保山煙區(qū)主要氣候因子與煙葉化學成分的相關(guān)性

季舜華， 趙羨波， 王超超， 詹仁鋒， 盧 平， 方正華

(福建中煙工業(yè)有限責任公司， 福建 廈門 361021)

0 引言

【研究意義】生態(tài)因素是煙葉質(zhì)量風格特色形成的基礎(chǔ)條件[1]，氣候因子是主要的生態(tài)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(zhì)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(zhuǎn)導與基因表達[2]，烤煙對環(huán)境相當敏感，氣象條件的變化對煙葉質(zhì)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(nèi)地形復雜多樣，壩區(qū)占8.21%，山區(qū)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?！厩叭搜芯窟M展】大量研究表明，氣象條件是影響烤煙不同物質(zhì)積累和化學成分變化的重要因子，制約著烤煙生產(chǎn)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(xié)調(diào)性，決定煙葉質(zhì)量[3-5]。氣候因子與煙葉產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)系是很多煙草工作者關(guān)注的焦點[6-9]。煙葉的化學成分是煙葉內(nèi)在質(zhì)量的具體表現(xiàn)，各化學成分含量及比例是否協(xié)調(diào)對煙葉的內(nèi)在質(zhì)量至關(guān)重要。有關(guān)氣候?qū)熑~質(zhì)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?！狙芯壳腥朦c】為此，收集云南保山2009—2019的氣候數(shù)據(jù)，并對保山隆陽區(qū)西邑鄉(xiāng)2009—2019年連續(xù)11年的烤煙樣品進行主要化學成分跟蹤，對有關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，了解當?shù)貧夂蛞蜃訉熑~化學成分的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過對保山生態(tài)環(huán)境和烤煙質(zhì)量的分析，對保山煙區(qū)主要化學成分及品質(zhì)類型進行預測，亦可通過調(diào)整生產(chǎn)措施，改變生育期小氣候，達到調(diào)控保山煙區(qū)化學成分的目的，探明2009-2019年內(nèi)保山煙區(qū)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(guān)性，為烤煙生態(tài)區(qū)域劃分和生產(chǎn)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(xiāng)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(shù)據(jù)來源 氣候數(shù)據(jù)源于保山市氣象局2009—2019年監(jiān)測記錄，主要包括烤煙大田期的降雨量、氣溫、日照時數(shù)、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(shù)中心實驗室化驗檢測，采用連續(xù)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(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007、SPSS 18.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 保山煙區(qū)的氣候特點

由表1可見，保山煙區(qū)大田期氣溫為20.97～22.44℃，平均21.6℃，滿足烤煙生長發(fā)育、生態(tài)品質(zhì)形成的需要。該煙區(qū)大田期日照時數(shù)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(shù)依次為降雨量>總?cè)照諘r數(shù)>平均濕度>均溫，其中大田期降雨量與大田期總?cè)照諘r數(shù)變異系數(shù)高于其他二者。說明，不同年份保山煙區(qū)降雨量差別最大，這可能是影響該區(qū)煙葉品質(zhì)的主要氣候因素。

表1 保山煙區(qū)大田期(4—8月)的主要氣候指標

2.2 保山煙區(qū)煙葉的化學品質(zhì)

由表2可見，2009—2019年保山煙區(qū)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(wěn)定(變異系數(shù)<19%)，煙堿含量(變異系數(shù)<30%)，而氯、糖堿比、鉀氯比含量變幅較大(變異系數(shù)>30%)。說明，該煙區(qū)煙葉的氯、糖堿比、鉀氯比含量易受環(huán)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(qū)氣候因素與煙葉化學成分的相關(guān)性

從表3可見，云南保山煙區(qū)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(guān)性。

表3 云南保山煙區(qū)氣象條件與煙葉化學成分的相關(guān)系數(shù)

2.3.1 熱量 成熟期均溫與糖堿比呈極顯著正相關(guān)，與煙堿呈顯著負相關(guān)；伸根期均溫、大田期均溫均與還原糖含量呈顯著負相關(guān)，其余指標間相關(guān)性不顯著。加之2009—2019年間保山煙區(qū)成熟期、伸根期、大田期均溫變異系數(shù)均較小，說明以上各化學成分與均溫的影響關(guān)系狀況較為穩(wěn)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(guān)性。保山煙區(qū)大田期日照時數(shù)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(qū)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(guān)，與糖堿比呈顯著正相關(guān)。其余指標間不存在顯著相關(guān)。由于2009—2019年間保山煙區(qū)旺長期降雨量，變異系數(shù)均較大，說明以上各化學成分與旺長期降雨量的影響關(guān)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(guān)，與總糖含量呈顯著正相關(guān)；大田期濕度與還原糖含量呈顯著正相關(guān)；其余指標間相關(guān)性不顯著。2009—2019年保山煙區(qū)伸根期變異系數(shù)均較小，說明以上各化學成分與濕度的影響關(guān)系狀況較為穩(wěn)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(zhì)的形成有著密切聯(lián)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(nèi)含物。烤煙對環(huán)境相當敏感，氣象條件的變化對煙葉產(chǎn)量、質(zhì)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(yōu)質(zhì)煙葉的生長發(fā)育[17-18]。

成熟期均溫與煙堿含量呈顯著負相關(guān)，與黃中艷等[19]關(guān)于大田期各月氣溫與煙葉含糖量呈負相關(guān)的研究結(jié)果相同。2009—2019年成熟期均溫變異系數(shù)為1.5%，變異系數(shù)較小，說明各化學成分與均溫的影響關(guān)系狀況較為穩(wěn)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(guān)，與黎妍妍等[20-21]的研究結(jié)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(zhì)的吸收、運輸及轉(zhuǎn)化，從而影響煙葉的化學成分。由于2009—2019年保山煙區(qū)旺長期降雨，變異系數(shù)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(guān)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(guān)，伸根期均溫變異系數(shù)為4.5%，變異系數(shù)較小，說明以上各化學成分與均溫的影響關(guān)系狀況較為穩(wěn)定，受外界干擾較小。影響煙葉內(nèi)在化學品質(zhì)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(jié)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(guān)，伸根期濕度與還原糖呈極顯著正相關(guān)、大田期濕度呈顯著正相關(guān)，與周效峰[25]的研究結(jié)論相同。伸根期均溫變異系數(shù)為4.5%，大田期均溫變異系數(shù)為2.1%，變異系數(shù)均較小，說明以上各化學成分與均溫、濕度的影響關(guān)系狀況較為穩(wěn)定，受外界干擾較小。

成熟期均溫與糖堿比呈極顯著正相關(guān)，與步國勛等[26]的研究結(jié)論相同。2009—2019年間保山煙區(qū)成熟期均溫變異系數(shù)為1.5%，變異系數(shù)較小，說明以上各化學成分與均溫的影響關(guān)系狀況較為穩(wěn)定，受外界干擾較小。旺長期降雨與糖堿比呈顯著正相關(guān)，旺長期降雨量變異系數(shù)為45.1%，變異系數(shù)均較大，說明各化學成分與旺長期降雨量的關(guān)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(qū)生態(tài)環(huán)境和烤煙質(zhì)量的研究和探討，在生產(chǎn)實踐中，可對各煙區(qū)主要化學成分及品質(zhì)類型進行預測，亦可通過適當調(diào)整或改變烤煙大田各生育期小氣候，進而可以達到調(diào)控煙葉化學成分的目的，為進一步促進保山地區(qū)煙葉特色的改善奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

研究結(jié)果表明，影響保山煙區(qū)煙葉化學成分及其構(gòu)成的氣候因子依次為氣溫、降雨量、濕度和日照時數(shù)，大田期日照時數(shù)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(guān)、伸根期濕度與還原糖含量呈極顯著正相關(guān)；成熟期均溫與煙堿顯著負相關(guān)；伸根期均溫、大田期均溫均與還原糖含量呈顯著負相關(guān)；伸根期濕度與總糖含量呈顯著正相關(guān)；大田期濕度與還原糖含量呈顯著正相關(guān)；均溫與濕度變異系數(shù)相對較小，煙葉各化學成分與氣候因子的影響關(guān)系狀況較為穩(wěn)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(guān)；旺長期降雨量與糖堿比呈顯著正相關(guān)；降雨量變異系數(shù)較大，各化學成分與旺長期降雨量的影響關(guān)系狀況波動較大，受外界干擾較大。