玉溪烟区海拔对烤烟主要化学成分的影响

王正旭，田阳阳，冯 瑜，王军伟，刘 魁，杨继周，胡保文，赵文军*

(1.红塔烟草(集团)有限责任公司原料部，云南 玉溪 653100；2.玉溪师院滇中分析测试中心，云南 玉溪 653100)

【研究意义】烤烟的内在化学成分受海拔高度的影响较大，同一地域范围内，烤烟内在品质受海拔的影响程度远大于该地域的土壤农化性质[1]。海拔高度的变化均会显著地影响有效积温、昼夜温差及降水量等气候因素，从而对烟株的生长发育、产质量的形成产生重要的影响[2]。明确海拔对烟叶内在化学成分的影响及相关性对于烤烟种植布局十分重要。【前人研究进展】李自强等[3]研究表明，曲靖市罗平县海拔高度与烟叶的总糖、还原糖、糖碱比、氮碱比和硫的含量呈正相关关系，与烟碱和总挥发性碱的含量呈负相关关系。王斌等[4]对曲靖烟区海拔与烟叶化学成分相关关系的研究表明，海拔1900～2200 m范围内，能有效降低上部烟叶的烟碱含量，同时能提高烟叶还原糖和钾的含量，烟叶内在化学成分的协调性更好。海拔1300～1900 m种植的烤烟中、下部烟叶化学成分及协调性均优于高海拔地区。沈燕金等[5]研究表明，文山烟区烟叶总糖和还原糖含量随海拔高度的增加而减少；烟碱和总氮含量随海拔的增加而增加；上部和下部烟叶钾含量随海拔高度的增加而增加。【本研究切入点】玉溪烟区分布广且海拔跨度大，立体气候明显，不同海拔高度对烟叶内在化学成分产生了较大的影响，烟叶综合质量及工业可用性也不同。但目前在玉溪烟区关于海拔对烟叶内在化学成分的影响及相关性分析研究的报道还相对缺乏。【拟解决的关键问题】对玉溪烟区海拔高度与烟叶内在化学成分进行对比分析，以明确海拔对烟叶内在化学成分的影响及其相关趋势，旨在为烟叶种植区域规划、精准采购提供科学依据，以提高烟叶工业可用性。

1 材料与方法

1.1 试验设计

以玉溪烟区品种K326为试验材料，在海拔1300～2200 m范围内设置5个海拔点，海拔梯度约200 m，分别于玉溪市的峨山县、江川区、华宁县、易门县4个县(区)的5个取样点同步采样。各取样点烟叶生产管理均参照玉溪市优质烟叶生产技术标准进行。各取样点的海拔、生态类型及取样数量详见表1。

表1 各取样点海拔、生态类型及取样数量

1.2 取样与检测

烟叶烘烤后进行分级取样，取样等级为B2F、C2F、X2F，每个等级取2 kg用于常规化学成分检测。烟叶化学成分的测定，总氮采用凯氏定氮法；总糖、还原糖采用菲林试剂法；烟碱采用紫外分光光度法；全钾用火焰光度计法；Cl-用AgNO3滴定法[6]。试验数据利用SPSS 19.0统计软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 海拔对烟叶烟碱含量的影响

从表2可以看出，随着海拔高度的增加，上部烟叶烟碱含量呈现出增加的趋势，且不同海拔的烟碱含量差异显著。中部烟叶烟碱含量海拔1313、1728及2200 m处差异显著。下部烟叶烟碱含量随海拔高度的增加呈现下降的趋势，海拔1313、1532、1728及2200 m处烟碱含量差异显著。表3的相关性分析结果表明：上部烟叶烟碱含量与海拔高度呈正相关关系，相关系数为0.9462，达极显著水平；中、下部烟叶烟碱含量与海拔高度呈负相关关系，相关系数分别为0.4560和0.7562，未达显著水平。玉溪烟区在海拔1313～2200 m范围内，烟叶烟碱含量与海拔高度的相关性大小为上部>下部>中部。

表2 不同海拔高度对烟叶烟碱含量的影响

表3 不同海拔高度与烟叶烟碱含量的线性相关分析

2.2 海拔对烟叶总氮含量的影响

从表4可以看出，随着海拔高度的增加，上部烟叶总氮含量呈增加的趋势，海拔1313、1900及2200 m处的总氮含量差异显著。中部烟叶总氮含量受海拔的升高呈先增后降的趋势，不同取样点总氮含量差异显著。下部烟叶总氮含量随海拔高度的增加呈下降趋势，海拔1313、1532、1728及1900 m处的总氮含量差异显著。表5的相关性分析结果表明：上部及中部烟叶总氮含量与海拔高度呈正相关关系，相关系数分别为0.8245和0.2709，未达显著水平；下部烟叶总氮含量与海拔高度呈负相关关系，相关系数分别为0.7069，未达到显著水平。

表4 不同海拔高度对烟叶总氮含量的影响

表5 不同海拔高度与烟叶总氮含量的线性相关分析

2.3 海拔对烟叶总糖含量的影响

从表6可以看出，3个部位的烟叶总糖含量均随海拔高度的增加呈现先增后减的趋势，海拔1728 m处的含量最高。上部烟叶:海拔1728 m处的总糖含量与其他4个海拔相比差异显著；中部烟叶:海拔1728和1900 m处与其他3个海拔相比差异显著；下部烟叶总糖含量，海拔1313 m的与1532 m的差异不显著，但2者与其他3个海拔的差异显著。

表6 不同海拔高度对烟叶总糖含量的影响

2.4 海拔对烟叶还原糖含量的影响

从表7可以看出，3个部位烟叶的还原糖含量均随着海拔高度的增加呈现先增后减的趋势，以海拔1728 m处的最高。上部烟叶还原糖含量:在海拔1728 m处的与其他4个海拔的相比差异显著；中部烟叶还原糖含量:海拔1728和1900 m处的与其他3个海拔的相比差异显著；下部烟叶还原糖含量:海拔1313 m与1532 m的差异不显著，但2者与其他3个海拔的差异显著。

表7 不同海拔高度对烟叶还原糖含量的影响

2.5 海拔对烟叶氧化钾含量的影响

从表8可以看出，3个部位烟叶的氧化钾含量在海拔1900 m处均较低。上部烟叶:海拔1900 m处的烟叶氧化钾含量显著低于其他4个海拔的；中部烟叶:海拔1900 m处的烟叶氧化钾含量显著低于其他4个海拔的，而海拔2200 m处的烟叶氧化钾含量显著高于其他4个海拔的；下部烟叶，海拔2200 m处的烟叶氧化钾含量显著高于其他4个海拔的。

表8 不同海拔对烟叶氧化钾含量的影响

2.6 海拔对烟叶氯离子含量的影响

从表9可以看出，3个部位的烟叶氯离子含量最大值和最小值均分别出现在海拔1728和1900 m处。上部烟叶氯离子含量中，海拔1532和1900 m处的差异不显著，但2者与其他3个海拔的相比差异显著；中部烟叶氯离子含量，以海拔1732 m处的最高且与其他4个海拔的相比差异显著；下部烟叶氯离子含量中，5个海拔差异不显著。

表9 不同海拔高度对烟叶氯离子含量的影响

2.7 海拔对烟叶化学成分协调性的影响

2.7.1 海拔高度对烟叶两糖差的影响 从表10可以看出，3个部位的烟叶两糖差均随海拔高度增加呈现先增后减的变化趋势，最大值均在海拔1728 m处，上、中、下3个部位的最小值分别出现在1313、1532及2200 m处。上部烟叶:海拔1313及1900 m处与其他3个海拔相比差异显著；中部烟叶:以海拔1728及1900 m处与其他3个海拔相比差异显著；下部烟叶:在海拔2200 m处与海拔1532、1728及1900 m相比差异显著。

表10 不同海拔高度对烟叶两糖差的影响

2.7.2 海拔高度对烟叶糖碱比的影响 从表11可以看出，上部和下部烟叶的糖碱比均随海拔高度增加呈现先增后减的趋势，中下部烟叶的糖碱比整体高于上部烟叶。上部烟叶:海拔2200 m处与其他4个海拔相比差异显著。中部烟叶:在1313～1900 m范围内随海拔的增加而增加，海拔1728和1900 m处与其他3个海拔相比差异显著。下部烟叶:在海拔1313 m处与其他4个海拔相比差异显著，在海拔1728及1900 m处与其他3个海拔相比差异显著。

表11 不同海拔高度对烟叶糖碱比的影响

2.7.3 海拔高度对烟叶氮碱比的影响 从表12可以看出，除1313 m外，其他4个海拔的上部烟叶氮碱比均小于中部及下部烟叶。上部烟叶的氮碱比在不同海拔处的变化幅度不大，中部及下部烟叶的氮碱比随海拔高度的增加而增加，但差异未达显著水平。

表12 不同海拔高度对烟叶氮碱比的影响

2.7.4 海拔高度对烟叶非烟碱氮与总氮比例的影响 从表13可以看出，不同海拔高度上、中、下3个部位烟叶的非烟碱氮与总氮的比值最小值为0.79，最大值为0.82，变幅不大，说明在玉溪烟区海拔高度的变化对各部位烟叶的非烟碱氮与总氮的比值并没有显著的影响。

表13 不同海拔对烟叶非烟碱氮与总氮比例的影响

3 讨 论

不同海拔导致了不同的生态气候类型，不同生态气候条件造成烟叶化学成分间的差异[7-8]。研究表明，玉溪烟区的中下部烟叶烟碱含量随海拔的增加而减少，下部烟叶总氮含量随海拔的增加而减少。唐信柱等[9]的研究，保山烟区海拔高度与K326品种上部烟叶的总糖、还原糖含量呈正相关关系。王彪等的[10]研究，中部烟叶还原糖含量与海拔高度呈极显著负相关，而上部烟叶和下部烟叶的还原糖含量与海拔的相关性不大。玉溪烟区海拔1300～2200 m内，烟叶的总糖及还原糖含量均表现为随海拔高度的增加呈现先增加后减少的趋势。王程栋等[11]研究，曲靖烟区烟叶钾含量随海拔高度的增加而减小；刘浩等[12]的研究结果表明，红壤植烟背景下的烟叶钾离子含量与海拔高度、土壤速效钾的含量呈极显著正相关。王斌等[4]研究，曲靖烟区烟叶氯离子含量随海拔高度的升高而增大。在玉溪烟区烟叶的氧化钾和氯离子含量受海拔的影响不大。李自强[3]等的研究，罗平县的烟叶糖碱比及氮碱比含量随海拔高度的增加而增加。在玉溪烟区上部和下部烟叶的糖碱比均随海拔高度增加呈现出先增后减的变化趋势，且中下部烟叶的糖碱比整体高于上部烟叶。

4 结 论

不同海拔高度种植的烟叶，其内在化学成分受海拔高度的影响也不尽相同。玉溪烟区的上部烟叶烟碱含量与海拔高度呈极显著正相关关系，中部及下部烟叶烟碱含量与海拔高度呈负相关关系。上部及中部烟叶总氮含量随海拔高度的增加而增加，下部烟叶则表现出相反的规律。上中下3个部位烟叶的总糖、还原糖含量及两糖差均随着海拔高度的增加而呈现先增后减的趋势。海拔高度对烟叶氧化钾及氯离子含量的影响相对较小。上部和下部烟叶的糖碱比均随海拔高度增加呈现先增后减的变化趋势，中下部烟叶的糖碱比高于上部烟叶。上部烟叶氮碱比均小于中部及下部烟叶，中部及下部烟叶的氮碱比随海拔高度的增加而增加。在烟叶成熟度较好的情况下，海拔高度对烟叶非烟碱氮/总氮的影响不大。