成熟期积温对豫中烟区浓香型烤烟上六片产质量的影响

高真真，刘扣珠，李建华，段卫东，李洪亮，何冰，顿松阳，史宏志*

1 河南农业大学烟草学院 / 烟草行业烟草栽培重点实验室，郑州 450002；

2 河南省烟草公司许昌市公司，河南许昌 461000；

3 河南中烟工业有限责任公司，河南郑州 450000

气候条件是影响烟草生长发育和质量特色形成的重要因素[1-3]。我国烟叶分布地域较广，光温水等气候条件有较大差异，这是造成不同产区烟叶风格特色显著差异的重要原因[4]。河南襄城县是浓香型烟叶的典型产区，享有“烟叶王国” 的美誉[5]，烟叶生育期温度较高，热量丰富，对上部叶发育和成熟十分有利。优质“上六片”烟叶香气浓郁芬芳、吃味醇厚丰富、焦油与烟碱比值较低，近年来受到工业企业的青睐，在高档卷烟品牌中发挥了重要的调香作用[6]。优质“上六片”烟叶生产对生态条件和栽培技术要求较高，但目前由于“上六片”烟叶生产技术指标体系不够完善，生产中存在一定的盲目性，限制了上部叶质量潜力的进一步发挥，因此科学建立优质上六片烟叶生产的生态指标和技术体系至关重要。国内许多学者曾针对特定烟区开展了关于气候特点和植烟适宜性的研究[7-8]，有关不同生态区烟叶生长期间气候和烟叶质量风格的差异性已有详细的阐述[9]，而对于气候特征和上六片烟叶浓香型质量特色的关系研究较少。为此，我们在豫中烟区开展了气候因子与上六片烟叶质量和浓香型典型性的关系研究，以筛选影响上六片烟叶质量形成的关键气候因子，并确定其指标范围，旨在为豫中烟区优质上六片烟叶的生产技术体系建立提供依据和支撑。

1 材料与方法

1.1 地点和品种

试验于2015—2017年在河南省襄城县王洛镇进行，前茬作物为小麦，土壤肥力中等，肥力均匀。供试品种为当地主栽品种中烟100。

1.2 试验设计

本试验采用裂区设计，设4个移栽期和4个采收期共16个处理，重复3次，共48个小区，每个小区面积为66 m2，每个处理组合栽烟100株。移栽行株距为1.2 m×0.55 m，按照当地的栽培措施进行施肥和灌溉。每亩施氮量 3.0 kg，氮磷钾比例为 l : 2 : 4。试验处理组合见表1。当地传统的移栽期和采收期分别为4与25日、8月26日左右。成熟采收后，采用三段式烘烤工艺烘烤。采集样品为每个处理的上六片烟叶。

表1 不同移栽期与采收期处理组合Tab.1 Transplanting and harvesting treatments

1.3 测定项目和方法

1.3.1 气象数据获取

记载田间烟株生育进程，生育期依据YC/Y142-2010来进行记载。在烟田安装澳作生态仪器有限公司的HOBO/NRG小型气象监测站采集气象数据，设置监测频率为每4分钟测量1次，记录频率为每小时1次。对气象数据进行分析整理，分别计算上六片生育期和上六片定长后的成熟期均温、＞0℃积温、＞10℃积温、＞20℃积温和光照时数等。

1.3.2 上六片生育期划分

试验中详细记载烟株每片烟叶出现日期，以叶长2 cm作为1片新叶，打顶后留好上六片，并将上六片烟叶第1片出现日期定为上六片出现期，准确记录上六片烟叶大小不再变化时的定长日期，并将上六片第一片叶从出现到定长的这段时间称为上六片伸长期；从定长到不同时期采收的时间作为上六片烟叶成熟期；上六片从出现到采收的时间为上六片生育期；本试验中以上六片烟叶基本色为黄绿色，叶面2/3以上落黄，主脉发白，有成熟斑时作为早收6天的采收标准；之后每隔6 d采收1次，详情见表1。

1.3.3 上六片取样及烤后烟叶品质分析

试验田中部烟叶采收结束后，每处理定株挂牌40株烟，每株烟按照统一标准留取上六片烟叶（上六片的有效叶位为自下往上第15～20片），按照处理要求在烟叶达到采收标准时上六片烟叶一次性采收，按处理挂杆烘烤，同一处理的烤后烟叶全部取出，严格按照《GB2635-1992 烤烟国家标准》进行分级，统计经济性状，之后将各处理的所有烤后烟叶充分混匀后均留样2 kg，用于外观质量评价、化学成分分析和感官评吸。使用德国 BRAN + LUEBBE公司的AA3型流动分析仪测定烤后烟叶主要化学成分含量，水溶性糖、烟碱、总氮、钾、氯的含量（质量分数），具体方法分别见标准 YC/T 159-2002[10]、YC/T 160-2002[11]、YC/T 161-2002[12]、YC/T 173-2003[13]和 YC/T 162-2002[14]。烟叶感官评吸由河南中烟工业有限责任公司和国家烟草栽培生理生化研究基地等单位评吸专家按照河南中烟感官评价方法进行感官评吸，根据工业要求，当浓香型显示度[15]（浓香型显示度是表示烤烟浓香型风格彰显程度的一个综合指标）达到7.5以上时，浓香型特征较为明显。

1.4 数据统计方法

用DPS软件9.50，采用线性回归等方法分析上六片生育期气候因子与烟叶质量特色的关系，采用Excel进行数据处理和绘图。试验各处理的温光因子、上六片经济性状、主要化学成分、感官品质各指标每年均做3次重复，取平均值，试验3年。

2 结果与分析

2.1 烤烟上六片生育期气候因子与上六片烟叶经济性状的关系

由表2可知，上六片烟叶产量、平均单叶重与上六片成熟期日均温呈极显著正相关，图1显示，上六片烟叶产量、单叶重随日均温的升高逐渐增大，均温达到27℃时，二者变化缓慢并趋于稳定；昼夜温差与上六片烟叶产量、单叶重呈指数下降趋势。

上等烟比例、均价与上六片生育期和成熟期积温指标、光照时数均呈极显著正相关（表2），不同积温条件下，随＞20℃积温的增加，上等烟比例、均价增幅较高（图2）；此外，在各气候指标中，＞20℃积温对产值的影响较为显著。可见＞20℃积温与上六片烟叶的经济性状密切相关。

表2 烤烟上六片生育期气候因子与上六片经济性状的相关系数Tab.2 Correlation coefficient between climatic factors in the growth stage of upper six flue-cured tobacco leaves and economic characters of upper six leaves

图1 上六片产量(kg/亩)、平均单叶重(g)与上六片成熟期温度因子的关系Fig.1 Relationship between yield and average leaf weight of the upper six leaves and the temperature factor at the maturity stage of the upper six leaves

图2 上等烟比例(%)、均价(元/kg)与上六片不同生育期气候因子的关系Fig.2 Relationship between proportion of superior tobacco,average price and climatic factors in different growth stages of upper six leaves

表3 烤烟上六片生育期气候因子与化学成分的相关系数Tab.3 Correlation coefficient between climatic factors in the growth periods of upper six flue-cured tobacco and chemical composition of the upper six leaves

2.2 烤烟上六片生育期气候因子与上六片烟叶化学成分的关系

对不同气候指标与上六片烟叶主要化学成分含量进行相关分析，由表3可知，还原糖、烟碱和钾含量与气候因素相关性较大，还原糖、烟碱含量与生育期多个气候指标均呈极显著正相关，尤其受上六片生育期和成熟期积温指标、光照时数的影响较大。钾含量与上六片成熟期昼夜温差、成熟期日均温均达到极显著水平，其中成熟期日均温对钾含量影响最大，相关系数为0.82。

2.3 烤烟上六片生育期气候因子与上六片烟叶质量特色的关系

由表4可知，上六片烟叶浓香型显示度与多个气候指标的相关关系达到极显著水平，尤其与上六片成熟期均温和日最高温＞30℃天数均达到极显著的正相关关系，且受到成熟期和生育期＞20℃积温的显著影响；烟叶感官品质整体均与上六片成熟期和生育期积温指标、＞20℃天数以及光照时数呈极显著正相关，尤其受上六片成熟期积温影响更大，其中香气质、香气量与烤烟上六片烟叶品质密切相关。

上六片浓香型显示度与日最高温＞30℃天数、成熟期均温以及＞20℃积温密切相关。从图3、图4可知，在上六片成熟期，当日均温为25.5～27.17℃时，浓香型特征明显，分值均在7.5以上，当成熟期均温低于25.26℃、高于27.14℃时浓香型风格出现弱化；成熟期最高温＞30℃天数在25～33 d时对应的浓香型指数较高均在7.5以上；上六片生育期最高温＞30℃天数在52～70 d内浓香型特征较为明显；一定范围内，浓香型风格随＞20℃积温的增加不断强化。

上六片烟叶质量受成熟期、生育期积温影响较大，上六片成熟期以香气质、香气量为代表的感官品质分值均在7、7.5以上时，上六片烟叶质量较好，此时＞0℃、＞10℃、＞20℃积温需分别 达 到 1122.97～1268.26 ℃、692.97～871.39 ℃、262.97～313.3℃，同时 ＞20℃天数为 51～55 d、光照时数为264.0～347.2 h；上六片生育期的香气质、香气量分值均在7、7.5以上时，生育期＞20℃积温为497.9～544.5℃，＞0℃、＞10℃积温变化范围分别为2018.0～2332.8℃、1257.9～1425.9℃，此时 ＞20℃天数和光照时数分别需达到76～94 d、464.5～545.5 h（表5）。

表4 烤烟上六片生育期气候因子与感官品质的相关系数Tab.4 Correlation coefficient between climatic factors in the developing periods of upper six flue-cured tobacco leaves and sensory quality of upper six leaves

图3 浓香型显示度与上六片不同生育期气候因子的关系Fig.3 relationship between Luzhou-flavor display and climate factors in different growth stages of the upper six leaves

图4 香气质、香气量与上六片不同生育期气候因子的关系Fig.4 Relationship between aroma temperament,aroma volume and climate factorsin different growth stages of the upper six leaves

表5 上六片不同生育期感官品质随气候因子的变化趋势Tab.5 Change trend of sensory quality in different growth periods of the upper six leaves with climate factors

3 讨论

气候因素包括温度、光照、降水等多项因子，是影响烟叶风格特色形成的关键因素[16-17]。烟草不同生育阶段各气候因子对烟叶质量特色的影响不尽相同，筛选出烤烟上六片生长期影响烟叶质量特色的主要因素，确定形成优质上六片的气候指标，有利于合理确定上六片开发区域，充分挖掘上部叶质量潜力，满足工业企业对高端卷烟原料的需求。

本试验结果表明，温度因子对烤烟上六片经济性状、主要化学成分、感官品质和风格特色有显著影响，丰富的热量是优质上六片形成的重要条件。上六片烟叶产量、平均单叶重随上六片成熟期日均温的增加显著上升，这与较高的日均温有利于促进叶片扩展开片和物质积累有关[18]。本试验中上六片烟叶的主要化学成分还原糖和烟碱含量与上六片生育期和成熟期积温指标、光照时数整体均呈极著正相关，通过延迟采收增加积温，可促进糖分和烟碱含量提高，这与高成熟度烟叶中淀粉等大分子碳水化合物降解增加，烟碱不断从根系运输至叶片进行积累有关，该结论与李天福[19]等的研究结果一致。

感官评吸是烟叶质量与特色评价的主要手段和重要依据，是内在化学成分协调性的感官体现[20]。豫中上六片烟叶生产不仅要求烟叶质量水平较高，而且浓香型特色显著，本试验研究结果显示，上六片烟叶质量和特色对温度因子有不同的要求，其中烟叶浓香型显示度主要受温度高低的影响，其与上六片成熟期均温、日最高温＞30℃天数等均呈显著正相关。上六片成熟期均温高于25.5℃时，浓香型特征明显，低于25℃或高于27℃时浓香型风格出现弱化，该结论与杨园园等[21]的研究结论相符。史宏志等[15]认为烟叶成熟期最高温＞30℃天数低于25 d时，烟叶的浓香型风格特色弱化，本试验结果中，上六片成熟期最高温＞30℃天数在25～33 d范围内所对应的浓香型显示度较高，因此在上六片成熟期保证较长时间的高温是形成典型浓香型的重要条件；研究还显示，上六片烟叶质量状况与积温多少关系更为密切，上六片烟叶的香气质、香气量等感官品质与上六片成熟期和生育期各积温指标相关性较大，特别是＞20℃积温对上六片质量形成至关重要。因此，适当延迟采收时间，增加成熟期积温，是提升上六片烟叶质量的有效措施。积温的增加与烟叶成熟度提高是同步的[22-23]，充足的热量条件有利于烟叶中大分子物质的充分降解和转化，促进香气物质的形成和积累，烟叶物理性状等也因成熟度的提高而改善[24]。

在特定生态条件下，烟株上部叶温度等气候条件受移栽期和采收期影响较大[25]，合理调整移栽期和适当延迟采收是保证优质上六片生产对温度条件要求的必要措施。豫中烟区热量丰富，生长季节较长，是优质上六片生产的理想区域，但如果移栽过晚，上六片生长期间温度下降，不利于浓香型特色的彰显，因此适当提早移栽，可使上六片生育期提前，进而通过延迟采收显著增加积温，促进上六片质量水平和可用性提升。

4 结论

烤烟上六片的成熟期均温、最高温＞30℃天数等与烟叶浓香型特色密切相关，成熟期均温在25.26～27.14℃时，烟叶浓香型特征显著。上六片烟叶的质量主要受各积温指标、＞20℃天数等的影响，当上六片生育期和成熟期＞20℃积温分别为497.9～544.5℃和 262.97～313.30℃时，上六片烟叶质量较好。在适当早栽条件下，通过推迟上部叶采收时间增加积温，可以在保证浓香型风格典型性的条件下显著提升上部叶质量。