氣象因子對(duì)煙葉品質(zhì)的影響

周 裕，張德元，汪 彬，李小勇

（1.湖南省微生物研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410000；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

氣象條件與土壤條件是影響優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的兩大關(guān)鍵因素之一，其中氣象條件對(duì)煙葉品質(zhì)的影響更為顯著。為此，筆者綜述了光照、溫度、降雨量等主要?dú)庀笠蜃訉?duì)煙葉品質(zhì)的影響，旨在揭示優(yōu)質(zhì)煙葉形成的氣象條件和特點(diǎn)，為利用不同煙區(qū)生態(tài)差異和優(yōu)勢(shì)，合理優(yōu)化和規(guī)劃煙葉種植布局，提高煙葉的質(zhì)量和可用性，為特色、優(yōu)質(zhì)煙的生產(chǎn)和品牌導(dǎo)向型基地建設(shè)提供科學(xué)的指導(dǎo)和理論依據(jù)。

1 光照對(duì)煙葉品質(zhì)的影響

煙草是喜光植物，煙葉質(zhì)量的好壞與光照強(qiáng)度、光質(zhì)有很大關(guān)系。烤煙生長(zhǎng)要求陽光充足但不強(qiáng)烈，烤煙生長(zhǎng)最合適的光照條件是：全年日照百分率大于50%，日照時(shí)數(shù)大于2 000 h；大田生長(zhǎng)期日照百分率40%左右，日照時(shí)數(shù)大于500 h。和煦的陽光對(duì)煙草生長(zhǎng)有利，葉片厚薄適中，調(diào)制后光質(zhì)好，彈性強(qiáng)，葉片含糖量高，煙堿含量適中，形成的煙葉品質(zhì)較好；光照不足，光合作用減弱，干物質(zhì)積累少，煙堿和淀粉含量降低，蛋白質(zhì)和全氮含量增加油分少而香氣不足，吃味平淡，品質(zhì)差；光照過強(qiáng)，煙葉葉片變厚，主脈粗，煙葉煙堿含量過高，吃味辛辣，煙葉烘烤后顏色不正，品質(zhì)差。

1.1 不同光照強(qiáng)度對(duì)煙葉品質(zhì)的影響

光照強(qiáng)度是影響煙草生長(zhǎng)發(fā)育的重要因子，同時(shí)對(duì)煙草品質(zhì)的影響也起關(guān)鍵作用。喬新榮等研究了不同光照強(qiáng)度對(duì)烤煙化學(xué)成分及物理特性的影響，結(jié)果表明：氮、鉀、鈣、氯、銅、淀粉、還原糖含量，鉀/氯比、單葉重、葉質(zhì)重、葉片厚度受光照強(qiáng)度影響較大；鐵、鋅、總糖含量，含梗率受光照強(qiáng)度影響次之；而磷、鎂、平衡含水率受光照強(qiáng)度影響不顯著；≥80%全光照適合優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)。楊興有等通過盆栽試驗(yàn)研究了不同光強(qiáng)對(duì)成熟期烤煙理化性質(zhì)和致香成分的影響，結(jié)果表明，隨著光照強(qiáng)度的降低，葉片厚度降低，柵欄組織與海綿組織的比值降低，烤后煙葉單葉重、厚度、葉質(zhì)重降低，葉片含梗率增加，總糖和還原糖含量降低，總氮和煙堿含量升高，鉀和氯含量增加，葉黃素、胡蘿卜素和類胡蘿卜素總量增加，中性致香成分含量呈增加趨勢(shì)，增加到一定程度開始降低。

研究報(bào)道認(rèn)為，不同生育期弱光脅迫對(duì)烤煙物理特性和內(nèi)在化學(xué)成分有顯著影響，弱光能增加葉片平衡含水率和含梗率，降低葉片的單葉重、葉片厚度、葉質(zhì)重和葉片密度，同時(shí)增加葉片總氮、煙堿和鉀離子含量，降低總糖和還原糖含量。每個(gè)生育期弱光脅迫對(duì)煙草的品質(zhì)形成的影響程度不一樣。在生育中后期弱光脅迫的影響要比在生育前期的影響要大，且弱光脅迫程度越大影響越大。

李東霞等以云煙85為供試品種，通過盆栽試驗(yàn)，研究了遮陰對(duì)烤煙葉片結(jié)構(gòu)、光合性狀和中性致香物質(zhì)含量的影響，發(fā)現(xiàn)隨著遮陰程度的增加，煙草葉片組織厚度、光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度降低，而胞間二氧化碳濃度升高，烤后煙葉中性致香物質(zhì)含量增加。致香物質(zhì)多為煙草葉片次生代謝產(chǎn)物，而光照對(duì)植物次生代謝有重要的調(diào)控作用。而楊興有等研究認(rèn)為弱光環(huán)境能使烤后煙單葉重、葉片厚度、葉質(zhì)重和葉片密度減小，含梗率增加，總氮含量增加，總糖含量減少；氮代謝強(qiáng)于碳代謝。喬新榮等研究結(jié)果顯示，弱光脅迫能降低了烤煙中部煙葉中淀粉、還原糖、水溶性總糖的含量，增加了總氮，鉀含量；弱光能提高了煙葉中性揮發(fā)性致香物質(zhì)總量，其中新植二烯含量隨光照的減弱而顯著提高，而類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物所占比例下降。

1.2 不同光質(zhì)對(duì)煙葉品質(zhì)的影響

光質(zhì)是植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要因子，其對(duì)植物形態(tài)的建成、生理代謝、生長(zhǎng)發(fā)育有廣泛的調(diào)節(jié)作用，因而對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)有重要影響。楊春雷等研究了補(bǔ)光對(duì)煙草幼苗生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明，煙草葉片對(duì)可見光吸收利用的光譜范圍較寬，對(duì)各波段光的吸收強(qiáng)度依次為藍(lán)光>綠光>紅光>紫光；補(bǔ)光至14 d時(shí)，普通熒光燈處理可顯著提高煙苗葉綠素a的含量，普通熒光燈、生物效應(yīng)燈、綠熒光燈處理可提高煙苗葉綠素b的含量；補(bǔ)光21 d時(shí)，藍(lán)熒光燈、紅熒光燈處理可顯著提高煙苗葉綠素a的含量，白熾燈、節(jié)能燈處理可顯著提高煙苗葉綠素b及葉綠素a+b的含量；各處理均可促進(jìn)煙苗莖部干物質(zhì)累積，以白熾燈、節(jié)能燈和生物效應(yīng)燈的處理效果最好；白熾燈為煙草補(bǔ)光育苗的首選光源。

史宏志等研究了單色的藍(lán)光和紅光對(duì)煙苗生長(zhǎng)和碳氮代謝的影響，發(fā)現(xiàn)在輻照度相同的條件下，單色藍(lán)光對(duì)煙苗葉片生長(zhǎng)有顯著的抑制效應(yīng)，可使葉片長(zhǎng)、寬減小，但可促使比葉重和干鮮比增加，葉片加厚；藍(lán)光處理的葉片葉綠素含量減少，凈光合速率降低，但呼吸速率明顯增強(qiáng)，可以促進(jìn)煙葉的氮代謝，使葉片總氮、蛋白質(zhì)、氨基酸含量提高，硝酸還原酶活性增加，轉(zhuǎn)化酶活性降低。紅光對(duì)葉片生長(zhǎng)的抑制作用較小，可使比葉重降低，葉片變薄，葉綠素含量下降，葉色減淡，但可促進(jìn)碳代謝的增強(qiáng)，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)化酶活性高，葉片總碳、還原糖含量高，而氮代謝化合物含量下降，C/N值明顯增加。為進(jìn)一步明確光質(zhì)對(duì)煙葉碳氮代謝和品質(zhì)的影響，史宏志等研究發(fā)現(xiàn)紅藍(lán)復(fù)合光中，紅光比例增加能使比葉重降低，葉片變薄；可使葉綠率含量下降，葉色減淡，轉(zhuǎn)化酶活性提高，凈光合速率增加，葉片總糖、還原糖含量增高，總氮、蛋白質(zhì)含量下降，C/N明顯增加，碳代謝增強(qiáng)；在施氮水平過高時(shí)，生育后期增加紅光比例有利于促進(jìn)碳氮代謝的協(xié)調(diào)；增加藍(lán)光比例可促使比葉重和干鮮比增加，葉片加厚，葉綠素含量增加，能提高硝酸還原酶活性和呼吸速率，降低凈光合速率，使葉片總氮、蛋白質(zhì)、氪基酸含量提高，使氮代謝增強(qiáng)，C/N降低。

1.3 不同日照時(shí)數(shù)對(duì)煙葉品質(zhì)的影響

日照時(shí)數(shù)是影響優(yōu)質(zhì)煙葉形成的氣象因子之一，與烤煙品質(zhì)存在明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，它不但影響前期生長(zhǎng)，而且對(duì)后期煙葉品質(zhì)的優(yōu)劣有直接影響。烤煙前期生長(zhǎng)要求日照時(shí)數(shù)多，干物質(zhì)積累增加，生長(zhǎng)發(fā)育天數(shù)延長(zhǎng)，與日照呈正相關(guān)關(guān)系；后期進(jìn)入煙葉成熟階段，要求日照時(shí)數(shù)少，煙葉內(nèi)部品質(zhì)轉(zhuǎn)化效果好，煙葉品質(zhì)高，上等煙比例與5～9月日照時(shí)數(shù)呈反相關(guān)。

日照條件對(duì)煙葉商品等級(jí)有較大影響，特別是5月、7月、9月的日照時(shí)數(shù)，有顯著的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.67～-0.84，烤煙蛋白質(zhì)含量隨著年日照時(shí)數(shù)升高而降低。

在一般的生產(chǎn)情況下，煙草大田生長(zhǎng)期日照最好達(dá)到500～700 h，日照百分率達(dá)到40%以上，收烤期間日照最好達(dá)到280～300 h，日照百分率達(dá)到30%以上，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)煙葉。大田日照時(shí)數(shù)在200 h以下時(shí)，煙葉品質(zhì)較差；日照時(shí)間越長(zhǎng)，越有利于葉內(nèi)有機(jī)物質(zhì)的積累。總之，日照時(shí)數(shù)受本身氣候變化影響外，地形遮蔽、坡度、坡向?qū)烧諘r(shí)間的空間有明顯的影響。在熱量不足的地區(qū)，可以用延長(zhǎng)日照時(shí)間的方法來彌補(bǔ)，或者盡量選擇陽坡或半陽坡地種植烤煙。

2 溫度對(duì)煙葉品質(zhì)的影響

溫度是決定烤煙品質(zhì)和產(chǎn)量的一個(gè)重要因素，不同的溫度條件對(duì)烤煙品質(zhì)的影響較大。一般來說，一個(gè)地區(qū)如果煙草大田生育期20℃以上的積溫大于2 600℃，則能夠滿足煙草的正常生長(zhǎng)和成熟。烤煙是喜溫作物，對(duì)溫度的反應(yīng)比較敏感，但其適宜生長(zhǎng)的溫度范圍較寬，為10～35℃，還苗期與伸根期氣溫在18～28℃， 旺長(zhǎng)期氣溫在20～28℃， 成熟期氣溫在20～25℃， 有利于優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)，最適宜生長(zhǎng)的溫度為25～28℃。溫度過高，會(huì)影響煙株正常生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程，導(dǎo)致煙葉品質(zhì)下降。溫度過低，煙株的生長(zhǎng)過程中光合作用能力變化，抑制煙葉生長(zhǎng)，影響煙葉品質(zhì)。

2.1 日平均溫度對(duì)煙葉品質(zhì)的影響

溫度對(duì)烤煙品質(zhì)的影響已越來越引起煙草行業(yè)研究人員的高度重視，在煙株為5～8片真葉時(shí)，若日平均溫度低于18℃，持續(xù)時(shí)間在15 d以上，會(huì)促進(jìn)花芽提早分化，易導(dǎo)致煙株早，品質(zhì)變差。有研究認(rèn)為，在成熟期大田氣溫高達(dá)35℃時(shí)，存在整株煙葉快速變黃的“高溫逼熟”現(xiàn)象，煙葉分層落黃的層次消失，品質(zhì)下降，但黃國(guó)文等卻認(rèn)為，人工高溫處理后，煙葉葉色比對(duì)照更綠，成熟期推遲5～7 d，無整株煙葉快速變黃的“高溫逼熟”現(xiàn)象。煙葉的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分分析，也沒有出現(xiàn)“高溫逼熟”引起品質(zhì)變差的變化。因此，認(rèn)為湘南煙區(qū)“高溫逼熟”導(dǎo)致煙葉品質(zhì)下降的原因除高溫以外，還與強(qiáng)光輻射、“火南風(fēng)”等因素所造成的危害有關(guān)。

2.2 晝夜溫差對(duì)煙葉品質(zhì)的影響

除了日平均氣溫外，影響煙葉品質(zhì)的另一個(gè)重要因素是晝夜溫差，研究發(fā)現(xiàn)，烤煙大田生長(zhǎng)期晝夜溫差大，夜間呼吸作用弱，有機(jī)物消耗少，干物質(zhì)積累多，特別是糖分積累多，同化物積累多，導(dǎo)致煙葉內(nèi)含物積累多，有利于煙葉香氣的形成。張聰?shù)妊芯空J(rèn)為，在云南氣溫較低的團(tuán)棵期，提高夜溫有利于干物質(zhì)和鉀的積累，同時(shí)也有利于煙株對(duì)鈣、鎂的吸收；在旺長(zhǎng)期有利于鉀素在莖部和葉脈中積累，但降低了根及葉肉中的含鉀量；在成熟期有利于煙葉含鉀量和有機(jī)酸含量的提高，降低了煙葉含糖量。在晝夜相同的情況下，隨著夜溫的增加，煙葉中非蛋白氮增加，它覆蓋致香物質(zhì)發(fā)出的香氣，對(duì)品質(zhì)不利。

3 降水對(duì)煙草品質(zhì)的影響

降水是影響烤煙生產(chǎn)的重要?dú)庀笠蜃樱c日照、氣溫關(guān)系密切，當(dāng)降水多時(shí)，往往對(duì)應(yīng)日照少，氣溫低，夜溫差少，反之亦然，降水在烤煙各生育期的分布，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的重要前提。一般認(rèn)為，旺長(zhǎng)期前應(yīng)適度干旱，旺長(zhǎng)期月降水量在100～200 mm，成熟期月降水量在100 mm 左右較為理想；成熟期的降水量的多少，對(duì)煙葉品質(zhì)的影響最顯著。

烤煙大田生長(zhǎng)期降雨總量與煙堿含量成正相關(guān)，煙葉的含鉀量與5月末至7月末（湖南）降雨總量呈正相關(guān)，周翔等研究了山東煙區(qū)降水對(duì)煙葉主要化學(xué)成分的影響，發(fā)現(xiàn)還原糖、總糖、K2O、糖堿比和施木克值，與5月和8月的降水量呈正相關(guān)；而蛋白質(zhì)，揮發(fā)性堿，磷與5月和8月的降水量呈負(fù)相關(guān)，總氮與5月的降水量呈負(fù)相關(guān)，總植物堿受5～8月的總降水量的影響較大，呈負(fù)相關(guān)，氯與5月、6月和5～8月總降水量呈負(fù)相關(guān)。降水量對(duì)煙葉質(zhì)量有較大的影響較大，由于降水量分布不均或不同地區(qū)存在差異，各種化學(xué)成分在年度間的變化不一致，因而不同年份煙葉化學(xué)存在一定的差異。

4 展 望

在煙草生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)形成過程中，影響煙葉生長(zhǎng)和品質(zhì)的生態(tài)條件包括氣候因素，如溫度、光照、熱量、降雨、濕度等；土壤條件，如土壤質(zhì)地、土壤肥力及礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、土壤酸堿度；以及海拔高度，地勢(shì)地形等多方面的復(fù)雜因素。

氣象條件是所有生態(tài)條件中最為重要環(huán)境因子，在煙草大田生長(zhǎng)的前、中、后期，光照、溫度、水分三要素任何一個(gè)因子的改變都會(huì)對(duì)煙葉品質(zhì)有著重要影響。光照的多寡，溫度的高低，雨量的多少，都會(huì)對(duì)煙草的生長(zhǎng)產(chǎn)生非生物脅迫，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致煙株產(chǎn)生一系列的生理生化變化和適應(yīng)性響應(yīng)，使煙株體內(nèi)的碳氮代謝以及次生代謝發(fā)生改變，特別是在煙葉生長(zhǎng)后期，三要素的協(xié)調(diào)和匹配程度對(duì)煙葉的品質(zhì)特點(diǎn)有著決定性的影響，對(duì)不同煙區(qū)的煙葉品質(zhì)和風(fēng)格的形成具有重要作用。

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