四川省烤烟主要化学成分特征分析

陈向东，董建新，梁洪波*，杨永发，雷 强，吴纯奎，伍仁军，李 霞，覃克炳，张隆伟，吴元华，周 翔，王正旭

(1.农业部烟草类作物质量控制重点开放实验室，中国农业科学院烟草研究所，青岛 266101；2.中国农业科学院研究生院，北京 100081；3.中国烟草总公司四川省公司，成都 610000；4.湖北省烟草公司宜昌市公司，湖北 宜昌 443000)

四川省位于东经 97º21′～108º31′、北纬 26º31′～34º19′，地处亚热带，由于受大气环流、地貌轮廓与季风进退等综合因素影响，区域气候特征差异较为明显，土壤类型呈现水平与垂直分布多样性的特点。

四川省种植烟叶历史悠久，具备生产优质烤烟、白肋烟、晒烟、香料烟的良好生态环境条件。就烤烟来说，目前已形成凉山、攀枝花、泸州、宜宾和广元 5个稳定且具有较大生产规模的烤烟产区，是全国最具发展前景的产地之一。目前四川省植烟面积为12.2万hm2，烟叶产量在17.5万t以上，是我国第三大烟叶种植省份。根据《中国烟草种植区划》划分，四川烟区属于西南烟草种植区的滇东北黔西北川南高原山地烤烟区和川西南山地烤烟区[1]。植烟区地理位置均位于盆地边缘山区，以山地为主，地形变化大，气候多样，土壤类型多种多样，为多种类型烟叶的生长及其优良品质的形成奠定了良好的基础[2]。笔者对四川烟区烤烟烟叶主要化学成分进行了相关研究与分析，以期为四川省烟草种植区划提供依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集及检测

2007年收集四川省宣汉、达县、德昌、珙县、会东、会理、剑阁、筠连、米易、冕宁、普格、仁和、旺苍、西昌、兴文、叙永、盐源、越西、屏山，元坝、古蔺、盐边共计22个县（市、区）的190份C3F等级烟叶初烤样品。采样点选择在能代表当地烟叶生产水平的地点，品种为当地主栽品种。

1.2 检测指标

烟叶化学成分检测指标共计6项：总糖、还原糖、总氮、总植物碱、钾、氯。分别按照烟草行业标准[3-7]进行测定。

烟叶感官品质鉴定由四川省烟草专卖局质监站组织专家进行评吸测定，鉴定指标包括劲头、浓度、香气质、香气量、余味、杂气、刺激性、甜度、得分9项。

1.3 统计分析

采用SAS 9.0软件包、SPSS13.0软件包进行描述性统计分析和聚类分析。

2 结 果

2.1 四川省C3F等级烤烟主要化学成分

2007年四川烟区烤烟烟叶化学成分见表1。据《中国烟叶质量白皮书（2003—2007年）》统计：2003—2007年我国烤烟主产区中部烟叶的烟叶化学成分变化范围为：还原糖21.83%～26.28%，平均值为24.06%；总植物碱0.81%～5.10%，平均值为2.50%；钾1.80%～2.11%，平均值为1.98%；氮碱比0.77～0.93，平均值为0.86；糖碱比8.54～12.40，平均值为10.47[9]。从表1中可以看出，四川省2007年C3F等级烤烟主要化学成分中，还原糖、总糖、蛋白质平均值含量较高，总植物碱、总氮、钾含量平均值均在适宜值范围内，氯含量平均值较低，糖碱比、施木克值处于优质烤烟适宜值范围内，说明四川省烟叶总体来说协调性比较好。

表1 2007年四川烟区烤烟烟叶化学成分Table 1 Chemical components of flue-cured tobacco leaf in Sichuan，2007

由于四川省烟叶生产区域分布较广，各地区气候条件差异较大、土壤类型多种多样、各烟区海拔跨度较大造成了几乎所有指标变化范围都较大，还原糖、总糖、总植物碱最大值和最小值相差3倍左右，总氮、蛋白质、氮碱比最大值和最小值相差2.5倍左右，钾、糖碱比、施木克值最大值和最小值相差6倍左右，氯最大值和最小值相差30倍左右。各化学成分都存在较大的变异，钾氯比、氯的变异系数比较大，分别为79.3%、78.26%，总氮的变异系数最小(14.14%)，总体趋势为：钾氯比＞氯＞糖碱比＞钾＞施木克值＞总植物碱＞总糖＞氮碱比＞还原糖＞蛋白质＞总氮。还原糖、总糖、总植物碱、总氮、蛋白质的偏度系数和峰度系数的绝对值都比较小，说明烟叶样品中上面几种烟叶化学成分的数据分布比较对称，测量中心点周围观测值的扩展性较小，接近正态分布；钾的偏度系数和峰度系数绝对值较大，说明烟叶样品数据分布不是太对称，测量中心点周围观测值的扩展性较大，近似服从正态分布；氯属于右偏的偏态分布[10]。

2.2 四川烟区C3F等级烤烟化学成分的聚类分析

2.2.1 2007年四川 C3F等级烤烟主要化学成分聚类分析 利用SAS9.0软件包按centroid linkage法[11]对 2007年各植烟县（市、区）C3F等级烤烟进行了聚类分析。图1可以看出，四川省22个县（市、区）可分为5类，第1类包括达县、筠连、叙永、屏山、珙县、兴文、元坝、古蔺共 9个县（市）；第2类只包括旺苍1个县；第3类包括宣汉1个县；第4类包括德昌、盐边、普格、冕宁、仁和、越西、西昌、会理共计8个县（市、区）；第5类包括会东、米易、盐源共计3个县。

2.2.2 各类型烟叶的主要特征 各类烟区烟叶化学成分变异系数列于表2。

图1 2007年四川烟区烤烟烟叶化学成分聚类分析Fig.1 Cluster analysis of chemical components of flue-cured tobacco leaf in Sichuan，2007

第1类烟区：中糖中碱中钾高氯区，烟叶总糖、总植物碱、总氮中等，氯含量较高，还原糖、蛋白质、钾含量中等，糖碱比、施木克值、氮碱比在适宜范围内，氯、钾氯比变异系数较大。

第2类烟区：低糖低碱低钾高氯区，烟叶还原糖、总糖、总植物碱、总氮、蛋白质、钾含量相对较低，氯含量较高，糖碱比、氮碱比较高，施木克值在适宜范围内，钾氯比较小，氯、钾氯比变异系数较大。

第3类烟区：低糖高碱高钾低氯区，烟叶还原糖、总糖含量比较低，总植物碱、总氮、蛋白质、钾含量都比较高，氯的含量很低，糖碱比、施木克值、氮碱比处于适宜范围内，钾氯比较大，氯的变异系数较大。

第4类烟区：高糖中碱中钾中氯区，烟叶还原糖、总糖含量高，总植物碱、总氮、蛋白质含量较低，钾、氯含量中等，糖碱比、施木克值、氮碱比都高于适宜范围，钾氯比适中。氯的变异系数大。

第5类烟区：高糖中碱中钾中氯区，烟叶还原糖、总糖含量高、总植物碱、总氮、蛋白质、钾、氯含量中等，糖碱比、施木克值、氮碱比稍大，氯的变异系数较大。

表2 各类型烟区烟叶化学成分的平均数、变异系数和差异性显著检验(DUNCAN法α＝0.05)Table 2 Mean, CV% and significant level of chemical components of flue-cured tobacco leaves in Sichuan

方差分析表明，各类间还原糖、总糖、总植物碱、总氮、蛋白质、钾、氯、糖碱比、施木克值、钾氯比都达到了极显著差异，氮碱比达到了显著性差异。由表2可以得出，1类和2类之间还原糖、总糖、总植物碱有显著性差异，其他化学成分之间差异性不显著；1类和3类之间还原糖、总糖、总氮、蛋白质、钾、糖碱比、施木克值、钾氯比都有显著性差异，其他烟叶化学成分没有达到显著性差异；1类和4类之间还原糖、总糖、糖碱比、施木克值有显著性差异，其他烟叶化学成分差异性不显著；1类和5类之间总糖、施木克值达到了显著性差异，其他烟叶化学成分没有达到显著性差异；2类和3类之间总糖、总植物碱、总氮、蛋白质、钾、氯、糖碱比、施木克值、钾氯比达到了显著性差异，还原糖、氮碱比没有达到显著性差异；2类和4类之间：还原糖、总糖、钾、氯、糖碱比、施木克值、钾氯比达到了显著性差异，其他化学成分差异性不显著；2类和5类之间还原糖、总糖、氯、施木克值达到了显著性差异，其他化学成分在类间差异性不显著；3类和4类之间还原糖、总糖、总植物碱、总氮、蛋白质、钾、糖碱比、施木克值、钾氯比达到了显著性差异，氯、氮碱比差异性没有达到显著性；3类和5类之间还原糖、总糖、总氮、蛋白质、钾、糖碱比、施木克值、钾氯比达到了显著性差异，其他化学成分在两类间没有达到显著差异性；4类和5类之间只有还原糖达到了显著水平差异，其他化学成分没有达到显著差异性。

由表3和表4可以看出，第1类烟区香型从中偏清到中间型过渡，以中间型为主；第2类、第3类烟区烟叶香型均为中间型；第4类和第5类烟区烟叶香型包含中间型、中偏清、清偏中和清香型，以中偏清和清偏中类型为主。

由表5可以看出，各类型烟区烟叶评吸指标的变异系数都比较低。从各类型烟区评吸得分均值来看，5类烟区由高到低的顺序为：4类≈5类＞1类＞2类＞3类。第4类区域和第5类区域评吸质量较好，主要是总植物碱含量适中，糖分含量较高的原因；第1类和第2类区域虽然总植物碱含量较为适宜，但糖含量较低；第3类区域由于总植物碱含量较高而糖分含量较低，化学成分协调性稍差，总体评吸质量较差。

表3 2004—2007年各类型烟区烟叶香型Table 3 Aroma of smoking quality of tobacco leaves of all districts in Sichuan in 2004-2007

表4 2004、2006年第4类和第5类烟区烟叶香型Table 4 Aroma of smoking quality of tobacco leaves of the forth and fifth districts in Sichuan in the year of 2004 and 2006

3 讨 论

从各类型烟区所生产的烟叶化学成分及评吸得分来看，以第4类和第5类烟区所生产的烟叶质量较好，其地理位置位于四川西南山地区，主要包括凉山和攀枝花两市。该地区生产的烟叶糖分高，烟叶总植物碱、总氮含量中等，烟叶协调性较好，但氯含量变异较大，应着重改进土壤状况，稳定烟叶氯的含量，提升烟叶品质。该地区为四川省烤烟主要种植区，应大力发展优质烤烟的生产，提高烤烟烟叶质量。第2类、第3类烟区位于旺苍县和宣汉县，烟叶评吸得分较低，应着重提高烟叶糖含量，降低烟碱含量，稳定钾和氯的含量，提高烟叶协调性，具体应改善土壤品质，结合当地生态条件，改进栽培措施，以提高烟叶品质，积极促进四川省烤烟烟叶的总体平衡发展[12-16]。

影响烤烟烟叶主要化学成分的因素有很多，比如品种、年份、生态条件、栽培措施等[17-24]，笔者只采用了2007年四川烟区烤烟的主要化学成分进行概括性分析，因此还有待于从其他方面作进一步的研究和探讨。

4 小 结

4.1 四川烟区烤烟主要化学成分比较协调，但各化学成分变异系数较大

四川烟区还原糖、总糖、蛋白质含量较高，均值分别为25.04%、29.57%、9.32%。总植物碱、总氮、钾含量较为适宜，分别为2.44%、1.91%、1.78%。糖碱比为11.04，施木克值为3.28，均处于优质烤烟适宜值范围内，说明烟叶协调性比较好。各化学成分指标间都存在较大的变异，钾氯比、氯的变异系数比较大，分别为79.3%、78.26%，总氮的变异系数最小。由于各烟区生态条件的差异，各化学成分指标变化范围较大，还原糖、总糖、总植物碱最大值和最小值相差3倍左右，总氮、蛋白质、氮碱比最大值和最小值相差2.5倍左右，钾、糖碱比、施木克值最大值和最小值相差6倍左右，氯最大值和最小值相差30倍左右。

4.2 四川烟区主要化学成分分为5类，各类型化学成分有差异

把2007年四川烟区C3F等级烤烟主要化学成分汇总后进行聚类分析，分为5类，第1类包括达县、筠连、叙永、屏山、珙县、兴文、元坝、古蔺共9个县（市）；第2类只包括旺苍1个县；第3类包括宣汉1个县；第4类包括德昌、盐边、普格、冕宁、仁和、越西、西昌、会理共计8个县（市、区）；第五类包括会东、米易、盐源共计3个县。第1类位于四川盆地南缘山地区以及达县和元坝区，属于中糖中碱中钾高氯区；第2类位于旺苍县，属于低糖低碱低钾高氯区；第3类位于宣汉县，属于低糖高碱高钾低氯区；第4类和第5类位于四川西南山地区，主要包括凉山和攀枝花两市，属于高糖中碱中钾中氯区。从各类间的烟叶化学成分来看，以第4和5类较为协调，第3类协调性稍差。

4.3 四川5类烟区评吸质量差异明显

5类烟区烟叶感官质量总得分第4类和第5类相近，由高到低顺序依次为：4类≈5类＞1类＞2类＞3类。

4.4 四川5类烟区香型具有不同特点

第1类烟区位于四川盆地南缘山地区以及达县和元坝区，香型从中偏清到中间型过渡，以中间型为主；第2类、第3类烟区位于旺苍县和宣汉县，烟叶香型均为中间型；第4类烟区和第5类烟区位于四川西南山地区，主要包括凉山和攀枝花两市，第4类烟区烟叶香型包含中间型、中偏清和清偏中，以中偏清为主；第5类烟区烟叶香型以清偏中和中偏清为主。

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