成熟期積溫對豫中煙區濃香型烤煙上六片產質量的影響

高真真，劉扣珠，李建華，段衛東，李洪亮，何冰，頓松陽，史宏志*

1 河南農業大學煙草學院 / 煙草行業煙草栽培重點實驗室，鄭州 450002；

2 河南省煙草公司許昌市公司，河南許昌 461000；

3 河南中煙工業有限責任公司，河南鄭州 450000

氣候條件是影響煙草生長發育和質量特色形成的重要因素[1-3]。我國煙葉分布地域較廣，光溫水等氣候條件有較大差異，這是造成不同產區煙葉風格特色顯著差異的重要原因[4]。河南襄城縣是濃香型煙葉的典型產區，享有“煙葉王國” 的美譽[5]，煙葉生育期溫度較高，熱量豐富，對上部葉發育和成熟十分有利。優質“上六片”煙葉香氣濃郁芬芳、吃味醇厚豐富、焦油與煙堿比值較低，近年來受到工業企業的青睞，在高檔卷煙品牌中發揮了重要的調香作用[6]。優質“上六片”煙葉生產對生態條件和栽培技術要求較高，但目前由于“上六片”煙葉生產技術指標體系不夠完善，生產中存在一定的盲目性，限制了上部葉質量潛力的進一步發揮，因此科學建立優質上六片煙葉生產的生態指標和技術體系至關重要。國內許多學者曾針對特定煙區開展了關于氣候特點和植煙適宜性的研究[7-8]，有關不同生態區煙葉生長期間氣候和煙葉質量風格的差異性已有詳細的闡述[9]，而對于氣候特征和上六片煙葉濃香型質量特色的關系研究較少。為此，我們在豫中煙區開展了氣候因子與上六片煙葉質量和濃香型典型性的關系研究，以篩選影響上六片煙葉質量形成的關鍵氣候因子，并確定其指標范圍，旨在為豫中煙區優質上六片煙葉的生產技術體系建立提供依據和支撐。

1 材料與方法

1.1 地點和品種

試驗于2015—2017年在河南省襄城縣王洛鎮進行，前茬作物為小麥，土壤肥力中等，肥力均勻。供試品種為當地主栽品種中煙100。

1.2 試驗設計

本試驗采用裂區設計，設4個移栽期和4個采收期共16個處理，重復3次，共48個小區，每個小區面積為66 m2，每個處理組合栽煙100株。移栽行株距為1.2 m×0.55 m，按照當地的栽培措施進行施肥和灌溉。每畝施氮量 3.0 kg，氮磷鉀比例為 l : 2 : 4。試驗處理組合見表1。當地傳統的移栽期和采收期分別為4與25日、8月26日左右。成熟采收后，采用三段式烘烤工藝烘烤。采集樣品為每個處理的上六片煙葉。

表1 不同移栽期與采收期處理組合Tab.1 Transplanting and harvesting treatments

1.3 測定項目和方法

1.3.1 氣象數據獲取

記載田間煙株生育進程，生育期依據YC/Y142-2010來進行記載。在煙田安裝澳作生態儀器有限公司的HOBO/NRG小型氣象監測站采集氣象數據，設置監測頻率為每4分鐘測量1次，記錄頻率為每小時1次。對氣象數據進行分析整理，分別計算上六片生育期和上六片定長后的成熟期均溫、＞0℃積溫、＞10℃積溫、＞20℃積溫和光照時數等。

1.3.2 上六片生育期劃分

試驗中詳細記載煙株每片煙葉出現日期，以葉長2 cm作為1片新葉，打頂后留好上六片，并將上六片煙葉第1片出現日期定為上六片出現期，準確記錄上六片煙葉大小不再變化時的定長日期，并將上六片第一片葉從出現到定長的這段時間稱為上六片伸長期；從定長到不同時期采收的時間作為上六片煙葉成熟期；上六片從出現到采收的時間為上六片生育期；本試驗中以上六片煙葉基本色為黃綠色，葉面2/3以上落黃，主脈發白，有成熟斑時作為早收6天的采收標準；之后每隔6 d采收1次，詳情見表1。

1.3.3 上六片取樣及烤后煙葉品質分析

試驗田中部煙葉采收結束后，每處理定株掛牌40株煙，每株煙按照統一標準留取上六片煙葉（上六片的有效葉位為自下往上第15～20片），按照處理要求在煙葉達到采收標準時上六片煙葉一次性采收，按處理掛桿烘烤，同一處理的烤后煙葉全部取出，嚴格按照《GB2635-1992 烤煙國家標準》進行分級，統計經濟性狀，之后將各處理的所有烤后煙葉充分混勻后均留樣2 kg，用于外觀質量評價、化學成分分析和感官評吸。使用德國 BRAN + LUEBBE公司的AA3型流動分析儀測定烤后煙葉主要化學成分含量，水溶性糖、煙堿、總氮、鉀、氯的含量（質量分數），具體方法分別見標準 YC/T 159-2002[10]、YC/T 160-2002[11]、YC/T 161-2002[12]、YC/T 173-2003[13]和 YC/T 162-2002[14]。煙葉感官評吸由河南中煙工業有限責任公司和國家煙草栽培生理生化研究基地等單位評吸專家按照河南中煙感官評價方法進行感官評吸，根據工業要求，當濃香型顯示度[15]（濃香型顯示度是表示烤煙濃香型風格彰顯程度的一個綜合指標）達到7.5以上時，濃香型特征較為明顯。

1.4 數據統計方法

用DPS軟件9.50，采用線性回歸等方法分析上六片生育期氣候因子與煙葉質量特色的關系，采用Excel進行數據處理和繪圖。試驗各處理的溫光因子、上六片經濟性狀、主要化學成分、感官品質各指標每年均做3次重復，取平均值，試驗3年。

2 結果與分析

2.1 烤煙上六片生育期氣候因子與上六片煙葉經濟性狀的關系

由表2可知，上六片煙葉產量、平均單葉重與上六片成熟期日均溫呈極顯著正相關，圖1顯示，上六片煙葉產量、單葉重隨日均溫的升高逐漸增大，均溫達到27℃時，二者變化緩慢并趨于穩定；晝夜溫差與上六片煙葉產量、單葉重呈指數下降趨勢。

上等煙比例、均價與上六片生育期和成熟期積溫指標、光照時數均呈極顯著正相關（表2），不同積溫條件下，隨＞20℃積溫的增加，上等煙比例、均價增幅較高（圖2）；此外，在各氣候指標中，＞20℃積溫對產值的影響較為顯著。可見＞20℃積溫與上六片煙葉的經濟性狀密切相關。

表2 烤煙上六片生育期氣候因子與上六片經濟性狀的相關系數Tab.2 Correlation coefficient between climatic factors in the growth stage of upper six flue-cured tobacco leaves and economic characters of upper six leaves

圖1 上六片產量(kg/畝)、平均單葉重(g)與上六片成熟期溫度因子的關系Fig.1 Relationship between yield and average leaf weight of the upper six leaves and the temperature factor at the maturity stage of the upper six leaves

圖2 上等煙比例(%)、均價(元/kg)與上六片不同生育期氣候因子的關系Fig.2 Relationship between proportion of superior tobacco,average price and climatic factors in different growth stages of upper six leaves

表3 烤煙上六片生育期氣候因子與化學成分的相關系數Tab.3 Correlation coefficient between climatic factors in the growth periods of upper six flue-cured tobacco and chemical composition of the upper six leaves

2.2 烤煙上六片生育期氣候因子與上六片煙葉化學成分的關系

對不同氣候指標與上六片煙葉主要化學成分含量進行相關分析，由表3可知，還原糖、煙堿和鉀含量與氣候因素相關性較大，還原糖、煙堿含量與生育期多個氣候指標均呈極顯著正相關，尤其受上六片生育期和成熟期積溫指標、光照時數的影響較大。鉀含量與上六片成熟期晝夜溫差、成熟期日均溫均達到極顯著水平，其中成熟期日均溫對鉀含量影響最大，相關系數為0.82。

2.3 烤煙上六片生育期氣候因子與上六片煙葉質量特色的關系

由表4可知，上六片煙葉濃香型顯示度與多個氣候指標的相關關系達到極顯著水平，尤其與上六片成熟期均溫和日最高溫＞30℃天數均達到極顯著的正相關關系，且受到成熟期和生育期＞20℃積溫的顯著影響；煙葉感官品質整體均與上六片成熟期和生育期積溫指標、＞20℃天數以及光照時數呈極顯著正相關，尤其受上六片成熟期積溫影響更大，其中香氣質、香氣量與烤煙上六片煙葉品質密切相關。

上六片濃香型顯示度與日最高溫＞30℃天數、成熟期均溫以及＞20℃積溫密切相關。從圖3、圖4可知，在上六片成熟期，當日均溫為25.5～27.17℃時，濃香型特征明顯，分值均在7.5以上，當成熟期均溫低于25.26℃、高于27.14℃時濃香型風格出現弱化；成熟期最高溫＞30℃天數在25～33 d時對應的濃香型指數較高均在7.5以上；上六片生育期最高溫＞30℃天數在52～70 d內濃香型特征較為明顯；一定范圍內，濃香型風格隨＞20℃積溫的增加不斷強化。

上六片煙葉質量受成熟期、生育期積溫影響較大，上六片成熟期以香氣質、香氣量為代表的感官品質分值均在7、7.5以上時，上六片煙葉質量較好，此時＞0℃、＞10℃、＞20℃積溫需分別 達 到 1122.97～1268.26 ℃、692.97～871.39 ℃、262.97～313.3℃，同時 ＞20℃天數為 51～55 d、光照時數為264.0～347.2 h；上六片生育期的香氣質、香氣量分值均在7、7.5以上時，生育期＞20℃積溫為497.9～544.5℃，＞0℃、＞10℃積溫變化范圍分別為2018.0～2332.8℃、1257.9～1425.9℃，此時 ＞20℃天數和光照時數分別需達到76～94 d、464.5～545.5 h（表5）。

表4 烤煙上六片生育期氣候因子與感官品質的相關系數Tab.4 Correlation coefficient between climatic factors in the developing periods of upper six flue-cured tobacco leaves and sensory quality of upper six leaves

圖3 濃香型顯示度與上六片不同生育期氣候因子的關系Fig.3 relationship between Luzhou-flavor display and climate factors in different growth stages of the upper six leaves

圖4 香氣質、香氣量與上六片不同生育期氣候因子的關系Fig.4 Relationship between aroma temperament,aroma volume and climate factorsin different growth stages of the upper six leaves

表5 上六片不同生育期感官品質隨氣候因子的變化趨勢Tab.5 Change trend of sensory quality in different growth periods of the upper six leaves with climate factors

3 討論

氣候因素包括溫度、光照、降水等多項因子，是影響煙葉風格特色形成的關鍵因素[16-17]。煙草不同生育階段各氣候因子對煙葉質量特色的影響不盡相同，篩選出烤煙上六片生長期影響煙葉質量特色的主要因素，確定形成優質上六片的氣候指標，有利于合理確定上六片開發區域，充分挖掘上部葉質量潛力，滿足工業企業對高端卷煙原料的需求。

本試驗結果表明，溫度因子對烤煙上六片經濟性狀、主要化學成分、感官品質和風格特色有顯著影響，豐富的熱量是優質上六片形成的重要條件。上六片煙葉產量、平均單葉重隨上六片成熟期日均溫的增加顯著上升，這與較高的日均溫有利于促進葉片擴展開片和物質積累有關[18]。本試驗中上六片煙葉的主要化學成分還原糖和煙堿含量與上六片生育期和成熟期積溫指標、光照時數整體均呈極著正相關，通過延遲采收增加積溫，可促進糖分和煙堿含量提高，這與高成熟度煙葉中淀粉等大分子碳水化合物降解增加，煙堿不斷從根系運輸至葉片進行積累有關，該結論與李天福[19]等的研究結果一致。

感官評吸是煙葉質量與特色評價的主要手段和重要依據，是內在化學成分協調性的感官體現[20]。豫中上六片煙葉生產不僅要求煙葉質量水平較高，而且濃香型特色顯著，本試驗研究結果顯示，上六片煙葉質量和特色對溫度因子有不同的要求，其中煙葉濃香型顯示度主要受溫度高低的影響，其與上六片成熟期均溫、日最高溫＞30℃天數等均呈顯著正相關。上六片成熟期均溫高于25.5℃時，濃香型特征明顯，低于25℃或高于27℃時濃香型風格出現弱化，該結論與楊園園等[21]的研究結論相符。史宏志等[15]認為煙葉成熟期最高溫＞30℃天數低于25 d時，煙葉的濃香型風格特色弱化，本試驗結果中，上六片成熟期最高溫＞30℃天數在25～33 d范圍內所對應的濃香型顯示度較高，因此在上六片成熟期保證較長時間的高溫是形成典型濃香型的重要條件；研究還顯示，上六片煙葉質量狀況與積溫多少關系更為密切，上六片煙葉的香氣質、香氣量等感官品質與上六片成熟期和生育期各積溫指標相關性較大，特別是＞20℃積溫對上六片質量形成至關重要。因此，適當延遲采收時間，增加成熟期積溫，是提升上六片煙葉質量的有效措施。積溫的增加與煙葉成熟度提高是同步的[22-23]，充足的熱量條件有利于煙葉中大分子物質的充分降解和轉化，促進香氣物質的形成和積累，煙葉物理性狀等也因成熟度的提高而改善[24]。

在特定生態條件下，煙株上部葉溫度等氣候條件受移栽期和采收期影響較大[25]，合理調整移栽期和適當延遲采收是保證優質上六片生產對溫度條件要求的必要措施。豫中煙區熱量豐富，生長季節較長，是優質上六片生產的理想區域，但如果移栽過晚，上六片生長期間溫度下降，不利于濃香型特色的彰顯，因此適當提早移栽，可使上六片生育期提前，進而通過延遲采收顯著增加積溫，促進上六片質量水平和可用性提升。

4 結論

烤煙上六片的成熟期均溫、最高溫＞30℃天數等與煙葉濃香型特色密切相關，成熟期均溫在25.26～27.14℃時，煙葉濃香型特征顯著。上六片煙葉的質量主要受各積溫指標、＞20℃天數等的影響，當上六片生育期和成熟期＞20℃積溫分別為497.9～544.5℃和 262.97～313.30℃時，上六片煙葉質量較好。在適當早栽條件下，通過推遲上部葉采收時間增加積溫，可以在保證濃香型風格典型性的條件下顯著提升上部葉質量。