保山烟区主要气候因子与烟叶化学成分的相关性

季舜华， 赵羡波， 王超超， 詹仁锋， 卢 平， 方正华

(福建中烟工业有限责任公司， 福建 厦门 361021)

0 引言

【研究意义】生态因素是烟叶质量风格特色形成的基础条件[1]，气候因子是主要的生态因素，光照、气温、降雨等气候因子通过影响烤烟某些香气物质和次生代谢物合成、碳水化合物和能量代谢、抗逆响应、信号转导与基因表达[2]，烤烟对环境相当敏感，气象条件的变化对烟叶质量均有较大的影响。保山市地处横断山脉滇西纵谷南端，境内地形复杂多样，坝区占8.21%，山区占91.79%。整个地势自西北向东南延伸倾斜，海拔535～3 780.9 m，平均1 800 m左右，属低纬山地亚热带季风气候。【前人研究进展】大量研究表明，气象条件是影响烤烟不同物质积累和化学成分变化的重要因子，制约着烤烟生产的地域分布，而且在很大程度上影响烤烟化学成分的变化及协调性，决定烟叶质量[3-5]。气候因子与烟叶产质量的关系是很多烟草工作者关注的焦点[6-9]。烟叶的化学成分是烟叶内在质量的具体表现，各化学成分含量及比例是否协调对烟叶的内在质量至关重要。有关气候对烟叶质量影响的研究较多[10-12]，针对同一品种气候因子对烤烟化学成分短期影响的研究较多，但针对同一品种、同一地点长年跟踪的研究较少。【研究切入点】为此，收集云南保山2009—2019的气候数据，并对保山隆阳区西邑乡2009—2019年连续11年的烤烟样品进行主要化学成分跟踪，对有关数据进行分析，了解当地气候因子对烟叶化学成分的影响。【拟解决的关键问题】通过对保山生态环境和烤烟质量的分析，对保山烟区主要化学成分及品质类型进行预测，亦可通过调整生产措施，改变生育期小气候，达到调控保山烟区化学成分的目的，探明2009-2019年内保山烟区烤烟大田生育期的主要气象因子与烤烟主要化学成分相关性，为烤烟生态区域划分和生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试品种 供试烤烟品种为2009—2019年的西邑乡大庄村的主栽品种云烟87，C3F(中橘三)等级30份烤后烟叶样品由保山市烟草公司隆阳分公司提供。

1.1.2 数据来源 气候数据源于保山市气象局2009—2019年监测记录，主要包括烤烟大田期的降雨量、气温、日照时数、空气相对湿度。

1.2 测定项目

每个供试烟叶样品取2 kg，由福建中烟公司技术中心实验室化验检测，采用连续流动分析法测定总糖、还原糖、烟碱、钾和氯含量，并由此计算出糖碱比、氮碱比、钾氯比。

1.3 数据处理

采用Excel 2007、SPSS 18.0对数据进行统计与分析。

2 结果与分析

2.1 保山烟区的气候特点

由表1可见，保山烟区大田期气温为20.97～22.44℃，平均21.6℃，满足烤烟生长发育、生态品质形成的需要。该烟区大田期日照时数为469.7 h，光照条件充足，大田期降雨量为369.5 mm，湿度为70.1%。保山烤烟季各气候因子大田期变异系数依次为降雨量>总日照时数>平均湿度>均温，其中大田期降雨量与大田期总日照时数变异系数高于其他二者。说明，不同年份保山烟区降雨量差别最大，这可能是影响该区烟叶品质的主要气候因素。

表1 保山烟区大田期(4—8月)的主要气候指标

2.2 保山烟区烟叶的化学品质

由表2可见，2009—2019年保山烟区烟叶的总糖、还原糖、钾、糖碱比、两糖比平均值分别为33.4%、25.9%、1.7%、16.3和0.8，总糖、还原糖、钾含量较为稳定(变异系数<19%)，烟碱含量(变异系数<30%)，而氯、糖碱比、钾氯比含量变幅较大(变异系数>30%)。说明，该烟区烟叶的氯、糖碱比、钾氯比含量易受环境条件的影响。

表2 2009—2019年云南保山烟叶的化学成分含量

2.3 保山烟区气候因素与烟叶化学成分的相关性

从表3可见，云南保山烟区热量、日照、降水、湿度与烟叶化学成分烟碱、总糖、还原糖、钾、氯、糖碱比、钾氯比、两糖比的相关性。

表3 云南保山烟区气象条件与烟叶化学成分的相关系数

2.3.1 热量 成熟期均温与糖碱比呈极显著正相关，与烟碱呈显著负相关；伸根期均温、大田期均温均与还原糖含量呈显著负相关，其余指标间相关性不显著。加之2009—2019年间保山烟区成熟期、伸根期、大田期均温变异系数均较小，说明以上各化学成分与均温的影响关系状况较为稳定，受外界干扰较小。

2.3.2 日照 烟碱、总糖、还原糖、钾、氯、糖碱比、钾氯比、两糖比与日照均未达显著相关性。保山烟区大田期日照时数为469.7 h，光照条件充分，满足烟叶大田生长需求，表明保山烟区光照条件不是烟叶生长的直接影响因素。

2.3.3 降水 旺长期降雨量与烟碱含量呈极显著负相关，与糖碱比呈显著正相关。其余指标间不存在显著相关。由于2009—2019年间保山烟区旺长期降雨量，变异系数均较大，说明以上各化学成分与旺长期降雨量的影响关系状况波动较大，受外界干扰较明显。

2.3.4 湿度 伸根期湿度与还原糖含量呈极显著正相关，与总糖含量呈显著正相关；大田期湿度与还原糖含量呈显著正相关；其余指标间相关性不显著。2009—2019年保山烟区伸根期变异系数均较小，说明以上各化学成分与湿度的影响关系状况较为稳定，受外界干扰较小。

3 讨论

不同生育期气象条件与烤烟品质的形成有着密切联系[13-16]。烟草需要在一定的光、温、水等条件下生长并形成丰富内含物。烤烟对环境相当敏感，气象条件的变化对烟叶产量、质量均有较大的影响[17]。一般认为，还苗期与伸根期气温在18～28℃、旺长期气温在20～28℃、成熟期气温在20～25℃有利于优质烟叶的生长发育[17-18]。

成熟期均温与烟碱含量呈显著负相关，与黄中艳等[19]关于大田期各月气温与烟叶含糖量呈负相关的研究结果相同。2009—2019年成熟期均温变异系数为1.5%，变异系数较小，说明各化学成分与均温的影响关系状况较为稳定，受外界干扰较小。旺长期降雨量与烟碱含量呈极显著负相关，与黎妍妍等[20-21]的研究结论相同。伍贤进[22]等研究认为，降雨改变土壤水分进而影响烟株物质的吸收、运输及转化，从而影响烟叶的化学成分。由于2009—2019年保山烟区旺长期降雨，变异系数均较大，为45.1%。说明，以上各化学成分与旺长期降雨量的影响关系状况波动较大，受外界干扰较明显。

伸根期温度与总糖含量呈显著正相关，伸根期均温变异系数为4.5%，变异系数较小，说明以上各化学成分与均温的影响关系状况较为稳定，受外界干扰较小。影响烟叶内在化学品质的主要气候因子是伸根期平均气温，与张宏建等[23-24]的研究结论相似。

伸根期均温、大田期均温与还原糖含量呈显著负相关，伸根期湿度与还原糖呈极显著正相关、大田期湿度呈显著正相关，与周效峰[25]的研究结论相同。伸根期均温变异系数为4.5%，大田期均温变异系数为2.1%，变异系数均较小，说明以上各化学成分与均温、湿度的影响关系状况较为稳定，受外界干扰较小。

成熟期均温与糖碱比呈极显著正相关，与步国勋等[26]的研究结论相同。2009—2019年间保山烟区成熟期均温变异系数为1.5%，变异系数较小，说明以上各化学成分与均温的影响关系状况较为稳定，受外界干扰较小。旺长期降雨与糖碱比呈显著正相关，旺长期降雨量变异系数为45.1%，变异系数均较大，说明各化学成分与旺长期降雨量的关系状况波动较大，受外界干扰较明显。

综上所述，今后有必要加强对该地区生态环境和烤烟质量的研究和探讨，在生产实践中，可对各烟区主要化学成分及品质类型进行预测，亦可通过适当调整或改变烤烟大田各生育期小气候，进而可以达到调控烟叶化学成分的目的，为进一步促进保山地区烟叶特色的改善奠定基础。

4 结论

研究结果表明，影响保山烟区烟叶化学成分及其构成的气候因子依次为气温、降雨量、湿度和日照时数，大田期日照时数为469.7 h，光照条件充分，满足烟叶大田生长需求，光照条件非烟叶生长直接影响因素。成熟期均温与糖碱比呈极显著正相关、伸根期湿度与还原糖含量呈极显著正相关；成熟期均温与烟碱显著负相关；伸根期均温、大田期均温均与还原糖含量呈显著负相关；伸根期湿度与总糖含量呈显著正相关；大田期湿度与还原糖含量呈显著正相关；均温与湿度变异系数相对较小，烟叶各化学成分与气候因子的影响关系状况较为稳定，受外界干扰相对较小。旺长期降雨量与烟碱含量呈极显著负相关；旺长期降雨量与糖碱比呈显著正相关；降雨量变异系数较大，各化学成分与旺长期降雨量的影响关系状况波动较大，受外界干扰较大。