撫仙湖徑流區煙葉化學成分分布特征及穩定性分析

趙文軍，王軍偉，薛開政，陳 華，王正旭，劉 魁，胡保文，田陽陽，夏玉珍，楊繼周，常 劍*

(1.紅塔煙草(集團)有限責任公司 原料部，云南 玉溪 653100；2.云南省農業科學院 農業環境資源研究所，云南 昆明 650205)

品種特性、生態因素、技術措施等是影響烤煙內在化學成分的重要因素。同一區域不同年份的煙葉的化學成分也存在較大的差異。大理煙區紅花大金元總氮、總糖和還原糖的變異較小，表現較穩定；氯的變異最大，穩定性較差。總糖和還原糖為左偏態峰，其余指標均為右偏態峰。總氮、總糖、還原糖、鉀、氯的峰度系數大于0，為尖峭峰，數據分布較集中；煙堿的峰度系數小于0，為平闊峰，數據分布較分散[1]。云南烤煙主要化學成分存在廣泛的變異，大理、紅河、玉溪地區烤煙化學成分的變異較大，較不穩定；陸良地區化學成分變異較小，穩定性較好。就各化學成分而言，氯的穩定最差，其次是總植物堿、揮發堿和鉀，總糖、還原糖、總氮和蛋白質的穩定性較好。總糖、還原糖、蛋白質為左偏態峰，煙堿、總氮、氧化鉀、氯和揮發堿呈右偏態峰；還原糖、鉀、氯、蛋白質含量的峰度系數大于0，為尖峭峰，數據分布較集中；總植物堿、總糖、總氮、揮發堿含量的峰度系數小于0，為平闊峰，數據比較分散[2]。秦緣等[3]研究表明，保山煙葉的主要化學成分在不同年度間存在一定的差異，總糖和還原糖的變異弱，穩定性好；氯、鉀氯比、糖堿比的變異強，穩定性差。魏小慧等[4]研究表明，十堰烤煙的主要化學成分存在較大差異，氯的變異系數最大，其次是鉀氯比，穩定性差；總糖的變異最小，穩定性好。王躍能等[5]研究明，在2015～2017年間，硯山煙區中、下部煙葉的化學成分與上部葉相比較為穩定，上部葉的化學成分在年度間差異顯著。上部煙葉總氮、氯和鉀的年度間穩定性好，而總糖、還原糖、煙堿和糖堿比年度間的波動較大，穩定性較差，中部煙葉總糖、還原糖和糖堿的穩定性較好，下部煙葉總氮、煙堿和氯離子的穩定性較好。

目前，針對撫仙湖徑流區煙葉化學成分的分布特征及穩定性分析還未見相關報道。因此，開展煙葉化學成分的分布特征和穩定性研究，不僅可以全面了解該區域煙葉化學成分的特點，而且還可以在優化生產技術措施、提升煙葉質量、控制煙葉穩定性等方面起著重要的作用。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

收集澄江煙區2009～2019年不同部位煙葉內在化學成分數據，并利用SPSS 25軟件對煙葉內在化學成分進行數理統計分析，以解析撫仙湖徑流區煙葉內在化學成分數據的分布特征及穩定性。

1.2 數據來源

本研究所用的數據來源于紅塔集團2009～2019年煙葉工商交接所取樣品的檢測結果，煙葉常規化學成分檢測分別在當年完成，不同年度煙葉樣品數量詳見表1。

表1 2009～2019年不同等級煙葉樣品數量

1.3 數據處理與分析

數據處理使用Excel 2010和SPSS 25軟件進行。

2 結果與分析

2.1 煙葉化學成分的分布特點

2.1.1 上部煙葉化學成分的分布特點 從表2可以看出，在2009～2019年的總體偏度中，煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差和糖堿比的偏度系數大于0，為正偏離。總糖、還原糖、氮堿比和非煙堿氮/總氮的偏度系數小于0，為負偏離。2009～2019各年度的氯、鉀氯比和兩糖差的偏度系數均大于0，且與總體偏度的分布特征相同。

表2 上部煙葉(B2F)化學成分的分布特點

在2009～2019年的總體峰度中，煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、糖堿比和非煙堿氮/總氮的峰度系數均大于0，為尖峭峰，數據分布較為集中。總糖、還原糖、兩糖差和氮堿比的峰度系數均小于0，為平闊峰，數據分布較為分散。

2.1.2 中部煙葉化學成分的分布特點 從表3可以看出，在2009～2019年的總體偏度中，煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差和糖堿比的偏度系數均大于0，為正偏離。總糖、還原糖、氮堿比和非煙堿氮/總氮的偏度系數均小于0，為負偏離。2009～2019各年度的煙堿、氯和鉀氯比的偏度系數均大于0，且與總體偏度的分布特征相同。

表3 中部煙葉(C3F)化學成分的分布特點

在2009～2019年的總體峰度中，煙堿、氧化鉀、氯、鉀氯比、糖堿比和非煙堿氮/總氮的峰度系數均大于0，為尖峭峰，數據分布較為集中。總糖、還原糖、總氮、兩糖差和氮堿比的峰度系數均小于0，為平闊峰，數據分布較為分散。

2.1.3 下部煙葉化學成分的分布特點 從表4可以看出，在2009～2019年的總體偏度中，煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差、糖堿比和氮堿比的偏度系數均大于0，為正偏離。總糖、還原糖和非煙堿氮/總氮的偏度系數均小于0，為負偏離。2009～2019年間氯的偏度系數均大于0，且與總體偏度的分布特征相同。

表4 下部煙葉(X2F)化學成分的分布特點

在2009～2019年的總體峰度中，煙堿、還原糖、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、氮堿比和非煙堿氮/總氮的峰度系數均大于0，為尖峭峰，數據分布較為集中。總糖、兩糖差和糖堿比的峰度系數均小于0，為平闊峰，數據分布較為分散。2009～2019各年度的氮堿比和非煙堿氮/總氮的峰度系數均大于0，且與總體峰度相同。

2.1.4 不同部位煙葉化學成分的分布特點對比 從表5可以看出，不同部位煙葉化學成分指標的總體偏度和總體峰度表現出不同的特點。3個部位煙葉的煙堿、氧化鉀、氯和鉀氯比均呈正偏離尖峭峰分布特點，總糖呈負偏離平闊峰分布特點，兩糖差呈正偏離平闊峰的分布特點，非煙堿氮/總氮呈負偏離尖峭峰的分布特點。

表5 不同部位煙葉化學成分的分布特點對比

2.2 煙葉化學成分的穩定性分析

2.2.1 上部煙葉化學成分的穩定性 從表6可以看出，從總體變異來看，上部煙葉化學成分穩定性表現為非煙堿氮/總氮>氮堿比>總氮>還原糖>煙堿>總糖>氧化鉀>糖堿比>兩糖差>鉀氯比>氯。在同一年度中，不同化學成分指標間的變異系數存在較大的差異，但變異程度與總體變異趨勢基本一致。除氯、鉀氯比和兩糖差外，同一指標在不同年度間的變化幅度不大，且與總體變異基本相當。

表6 上部煙葉(B2F)化學成分變異系數的比較

從總體變異程度而言，非煙堿氮/總氮的變異系數最小，屬弱變異指標，穩定性好；氮堿比、總氮、還原糖、煙堿的變異系數較小，屬較弱變異指標，穩定性較好；總糖、氧化鉀和糖堿比的變異系數較大，屬較強變異指標，穩定性一般；兩糖差、鉀氯比和氯的變異系數最大，屬強變異指標，穩定性差。

2.2.2 中部煙葉化學成分的穩定性 從表7可以看出，從總體變異來看，中部煙葉化學成分穩定性表現為非煙堿氮/總氮>氮堿比>還原糖>總糖>總氮>煙堿>氧化鉀>糖堿比>兩糖差>鉀氯比>氯。同一年度，不同化學成分指標間的變異系數存在較大的差異，但變異程度與總體變異趨勢基本一致。除氯和鉀氯比外，同一指標在不同年度間的變化幅度不大，且與總體變異基本相當。

表7 中部煙葉(C3F)化學成分變異系數的比較

從總體變異程度而言，非煙堿氮/總氮的變異系數最小，屬弱變異指標，穩定性好；氮堿比、還原糖、總糖、總氮和煙堿的變異系數較小，屬較弱變異指標，穩定性較好；氧化鉀、糖堿比和兩糖差的變異系數較大，屬較強變異指標，穩定性一般；鉀氯比和氯的變異系數最大，屬強變異指標，穩定性差。

2.2.3 下部煙葉化學成分的穩定性 從表8可以看出，從總體變異來看，下部煙葉化學成分穩定性表現為非煙堿氮/總氮>氮堿比>煙堿>總氮>總糖>還原糖>氧化鉀>糖堿比>兩糖差>鉀氯比>氯。同一年度，不同化學成分指標間的變異系數存在較大的差異，但變異程度與總體變異趨勢基本一致。除兩糖差、鉀氯比和氯外，同一指標在不同年度間的變化幅度不大，且與總體變異基本相當。

表8 下部煙葉(X2F)化學成分變異系數的比較

從總體變異程度而言，非煙堿氮/總氮、氮堿比的變異系數相對最小，屬弱變異指標，穩定性好；煙堿和總氮的變異系數較小，屬較弱變異指標，穩定性較好；總糖、還原糖、氧化鉀、和糖堿比的變異系數較大，屬較強變異指標，穩定性一般；兩糖差、鉀氯比和氯的變異系數最大，屬強變異指標，穩定性差。

2.2.4 不同部位煙葉化學成分穩定性對比 對B2F、C3F、X2F這3個等級化學成分指標的總體變異系數進行多重比較，從表9可以看出，3個等級的煙堿、氧化鉀、氯、鉀氯比和糖堿比有一定幅度的波動，但均未達到差異顯著水平。C3F總糖和兩糖差的變異系數與B2F和X2F相比差異顯著；X2F還原糖、氮堿比和非煙堿氮/總氮的變異系數與B2F和C3F相比，差異顯著；X2F總氮的變異系數與B2F相比，差異顯著，但與C3F相比差異未達顯著水平。

表9 不同部位煙葉化學成分總體變異系數的多重比較

3 討論

偏度是統計數據分布偏斜方向和程度的度量，是統計數據分布非對稱程度的數字特征。峰度是表征概率密度分布曲線在平均值處峰值高低的特征數。撫仙湖徑流區3個部位煙葉的總糖、還原糖及非煙堿氮/總氮的總體偏度為負偏離，煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差和糖堿比的總體偏度為正偏離。煙堿、氧化鉀、氯、鉀氯比和非煙堿氮/總氮的總體數據分布較為集中，中上部煙葉的總糖、還原糖、兩糖差和氮堿比總體數據分布較為分散，這些指標的分布特征與王金平等[2]的研究結論存在一定異同，差異的存在可能是由于撫仙湖徑流區特殊的自然生態條件所導致的。

氣候、土壤、栽培技術措施及烘烤調制等因素均會對煙葉內在化學成分產生重要的影響[6]。李丹丹等[7]研究認為，與福建和四川煙葉相比，云南曲靖煙葉的化學成分變異性較小，質量穩定性較好。重慶巫山煙葉3個部位的氯含量變異系數均較高，其他化學成分則變化不大[8]。賀州煙區煙葉的總氮穩定性最好，中下部煙葉的總糖和還原糖的穩定性次之，氯離子和淀粉含量的穩定性較差[9]。湖北煙區煙葉主要化學成分變異在各年度間表現不同，各年份各部位等級煙葉主要化學成分含量變異不同[10]。

大理煙區紅花大金元各化學成分的變異程度為氯>煙堿>鉀>總氮>總糖>還原糖[1]，與撫仙湖徑流區中部煙葉的變異成分大致相同，但上部煙葉的變異程度為氯>氧化鉀>總糖>煙堿>還原糖>總氮，下部煙葉的變異程度為氯>氧化鉀>還原糖>總糖>總氮>煙堿。不同部位煙葉的變異程度略有差異，除生態因素和生產技術影響外，品種也是影響化學成分變異程度不同的重要因素。

王金平等[2]研究認為，云南煙葉的鉀氯比在年際間的變異程度最大，年際間較不穩定，總糖、還原糖及總氮在不同年份間變異較小，穩定性好，但玉溪煙區煙葉的化學成分變異較大，較不穩定。但本研究結果表明，撫仙湖徑流區煙葉除兩糖差、鉀氯比和氯不穩定外，其他指標的穩定性均較好，說明隨著現代煙草農業建設及優質煙葉標準化生產技術體系的推進，煙葉內在化學成分的穩定性得到了逐步提升，煙葉質量得到了改善。

4 結論

上部煙葉煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差和糖堿比的總體偏度為正偏離，總糖、還原糖、氮堿比和非煙堿氮/總氮的總體偏度為負偏離。煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、糖堿比和非煙堿氮/總氮的總體數據分布較為集中，總糖、還原糖、兩糖差和氮堿比的總體數據分布較為分散。中部煙葉煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差和糖堿比的總體偏度為正偏離，總糖、還原糖、氮堿比和非煙堿氮/總氮的總體偏度為負偏離。煙堿、氧化鉀、氯、鉀氯比、糖堿比和非煙堿氮/總氮的總體數據分布較為集中，總糖、還原糖、總氮、兩糖差和氮堿比的總體數據分布較為分散。下部煙葉煙堿、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、兩糖差、糖堿比和氮堿比的總體偏度為正偏離，總糖、還原糖和非煙堿氮/總氮的總體偏度為負偏離。煙堿、還原糖、總氮、氧化鉀、氯、鉀氯比、氮堿比和非煙堿氮/總氮的總體數據分布較為集中，總糖、兩糖差和糖堿比的總體數據分布較為分散。

上部煙葉的非煙堿氮/總氮穩定性好，氮堿比、總氮、還原糖、煙堿的穩定性較好；總糖、氧化鉀和糖堿比的穩定性一般；兩糖差、鉀氯比和氯的穩定性差。中部煙葉的非煙堿氮/總氮的穩定性好；氮堿比、還原糖、總糖、總氮和煙堿的穩定性較好；氧化鉀、糖堿比和兩糖差的穩定性一般；鉀氯比和氯的穩定性差。下部煙葉的非煙堿氮/總氮、氮堿比的穩定性好；煙堿和總氮的穩定性較好；總糖、還原糖、氧化鉀和糖堿比的穩定性一般；兩糖差、鉀氯比和氯的穩定性差。