抚仙湖径流区烟叶化学成分分布特征及稳定性分析

赵文军，王军伟，薛开政，陈 华，王正旭，刘 魁，胡保文，田阳阳，夏玉珍，杨继周，常 剑*

(1.红塔烟草(集团)有限责任公司 原料部，云南 玉溪 653100；2.云南省农业科学院 农业环境资源研究所，云南 昆明 650205)

品种特性、生态因素、技术措施等是影响烤烟内在化学成分的重要因素。同一区域不同年份的烟叶的化学成分也存在较大的差异。大理烟区红花大金元总氮、总糖和还原糖的变异较小，表现较稳定；氯的变异最大，稳定性较差。总糖和还原糖为左偏态峰，其余指标均为右偏态峰。总氮、总糖、还原糖、钾、氯的峰度系数大于0，为尖峭峰，数据分布较集中；烟碱的峰度系数小于0，为平阔峰，数据分布较分散[1]。云南烤烟主要化学成分存在广泛的变异，大理、红河、玉溪地区烤烟化学成分的变异较大，较不稳定；陆良地区化学成分变异较小，稳定性较好。就各化学成分而言，氯的稳定最差，其次是总植物碱、挥发碱和钾，总糖、还原糖、总氮和蛋白质的稳定性较好。总糖、还原糖、蛋白质为左偏态峰，烟碱、总氮、氧化钾、氯和挥发碱呈右偏态峰；还原糖、钾、氯、蛋白质含量的峰度系数大于0，为尖峭峰，数据分布较集中；总植物碱、总糖、总氮、挥发碱含量的峰度系数小于0，为平阔峰，数据比较分散[2]。秦缘等[3]研究表明，保山烟叶的主要化学成分在不同年度间存在一定的差异，总糖和还原糖的变异弱，稳定性好；氯、钾氯比、糖碱比的变异强，稳定性差。魏小慧等[4]研究表明，十堰烤烟的主要化学成分存在较大差异，氯的变异系数最大，其次是钾氯比，稳定性差；总糖的变异最小，稳定性好。王跃能等[5]研究明，在2015～2017年间，砚山烟区中、下部烟叶的化学成分与上部叶相比较为稳定，上部叶的化学成分在年度间差异显著。上部烟叶总氮、氯和钾的年度间稳定性好，而总糖、还原糖、烟碱和糖碱比年度间的波动较大，稳定性较差，中部烟叶总糖、还原糖和糖碱的稳定性较好，下部烟叶总氮、烟碱和氯离子的稳定性较好。

目前，针对抚仙湖径流区烟叶化学成分的分布特征及稳定性分析还未见相关报道。因此，开展烟叶化学成分的分布特征和稳定性研究，不仅可以全面了解该区域烟叶化学成分的特点，而且还可以在优化生产技术措施、提升烟叶质量、控制烟叶稳定性等方面起着重要的作用。

1 材料与方法

1.1 试验设计

收集澄江烟区2009～2019年不同部位烟叶内在化学成分数据，并利用SPSS 25软件对烟叶内在化学成分进行数理统计分析，以解析抚仙湖径流区烟叶内在化学成分数据的分布特征及稳定性。

1.2 数据来源

本研究所用的数据来源于红塔集团2009～2019年烟叶工商交接所取样品的检测结果，烟叶常规化学成分检测分别在当年完成，不同年度烟叶样品数量详见表1。

表1 2009～2019年不同等级烟叶样品数量

1.3 数据处理与分析

数据处理使用Excel 2010和SPSS 25软件进行。

2 结果与分析

2.1 烟叶化学成分的分布特点

2.1.1 上部烟叶化学成分的分布特点 从表2可以看出，在2009～2019年的总体偏度中，烟碱、总氮、氧化钾、氯、钾氯比、两糖差和糖碱比的偏度系数大于0，为正偏离。总糖、还原糖、氮碱比和非烟碱氮/总氮的偏度系数小于0，为负偏离。2009～2019各年度的氯、钾氯比和两糖差的偏度系数均大于0，且与总体偏度的分布特征相同。

表2 上部烟叶(B2F)化学成分的分布特点

在2009～2019年的总体峰度中，烟碱、总氮、氧化钾、氯、钾氯比、糖碱比和非烟碱氮/总氮的峰度系数均大于0，为尖峭峰，数据分布较为集中。总糖、还原糖、两糖差和氮碱比的峰度系数均小于0，为平阔峰，数据分布较为分散。

2.1.2 中部烟叶化学成分的分布特点 从表3可以看出，在2009～2019年的总体偏度中，烟碱、总氮、氧化钾、氯、钾氯比、两糖差和糖碱比的偏度系数均大于0，为正偏离。总糖、还原糖、氮碱比和非烟碱氮/总氮的偏度系数均小于0，为负偏离。2009～2019各年度的烟碱、氯和钾氯比的偏度系数均大于0，且与总体偏度的分布特征相同。

表3 中部烟叶(C3F)化学成分的分布特点

在2009～2019年的总体峰度中，烟碱、氧化钾、氯、钾氯比、糖碱比和非烟碱氮/总氮的峰度系数均大于0，为尖峭峰，数据分布较为集中。总糖、还原糖、总氮、两糖差和氮碱比的峰度系数均小于0，为平阔峰，数据分布较为分散。

2.1.3 下部烟叶化学成分的分布特点 从表4可以看出，在2009～2019年的总体偏度中，烟碱、总氮、氧化钾、氯、钾氯比、两糖差、糖碱比和氮碱比的偏度系数均大于0，为正偏离。总糖、还原糖和非烟碱氮/总氮的偏度系数均小于0，为负偏离。2009～2019年间氯的偏度系数均大于0，且与总体偏度的分布特征相同。

表4 下部烟叶(X2F)化学成分的分布特点

在2009～2019年的总体峰度中，烟碱、还原糖、总氮、氧化钾、氯、钾氯比、氮碱比和非烟碱氮/总氮的峰度系数均大于0，为尖峭峰，数据分布较为集中。总糖、两糖差和糖碱比的峰度系数均小于0，为平阔峰，数据分布较为分散。2009～2019各年度的氮碱比和非烟碱氮/总氮的峰度系数均大于0，且与总体峰度相同。

2.1.4 不同部位烟叶化学成分的分布特点对比 从表5可以看出，不同部位烟叶化学成分指标的总体偏度和总体峰度表现出不同的特点。3个部位烟叶的烟碱、氧化钾、氯和钾氯比均呈正偏离尖峭峰分布特点，总糖呈负偏离平阔峰分布特点，两糖差呈正偏离平阔峰的分布特点，非烟碱氮/总氮呈负偏离尖峭峰的分布特点。

表5 不同部位烟叶化学成分的分布特点对比

2.2 烟叶化学成分的稳定性分析

2.2.1 上部烟叶化学成分的稳定性 从表6可以看出，从总体变异来看，上部烟叶化学成分稳定性表现为非烟碱氮/总氮>氮碱比>总氮>还原糖>烟碱>总糖>氧化钾>糖碱比>两糖差>钾氯比>氯。在同一年度中，不同化学成分指标间的变异系数存在较大的差异，但变异程度与总体变异趋势基本一致。除氯、钾氯比和两糖差外，同一指标在不同年度间的变化幅度不大，且与总体变异基本相当。

表6 上部烟叶(B2F)化学成分变异系数的比较

从总体变异程度而言，非烟碱氮/总氮的变异系数最小，属弱变异指标，稳定性好；氮碱比、总氮、还原糖、烟碱的变异系数较小，属较弱变异指标，稳定性较好；总糖、氧化钾和糖碱比的变异系数较大，属较强变异指标，稳定性一般；两糖差、钾氯比和氯的变异系数最大，属强变异指标，稳定性差。

2.2.2 中部烟叶化学成分的稳定性 从表7可以看出，从总体变异来看，中部烟叶化学成分稳定性表现为非烟碱氮/总氮>氮碱比>还原糖>总糖>总氮>烟碱>氧化钾>糖碱比>两糖差>钾氯比>氯。同一年度，不同化学成分指标间的变异系数存在较大的差异，但变异程度与总体变异趋势基本一致。除氯和钾氯比外，同一指标在不同年度间的变化幅度不大，且与总体变异基本相当。

表7 中部烟叶(C3F)化学成分变异系数的比较

从总体变异程度而言，非烟碱氮/总氮的变异系数最小，属弱变异指标，稳定性好；氮碱比、还原糖、总糖、总氮和烟碱的变异系数较小，属较弱变异指标，稳定性较好；氧化钾、糖碱比和两糖差的变异系数较大，属较强变异指标，稳定性一般；钾氯比和氯的变异系数最大，属强变异指标，稳定性差。

2.2.3 下部烟叶化学成分的稳定性 从表8可以看出，从总体变异来看，下部烟叶化学成分稳定性表现为非烟碱氮/总氮>氮碱比>烟碱>总氮>总糖>还原糖>氧化钾>糖碱比>两糖差>钾氯比>氯。同一年度，不同化学成分指标间的变异系数存在较大的差异，但变异程度与总体变异趋势基本一致。除两糖差、钾氯比和氯外，同一指标在不同年度间的变化幅度不大，且与总体变异基本相当。

表8 下部烟叶(X2F)化学成分变异系数的比较

从总体变异程度而言，非烟碱氮/总氮、氮碱比的变异系数相对最小，属弱变异指标，稳定性好；烟碱和总氮的变异系数较小，属较弱变异指标，稳定性较好；总糖、还原糖、氧化钾、和糖碱比的变异系数较大，属较强变异指标，稳定性一般；两糖差、钾氯比和氯的变异系数最大，属强变异指标，稳定性差。

2.2.4 不同部位烟叶化学成分稳定性对比 对B2F、C3F、X2F这3个等级化学成分指标的总体变异系数进行多重比较，从表9可以看出，3个等级的烟碱、氧化钾、氯、钾氯比和糖碱比有一定幅度的波动，但均未达到差异显著水平。C3F总糖和两糖差的变异系数与B2F和X2F相比差异显著；X2F还原糖、氮碱比和非烟碱氮/总氮的变异系数与B2F和C3F相比，差异显著；X2F总氮的变异系数与B2F相比，差异显著，但与C3F相比差异未达显著水平。

表9 不同部位烟叶化学成分总体变异系数的多重比较

3 讨论

偏度是统计数据分布偏斜方向和程度的度量，是统计数据分布非对称程度的数字特征。峰度是表征概率密度分布曲线在平均值处峰值高低的特征数。抚仙湖径流区3个部位烟叶的总糖、还原糖及非烟碱氮/总氮的总体偏度为负偏离，烟碱、总氮、氧化钾、氯、钾氯比、两糖差和糖碱比的总体偏度为正偏离。烟碱、氧化钾、氯、钾氯比和非烟碱氮/总氮的总体数据分布较为集中，中上部烟叶的总糖、还原糖、两糖差和氮碱比总体数据分布较为分散，这些指标的分布特征与王金平等[2]的研究结论存在一定异同，差异的存在可能是由于抚仙湖径流区特殊的自然生态条件所导致的。

气候、土壤、栽培技术措施及烘烤调制等因素均会对烟叶内在化学成分产生重要的影响[6]。李丹丹等[7]研究认为，与福建和四川烟叶相比，云南曲靖烟叶的化学成分变异性较小，质量稳定性较好。重庆巫山烟叶3个部位的氯含量变异系数均较高，其他化学成分则变化不大[8]。贺州烟区烟叶的总氮稳定性最好，中下部烟叶的总糖和还原糖的稳定性次之，氯离子和淀粉含量的稳定性较差[9]。湖北烟区烟叶主要化学成分变异在各年度间表现不同，各年份各部位等级烟叶主要化学成分含量变异不同[10]。

大理烟区红花大金元各化学成分的变异程度为氯>烟碱>钾>总氮>总糖>还原糖[1]，与抚仙湖径流区中部烟叶的变异成分大致相同，但上部烟叶的变异程度为氯>氧化钾>总糖>烟碱>还原糖>总氮，下部烟叶的变异程度为氯>氧化钾>还原糖>总糖>总氮>烟碱。不同部位烟叶的变异程度略有差异，除生态因素和生产技术影响外，品种也是影响化学成分变异程度不同的重要因素。

王金平等[2]研究认为，云南烟叶的钾氯比在年际间的变异程度最大，年际间较不稳定，总糖、还原糖及总氮在不同年份间变异较小，稳定性好，但玉溪烟区烟叶的化学成分变异较大，较不稳定。但本研究结果表明，抚仙湖径流区烟叶除两糖差、钾氯比和氯不稳定外，其他指标的稳定性均较好，说明随着现代烟草农业建设及优质烟叶标准化生产技术体系的推进，烟叶内在化学成分的稳定性得到了逐步提升，烟叶质量得到了改善。

4 结论

上部烟叶烟碱、总氮、氧化钾、氯、钾氯比、两糖差和糖碱比的总体偏度为正偏离，总糖、还原糖、氮碱比和非烟碱氮/总氮的总体偏度为负偏离。烟碱、总氮、氧化钾、氯、钾氯比、糖碱比和非烟碱氮/总氮的总体数据分布较为集中，总糖、还原糖、两糖差和氮碱比的总体数据分布较为分散。中部烟叶烟碱、总氮、氧化钾、氯、钾氯比、两糖差和糖碱比的总体偏度为正偏离，总糖、还原糖、氮碱比和非烟碱氮/总氮的总体偏度为负偏离。烟碱、氧化钾、氯、钾氯比、糖碱比和非烟碱氮/总氮的总体数据分布较为集中，总糖、还原糖、总氮、两糖差和氮碱比的总体数据分布较为分散。下部烟叶烟碱、总氮、氧化钾、氯、钾氯比、两糖差、糖碱比和氮碱比的总体偏度为正偏离，总糖、还原糖和非烟碱氮/总氮的总体偏度为负偏离。烟碱、还原糖、总氮、氧化钾、氯、钾氯比、氮碱比和非烟碱氮/总氮的总体数据分布较为集中，总糖、两糖差和糖碱比的总体数据分布较为分散。

上部烟叶的非烟碱氮/总氮稳定性好，氮碱比、总氮、还原糖、烟碱的稳定性较好；总糖、氧化钾和糖碱比的稳定性一般；两糖差、钾氯比和氯的稳定性差。中部烟叶的非烟碱氮/总氮的稳定性好；氮碱比、还原糖、总糖、总氮和烟碱的稳定性较好；氧化钾、糖碱比和两糖差的稳定性一般；钾氯比和氯的稳定性差。下部烟叶的非烟碱氮/总氮、氮碱比的稳定性好；烟碱和总氮的稳定性较好；总糖、还原糖、氧化钾和糖碱比的稳定性一般；两糖差、钾氯比和氯的稳定性差。