进口烤烟与我国主产区烤烟烟叶物理特性相似性分析

郭建华，沈建平，张仕祥，胡利伟，奚家勤，过伟民，牟文君，周汉平，宋纪真*

优质烟叶是卷烟品质的保障，全面增强优质烟叶原料供给是卷烟再上新水平的推动力[1]。我国进口烤烟主要来自津巴布韦、美国、巴西、赞比亚、马拉维等优质烟叶生产国，每年从巴西进口烤烟约有5万t，从津巴布韦进口3万t以上，2005—2011年仅6年时间烤烟烟叶进口量就增加一半[2]。一方面是进口烤烟烟叶需求量逐渐增大，消耗了大量的宝贵外汇储备；另一方面是国产烤烟烟叶库存量居高不下，占用工业企业大量有效资金。优质烟叶原料供需矛盾，加重工业企业运行负荷。

近年来，许多研究从常规化学成分[3-5]、香气前体物[6]、外观质量[7]、感官质量[8]、生态条件[9-10]、加工工艺[11-12]、有害成分[13]等方面对国产烤烟与进口烤烟烟叶的区别进行了探讨，但烤烟物理特性方面的研究较少。物理特性是烟叶质量的重要组成部分，是烟叶工业加工性能的集中体现。本文以烟叶物理特性为切入点，分析了津巴布韦、赞比亚、马拉维、坦桑尼亚L1O、L2O、L1M和L2M等4个等级烤烟烟叶物理特性，并与我国主产区烤烟烟叶物理特性进行聚类分析，以期明确进口烤烟与我国主产区烟叶物理特性的差异性，为卷烟工业企业合理使用进口烟叶原料、寻求国内替代原料和在烟草种植过程中改进农艺措施，提升烟叶物理特性等方面提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

烟叶样品来源于 2016年津巴布韦、赞比亚、马拉维、坦桑尼亚的L1O、L1M、L2O和L2M等4个等级；山东、四川、重庆、云南、贵州、湖南、福建、广东、湖北、安徽、河南B2F等级。

CHY-C2型测厚仪（济南兰光公司）；YDZ430型智能填充值测定仪（郑州嘉德机电公司）；LRX-PLUS多功能拉力机（英国LLOYD公司）；KMF型恒温恒湿箱（德国 Binder公司）；MS204S型电子天平（瑞士 Mettler Toledo公司）；UF800烘箱（德国Memmetr公司）。

1.2 方法

按照文献[14]中介绍的方法，测定烟叶厚度、叶面密度、单叶质量、平衡含水率、拉力、伸长率、填充值、含梗率8个烟叶物理特性指标。

1.3 数据处理

运用 SPSS19.0软件进行数据处理，以单因素方差分析法（one way ANOVA）对数据进行差异显著性分析，采用最短距离法对国内外不同产地烤烟烟叶物理特性进行聚类分析。

2 结 果

2.1 2016年进口烤烟和我国主产区烤烟烟叶物理特性指标基本统计值

2016年进口烤烟和我国主产区烤烟烟叶物理特性状况见表 1。可以看出，在评价烟叶物理特性的几个指标中，进口烤烟烟叶平衡含水率变异系数相对较小，单叶质量变异系数相对较大，约为平衡含水率变异系数的7倍，其余指标变异系数多在12%左右，表明进口烟叶平衡含水率差异较小，单叶质量差异较大。国产烤烟各物理特性评价指标中，也以单叶质量变异系数较大，其余指标变异系数与进口样品相近。

我国主产区B2F等级烤烟叶面密度、平衡含水率和填充值与L1O、L2O、L1M和L2M4个等级进口烤烟烟叶较为接近。厚度、单叶质量和伸长率小于进口烤烟，含梗率偏高2个百分点。其中，样品单叶质量差距较大，国产烤烟平均单叶重量仅为进口烤烟样品的70%。

2.2 不同国家进口烤烟烟叶物理特性比较

2016年不同国家进口烤烟烟叶物理特性见表2，可以看出，坦桑尼亚烤烟烟叶略偏厚，其次是赞比亚和马拉维烤烟，津巴布韦烤烟烟叶相对略薄，不同国家烟叶厚度存在显著差异。叶面密度以津巴韦韦相对较高，坦桑尼亚相对较低。4国间烤烟叶面密度、单叶质量和伸长率均未达显著差异。2016年进口烤烟单片重量较2002年增加5 g左右[15]，这可能是近些年栽培措施改进，叶片生长发育良好的结果[16]。除坦桑尼亚烤烟平衡含水率显著偏低之外，其余国家烤烟烟叶平衡含水率均超过14%，吸湿性较好。马拉维样品拉力显著高于津巴布韦和赞比亚烟叶样品。坦桑尼亚烟叶样品填充值显著高于其余样品，烟叶填充性好，但含梗率偏高，高出其他国家4～9个百分点。整体看来，坦桑尼亚烤烟与其余3国烤烟差异略大，烟叶略偏厚，填充性较好，吸湿性稍差，含梗率偏高。

表1 2016年进口烤烟和我国主产地烤烟烟叶物理特性比较Table 1 The statistics of physical properties of 2016 flue-cured tobacco leaves produced in foreign countries and main production areas of China

2.3 不同等级进口烤烟烟叶物理特性比较

2016年进口烤烟主要包含 L1M、L1O、L2M和L2O等4个等级，各等级烤烟烟叶物理特性状况见表 3。不同等级间烟叶厚度存在显著差异，L1M等级样品厚度显著高于L2O样品，L1O和L2M样品厚度相当，含梗率变化规律与之相反。不同等级样品叶面密度和平衡含水率未见显著差异。不同等级样品单叶质量和伸长率均表现为 L2M 显著高于L2O等级样品，与其余2等级样品间不存在显著差异。拉力表现为 L1O、L1M＞L2O，填充值变化规律与之相反。总体看来，L2O等级烤烟偏薄，叶面密度、单叶质量、拉力和伸长率略偏低，填充值和含梗率略偏高；L1M等级烤烟厚度略偏高，填充值和含梗率略偏低；L1O和L2M两个等级烤烟物理特性相对接近，差异较小。

2.4 进口烤烟和我国不同省份烤烟物理特性聚类分析

以8种烟叶物理特性指标作为变量指标，采用平方欧氏距离法对进口烟叶和不同省份国产 B2F等级烤烟烟叶样品进行系统聚类分析，见图 1。在平方欧氏距离为6.0处可以把样品分为4类，马拉维和坦桑尼亚烤烟烟叶物理特性与山东、四川、重庆、云南等地B2F等级烤烟烟叶较为接近，填充值和含梗率高，被划分为第一类；津巴布韦和赞比亚烤烟烟叶吸湿性好、拉力值小但单叶质量和伸长率较大（表4），归为第二类；广东、湖北、贵州、湖南和福建5产地B2F等级烤烟烟叶厚度、叶面密度、单叶质量和平衡含水率均小于其余产地样品，烟叶相对“轻、薄”，吸湿性略差，被归为第三类；河南和陕西两产地烟叶厚度和叶面密度均高于其余产地样品，烟叶相对“厚、密”，含梗率低于其余产地样品，其单叶质量略低于津巴布韦和赞比亚样品，但高于国内其余产地样品，与其余3类烤烟样品距离较远。

表2 不同国家进口烤烟烟叶物理特性比较Table 2 The physical properties of flue-cured tobacco leaves imported from different countries

表3 不同等级进口烤烟烟叶物理特性比较Table 3 The comparison of physical properties of flue-cured tobacco leaves with different grades

图1 进口烤烟与不同省份国产烤烟物理特性聚类结果Fig.1 Cluster result on physical properties of flue-cured tobacco leaves among different production regions

3 讨 论

从物理特性聚类分析结果看，山东、四川、重庆、云南等地烤烟烟叶物理特性与进口烟叶较为接近，其中，与马拉维和坦桑尼亚烤烟烟叶相似性较高，与津巴布韦和赞比亚烟叶相似性略次。广东、湖北、贵州、湖南、福建、河南、陕西等地烟叶与进口烟叶物理特性差异较大。

厚度和叶面密度是烟叶物理特性的重要评价指标，同时也是烤烟分级的品质因素之一，两者呈现极显著正相关关系，在一定程度上反映了烟叶的发育和成熟程度[17-18]。国产烟叶与进口烟叶叶面密度和厚度接近，也反映在填充值接近，表明国内外烟叶结构疏松度相似、成熟度差异不大。

拉力表示烟叶在一定水分条件下被拉伸至断裂时所能承受的最大外力[19]，国产烟叶平均拉力是进口烟叶的1.28倍。薛超群等[20]的研究表明，拉力是影响烟叶感官质量的重要因素，且与评吸质量呈负相关。研究发现烟叶拉力与土壤中的矿质元素含量关系较为密切，增施钾肥、硫肥，不仅能降低拉力值，还能提高烟叶致香物质含量[21]。因此，国产烟叶拉力值偏高这一现象可以通过适量增施钾肥和硫肥来解决。津巴布韦烤烟烟叶一直以来就是优质烟叶典范，是进口烟叶质量研究的重点对象[22-23]。津巴布韦烟叶的拉力在4个进口国家中处于较低水平，显著低于国产烟叶。这一点与津巴布韦烟叶具有较好的感官质量相一致。

单叶质量是影响烟叶产量的重要因子，由单叶面积和叶面密度组成[24]。我国主产区烤烟烟叶与进口烤烟烟叶单叶质量差异较大，上部烟叶平均单叶质量仅为进口烟叶的70%。考虑到国产烟叶和进口烟叶平均叶面密度接近，而单叶质量较低，表明国产烟叶单叶面积低于进口烟叶。现有研究认为镁可以促进烟草的生长发育，提高烟叶单叶面积和上等烟比例[25]，但是各产区施用何种形态镁肥才能产生最佳的效果，应基于自身土壤镁素丰缺状况的研究基础之上，采取针对性的平衡施肥措施。

表4 烤烟烟叶物理特性类间比较Table 4 Comparison of physical properties of flue-cured tobacco leaves among clusters

4 结 论

我国烟叶物理特性主要体现在拉力高、单叶质量低，叶面密度、厚度、平衡含水量和填充值与进口烟叶接近。山东、四川、重庆、云南等地烤烟烟叶物理特性与进口烟叶相对接近，广东、湖北、贵州、湖南、福建、河南、陕西等地烟叶与进口烟叶物理特性差异较大。从烟叶物理特性角度可以看出我国烟叶与进口烟叶仍存在差距，各产区可结合自身土壤钾、硫、镁等矿质元素丰缺状况，通过平衡施肥以进一步提升烟叶质量。

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