羅井清, 蔣小林, 陳啟新, 彭新輝

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土壤與氣候及其互作對湖南三大煙區(qū)烤煙煙堿含量的影響

羅井清1, 蔣小林2, 陳啟新2, 彭新輝3

(1. 湖南省煙草公司 煙葉處, 湖南 長沙, 410004; 2. 湖南省衡陽市煙草公司 衡南縣分公司, 湖南 衡陽, 421001; 3. 湖南中煙工業(yè)有限責任公司 技術研發(fā)中心, 湖南 長沙, 410007)

在統(tǒng)一栽培措施前提下, 于2007年分別在湖南湘西北、湘中與湘南三大煙區(qū)代表產區(qū)桑植縣、瀏陽市、永州市同時進行大田本土正常栽培、客土與本土同時盆栽烤煙K326試驗, 分別檢測成熟期各處理中部殺青煙葉的煙堿含量, 統(tǒng)計分析土壤與氣候及其互作對湖南三大煙區(qū)烤煙煙堿含量的影響. 結果表明: 湖南三大煙區(qū)大田正常栽培烤煙的煙堿平均含量存在顯著差異; 氣候對湖南煙區(qū)烤煙煙堿含量有顯著影響, 土壤及其與氣候的互作對其影響有限. 氣候、土壤及其互作對湖南煙區(qū)烤煙煙堿含量變異的貢獻率依次為60.0%、12.8%和27.2%.

湖南三大煙區(qū); 土壤; 氣候; 互作; 烤煙; 煙堿含量

隨著“532”、“461”卷煙品牌發(fā)展戰(zhàn)略的實施, 湖南湘南、湘中和湘西北三大植煙區(qū)烤煙在我國卷煙骨干品牌中的地位越顯重要. 這三大煙區(qū)所產煙葉雖同為濃香型風格, 但在煙氣勁頭方面稍存差異. 其中湘南煙區(qū)煙葉勁頭適中; 湘西北煙區(qū)煙葉勁頭整體略偏大; 湘中煙區(qū)所產煙葉勁頭中偏大.

氣候與土壤等生態(tài)因素、煙草基因型、栽培調制技術等對煙葉品質有重要影響[1-2]. 煙堿是表征煙葉品質的主要化學成分之一. 有關影響烤煙煙堿含量的研究較多, 如: 黃新杰等[3]研究了我國不同煙區(qū)烤煙煙堿含量的差異; 肖金香等[4]探討了單一氣候因素對煙葉化學成分(含煙堿)的影響. 但這些研究在試驗處理時沒有嚴格控制栽培措施條件, 忽視了不同產區(qū)烘烤條件的差異對煙葉煙堿含量的影響, 也沒有深入探討氣候與土壤及其互作對不同生態(tài)區(qū)域烤煙煙堿含量的影響效能. 為此, 本研究在統(tǒng)一栽培措施條件下, 選取湖南三大植煙區(qū)代表地同時進行大田試驗及本土與交換來的客土同地盆栽烤煙試驗, 以煙葉成熟期各處理中部煙葉的殺青樣為代表性試驗樣煙, 研究土壤與氣候及其互作對湖南三大煙區(qū)烤煙煙堿含量的影響, 為湖南煙葉區(qū)劃布局以及提高煙葉品質等方面提供參考依據(jù).

1 材料與方法

1.1 田間試驗設計與方法

本試驗于2007年在統(tǒng)一栽培措施條件下, 分別在湘南煙區(qū)的永州市冷水灘區(qū)(26°14′ N, 111°37′ E)、湘中煙區(qū)的瀏陽市官渡鎮(zhèn)(28°21′ N, 113°52′ E)、湘西北煙區(qū)的桑植縣官地坪鎮(zhèn)(29°24′ N, 110°15′ E)三地煙草科研基地進行大田正常栽培試驗和盆栽試驗. 盆栽試驗時, 采用氣候、土壤兩因素隨機設計, 氣候設永州氣候、瀏陽氣候、桑植氣候3個水平, 土壤設永州土壤、瀏陽土壤、桑植土壤3個水平, 共9個處理; 重復3次. 其中供試土壤為三地的水稻土, 永州、瀏陽、桑植土壤分別屬于紅壤、紅壤、黃壤. 各試驗土壤主要養(yǎng)分含量見表1.

表1 試點土壤pH值及每千克土壤主要養(yǎng)分含量(2007)

注: 土壤pH值及主要養(yǎng)分含量由湖南省農科院土肥所測定.

試驗品種為K326, 統(tǒng)一供種. 依據(jù)各植煙區(qū)季節(jié)進行播種, 采用漂浮育苗, 并各剪葉2次. 進行盆栽試驗時, 用上口、下口和高度分別為40 cm、20 cm和26 cm的塑料盆各裝上述土壤25 kg, 并在底部墊上孔徑為48 μm的尼龍布, 然后將塑料盆埋入土中起壟(盆上口與保護行壟面同高). 每個處理栽15株煙, 行距為1.20 m, 株距為0.55 m, 小區(qū)面積為9.90 m2. 四周設保護行. 每株共施純氮0.79 g, 氮磷鉀配比為1:2:3; 底肥占70%, 追肥占30%. 其它栽培措施同一般烤煙栽培. 盛花初期打頂留葉19片, 同時選擇生長正常的第10—12葉位煙葉掛牌標記為試驗樣煙, 在正常成熟采烤時隨機取5片葉于105 ℃殺青30 min, 65 ℃烘干, 過40目篩后的煙末樣品放于干燥器中的自封口袋里4 ℃保存?zhèn)溆? 各試點在盆栽取土的煙田中同時進行大田正常栽培試驗處理, 該處理共設3次重復, 每次重復4行, 每行栽30株烤煙, 小區(qū)面積79.20 m2, 底肥條施, 其它栽培調制方法和取樣方法同盆栽試驗處理.

1.2 煙葉煙堿含量的測定方法

按YC/T 160-2002的方法測定各處理煙葉樣品的煙堿百分含量. 所用儀器為AAⅢ(德國BRAN + LUEBBE)全自動化學成分分析儀. 標準煙堿試劑為分析純, 由鄭州煙草研究院提供.

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS15.0軟件包進行統(tǒng)計分析, 圖1至圖3中誤差線為標準差. 表2與圖2中不同的大寫字母表示1%差異水平顯著, 圖1、圖3中相同的小寫字母表示5%差異水平不顯著. 當檢定為顯著性差異時, 同時引入偏Eta2值(2)對結果進行分析[5-6]. 0.01＜2＜0.06表示弱影響效應, 0.06＜2＜0.14表示中度影響效應,2＞0.14為強影響效應[5]. 采用各生態(tài)因子2轉換而成的百分率大小來比較土壤與氣候及其互作對煙葉煙堿含量變異的貢獻率大小.

2 結果分析

2.1 不同煙區(qū)大田正常栽培烤煙煙堿含量的差異

表2顯示, 湖南不同煙區(qū)大田正常栽培烤煙煙堿平均含量是桑植煙葉＞瀏陽煙葉＞永州煙葉; 多重比較表明, 三者差異達極顯著水平(= 0.001 3). 烤煙煙堿的變異系數(shù)是f瀏陽產煙葉＞f永州煙葉＞f桑植煙葉, 幅度為5%～11%.

表2 湖南不同煙區(qū)大田正常栽培烤煙煙堿含量(2007)

2.2 土壤與氣候及其互作對湖南三大煙區(qū)烤煙煙堿含量的影響

2.2.1 不同土壤盆栽條件下栽培烤煙煙堿含量的差異

由圖1可知, 湖南煙區(qū)不同土壤條件下盆栽烤煙煙堿平均含量不同, 其中桑植土壤所栽煙葉煙堿含量＞永州土壤所栽煙葉煙堿含量＞瀏陽土壤所栽煙葉煙堿含量. 方差分析結果表明(表3), 不同土壤條件下栽培的烤煙煙堿含量差異不顯著(= 0.215 2＞0.05).

圖2 不同氣候條件對湖南煙區(qū)盆栽烤煙煙堿含量的影響(2007)

表3 湖南煙區(qū)土壤和氣候對盆栽烤煙煙堿含量影響的雙因素方差分析結果檢驗(2007) (調節(jié)R2 = 0.676)

2.2.2 不同氣候條件下種植的烤煙煙堿含量差異

圖2顯示, 桑植氣候條件下種植的煙葉煙堿含量＞瀏陽氣候條件下種植的煙葉煙堿含量＞永州氣候條件下種植的煙葉煙堿含量. 雙因素方差分析結果表明(表3), 不同氣候條件下種植的烤煙煙堿含量差異極顯著(< 10-4). 多重比較結果表明, 桑植氣候和瀏陽氣候條件下種植的烤煙煙堿含量差異不顯著, 但它們都與永州氣候條件下種植的烤煙煙堿含量存在極顯著差異.

圖1 不同土壤條件對湖南煙區(qū)盆栽烤煙煙堿含量的影響(2007)

2.2.3 湖南煙區(qū)土壤和氣候不同組合條件下栽培的烤煙煙堿含量差異

由圖3可知, 氣候和土壤不同組合條件下所栽烤煙煙堿含量略有差異, 其中以瀏陽氣候和桑植土壤條件下栽培的煙葉煙堿含量最高(LS), 其次是桑植氣候和桑植土壤組合(SS), 最低是永州氣候和桑植土壤組合(YS). 方差分析結果表明(表3), 氣候與土壤不同組合條件下栽培的烤煙煙堿含量差異不明顯(= 0.104 4＞0.05).

圖3 土壤和氣候互作對湖南煙區(qū)盆栽烤煙煙堿含量的影響(2007)

2.2.4土壤、氣候及其互作對湖南煙區(qū)盆栽烤煙煙堿含量的影響效能

從表3可知, 氣候對湖南煙區(qū)烤煙煙堿含量影響的偏Eta2值最大, 達0.735 0(＞0.14), 說明氣候對湖南煙區(qū)烤煙煙堿含量有強影響效應; 其次為氣候與土壤的互作, 為0.333 0; 土壤的偏Eta2值最小, 為0.156 9. 將各值換算為百分率后得知, 氣候對湖南煙區(qū)烤煙煙堿含量變異的貢獻率是60.0%, 土壤與氣候互作為27.2%, 土壤為12.8%.

3 結論與討論

湖南三大煙區(qū)殺青煙葉煙堿平均含量桑植煙葉＞瀏陽煙葉＞永州煙葉, 三者差異達極顯著水平. 這說明湖南三大煙區(qū)烤煙評吸時煙氣勁頭的差異在各煙葉烘烤前就已存在.

煙葉煙堿含量除與煙草品種、施肥水平、打頂留葉等因素有關外, 還與產區(qū)的土壤、氣候等自然條件有著密切的關系. 本研究認為, 氣候對湖南煙區(qū)烤煙煙堿含量具有顯著影響效應; 土壤及其與氣候互作對其影響不明顯. 氣候對湖南煙區(qū)烤煙煙堿含量變異的貢獻率為60.0%, 土壤為12.8%, 氣候和土壤互作為27.2%. 這些結果與黃中艷等[7]認為土壤養(yǎng)分(N、P、K)含量對云南煙葉5項化學成分(總糖、還原糖、煙堿、總氮和蛋白質)含量的影響小于氣候因素的影響結果相符.

本研究初步判斷氣候是影響湖南三大煙區(qū)烤煙煙堿含量的主導生態(tài)因素, 但不可因此否定煙草品種、栽培調制措施等對煙葉煙堿含量的影響. 這些結果有助于進一步優(yōu)化完善湖南烤煙的種植區(qū)劃、適度降低個別產區(qū)煙堿含量等方面提供重要參考依據(jù).

[1] 左天覺. 煙草的生產、生理與生物化學[M]. 上海: 上海遠東出版社, 1993: 47, 60.

[2] 中國農業(yè)科學院煙草研究所. 中國煙草栽培學[M]. 上海: 上?？茖W技術出版社, 2005: 113.

[3] 黃新杰, 李章海, 王能如, 等. 中國主要煙區(qū)煙葉煙堿含量差異分析[J]. 湖南農業(yè)科學, 2006(5): 33-36.

[4] 肖金香, 劉正和, 王燕, 等. 氣候生態(tài)因素對烤煙產量與品質的影響及植煙措施研究[J]. 中國生態(tài)農業(yè)學報, 2003, 11(4): 158?160.

[5] 王蘇斌, 鄭海淘, 邵謙謙. SPSS統(tǒng)計分析[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2003: 113-230.

[6] Cohen J. Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences[M]. 2nd Edition. Hillsdale NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 1988: 77-83.

[7] 黃中艷, 王樹會, 朱勇, 等. 云南烤煙5項化學成分含量與其生態(tài)環(huán)境要素的關系[J]. 中國農業(yè)氣象, 2007, 28(3): 312-317.

The impact of soil, climate and their interactions on nicotine content of flue-cured tobacco in three tobacco region in Hunan

LUO Jing-qing1, JIANG Xiao-lin2, CHEN Qi-xin2, PENG Xin-hui3

(1. Department of Tobacco-Leaf, Hunan Tobacco Corporation, Changsha 410004, China; 2. Hengnan Branch of Hengyang Tobacco Company, Hengyang 421001, China; 3. Technology Research & Development Center, China Tobacco Hunan Industrial Co, LTD, Changsha 410007, China)

In order to explore the influence by soil, climate and their interactions on leaf nicotine content of flue-cured tobacco planted in different regions in Hunan Province, field experiments and pot experiments with local soils and guest soils were all carried out in Sangzhi, Liuyang, and Yongzhou counties, the three typical tobacco regions in Hunan Province. Then the nicotine content of mid position fixed tobacco leaves of each treatment was analyzed at ripe time. Field experiments showed that the average nicotine content of tobacco leaves differed significantly among test sites. Pot experiments indicate that climate had significant effects on the average nicotine content of tobacco leaves, while soil and its interaction with climate had less effects. The contribution rate of climate, soil, and their interaction on the variance of the average nicotine content was 60.0%, 12.8% and 27.2%, respectively.

three tobacco region in Hunan; soil; climate; interaction; flue-cured tobacco; nicotine content

10.3969/j.issn.1672-6146.2011.03.023

TS 424; S 572

1672-6146(2011)03-0081-04

2011-07-11

湖南中煙工業(yè)有限責任公司項目（K200607; 2008160501）

羅井清(1978-), 男, 學士, 主要從事煙葉生產管理. E--mail: 524545917@qq.com

彭新輝(1970-), 男, 博士, 高級農藝師, 主要從事煙草品質研究. E-mail: pxh6601@126.com

(責任編校:江 河)