不同移栽期煙草生育期氣溫因子主成分與煙葉品質(zhì)相關(guān)性分析

陳義強，范堅強，包可翔，陳少濱

（福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，福建 廈門 361021）

確定適宜的播栽期，是充分挖掘當(dāng)?shù)貧夂驐l件優(yōu)勢，彰顯煙葉風(fēng)格特色的重要因素。移栽期不同，煙草生育期所處的光照條件、溫度條件、降雨量、空氣濕度也都不同，從而生產(chǎn)出的煙葉質(zhì)量風(fēng)格特色也各不相同［1-3］。因此，研究不同移栽期下的煙草生育期氣溫因子差異，及其與煙葉品質(zhì)的關(guān)系，在眾多的氣溫表征指標(biāo)中探討影響煙葉品質(zhì)進(jìn)一步提升的有利或不利因素，對于特色優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)具有重要的參考意義。目前，有關(guān)煙草移栽期的研究主要集中在移栽期對煙草生長發(fā)育［4-5］、煙葉產(chǎn)質(zhì)量［4-10］、病蟲害［11-12］、常規(guī)化學(xué)成分［13-16］的影響等方面，而有關(guān)福建煙區(qū)不同移栽期試驗下煙草生根期、旺長期和成熟期均溫及晝夜溫差等氣溫指標(biāo)的主成分分析，以及這些氣溫指標(biāo)與煙葉評吸質(zhì)量的回歸分析、相關(guān)分析的研究報道較少。為此，我們進(jìn)行了不同移栽期煙草生育期氣溫因子主成分與煙葉品質(zhì)相關(guān)性研究，以期為福建煙區(qū)合理確定煙草移栽期，充分利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源，彰顯煙葉的質(zhì)量風(fēng)格特色提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以翠碧1號（CB-1）、紅花大金元（紅大）、云煙85、云煙87、K326LF等特色品種或品系為試驗材料。

1.2 試驗方法

2011年在永定、松溪2個試驗點，2012年在建陽、政和、武夷山、光澤、邵武5個試驗點，2013年在長汀和上杭試驗點開展不同移栽期試驗，試驗設(shè)計見表1，每個處理3次重復(fù)，小區(qū)面積約100 m2，可根據(jù)各試驗點實際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。各試驗點根據(jù)移栽時間確定適宜的播種時間，確保移栽時苗齡為70 d左右。移栽株行距為0.5 m×1.1～1.2 m。

表1 移栽期試驗設(shè)計

各處理之間除試驗的設(shè)置要求外，其他相應(yīng)試驗條件完全一致。除本試驗特殊要求外，育苗、移栽、栽培方法，大田管理和采收烘烤等環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)亟y(tǒng)一的生產(chǎn)技術(shù)方案執(zhí)行，各項農(nóng)事操作必須及時一致，同一管理措施要在同一天內(nèi)完成。

生育期的劃分：伸根期（緩苗-團(tuán)棵），旺長期（團(tuán)棵-打頂），成熟期（打頂-采收）。

1.3 調(diào)查項目及方法

煙葉掛牌采烤，初烤后，對各處理取有代表性的B2F、C3F、X2F三個等級煙葉各2kg供煙葉內(nèi)在感官質(zhì)量評吸。氣溫數(shù)據(jù)來自網(wǎng)絡(luò)資料（http://www.tianqi.com，http://tianqi.23456.com），各生育期均溫為各段生育時期內(nèi)日均溫的平均值。

1.4 煙葉感官質(zhì)量評價

采用“福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司單料煙樣品感官評價方法”評價各處理中部煙葉感官質(zhì)量。感官質(zhì)量綜合得分以風(fēng)格特征和質(zhì)量特征加權(quán)計分，其中風(fēng)格特征評價權(quán)重40%，包括香型和甜感2個指標(biāo)；質(zhì)量特征評價權(quán)重60%，包括香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、細(xì)膩度、濃度、勁頭、刺激性和余味8個指標(biāo)。質(zhì)量評價各單項指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)采用10分制，各檔次間可依實際給分，打分的最小單位為0.5分。評價時由7名有資質(zhì)的專業(yè)評煙委員對樣品各單項指標(biāo)進(jìn)行打分評價，然后根據(jù)各單項指標(biāo)的分值和權(quán)重計算總分。

用Excel計算各移栽期試驗處理下煙草伸根期均溫、伸根期晝夜溫差、旺長期均溫、旺長期晝夜溫差、成熟期均溫、成熟期晝夜溫差和總積溫這7個指標(biāo)的數(shù)據(jù)。采用 SPSS19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行主成分分析，根據(jù)主成分累計貢獻(xiàn)率≥85%的提取原則［17-18］，選取m個主成分，確定不同移栽期煙草氣溫因子的主要特征量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同移栽期對煙葉感官評吸質(zhì)量的影響

3年9個試驗點的試驗結(jié)果（表2）表明，隨著移栽期的提前，煙葉感官評吸得分升高，煙葉質(zhì)量呈變好的趨勢，主要表現(xiàn)為煙葉香型呈現(xiàn)由濃香逐步向清香轉(zhuǎn)變的趨勢，煙葉甜感呈現(xiàn)由焦甜逐步向清甜轉(zhuǎn)變的趨勢，煙葉香氣質(zhì)變好，香氣量更足，雜氣變輕，煙氣變細(xì)膩，余味變好。

表2 各處理煙葉感官評吸得分

2.2 不同移栽期煙草生育期氣溫因子的主成分分析

對煙草伸根期均溫、伸根期晝夜溫差、旺長期均溫、旺長期晝夜溫差、成熟期均溫、成熟期晝夜溫差和總積溫這7個指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，根據(jù)主成分累計貢獻(xiàn)率≥85%的提取原則，選取3個主成分（表3）。從表3可以看出，第一個主成分的特征值為3.952，方差貢獻(xiàn)率為56.455%；第二個主成分的特征值為1.449，方差貢獻(xiàn)率為20.697%；第三個主成分的特征值為0.937，方差貢獻(xiàn)率為13.383%。這3個主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到90.535%，因此這3個主成分能基本反應(yīng)不同移栽期煙草生育期氣溫因子的變異信息。

表3 主成分特征值及方差貢獻(xiàn)率

將主成分進(jìn)行分權(quán)計算，并計算出各因子在各主成分上的載荷（表4）。從表4可以看出，第一主成分主要綜合了伸根期均溫、旺長期均溫、成熟期均溫和總積溫的變異信息，第二主成分主要綜合了伸根期晝夜溫差和成熟期晝夜溫差的變異信息，第三主成分主要綜合了旺長期晝夜溫差的變異信息。

表4 主成分矩陣

根據(jù)主成分的得分系數(shù)矩陣（表5），計算3個主成分的得分。3個主成分得分?jǐn)?shù)學(xué)模型如下：

表5 主成分得分系數(shù)矩陣

2.4 主成分因子得分與煙葉感官品質(zhì)的相關(guān)分析

對中部煙葉的感官評吸得分、第一主成分得分、第二主成分得分、第三主成分得分進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果（表6）表明，3個主成分得分的兩兩相關(guān)系數(shù)均為0，說明經(jīng)過主成分分析后，3個主成分間沒有信息重疊，它們之間是相互獨立的；中部煙葉感官評吸得分與第二主成分得分呈顯著負(fù)相關(guān)，而與第一主成分得分、第三主成分得分的相關(guān)性不顯著。第二主成分代表的是成熟期晝夜溫差和伸根期晝夜溫差的綜合信息，說明成熟期晝夜溫差和伸根期晝夜溫差是影響福建煙葉品質(zhì)的重要因素，減小成熟期晝夜溫差和伸根期晝夜溫差可以提高煙葉品質(zhì)。

表6 主成分因子得分與煙葉感官評吸質(zhì)量的相關(guān)分析

3 結(jié)論與討論

本試驗以翠碧1號（CB-1）、紅花大金元（紅大）、云煙85、云煙87、K326LF等特色品種或品系為材料，2011年在永定、松溪2個試驗點，2012年在建陽、政和、武夷山、光澤、邵武5個試驗點，2013年在長汀和上杭試驗點開展不同移栽期研究，結(jié)果表明，隨著移栽期的提前，煙葉感官評吸得分升高，煙葉質(zhì)量呈變好的趨勢，主要表現(xiàn)為煙葉香型呈現(xiàn)由濃香逐步向清香轉(zhuǎn)變的趨勢，煙葉甜感呈現(xiàn)由焦甜逐步向清甜轉(zhuǎn)變的趨勢，煙葉香氣質(zhì)變好，香氣量更足，雜氣變輕，煙氣變細(xì)膩，余味變好。

對移栽期處理下煙草伸根期均溫、伸根期晝夜溫差、旺長期均溫、旺長期晝夜溫差、成熟期均溫、成熟期晝夜溫差和總積溫這7個指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明，這7個指標(biāo)可以用3個主成分表示，第一主成分主要綜合了伸根期均溫、旺長期均溫、成熟期均溫和總積溫的變異信息，第二主成分主要綜合了伸根期晝夜溫差和成熟期晝夜溫差的變異信息，第三主成分主要綜合了旺長期晝夜溫差的變異信息，這3個主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到90.535%，能基本反應(yīng)不同移栽期煙草生育期氣溫因子的變異信息。

生物的生命活動都要在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，溫度對于植物的生長發(fā)育及品質(zhì)形成都具有重要意義。溫度過低或過高都不利于煙草生長。溫度過低容易產(chǎn)生低溫冷害或凍害，導(dǎo)致煙草早花，降低煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)；溫度過高容易產(chǎn)生高溫?zé)岷?，?dǎo)致呼吸作用大于光合作用，過度消耗貯藏的養(yǎng)料，致使煙葉品質(zhì)變差［19］。因此，煙草生育期均溫應(yīng)該是影響煙葉品質(zhì)形成的重要因素之一。本試驗結(jié)果表明，中部煙葉感官評吸得分與第二主成分得分呈顯著負(fù)相關(guān)，與第一主成分得分、第三主成分得分的相關(guān)性不顯著。中部煙葉感官評吸得分與第一主成分得分的相關(guān)性不顯著，這可能是由于伸根期均溫、旺長期均溫、成熟期均溫和總積溫這4個指標(biāo)對于煙葉品質(zhì)的形成有個適宜范圍值，并不是越高或越低就對煙葉品質(zhì)越好，不是線性相關(guān)的關(guān)系。

晝夜溫差是煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)形成的重要影響因素之一。晝夜溫差大可以提高煙草的光合作用效率，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的積累；晝夜溫差小，呼吸作用增強，會加大葉片同化物質(zhì)的消耗。中部煙葉感官評吸得分與第二主成分得分呈顯著負(fù)相關(guān)，從統(tǒng)計學(xué)上看，說明伸根期晝夜溫差和成熟期晝夜溫差都是影響福建煙葉品質(zhì)的重要因素，減小伸根期晝夜溫差和成熟期晝夜溫差可以提高煙葉品質(zhì)。結(jié)合專業(yè)知識，成熟期晝夜溫差小，有利于葉片同化物質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化，有利于煙葉落黃成熟，從而有利于提高煙葉品質(zhì)；而伸根期晝夜溫差小，會加大呼吸作用的消耗，不利于營養(yǎng)物質(zhì)的積累，并不一定有利于煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的形成。因此，中部煙葉感官評吸得分與第二主成分得分呈顯著負(fù)相關(guān)，主要說明了成熟期晝夜溫差是影響福建煙葉品質(zhì)的重要因素，減小成熟期晝夜溫差可以提高煙葉品質(zhì)，而不能解讀為減小伸根期晝夜溫差可以提高煙葉品質(zhì)。

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