恩施州烟区海拔对烟叶产质量的影响

王洪炜 陆承念 李志华 刘 俊 罗 芳 左 梅 邓建强 任晓红

（恩施土家族苗族自治州烟草公司，湖北恩施 450003）

烟叶原料是中式卷烟赖以生存发展的根本，烟叶原料的质量是中式卷烟的生命线。 烟叶原料质量由品种、生态环境和栽培技术等共同决定。生产实践中， 烟叶品种由卷烟生产企业根据市场需求和卷烟配方来确定；而品种的栽培技术已有众多研究，且基本形成了系统的、能最大程度发挥品种优势基因的栽培技术[1-4]。 在固定的烟区，生态环境如土壤、降雨等因子差异不大，但海拔因子变异大，不同海拔的温度、湿度、光照等诸多环境因子剧烈变化，植物的生态和生理特征将产生巨大变化[5]，众多海拔与烟叶的研究也证实了这一点[6-8]。 恩施烟区位于武陵山脉的余脉（东经109°04′48″~109°58′42″，北纬29°50′24″~30°40′00″），是湖北省烟叶主产区，具有典型的山地立体气候特征， 烟区海拔普遍位于400～1 600 m，海拔与烟叶质量的关系在早些年也有一些研究[9-11]。 近年来，烟叶市场需求、气候变迁、烟区更替等发生了新的变化， 需要及时更新明确海拔对烟叶质量的影响，以便生产出契合市场需求的烟叶原料。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2017 年、2018 年，32 个恩施核心烟区取C3F 和B2F 各1 kg，样品总数为128 个。 调查32 个取样点的海拔高度，按照400～800 m、800～1 000 m、1 000～1 200 m、1 200～1 400 m、1 400～1 600 m 编为5 个海拔组进行分析。 具体样品数见表1。

表1 不同年份不同海拔样品数

1.2 试验方法

1.2.1外观质量检测。 检测指标有颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分、色度，各指标均为10 分制，总分60 分。

1.2.2物理特性检测。 检测指标有单叶重、含梗率、叶长、叶宽、叶长宽比。 在环境温度22 ℃、湿度65%的条件下平衡烟叶水分72 h 以上，依据《烟草农艺性状调查测量方法》（YC/T 142—2010） 测定叶长、叶宽。叶长宽比=叶长／叶宽。使用精度为0.01 g 的电子天平测定单叶重和叶片主脉、支脉的质量。

1.2.3化学成分检测。 检测指标有总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾、氯，采用烟草制品流动分析仪和火焰光度计检测。

1.2.4感官质量评价。 检测指标有香气质、香气量、余味、杂气、刺激性、燃烧性、灰色。 委托中国农业科学院烟草研究所根据《烟草及烟草制品 感官评价方法》（YC/T 138—1998）检测。

1.2.5恩施烟区烟叶质量适宜指标。 依据恩施州烟草公司企业标准《恩施优质烤烟综合标准体系》，明确相关质量指标的适宜范围（表2）。

表2 （续）

表2 恩施烟区烟叶物理、化学、评吸等关键质量指标适宜范围

1.3 数据分析

采用Excel 和SPSS 软件进行数据整理和分析。

2 结果与分析

2.1 经济性状

由表3 可知，海拔高度对产值有显著影响，海拔800 m 以下烟区的产值显著低于800 m 以上烟区。产量方面，在800～1 200 m 时最高，大于1 200 m 时次之，小于800 m 时最低。

表3 不同海拔烟叶产量与产值

2.2 中部烟叶质量

2.2.1化学质量。 由表4 可知，烟碱随海拔升高有缓慢降低的趋势，差异不显著；海拔800～1 600 m 烟区的烟碱含量均处于适宜范围。 总糖和还原糖随海拔升高而增加，且有显著差异；总糖和还原糖含量在海拔上总体是适宜的，但海拔1 400 m 以上烟区的总糖和糖碱比变异幅度大， 不符合烟叶质量稳定性的要求。钾含量随海拔升高有降低的趋势，各海拔烟区均处于适宜范围。 氯含量基本保持在0.3%左右，适宜，

表4 不同海拔中部烟叶化学成分

与海拔变化无明显相关。 糖碱比随海拔升高而增加，有显著差异；海拔800～1 600 m 烟区均处于适宜范围，海拔1 200～1 600 m 烟区最佳。 两糖比所有海拔均在适宜范围内。钾氯比随海拔升高有降低趋势，海拔800～1 400 m 烟区最适宜。

2.2.2物理特性。 由表5 可知，中部单叶重随海拔升高先增加后下降，且有显著差异；各海拔烟区单叶重适宜。含梗率随海拔升高，有中间低、两头高的趋势，无显著差异；各海拔烟区含梗率均超过适宜值。不同海拔烟区的烟叶长宽比均在3.5 左右， 远超过适宜范围。

表5 不同海拔中部烟叶物理特性

2.2.3外观质量。 由表6 可以看出，各海拔烟区中部烟叶外观质量较好，在海拔间无显著差异。假设总分48 分（满分60 分）为质量中上，各海拔烟区均在此档次。

表6 不同海拔中部烟叶外观质量

2.2.4评吸质量。 由表7 可知，各海拔烟区中部烟叶评吸总分均在74 分以上， 质量档次属中等+至较好；根据海拔的变化，有中间高、两头低的规律，海拔1 000～1 200 m 的评吸质量最佳。 香气质、香气量、余味、刺激性、燃烧性和灰色等指标在海拔间无明显差异。 杂气在海拔间有显著差异，800～1 400 m 海拔杂气较轻。

表7 不同海拔中部烟叶评吸质量

2.3 上部烟叶质量

2.3.1化学质量。 由表8 可知，烟碱随海拔升高呈倒抛物线规律， 最低值出现在海拔1 200～1 400 m；海拔1 000～1 600 m 烟区的烟碱含量处于适宜范围，海拔1 000 m 以下烟区烟叶的烟碱含量过高，不符合市场需求。总糖和还原糖含量基本适宜。钾含量随海拔升高有降低趋势，且均低于适宜值。 氯含量适宜。 糖碱比随海拔升高呈现抛物线规律，最高点出现在海拔1 200～1 400 m 烟区；含量均低于适宜值。 两糖比随海拔升高而降低，1 200 m 以下烟区适宜，1 200 m以上烟区较适宜。钾氯比适宜。上部烟叶除总糖在海拔间存在显著差异外， 其他化学成分在海拔间无显著差异。

表8 不同海拔上部烟叶化学成分

2.3.2物理特性。 由表9 可知，单叶重随海拔升高，呈现中间高、两头低的趋势，但无显著差异；各海拔单叶重均超过适宜值。含梗率随海拔升高，同样表现出中间高、两头低的规律，含量均超出适宜范围。 上部叶长宽比在海拔间有显著差异，表现为中间低、两头高的规律，各海拔烟区均超出适宜值，但海拔1 000～1 400 m 烟区的长宽比更接近适宜。

表9 不同海拔上部烟叶物理特性

2.3.3外观质量。 由表10 可知，上部叶外观质量在海拔间无显著差异。 各海拔烟区上部烟叶外观质量中等，就外观质量的6 个指标来分析，颜色、成熟度、叶片结构表现较好，身份表现中等，油分和色度表现略差。

表10 不同海拔上部烟叶外观质量

2.3.4评吸质量。 由表11 可知，上部叶评吸总分在海拔间无显著差异， 各海拔总分接近或超过73 分，质量档次中等至中等+；就变化来讲，为中海拔好于低海拔和高海拔。海拔1 400～1 600 m 烟区主要是余味和杂气这2 个指标上低于其他海拔。

表11 不同海拔上部烟叶评吸质量

3 结论与讨论

不同海拔梯度的有效积温、昼夜温差、光照时数、光照强度、大气湿度和降雨量等生态因子均有较大的差异，这些差异显著影响着烤烟的生长发育，造成产量、产值、外观、物理、化学、评吸等方面的不同。

产值是农民是否种植烤烟作物的决定性因素。恩施州海拔梯度对产值有显著影响，具体表现为海拔800～1 200 m 时产值最高， 海拔高于1 200 m 时产值次之，海拔低于800 m 时产值最低。 这一规律与其他烟区相似，魏国平等[12]研究了陕西旬阳地区不同海拔下烤烟的产值，发现海拔767 m 最高、海拔893 m次之、海拔1 043 m 再次、海拔540 m 最差，同样得出中间海拔产值高、两头海拔产值低的规律。两地最高产值海拔不一致，可能是因为各自的纬度造成的：恩施州主要位于北纬30°， 旬阳县主要位于北纬32°，纬度高、海拔低的旬阳和纬度低、海拔高的恩施州，二者的温度可能相同，导致产值的海拔规律相同[13]。

烟叶中各类化学物质与烟叶质量密切相关，工作中常利用糖类物质、 碱类物质及两者比值来判断烟叶质量的高低。 许多研究[14-17]已经证明，烟叶中糖类物质，特别是总糖的含量随海拔梯度升高而增加，糖碱比随海拔升高而增加， 碱类物质特别是烟碱的含量随海拔梯度升高而减少。 本研究中恩施烟区烟叶的糖类和碱类物质也遵循这一变化规律。 两类指标的适宜性方面， 虽然糖类物质在各海拔均表现为适宜，但1 400 m 海拔以上的烟区，糖类物质和糖碱比的变异幅度过高，不符合优质原料的稳定性要求。烟碱在海拔1 000 m 以下烟区的烟叶中过高，可导致刺激性和劲头过大，降低烟叶原料的可用性，因而仅海拔1 000~1 400 m 烟区烟叶的糖类和碱类物质含量符合优质烟叶要求。 钾、氯、钾氯比决定了烟叶的燃烧性， 燃烧性好的烟叶燃烧时有利于香气物质的释放，从而提升吸食体验，钾含量的适宜值要求大于2%，氯含量适宜值0.3%~0.8%。 本研究显示，恩施烟区钾含量随海拔升高而降低， 中部烟叶钾含量各海拔烟区基本适宜，上部烟叶钾含量在海拔1 400 m 以上烟区含量仅为1.6%，不符合优质烟叶要求；恩施各海拔烟区氯含量均在0.3%左右，随海拔无明显变化规律；钾氯的变化规律和含量与王瑞[11]、杨 超等[18]的研究结果也基本一致。

物理特性决定着烟叶原料的加工性能， 直接影响原料的可用性和经济性。本研究显示，恩施地区烟叶单叶重随海拔梯度增加有先增加再降低的规律，且中部烟叶的单叶重变化达到了显著差异； 这个规律与恩施州相近的湖南凤凰烟区海拔对单叶重的研究结果一致[19]，但与马继良等[20]研究云南曲靖的结果相反，其原因可能与相关烟区所处纬度有关。云南曲靖地处低纬度烟区， 相同海拔梯度云南曲靖的温度要远高于恩施州和湖南凤凰烟区的温度， 从而导致结果相反。 从当前市场需要大量中部烟叶和中部烟叶价格最高以及产值最大化等来综合考虑， 恩施烟区优质烟叶应布局于海拔800～1 400 m 的地区。 含梗率决定了叶片的出丝率， 是可以反映经济性的重要指标之一。 恩施州和湖南凤凰烟区烟叶的含梗率随海拔升高均有降低的趋势，但未达到显著差异。马继良等[20]研究结果显示，含梗率主要与纬度成显著正相关，而与海拔相关性不大。 因此，在考虑烟区海拔布局时，含梗率的因素可以忽略。

外观质量主要由颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分、色度等指标构成，通过眼看手感直观地反映烟叶品质，是烟叶成为商品的直接判断依据。恩施州烟区各海拔烟区中部烟叶外观质量较好， 上部烟叶外观质量中等，在海拔间无显著差异。

烟草作为消费者的一种吸食品， 评吸质量是最重要的评价方法， 评吸质量的好坏决定了烟叶的市场认可度。 评吸质量包括香气质、香气量、余味、杂气、刺激性、燃烧性、灰色等指标。恩施州各海拔烟区所产烟叶的评吸质量总体较好， 中部烟叶和上部烟叶评吸总分分别在74 分以上和73 分以上， 达到了中等+至较好的档次。 海拔对各评吸指标的影响，除中部烟叶的杂气在海拔上有显著差异外， 其他指标均无显著差异；该研究结果和高 林等[10]研究结论基本一致。 评吸总分、香气质、香气量和余味等指标以海拔1 000～1 200 m 的最高，海拔过低或过高，评吸质量均会变差，该结果与李德玉等[21]、杨 超等[18]研究结论一致。研究结果还显示，恩施州海拔过高（1400～1 600 m）的烟区，余味和杂气变差。

综上所述，恩施州优质烤烟种植区域应分布在海拔800～1 400 m 的地区，该海拔烟区烟叶产值高，感官质量得分最高，外观质量中等+至较好，单叶重适宜，含梗率相对其他海拔低，糖类物质、碱类物质、钾、氯等指标符合优质烟叶要求；其次是海拔600～800 m 的地区；海拔1 400～1 600 m 烟区烟叶质量较差。