于建军，王改丽，叶贤文，闫 鼎，卫盼盼，封 俊

（1.河南农业大学烟草学院，国家烟草栽培生理生化研究基地，河南 郑州 450002；2.四川省烟草公司攀枝花分公司盐边县营销部，四川 盐边 617100）

烟叶是卷烟工业的基础，其质量好坏对卷烟品质起着举足轻重的作用，而烟叶质量和风格不仅与烟草的品种和栽培技术措施有关，而且，还与气候、土壤和海拔高度等生态条件有关。因此烤烟的生长发育及品质受栽培措施和生态条件的双重影响[1]。据相关研究表明：在特定的环境条件下，大体相同的栽培技术措施可使品种间的差异减小，风格趋于一致；烟叶品质性状的变异在不同生态环境间大于不同品种间；生态因素对烟叶品质具有雕凿作用。不同的生态条件不仅影响烟草生长发育特性，而且明显影响到烟叶的区域品质特点以及香气风格。其中，海拔高度是影响作物布局及其生长发育的重要生态因素，因为太阳辐射量、有效积温、昼夜温差、空气湿度以及土壤类型、养分有效性等常随海拔高度的变化而发生显著变化。

通过研究不同海拔高度生态因子的变化规律及其对烟叶品质的影响，评价了不同海拔高度的气候适生性，以期为烤烟种植区域规划提供依据，同时为改进烟叶栽培技术措施提供理论支撑，从而对各地烟叶特色风格的加强和彰显提供保障。

1 不同海拔高度生态因子的差异性

1.1 不同海拔高度土壤养分的变化规律

在不同海拔梯度下，土壤养分含量差异十分明显。焦敬华等[2]研究了湖北宣恩不同海拔植烟土壤养分含量状况。结果表明：土壤中pH随海拔高度的增加而降低，有机质含量、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾含量随海拔高度的增加而增加，全钾含量无明显变化规律。黎妍妍等[3]研究了恩施州不同海拔高度植烟区土壤条件发现：土壤pH值先降低而后稳定在6.20，总体呈现降低趋势；有机质、速效钾和碱解氮含量极显著增加；速效磷含量没有明显的变化趋势；各土壤养分与海拔高度的相关性大致表现为：速效钾>有机质>碱解氮>pH值>速效磷。胡国松等[4]的研究结果表明：土壤中各营养元素的含量随着海拔高度的增加表现出不同程度的变化。氮、钙和锰随海拔高度的负相关关系分别达到了极显著和显著水平。其余营养元素含量与海拔高度的关系都是正相关关系，即随海拔高度的升高而升高，其中，铜和钾与海拔高度的相关性分别达到了极显著和显著水平。以上结果部分规律不太一致，主要是由于具体地理位置、地形地貌、土壤类型、人为活动的影响造成的，因此在研究海拔高度土壤养分规律性分布时不能以一概全，而要视具体情况而定。若将我国主要烟区海拔梯度划分为<400 m、400～800 m、800～1 200 m、1 200～1 600 m、>1 600 m五个大区，在400～1 600 m范围内土壤养分大致规律为：pH值无明显变化规律，总体上趋于一致，与当地具体土壤类型有关；有机质含量、全氮、碱解氮、全钾、速效钾含量与海拔高度呈正相关；速效磷无明显变化规律。

1.2 不同海拔高度气候因子的变化规律

程亮等[5]研究发现，各气象指标随海拔变化呈规律性变化。随海拔升高，年平均气温降低，无霜期及≥10℃活动积温减少，降水量和年日照时数增加。各生态区域均表现出光照时间长、无霜期长、降水量充足的特点，有利于烤烟的生长和优良品质的形成。大田期平均气温以低海拔地区较高，最接近22～28℃的大田生长期最适温度。黎妍妍等[3]研究了恩施州不同海拔高度植烟区气候条件。其研究表明，恩施州全生育期≥20℃持续天数随海拔高度的升高而极显著减少，海拔高度每升高100 m，≥20℃持续天数约减少一星期，不同海拔高度间均存在极显著性差异，变化范围为52.8～123.0 d，1 400 m以下烟区均在70 d以上，而1 400 m以上烟区则低于70 d。从各气候因子的变异系数来看，降雨量和日照时数的变异性高于气温，这表明降雨量和日照时数较气温更加存在着时空分布不均匀的明显特点。方亮等[6]根据不同海拔梯度区域的气温、降雨量、平均湿度等生态因子的差异，在楚雄州烤烟主要种植区气候生态类型区划中将该地区划分为低海拔富热、富湿植烟区，中海拔温暖植烟区，高海拔温凉植烟区和中低海拔富热区4个烤烟可种植区，和1个燥热非植烟区。其研究结果将楚雄州烤烟主要种植区气候生态类型划分4种类型，如表1所示。尹文有等[7]研究了红河州中低海拔日照时数变化。其结果表明，日照时数在900～1 200 m范围内与海拔高度呈正相关，在1 200～2 100 m范围内与海拔高度呈负相关。郭世昌[8]研究了云南地区海拔高度对地面紫外线强度的影响。研究表明，紫外线UV-B随海拔高度的增加而急剧增加，其他则无明显变化。总的来讲，海拔高度对气候因素有显著影响：在一定范围内，海拔越高，气温、积温越低，降雨量增加，湿度增大，太阳辐射量增大。

表1 楚雄州烤烟主要种植区气候生态类型划分

2 海拔高度对烟叶品质的影响

不同海拔高度生态因子存在着明显的变化规律，正是由于在不同海拔高度区域内生态因子特征的不同，从而综合影响着烟叶的品质。值得一提的是，现有报道中海拔高度对粮食作物的影响主要集中在产量方面[9-12]，对品质方面却鲜有报道。而烟草上则主要是集中报道了对烟叶品质的影响，这从另一个角度反映出海拔高度对烟草生产的重要性和特殊性。

2.1 海拔高度对烟叶外观质量的影响

海拔高度对烟叶外观品质的影响目前国内外报道较少。有研究发现在一定程度范围内，随着海拔高度的增加，烟叶外观品质得到了一定程度的改善：各部位橘黄烟叶比例有所上升，色泽度更为鲜明，油份更加充足，组织结构变得更为疏松。由于海拔高度对烟株大田生育期的延长作用，烟株耐熟性明显加强，从而使烟株各部位烟叶，特别是上部烟叶的成熟度得到了很大的提高。陈传孟等[13]研究表明：南岭山区烤烟以外观质量和化学成分综合评定，在海拔800～1 000 m范围内品质最佳。随海拔升高，烟叶外观质量有所提高，海拔500 m以上烟叶比海拔100～200 m的烟叶成熟度好、身份厚、组织疏松、金黄烟多且光泽强。据胡元才等[14]报道，在黔西南州低纬度高海拔地区烟叶品质较好，海拔由低到高，烟叶外观品质逐渐变好。在海拔1 400～1 700 m地区生产的烟叶外观质量较好。

2.2 海拔高度对烟叶物理特性的影响

陈传孟[13]研究发现随着海拔升高，烟叶叶片逐渐变短变窄，但厚度逐渐增加。简永兴[15]研究了海拔高度对烟叶中部叶厚度的影响发现，初烤烟的厚度与海拔高度之间呈显著正相关，一定范围内，新K326与云烟87初烤烟的身份均随湘西北海拔高度的上升而得到改善。同时他们还发现，烤烟的烟碱含量随海拔高度的增加而降低，这可有效提高烟叶可用性与安全性；而种烟区向高海拔区转移又可提高烟叶的香气量，增加烟叶的钾含量以改善燃烧性进而降低卷烟的焦油生成量。王彪等[16]也在其研究中得到相似结论：随着海拔高度的增加，钾含量显著提高，氯含量没有明显相关性，总体上烟叶燃烧性提高。在现有报道中，海拔高度对其他物理指标（如出丝率、含梗率）的影响未见报道，有待进一步研究。

2.3 海拔高度对烟叶常规化学成分的影响

烟碱、还原糖、总糖、总氮均是衡量烤烟品质的重要指标。这些化学成分不仅与烟草的品种和栽培措施有关，而且与其种植土壤和生长环境密切相关。王世英等[17]研究了不同种植海拔高度对烤烟主要化学成分的影响。结果表明，种植海拔高度与烤烟烟叶的烟碱和总氮含量呈负相关，与总糖、还原糖呈正相关。李洪勋[18]研究了海拔高度对贵州烤烟化学成分的影响，结果表明：种植海拔高度与烤烟烟叶的烟碱和总氮含量呈负相关，与总糖、还原糖呈正相关。海拔高度对烤烟烟叶的钾、氯和蛋白质含量均无明显影响。穆彪等[19]研究了黔北大娄山区海拔高度与烟碱、总氮的相关性。结果表明，烟叶烟碱含量却随海拔高度的升高而下降，导致这种结果的原因很可能是海拔升高造成的气候因子的改变使得烟碱合成酶的活性下降，根系合成烟碱的速度减慢，因而烟叶中烟碱含量降低。简永兴等[20]研究了海拔高度对烟叶烟碱与总氮的影响，研究得出：烟叶中烟碱含量、总氮含量与海拔高度呈显著负相关。但是，也有部分研究得出了相反的结果：王彪等[16]研究了云南曲靖地区海拔高度与化学成分之间的相关性，结果显示：烟碱含量与海拔高度呈显著正相关，而还原糖含量与海拔高度呈负相关，中部叶达到极显著。结果的不一致性，可能是由于海拔范围、人为活动以及烟叶品种特性影响所造成的。

2.4 海拔高度对烟叶致香物质的影响

2.4.1 海拔高度对烟叶中有机酸的影响 烟草中的有机酸主要是指除氨基酸以外的有机酸。其种类繁多，含量差异大。大部分与碱金属或有机碱化合成盐或以酯类的形式存在[21]。王树会等[22]研究了不同海拔高度对烟叶中有机酸含量的影响。结果表明，以海拔为1 400～1 600 m的总有机酸含量最高，达91.64 mg/g，最低的是在1 200～1 400 m海拔高度，含量仅为39.30 mg/g，1 600～1 750 m的有机酸总量为70.64 mg/g。丙二酸相对含量随海拔升高而降低，但羟基丁二酸，2-丁烯二酸和柠檬酸的相对含量随海拔升高而增加，其他有机酸的变化与海拔的变化关系不太明显。简永兴[23]研究了海拔高度对部分有机酸的影响，结果发现草酸、柠檬酸、丙二酸、苹果酸含量均随海拔高度的增加而降低。

2.4.2 海拔高度对烟叶中石油醚提取物含量的影响 烤烟石油醚提取物总量对烟叶香气量影响较大。一般烤烟石油醚提取物总量随海拔高度的升高而增加。石油醚提取物中含有能形成烟草香气的烃类、醇类、酚类、醚类、醛类、酮类、酸类、酯类、精油、树脂、脂肪烃、类胡萝卜素等多种有机化合物，石油醚提取物总量较高的烟叶香气量较足。相关研究表明，多种烤烟香气物质如大马酮、苯甲醛、苯乙醇等的含量均随海拔高度的增加而增加，因此，适当提高烤烟的种植海拔，有利于提高烟叶的香气量。简永兴[20]研究了海拔高度对烟叶中石油醚提取物含量的影响，结果发现，在海拔200～1 200 m范围内，两个烤烟品种新K326和云烟87的石油醚提取物含量均随海拔高度的增加而增加，两品种间石油醚提取物上升幅度有较大差异。

2.4.3 海拔高度对烟叶中性致香物质含量的影响目前，海拔高度对烟叶中性致香成分的影响详细研究还较少报道，已有参考文献中仅对部分重要中性致香物质作了阐述。韩锦峰等[24]对河南卢氏山区不同海拔高度的烟叶香物质含量进行了测定，表明随着海拔高度的增加，烤烟叶片中有18种香气成分（如大马酮、苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛、巨豆-4,6（E）、8（z）- 三烯酮 -3、巨豆 -4,6（E）、8（E）- 三烯酮 -3等）都是海拔800 m和1 000 m的烟叶高于海拔600 m的烟叶，另有10余种香气成分（如茄尼酮、2,7,11-五针松三烯-4,6-二醇、8,11-环氧-2,6,12-五针松三烯-4醇等）则随着海拔高度的增加明显减少。

2.5 海拔高度对烟叶感官质量的影响

李天福[25]通过对云南植烟区海拔高度与烟叶香吃味的关系研究发现，海拔高度是影响下部烟叶灰色、中部烟叶香气量和刺激性的主要因素。胡国松[4]研究了海拔高度对烟叶香吃味的影响，结果发现三个烤烟品种中CT90、K326评吸质量均与海拔高度呈正相关，但是未能达到显著水平，CF80与海拔高度呈极显著负相关关系。李明海等[26]对遵义市烟区海拔 650～800 m，800～1 000 m、1 000～1 200 m三个海拔段烟叶评吸结果表明，无论中部还是上部烟叶，均以低海拔650～800 m范围得分最高，平均总分38.8分；中海拔段为38.42分，高海拔段为38.2分，即随着海拔高度升高，烟叶评吸质量略有降低。

3 展望

总的来说，在条件允许的前提下，适当提高植烟海拔高度，对降低上部烟叶烟碱含量、提高烟叶钾含量均有明显作用。此外，烤烟种植在一定高度的海拔地带，还有利于清香类致香物质的增加。因此可结合当地实际，以突出烟叶风格为目标，进行烟区布局调整，但不能生搬硬套，应根据当地生态条件进行合理布局。

目前尚缺乏海拔高度条件对烟草基因表达、生理生化方面影响的研究，比如腺毛分泌物的基因调控差异、光合结构的差异，这将是今后研究的重点。此外，化学调控技术在不同海拔高度条件下的应用还未见报道，有待今后进一步研究。

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