恩施州煙區海拔對煙葉產質量的影響

王洪煒 陸承念 李志華 劉 俊 羅 芳 左 梅 鄧建強 任曉紅

（恩施土家族苗族自治州煙草公司，湖北恩施 450003）

煙葉原料是中式卷煙賴以生存發展的根本，煙葉原料的質量是中式卷煙的生命線。 煙葉原料質量由品種、生態環境和栽培技術等共同決定。生產實踐中， 煙葉品種由卷煙生產企業根據市場需求和卷煙配方來確定；而品種的栽培技術已有眾多研究，且基本形成了系統的、能最大程度發揮品種優勢基因的栽培技術[1-4]。 在固定的煙區，生態環境如土壤、降雨等因子差異不大，但海拔因子變異大，不同海拔的溫度、濕度、光照等諸多環境因子劇烈變化，植物的生態和生理特征將產生巨大變化[5]，眾多海拔與煙葉的研究也證實了這一點[6-8]。 恩施煙區位于武陵山脈的余脈（東經109°04′48″~109°58′42″，北緯29°50′24″~30°40′00″），是湖北省煙葉主產區，具有典型的山地立體氣候特征， 煙區海拔普遍位于400～1 600 m，海拔與煙葉質量的關系在早些年也有一些研究[9-11]。 近年來，煙葉市場需求、氣候變遷、煙區更替等發生了新的變化， 需要及時更新明確海拔對煙葉質量的影響，以便生產出契合市場需求的煙葉原料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2017 年、2018 年，32 個恩施核心煙區取C3F 和B2F 各1 kg，樣品總數為128 個。 調查32 個取樣點的海拔高度，按照400～800 m、800～1 000 m、1 000～1 200 m、1 200～1 400 m、1 400～1 600 m 編為5 個海拔組進行分析。 具體樣品數見表1。

表1 不同年份不同海拔樣品數

1.2 試驗方法

1.2.1外觀質量檢測。 檢測指標有顏色、成熟度、葉片結構、身份、油分、色度，各指標均為10 分制，總分60 分。

1.2.2物理特性檢測。 檢測指標有單葉重、含梗率、葉長、葉寬、葉長寬比。 在環境溫度22 ℃、濕度65%的條件下平衡煙葉水分72 h 以上，依據《煙草農藝性狀調查測量方法》（YC/T 142—2010） 測定葉長、葉寬。葉長寬比=葉長／葉寬。使用精度為0.01 g 的電子天平測定單葉重和葉片主脈、支脈的質量。

1.2.3化學成分檢測。 檢測指標有總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯，采用煙草制品流動分析儀和火焰光度計檢測。

1.2.4感官質量評價。 檢測指標有香氣質、香氣量、余味、雜氣、刺激性、燃燒性、灰色。 委托中國農業科學院煙草研究所根據《煙草及煙草制品 感官評價方法》（YC/T 138—1998）檢測。

1.2.5恩施煙區煙葉質量適宜指標。 依據恩施州煙草公司企業標準《恩施優質烤煙綜合標準體系》，明確相關質量指標的適宜范圍（表2）。

表2 （續）

表2 恩施煙區煙葉物理、化學、評吸等關鍵質量指標適宜范圍

1.3 數據分析

采用Excel 和SPSS 軟件進行數據整理和分析。

2 結果與分析

2.1 經濟性狀

由表3 可知，海拔高度對產值有顯著影響，海拔800 m 以下煙區的產值顯著低于800 m 以上煙區。產量方面，在800～1 200 m 時最高，大于1 200 m 時次之，小于800 m 時最低。

表3 不同海拔煙葉產量與產值

2.2 中部煙葉質量

2.2.1化學質量。 由表4 可知，煙堿隨海拔升高有緩慢降低的趨勢，差異不顯著；海拔800～1 600 m 煙區的煙堿含量均處于適宜范圍。 總糖和還原糖隨海拔升高而增加，且有顯著差異；總糖和還原糖含量在海拔上總體是適宜的，但海拔1 400 m 以上煙區的總糖和糖堿比變異幅度大， 不符合煙葉質量穩定性的要求。鉀含量隨海拔升高有降低的趨勢，各海拔煙區均處于適宜范圍。 氯含量基本保持在0.3%左右，適宜，

表4 不同海拔中部煙葉化學成分

與海拔變化無明顯相關。 糖堿比隨海拔升高而增加，有顯著差異；海拔800～1 600 m 煙區均處于適宜范圍，海拔1 200～1 600 m 煙區最佳。 兩糖比所有海拔均在適宜范圍內。鉀氯比隨海拔升高有降低趨勢，海拔800～1 400 m 煙區最適宜。

2.2.2物理特性。 由表5 可知，中部單葉重隨海拔升高先增加后下降，且有顯著差異；各海拔煙區單葉重適宜。含梗率隨海拔升高，有中間低、兩頭高的趨勢，無顯著差異；各海拔煙區含梗率均超過適宜值。不同海拔煙區的煙葉長寬比均在3.5 左右， 遠超過適宜范圍。

表5 不同海拔中部煙葉物理特性

2.2.3外觀質量。 由表6 可以看出，各海拔煙區中部煙葉外觀質量較好，在海拔間無顯著差異。假設總分48 分（滿分60 分）為質量中上，各海拔煙區均在此檔次。

表6 不同海拔中部煙葉外觀質量

2.2.4評吸質量。 由表7 可知，各海拔煙區中部煙葉評吸總分均在74 分以上， 質量檔次屬中等+至較好；根據海拔的變化，有中間高、兩頭低的規律，海拔1 000～1 200 m 的評吸質量最佳。 香氣質、香氣量、余味、刺激性、燃燒性和灰色等指標在海拔間無明顯差異。 雜氣在海拔間有顯著差異，800～1 400 m 海拔雜氣較輕。

表7 不同海拔中部煙葉評吸質量

2.3 上部煙葉質量

2.3.1化學質量。 由表8 可知，煙堿隨海拔升高呈倒拋物線規律， 最低值出現在海拔1 200～1 400 m；海拔1 000～1 600 m 煙區的煙堿含量處于適宜范圍，海拔1 000 m 以下煙區煙葉的煙堿含量過高，不符合市場需求。總糖和還原糖含量基本適宜。鉀含量隨海拔升高有降低趨勢，且均低于適宜值。 氯含量適宜。 糖堿比隨海拔升高呈現拋物線規律，最高點出現在海拔1 200～1 400 m 煙區；含量均低于適宜值。 兩糖比隨海拔升高而降低，1 200 m 以下煙區適宜，1 200 m以上煙區較適宜。鉀氯比適宜。上部煙葉除總糖在海拔間存在顯著差異外， 其他化學成分在海拔間無顯著差異。

表8 不同海拔上部煙葉化學成分

2.3.2物理特性。 由表9 可知，單葉重隨海拔升高，呈現中間高、兩頭低的趨勢，但無顯著差異；各海拔單葉重均超過適宜值。含梗率隨海拔升高，同樣表現出中間高、兩頭低的規律，含量均超出適宜范圍。 上部葉長寬比在海拔間有顯著差異，表現為中間低、兩頭高的規律，各海拔煙區均超出適宜值，但海拔1 000～1 400 m 煙區的長寬比更接近適宜。

表9 不同海拔上部煙葉物理特性

2.3.3外觀質量。 由表10 可知，上部葉外觀質量在海拔間無顯著差異。 各海拔煙區上部煙葉外觀質量中等，就外觀質量的6 個指標來分析，顏色、成熟度、葉片結構表現較好，身份表現中等，油分和色度表現略差。

表10 不同海拔上部煙葉外觀質量

2.3.4評吸質量。 由表11 可知，上部葉評吸總分在海拔間無顯著差異， 各海拔總分接近或超過73 分，質量檔次中等至中等+；就變化來講，為中海拔好于低海拔和高海拔。海拔1 400～1 600 m 煙區主要是余味和雜氣這2 個指標上低于其他海拔。

表11 不同海拔上部煙葉評吸質量

3 結論與討論

不同海拔梯度的有效積溫、晝夜溫差、光照時數、光照強度、大氣濕度和降雨量等生態因子均有較大的差異，這些差異顯著影響著烤煙的生長發育，造成產量、產值、外觀、物理、化學、評吸等方面的不同。

產值是農民是否種植烤煙作物的決定性因素。恩施州海拔梯度對產值有顯著影響，具體表現為海拔800～1 200 m 時產值最高， 海拔高于1 200 m 時產值次之，海拔低于800 m 時產值最低。 這一規律與其他煙區相似，魏國平等[12]研究了陜西旬陽地區不同海拔下烤煙的產值，發現海拔767 m 最高、海拔893 m次之、海拔1 043 m 再次、海拔540 m 最差，同樣得出中間海拔產值高、兩頭海拔產值低的規律。兩地最高產值海拔不一致，可能是因為各自的緯度造成的：恩施州主要位于北緯30°， 旬陽縣主要位于北緯32°，緯度高、海拔低的旬陽和緯度低、海拔高的恩施州，二者的溫度可能相同，導致產值的海拔規律相同[13]。

煙葉中各類化學物質與煙葉質量密切相關，工作中常利用糖類物質、 堿類物質及兩者比值來判斷煙葉質量的高低。 許多研究[14-17]已經證明，煙葉中糖類物質，特別是總糖的含量隨海拔梯度升高而增加，糖堿比隨海拔升高而增加， 堿類物質特別是煙堿的含量隨海拔梯度升高而減少。 本研究中恩施煙區煙葉的糖類和堿類物質也遵循這一變化規律。 兩類指標的適宜性方面， 雖然糖類物質在各海拔均表現為適宜，但1 400 m 海拔以上的煙區，糖類物質和糖堿比的變異幅度過高，不符合優質原料的穩定性要求。煙堿在海拔1 000 m 以下煙區的煙葉中過高，可導致刺激性和勁頭過大，降低煙葉原料的可用性，因而僅海拔1 000~1 400 m 煙區煙葉的糖類和堿類物質含量符合優質煙葉要求。 鉀、氯、鉀氯比決定了煙葉的燃燒性， 燃燒性好的煙葉燃燒時有利于香氣物質的釋放，從而提升吸食體驗，鉀含量的適宜值要求大于2%，氯含量適宜值0.3%~0.8%。 本研究顯示，恩施煙區鉀含量隨海拔升高而降低， 中部煙葉鉀含量各海拔煙區基本適宜，上部煙葉鉀含量在海拔1 400 m 以上煙區含量僅為1.6%，不符合優質煙葉要求；恩施各海拔煙區氯含量均在0.3%左右，隨海拔無明顯變化規律；鉀氯的變化規律和含量與王瑞[11]、楊 超等[18]的研究結果也基本一致。

物理特性決定著煙葉原料的加工性能， 直接影響原料的可用性和經濟性。本研究顯示，恩施地區煙葉單葉重隨海拔梯度增加有先增加再降低的規律，且中部煙葉的單葉重變化達到了顯著差異； 這個規律與恩施州相近的湖南鳳凰煙區海拔對單葉重的研究結果一致[19]，但與馬繼良等[20]研究云南曲靖的結果相反，其原因可能與相關煙區所處緯度有關。云南曲靖地處低緯度煙區， 相同海拔梯度云南曲靖的溫度要遠高于恩施州和湖南鳳凰煙區的溫度， 從而導致結果相反。 從當前市場需要大量中部煙葉和中部煙葉價格最高以及產值最大化等來綜合考慮， 恩施煙區優質煙葉應布局于海拔800～1 400 m 的地區。 含梗率決定了葉片的出絲率， 是可以反映經濟性的重要指標之一。 恩施州和湖南鳳凰煙區煙葉的含梗率隨海拔升高均有降低的趨勢，但未達到顯著差異。馬繼良等[20]研究結果顯示，含梗率主要與緯度成顯著正相關，而與海拔相關性不大。 因此，在考慮煙區海拔布局時，含梗率的因素可以忽略。

外觀質量主要由顏色、成熟度、葉片結構、身份、油分、色度等指標構成，通過眼看手感直觀地反映煙葉品質，是煙葉成為商品的直接判斷依據。恩施州煙區各海拔煙區中部煙葉外觀質量較好， 上部煙葉外觀質量中等，在海拔間無顯著差異。

煙草作為消費者的一種吸食品， 評吸質量是最重要的評價方法， 評吸質量的好壞決定了煙葉的市場認可度。 評吸質量包括香氣質、香氣量、余味、雜氣、刺激性、燃燒性、灰色等指標。恩施州各海拔煙區所產煙葉的評吸質量總體較好， 中部煙葉和上部煙葉評吸總分分別在74 分以上和73 分以上， 達到了中等+至較好的檔次。 海拔對各評吸指標的影響，除中部煙葉的雜氣在海拔上有顯著差異外， 其他指標均無顯著差異；該研究結果和高 林等[10]研究結論基本一致。 評吸總分、香氣質、香氣量和余味等指標以海拔1 000～1 200 m 的最高，海拔過低或過高，評吸質量均會變差，該結果與李德玉等[21]、楊 超等[18]研究結論一致。研究結果還顯示，恩施州海拔過高（1400～1 600 m）的煙區，余味和雜氣變差。

綜上所述，恩施州優質烤煙種植區域應分布在海拔800～1 400 m 的地區，該海拔煙區煙葉產值高，感官質量得分最高，外觀質量中等+至較好，單葉重適宜，含梗率相對其他海拔低，糖類物質、堿類物質、鉀、氯等指標符合優質煙葉要求；其次是海拔600～800 m 的地區；海拔1 400～1 600 m 煙區煙葉質量較差。