刘翔文，宗胜杰，刘 芳，马浩波，孟智勇，张警予，苏 烁，崔光周，宋笑龙

（1.河南省烟草公司 许昌市公司，河南 许昌 461000；2.河南省农业科学院 烟草研究所，河南 许昌 461000；3.河南省烟草公司 信阳市公司，河南 信阳 464000）

烤烟叶片的化学成分和物理特性是烟叶品质的重要组成方面，与烤烟的经济效益和品质息息相关。在影响烟叶品质的众多因素中，除内在因素（基因型）外，还有栽培措施、调制技术以及生态环境等诸多外界因素［1］。产地是决定烟叶风格特征及品质形成的基础，不同产地烟叶品质存在着较大区别，气候条件的变化在很大程度上也影响着烤烟的质量［2-3］。气候因素难以预测和改变，只能在烤烟实际生产中趋利避害，因此气候因素也是限制烤烟质量的重要因素［4-7］。关于烟叶化学成分与烟区气候因素的关系，在全国多个地区已有研究。一些研究认为，中国主产烟区的光照因素与烟叶还原糖积累呈显著负相关，雨湿因素与烟碱的积累呈极显著正相关［8-10］。姬兴杰等［11］研究了河南9个地（市）主要气象因子与烤烟中部叶化学成分的关系，认为大田期降水量与烟叶氯含量呈显著负相关；成熟期最低气温影响烟叶还原糖含量；旺长期相对湿度影响烟叶总氮含量和钾氯比。

不同部位烤烟叶片主要化学成分与气候因子的相关性不同。目前，关于信阳烟区不同叶位烟叶理化性质与气候因子的相关性尚未见研究报道，鉴于此，笔者基于信阳罗山地区2010—2019年连续10年的气候资料、烤烟烟叶主要化学成分以及物理特性数据，分析了信阳烟区的主要气候特征和烟叶品质特征，并明确了烤烟大田期气候因子与烟叶主要化学成分和物理特性的关系，以期为信阳烟区充分利用气候资源以及在烤烟生产中趋利避害提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 气象数据的来源 信阳罗山县2010—2019年逐日气象数据来自信阳市气象局。根据气象资料与罗山县烤烟种植时节，选取烤烟大田生育期，即伸根期—成熟期（4—9月），对烟叶品质形成影响较大的气象因子（温度、湿度、降水和日照）进行分析。

1.1.2 烟样采集 选取信阳罗山县主栽烤烟品种云烟87，取烤后B2F和C3F等级的烟叶样品，分别测定2010—2019年连续10年的烟叶样品物理特性（燃烧性、灰色、拉力值、单叶厚度、叶面密度、含梗率、平衡含水率、填充值）和烟叶主要化学成分（总糖、还原糖、植物碱、钾、氯、总氮、淀粉）含量，并计算糖碱比、氮碱比和钾氯比，最终的测试数据由天昌复烤厂提供。

1.2 数据处理

采用Excel 2010软件对试验数据进行统计分析，用SPSS 24软件进行典型相关性分析。

2 结果与分析

2.1 信阳烟区的气候特征

由表1可知：在2010—2019年的烟株大田生育期（4—9月），平均气温在16.89～28.31 ℃，且随着烟株的生长发育，气温日较差逐渐缩小；年度总平均日照时长为1056.52 h，热量条件可以满足烟草的正常生长发育需求；温度和相对湿度的变异系数较小（＜15%），说明在不同年份间这2个气象因素差异不明显；在旺长期和成熟期（6、7和9月）日照时长的变异系数较大；4—9月的月均降水量为80.78～172.44 mm，降水量的变异系数较高（＞35%），说明在不同年份间月均降水量的变化较大。

表1 2010—2019年罗山县气象要素统计分析结果

2.2 信阳烟区烟叶的主要化学成分

对2010—2019年罗山县烟叶主要化学成分的情况进行统计，结果如表2所示，上部烟叶（B2F）和中部烟叶（C3F）总糖、还原糖、总植物碱、钾、总氮含量以及糖碱比和氮碱比的变异系数介于8.31%～35.10%之间；烟叶中钾氯比、氯和淀粉含量的变异系数均较大，说明罗山烟区烟叶的氯和淀粉含量更易受外界环境因素的影响。

表2 2010—2019年罗山烟叶主要化学成分含量及比值的分析结果

2.3 信阳烟区气象因素与烟叶物理特性的相关性

从表3可以看出：大田期总降水量、湿度与各部位烟叶各种物理特性［包括平衡含水率（%）、填充值（cm2/g）等］的相关性均未达到显著水平；年积温与上部叶（B2F）的叶片厚度（μm）呈显著正相关（P＜0.05）；日照时长与上部叶的拉力（N）、叶面密度（g/m2）和叶片厚度均呈显著正相关，但与含梗率（%）呈显著负相关；温度、年积温与中部叶（C3F）的阻燃时间（s）均呈显著负相关。

表3 烤烟叶片物理特性与大田期气象因子的相关性

2.4 信阳烟区气象因素与烟叶物理特性的相关性

2.4.1 日照时长 如表4所示，大田期烟叶还原糖、钾、植物碱和氯含量与日照时长的相关性均未达到显著性水平。在上部叶中，总糖、还原糖含量与日照时长整体上呈负相关，其中，总糖含量与4月日照时长呈显著负相关；植物碱含量、钾氯比与日照时长总体上呈正相关；淀粉含量、糖碱比和氮碱比与成熟期日照时长呈负相关，淀粉含量与9月累计日照时长具有显著负相关性。在中部叶中，总糖、植物碱含量、糖碱比和钾氯比与成熟期日照时长整体上呈负相关，其中，糖碱比与4月累计日照时长、氮碱比与9月累计日照时长、钾氯比与5月累计日照时长的相关系数均达到了显著水平。

表4 烟叶常规化学成分与日照时长的相关性

2.4.2 降水量 烟叶常规化学成分与降水量间的相关系数如表5所示，在上部叶中，钾含量与9月总降水量、植物碱含量与5月总降水量、氯含量与8月份总降水量均呈显著正相关；糖碱比与5月总降水量均呈显著负相关。在中部叶中，总糖含量与5月总降水量呈显著负相关；总氮含量与9月总降水量、淀粉含量与8月总降水量、钾含量与5月总降水量均呈显著正相关。

表5 烟叶常规化学成分与降水量的相关性

2.4.3 温度 烟叶常规化学成分与温度的相关性如表6所示，在上部叶中，总糖、还原糖、总氮含量与大田期温度整体上呈正相关；氮碱比、钾氯比与温度整体上呈负相关；钾和植物碱含量与移栽期—团棵期温度呈正相关，而与旺长期—成熟期温度呈负相关；淀粉含量与移栽期—团棵期温度呈负相关，而与旺长期—成熟期温度呈正相关；总氮含量与5月温度、糖碱比与8月温度的相关性均达到了显著水平。在中部叶中，淀粉、还原糖、氯含量与温度整体上呈负相关；植物碱含量、糖碱比与温度均呈正相关；总糖含量与8月温度、钾氯比与5月温度的相关性均达到了显著水平。

表6 烟叶常规化学成分与温度的相关性

2.4.4 相对湿度 烟叶常规化学成分与湿度的相关性如表7所示，在上部叶中，总糖和还原糖含量与大田期湿度均呈正相关；还原糖含量与7月湿度、总氮含量与5月湿度的正相关性均达到了显著水平。在中部叶中，还原糖、总氮、淀粉、钾含量与成熟期（7—9月）湿度均呈负相关；总糖含量与8月湿度、植物碱含量与7月湿度的正相关性均达到了显著水平。

表7 烟叶常规化学成分与湿度的相关性

3 讨论与小结

还原糖、植物碱、总氮含量和钾氯比等指标是烤烟化学成分协调性的评价指标，是判断烟叶品质的标准［12］。信阳烟区烤烟上部叶和中部叶中总糖、还原糖、氮碱比、植物碱、钾、总氮含量比较稳定，变异系数较小；烟叶中氯含量、钾氯比和淀粉含量的变异系数都较大。一般认为，烤烟缓苗期与伸根期适宜的气温在18 ℃以上，但不宜过高［1］。罗山县4—5月平均气温在16 ℃以上，且气温变化较小；烤烟的移栽期一般在4月中下旬，此期间的气温可满足烤烟的移栽与生长需求。另外，罗山烤烟大田期的最高气温在32 ℃左右，少有连续高温天气，这有利于烟叶品质的形成。据报道烟草在采烤期间日照时长达到280～300 h时，有利于优质烟叶生产［13］。信阳烟区烟叶采烤期为8—9月，采烤期平均日照时长达到317.05 h，可以满足优质烟的生产要求。相关研究结果表明：在移栽期至旺长期阶段，降雨量在80～100 mm有利于烟株后期对营养物质的吸收；旺长期月降雨量需在100～200 mm才能促进烤烟的生长和干物质的积累；成熟期月降雨量约在100 mm时有利于优质烟的形成；相对湿度在70%～80%有利于烟草生长［14-15］。罗山县相应的气象指标在适宜范围内，能很好地满足优质烟株的生长和发育要求。

温度、降水、光照等是影响烟叶风格特色形成的关键气象因素，在烤烟的不同生育阶段这些因素对烟叶质量特色的影响不同［8，16］。通过进行相关性分析，本研究认为：信阳烟区日照时长对烤烟上部叶总糖、总氮、淀粉含量以及中部叶糖碱比、氮碱比、钾氯比的影响显著；降水量对上部叶钾、植物碱、氯含量、糖碱比以及中部叶总糖、总氮、淀粉、钾含量、糖碱比影响显著；温度对上部叶还原糖、总氮含量和中部叶总糖、植物碱含量、钾氯比影响显著；相对湿度对上部叶还原糖、总氮含量、糖碱比和中部叶总糖、植物碱含量、钾氯比影响显著。高真真等［17］研究认为，上部叶还原糖和烟碱含量与成熟期温度和光照时长整体上呈正相关，而本研究发现烤烟上部叶还原糖含量与日照时长整体上呈负相关，这可能与供试的烤烟品种不同有关。在本研究中，烟叶的各物理特征基本上与降水量和湿度呈负相关，这与余建飞等［18］的研究结果一致；但可能由于豫南和湘西植烟区在地形等方面存在差异，本研究中各部位烟叶厚度和含梗率与降水量的相关性均未达到显著水平。综合分析认为，影响信阳烟区烟叶化学成分的主要气象因子表现为气温＞降水＞湿度＞日照，影响烟叶物理特性的气象因子表现为日照＞温度＞湿度＞降水。