂西煙區(qū)進(jìn)行煙草外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量的品質(zhì)區(qū)劃，為合理調(diào)整煙草種植提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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由表2可以看出，在“清江源”烤煙產(chǎn)區(qū)，當(dāng)烤煙大田期（5—9月）、前期（5—6月）平均氣溫分別比30年均值上升0.5和1.0 ℃時，外觀質(zhì)量總分將會顯著提高，目前的平均氣溫還未能達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙葉的需求，需要采取相應(yīng)措施加以改善；6月日照時間突變點(diǎn)為0 h，即當(dāng)6月日照時間較30年均值增加將有利于外觀質(zhì)量的提高；8月日照時間距平減少10 h時，外觀質(zhì)量更佳；9月日照時間已達(dá)到優(yōu)質(zhì)外觀質(zhì)量的需求，個別年份較低，低海拔地區(qū)9月日照時間的增多有利于外觀質(zhì)量的提高。在“金神農(nóng)”烤煙產(chǎn)區(qū)，當(dāng)6月平均氣溫、日照時間分別比30年均值提高1.0 ℃、10 h，8月日照時間、6月降水量比30年均值分別減小25 h、30%時，外觀質(zhì)量將會顯著提高。而9月日照時間已能滿足優(yōu)質(zhì)外觀質(zhì)量的需求，9月日照增多、降水減少對外觀質(zhì)量更為有利。

在“清江源”煙區(qū)，5月平均氣溫比30年均值上升1.0 ℃，7月平均氣溫比30年均值降低0.5 ℃，7月日照時間減少34 h，7月降水量比30年均值增加50%，烤煙感官質(zhì)量將顯著提高。大田前期氣溫低，而中期氣溫高、日照多、降水少對感官質(zhì)量有不利影響，這可能與多光照和干旱不利于新植二烯和西柏烷降解物等香氣物質(zhì)的提高[8，9]有關(guān)?！敖鹕褶r(nóng)”煙區(qū)，除5月和7月平均氣溫距平、7月降水距平百分率外，6月平均氣溫比30年均值降低0.5 ℃，6月日照時間比30年均值減少20 h，5月日照時間比30年均值增加、9月降水量比30年均值減少更有利于烤煙感官質(zhì)量的提高。這主要與鄂西北地區(qū)春末夏初的干旱和9月“秋雨”的氣候特點(diǎn)有關(guān)。

3 討論

外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量在烤煙品質(zhì)評價因子中占有重要地位，由分析結(jié)果可以看出，鄂西煙區(qū)烤煙大田前期低溫寡照、中期高溫干旱制約著烤煙品質(zhì)進(jìn)一步提高。此外，鄂西南煙區(qū)整個大田期的平均氣溫偏低、鄂西北地區(qū)春末夏初干旱和后期“秋雨”分別是“清江源”、“金神農(nóng)”兩大品牌烤煙品質(zhì)提高的制約因子。在采取烤煙覆膜、調(diào)整移栽期等栽培措施的同時，煙草氣象服務(wù)水平的提高也尤為重要。

本研究采用氣候因子距平進(jìn)行相關(guān)分析，可以解決鄂西煙區(qū)氣象站觀測資料與煙區(qū)不匹配的問題，相對于氣象因子絕對值而言，距平值的使用可以使分析結(jié)果更廣泛地應(yīng)用，而且得到了定量的氣候因子指標(biāo)，其可直接結(jié)合氣候預(yù)報為鄂西煙草種植和品質(zhì)提供更為精準(zhǔn)的煙草氣象預(yù)報。同時，研究結(jié)果也可以結(jié)合氣候因子隨高度變化模型對鄂西煙區(qū)進(jìn)行煙草外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量的品質(zhì)區(qū)劃，為合理調(diào)整煙草種植提供科學(xué)依據(jù)。

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[6] 彭家宇，魏國勝，周 恒，等.湖北咸豐煙區(qū)不同海拔生態(tài)因素和煙葉化學(xué)成分的綜合評價[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（16）：8395-8398，8428.

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[9] 喬新榮，楊興有，劉國順，等.弱光脅迫對烤煙化學(xué)成分及中性揮發(fā)性致香物質(zhì)的影響[J].煙草科技，2008（9）：56-65.

由表2可以看出，在“清江源”烤煙產(chǎn)區(qū)，當(dāng)烤煙大田期（5—9月）、前期（5—6月）平均氣溫分別比30年均值上升0.5和1.0 ℃時，外觀質(zhì)量總分將會顯著提高，目前的平均氣溫還未能達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙葉的需求，需要采取相應(yīng)措施加以改善；6月日照時間突變點(diǎn)為0 h，即當(dāng)6月日照時間較30年均值增加將有利于外觀質(zhì)量的提高；8月日照時間距平減少10 h時，外觀質(zhì)量更佳；9月日照時間已達(dá)到優(yōu)質(zhì)外觀質(zhì)量的需求，個別年份較低，低海拔地區(qū)9月日照時間的增多有利于外觀質(zhì)量的提高。在“金神農(nóng)”烤煙產(chǎn)區(qū)，當(dāng)6月平均氣溫、日照時間分別比30年均值提高1.0 ℃、10 h，8月日照時間、6月降水量比30年均值分別減小25 h、30%時，外觀質(zhì)量將會顯著提高。而9月日照時間已能滿足優(yōu)質(zhì)外觀質(zhì)量的需求，9月日照增多、降水減少對外觀質(zhì)量更為有利。

在“清江源”煙區(qū)，5月平均氣溫比30年均值上升1.0 ℃，7月平均氣溫比30年均值降低0.5 ℃，7月日照時間減少34 h，7月降水量比30年均值增加50%，烤煙感官質(zhì)量將顯著提高。大田前期氣溫低，而中期氣溫高、日照多、降水少對感官質(zhì)量有不利影響，這可能與多光照和干旱不利于新植二烯和西柏烷降解物等香氣物質(zhì)的提高[8，9]有關(guān)?！敖鹕褶r(nóng)”煙區(qū)，除5月和7月平均氣溫距平、7月降水距平百分率外，6月平均氣溫比30年均值降低0.5 ℃，6月日照時間比30年均值減少20 h，5月日照時間比30年均值增加、9月降水量比30年均值減少更有利于烤煙感官質(zhì)量的提高。這主要與鄂西北地區(qū)春末夏初的干旱和9月“秋雨”的氣候特點(diǎn)有關(guān)。

3 討論

外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量在烤煙品質(zhì)評價因子中占有重要地位，由分析結(jié)果可以看出，鄂西煙區(qū)烤煙大田前期低溫寡照、中期高溫干旱制約著烤煙品質(zhì)進(jìn)一步提高。此外，鄂西南煙區(qū)整個大田期的平均氣溫偏低、鄂西北地區(qū)春末夏初干旱和后期“秋雨”分別是“清江源”、“金神農(nóng)”兩大品牌烤煙品質(zhì)提高的制約因子。在采取烤煙覆膜、調(diào)整移栽期等栽培措施的同時，煙草氣象服務(wù)水平的提高也尤為重要。

本研究采用氣候因子距平進(jìn)行相關(guān)分析，可以解決鄂西煙區(qū)氣象站觀測資料與煙區(qū)不匹配的問題，相對于氣象因子絕對值而言，距平值的使用可以使分析結(jié)果更廣泛地應(yīng)用，而且得到了定量的氣候因子指標(biāo)，其可直接結(jié)合氣候預(yù)報為鄂西煙草種植和品質(zhì)提供更為精準(zhǔn)的煙草氣象預(yù)報。同時，研究結(jié)果也可以結(jié)合氣候因子隨高度變化模型對鄂西煙區(qū)進(jìn)行煙草外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量的品質(zhì)區(qū)劃，為合理調(diào)整煙草種植提供科學(xué)依據(jù)。

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