恩施烟区烟叶品质与海拔高度的关系分析

曹景林 程君奇 李亚培 吴成林 张俊杰

摘要：为了明确恩施烟区烟叶品质与海拔高度关系，在恩施烟区海拔540～1 680 m范围内，对中部烟叶主要化学成分和感官评吸质量与海拔高度之间的相关性进行分析。结果表明，各主要化学成分指标及其派生值与海拔高度的相关性均未达显著水平，而化学成分协调性得分则与海拔高度呈显著负相关;烟叶评吸总分以及香气质、刺激性、香气量、杂气和余味得分与海拔高度呈极显著或显著正相关，而燃烧性和灰色得分与海拔高度不存在相关关系。回归分析表明，随着海拔高度的升高，烟叶化学成分的协调性降低，而感官评吸质量逐渐提高。

关键词：恩施;烟叶品质;海拔高度;相关性

中图分类号：S572         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）23-0100-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.23.024           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

烟叶品质是卷烟工业的基础[1]。众多研究和烟叶生产实践表明，烟叶品质不仅与烟草栽培品种和栽培技术措施有关，而且还与气候、土壤、海拔高度等生态条件密切相关[1-9]。其中，海拔高度是影响烟草种植布局及烟叶品质的重要生态因素[8-13]。由于气温、日照、降水、相对湿度[2，8，9]以及土壤类型、养分有效性[8-9，13-15]等常随海拔高度的变化而发生显著变化，进而影响烤烟的生长发育过程，因此，在一定范围内，海拔高度对烟叶化学成分[8-12，16]、评吸质量[8，13，16-18]、香气物质[16，17]、烟气特征[19]等烟叶品质要素的形成具有明显的影响。恩施土家族苗族自治州地处清江流域，地形地貌复杂，植烟区域分布在海拔500～1 800 m，海拔跨度较大，不同海拔高度所生产的烟叶品质具有一定的差异[8，9]。为此，本研究针对恩施烟区的不同海拔范围，探讨烟叶化学成分和感官评吸质量与海拔高度的关系，以期为恩施烟区烤烟生产合理布局和规模开发提供理论依据。

1  材料与方法

1.1  样品采集

2016年在恩施州利川、来凤、建始、咸丰、宣恩、恩施6个主要植烟县（市）采取典型抽样方法取样。每个植烟县（市）选择3个能代表该植烟县（市）主要植烟区域的取样地点。田间烟草品种为云烟87，由专职评级人员按照GB 2635—1992烤烟分级标准在每个取样点采集C3F等级烟叶样品，共采集样品18份。所有采样地点均实行GPS定位，样品都标识地理坐标和海拔高度。

1.2  化学成分测定与评价

烟叶化学成分检测包括烟碱、总氮、还原糖、总糖、钾、氯的含量6个指标，其中总糖、还原糖和烟碱含量按文献[20]所述方法進行检测，总氮含量按文献[21]所述方法进行检测，钾含量按文献[22]所述方法进行检测，氯含量按文献[23]所述方法进行检测，并计算氮碱比、糖碱比、钾氯比和两糖比。按文献[24]所述方法计算化学成分协调性得分，考虑到恩施州所处区域，采用表1所列化学成分指标的评分标度将烟碱、总氮、还原糖、钾、氮碱比、糖碱比、钾氯比和两糖比的结果分别赋值。以烟碱含量为例，说明表1中各项化学成分指标赋值方法，当2.2%≤烟碱含量≤2.8%时，给予分值为100;当烟碱含量为2.0%或3.0%时，均给予分值为90;当烟碱含量介于2.0%～2.2%时，烟碱含量在2.2%基础上每减少0.01个百分点，则分值减少0.5，如烟碱含量为2.15%时，则分值为97.5;当烟碱含量介于2.8%～3.0%时，烟碱含量在2.8%基础上每增加0.01个百分点，则分值也减少0.5，如烟碱含量为2.85%时，则分值为97.5，余下以此类推;而当烟碱含量低于1.2%或高于3.5%时，均给予分值30，然后将烟碱、总氮、还原糖、钾、氮碱比、糖碱比、钾氯比和两糖比的赋值结果分别按权重0.14、0.07、0.14、0.06、0.15、0.22、0.10和0.12，采用指数和法计算出化学成分协调性综合质量分值。

1.3  感官质量鉴定

感官质量鉴定采用专家组评吸法进行。评价指标包括香气质、香气量、杂气、刺激性、余味、燃烧性和灰色得分以及感官质量总分。以0.5分为最小的记分单位，各感官指标满分分值分别是香气质18分、香气量16分、杂气16分、刺激性20分、余味22分、燃烧性4分、灰色4分，合计100分。评吸在室内自然通风条件下进行。

1.4  数据分析

采用DPS数据处理系统[25]进行分析。

2  结果与分析

2.1  烟叶化学成分与海拔高度的关系

各样品化学成分检测结果（表2）表明，恩施烟区中部烟叶在海拔540～1 680 m范围内，烟碱含量变幅在1.86%～3.31%，平均为2.51%;总氮含量变幅在1.61%～2.22%，平均为1.94%;还原糖含量变幅在19.59%～31.17%，平均为26.43%;钾含量变幅在1.75%～2.61%，平均为2.23%。随着海拔高度的增加，烟叶样品的各主要化学成分指标及其派生值没有呈现规律性变化，而化学成分协调性得分似乎有随着海拔高度增加而减少的趋势。相关分析结果（表2）表明，烟叶样品烟碱和总氮含量与海拔高度呈正相关，还原糖和钾含量以及主要化学成分指标派生值与海拔高度呈负相关，但均未达显著水平，而化学成分协调性得分则与海拔高度呈显著负相关。这表明，海拔高度主要影响烟叶化学成分的协调性，而对各主要化学成分指标及其派生值影响不大。进一步的回归分析表明，烟叶样品各主要化学成分指标及其派生值与海拔高度不存在显著或极显著的回归关系，而烟叶化学成分协调性得分与海拔高度存在显著的线性回归关系（图1），其回归方程为Y协调性得分=97.946 65-0.006 454X海拔（相关系数r=-0.474 7*，F=4.654 0，自由度df=17，显著水平P=0.046 5）。表明随着海拔高度的升高，其烟叶化学成分的协调性降低。

2.2  烟叶感官评吸质量与海拔高度的关系

各样品感官评吸结果列于表3。烟叶样品的香气质、香气量、杂气、刺激性和余味得分及感官评吸总分有随着海拔高度的增加而增加的趋势，而燃烧性和灰色得分在不同海拔高度间无明显差异。相关分析结果（表3）表明，烟叶样品的香气质和刺激性得分以及评吸总分与海拔高度呈极显著正相关，香气量、杂气和余味得分与海拔高度呈显著正相关，而燃烧性和灰色得分与海拔高度不存在相关关系。可见，海拔高度对烟叶感官评吸质量影响较大。进一步的回归分析表明，烟叶评吸总分及香气质和刺激性得分与海拔高度存在极显著的线性回归关系，香气量、杂气和余味得分与海拔高度存在显著的线性回归关系（表4、图2）。这表明，随着海拔高度的升高，其烟叶香气质改善、香气量增加、杂气减轻、刺激性变小、余味愈加舒适，总体感官评吸质量提高。

3  小结与讨论

恩施烟区植烟海拔范围较广，本试验在恩施州6个主要植烟县（市）取样，探讨恩施烟区烟叶化学成分和感官评吸质量与海拔高度的关系，每个植烟县（市）选择3个能代表该植烟县（市）不同海拔主要植烟区域的取样地点进行取样，与以往的研究[8，9]不同，试验注重了样点分布的均匀性和代表性。

研究结果表明，在恩施烟区海拔540～1 680 m范围内，中部烟叶烟碱和总氮含量与海拔高度呈正相关，还原糖和钾含量以及主要化学成分指标派生值与海拔高度呈负相关，但均未达显著水平，而化学成分协调性得分则与海拔高度呈显著负相关，说明中部烟叶各主要化学成分指标及其派生值与海拔高度的相关性不甚密切，比较而言，化学成分协调性受海拔高度影响相对较大，随着海拔升高，协调性逐渐降低。这一结果与朱兴党[10]、王彪等[11]、沈燕金等[12]的研究结果基本一致，而与高林等[8]、曹学鸿等[9]的研究结果相反，这可能是由于取样海拔高度的差异造成的。

本研究结果还表明，就感官评吸质量而言，在恩施烟区海拔540～1 680 m范围内，中部烟叶的香气质和刺激性得分以及评吸总分与海拔高度呈极显著正相关，香气量、杂气和余味得分与海拔高度呈显著正相关，而燃烧性和灰色得分与海拔高度不存在相关关系，说明感官评吸质量受海拔高度的影响较大，烟叶香气质、香气量、杂气、刺激性、余味等感官质量指标得分以及评吸总分均随着海拔的升高而明显增加。这一结果与高林等[8]的研究结果基本一致，而与张文平等[13]、李天福等[18]的研究结果有些出入，这可能是由于取样区域范围不同造成的。

综合分析本研究结果可知，恩施烟区烟叶在海拔540～1 680 m范围内，感官评吸质量对海拔高度较主要化学成分及其协调性敏感，而感官评吸质量是衡量烟叶质量好坏的决定性指标，因此，在恩施州，适当将植烟区域向高海拔地区调整有利于烟叶品质的提高。

海拔高度的差异是造成烟叶化学成分和感官评吸质量差异的重要因素之一。本研究取样点少，且仅涉及1年样品，而影响烟叶化学成分和评吸质量的因素很多，不同年份不同海拔的土壤、栽培措施、气候条件之间也存在差异，因此恩施烟区烟叶化学成分和感官评吸质量与海拔高度之间的相互关系还需要进一步研究。

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