文建川，景元書

(1.氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心/江蘇省農(nóng)業(yè)氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210044；2.南京信息工程大學(xué) 應(yīng)用氣象學(xué)院，江蘇 南京 210044)

煙草具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其品質(zhì)至關(guān)重要?；瘜W(xué)成分是影響煙葉品質(zhì)的內(nèi)在因素，特別是常規(guī)化學(xué)成分和香氣成分，其含量決定了煙草的品質(zhì)特征[1]。常規(guī)化學(xué)成分主要包括還原糖、總糖、煙堿、蛋白質(zhì)、鉀、氯，它們含量過多過少都不利于煙草的吃味[2]。除了以上常規(guī)化學(xué)成分，近年來對(duì)香氣成分影響較大的酚類化合物和質(zhì)體色素降解產(chǎn)物受到煙草領(lǐng)域眾多學(xué)者關(guān)注。綠原酸、蕓香苷是煙草中含量較高的酚類化合物，二者有利于煙葉香氣質(zhì)形成[3]。質(zhì)體色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，葉綠素降解產(chǎn)物新植二烯與煙葉香型風(fēng)格密切相關(guān)，是香氣物質(zhì)中的關(guān)鍵致香成分，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物包括二氫獼猴桃內(nèi)酯、β-紫羅蘭酮、巨豆三烯酮、β-大馬酮等，上述降解產(chǎn)物對(duì)煙葉香氣質(zhì)和香氣量均有正面影響作用，對(duì)烤煙香氣的貢獻(xiàn)率大，可促使特色煙葉的形成[4-5]。

研究表明，氣象因子是影響煙草品質(zhì)的主要因子,不同種植區(qū)域的氣象因子很可能對(duì)煙葉中的代謝產(chǎn)物產(chǎn)生很大影響，進(jìn)而改變煙株化學(xué)成分的含量及配比，同時(shí)氣象因子也是影響優(yōu)質(zhì)煙葉形成的基礎(chǔ)條件[6-8]。為全面深入認(rèn)識(shí)影響煙草常規(guī)化學(xué)成分和重點(diǎn)致香成分的氣象因子，合理評(píng)價(jià)煙葉質(zhì)量和品質(zhì)，以溫度、光照、水分作為主要影響因子，探討其與煙草化學(xué)成分的關(guān)系，旨在為煙草品質(zhì)的生態(tài)機(jī)制研究奠定理論基礎(chǔ)。

1 溫度對(duì)煙草化學(xué)成分的影響

1.1 極端溫度

煙草是一種源自熱帶地區(qū)的嗜熱作物，對(duì)溫度變化較為敏感[9]。溫度過高或過低對(duì)煙草化學(xué)成分均有不利影響，不適宜的溫度可能抑制煙草生長(zhǎng)，影響煙株質(zhì)體色素積累以及物質(zhì)代謝[10]。當(dāng)溫度過低時(shí)，煙葉化學(xué)成分中總糖、還原糖含量高于優(yōu)質(zhì)煙葉的適宜范圍，煙堿含量則低于適宜范圍，另外，適宜溫度下的煙葉鉀氯比、施木克值等指標(biāo)較低溫條件下更接近于優(yōu)質(zhì)煙葉的適宜值[11]。經(jīng)低溫脅迫后，煙葉中的還原糖和總糖含量明顯增加[12]，這是因?yàn)橹参镌诘蜏貤l件下，光合產(chǎn)物運(yùn)輸受阻，幾乎所有的含糖物質(zhì)都積累到葉片中。高溫條件下，煙葉中性香氣前體物中的類胡蘿卜素、葉綠素以及常規(guī)化學(xué)成分中的還原糖和總糖含量均降低[13]。總的來說，溫度過高或過低，都會(huì)影響煙草化學(xué)成分中的某些指標(biāo)，導(dǎo)致化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較差，不利于優(yōu)質(zhì)煙葉形成。

1.2 均溫

溫度對(duì)化學(xué)成分的影響，需結(jié)合烤煙生長(zhǎng)的生育時(shí)期進(jìn)行分析。成熟期是煙草品質(zhì)形成的重要時(shí)期，煙草受成熟期溫度的影響較大，適宜的溫度有利于改善煙草化學(xué)成分。統(tǒng)計(jì)顯示，成熟期均溫為20～28 ℃時(shí)，煙葉內(nèi)在品質(zhì)隨著日均溫升高而提高[14]。成熟期均溫較低，葉綠素和類胡蘿卜素的降解會(huì)明顯受阻，當(dāng)氣溫在適宜范圍內(nèi)升高時(shí)，煙草物質(zhì)代謝功能增強(qiáng)，降解能力加強(qiáng)，促進(jìn)質(zhì)體色素的充分轉(zhuǎn)化，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物中的β-二氫大馬酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮等含量以及葉綠素降解產(chǎn)物新植二烯含量均增加，使得煙葉中性香味成分含量增加，有利于提高煙葉的香氣質(zhì)量[15-17]。溫度對(duì)酚類化合物的影響較為復(fù)雜，煙草所處生育時(shí)期不同，該指標(biāo)受溫度影響的情況有所差異。有研究指出，在移栽至團(tuán)棵期，煙葉中總酚含量隨著時(shí)間推進(jìn)呈降低趨勢(shì)，但較低的均溫使總酚含量維持在一個(gè)較高的水平；而團(tuán)棵至現(xiàn)蕾期以及成熟期，較高的均溫更有利于煙草總酚含量的積累[18]。

1.3 晝夜溫差

晝夜溫差是溫度因素中一個(gè)重要指標(biāo)，晝夜溫差的變化可以引起煙草化學(xué)成分的改變。一般來說，晝夜溫差大，夜間溫度相對(duì)較低，植物呼吸作用降低，植株可獲得更多的干物質(zhì)。煙草的碳水化合物與平均晝夜溫差呈顯著正相關(guān)，在一定范圍內(nèi)隨著平均晝夜溫差增大，煙草還原糖、總糖含量及糖堿比顯著提升[19]。李亞男等[20]對(duì)煙草各個(gè)時(shí)期氣象因素與化學(xué)成分進(jìn)行偏相關(guān)分析和通徑分析，發(fā)現(xiàn)成熟期晝夜溫差是影響煙草碳水化合物和含氮化合物的主要因子，總糖、還原糖含量以及鉀氯比隨成熟期晝夜溫差增大而增加，而總氮和煙堿等含氮物質(zhì)含量與成熟期晝夜溫差呈負(fù)相關(guān)。

晝夜溫差大，煙葉還原糖、總糖含量積累增多，但對(duì)煙草品質(zhì)來說是否為優(yōu)勢(shì)，還需要看增加量是否符合優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分的含糖量范圍。另有研究表明，晝夜溫差對(duì)煙草香氣成分影響很大，夜溫升高(晝夜溫差小)，煙草還原糖和總糖含量之間的差值減小，煙堿和氯含量降低；致香前體物β-胡蘿卜素和葉黃素含量顯著增加，酚類化合物中的綠原酸和蕓香苷含量也呈增加趨勢(shì)，有利于提升煙草香氣質(zhì)量[21-22]。可見，晝夜溫差小有利于改善煙草香氣成分，使之更趨于協(xié)調(diào)，并且香氣質(zhì)和香氣量更優(yōu)。

2 水分對(duì)煙草化學(xué)成分的影響

2.1 降水量

不適宜的水分會(huì)破壞煙草內(nèi)部的生理代謝活動(dòng)，影響煙株的正常生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致煙葉質(zhì)量下降[23]。有研究表明，過量的水分使得煙草糖類物質(zhì)和氯含量減少，煙堿含量明顯增加[24]。而水分虧缺則不利于煙草生長(zhǎng)，進(jìn)而影響煙葉品質(zhì)。姜俊紅等[25]指出，不同生育時(shí)期煙草化學(xué)成分受水分影響不同，旺長(zhǎng)期受影響程度最大，成熟期次之，伸根期最小。由此可見，煙草對(duì)水分有時(shí)間階段性要求，生長(zhǎng)初期需水量相對(duì)較少，旺長(zhǎng)期最為需水，成熟時(shí)應(yīng)適量減少水量。

降水量在煙草不同時(shí)期的合理分布是獲得優(yōu)質(zhì)煙草的前提條件。旺長(zhǎng)期是煙草旺盛生長(zhǎng)的重要時(shí)期，煙草對(duì)水分的需求較大。劉炳清等[26]研究貴州烏蒙煙區(qū)氣候?qū)煵蒿L(fēng)格的影響，指出在煙草旺長(zhǎng)期，雖然該地溫度偏低，但日照較為充足，使得溫度有所提升，同時(shí)降水量豐富，達(dá)到煙草旺盛生長(zhǎng)的需求，煙株體內(nèi)更易形成干物質(zhì)積累，特別是可以積累較多的糖類物質(zhì)，并且煙堿含量不至于太高。陳懿等[27]也指出，旺長(zhǎng)期降水增多利于提高總糖含量。

成熟期煙株對(duì)水分的需求量減少，過多的水分反而造成煙草品質(zhì)降低。成熟后期，均溫相對(duì)變低，如果降水較多則有可能影響煙葉成熟度，對(duì)于煙草干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)化極為不利。成熟期雨量增加，煙草兩糖比、鉀氯比明顯降低[28]。研究表明，采取遮雨手段使成熟期降水量減少，煙草的總氮和煙堿含量雖有增加趨勢(shì)，但均在優(yōu)質(zhì)煙葉范圍內(nèi)[29]。類胡蘿卜素降解產(chǎn)物中的β-大馬酮、3-羥基大馬酮、3-氧代-紫羅蘭醇含量在旺長(zhǎng)期隨降雨量增加呈顯著增加趨勢(shì)，但轉(zhuǎn)入成熟期后，降水量增加使其含量明顯減少[30]?？梢?，在煙草生長(zhǎng)后期水分不宜過多，否則將影響煙草干物質(zhì)的合成，且對(duì)其他化學(xué)成分含量和香氣物質(zhì)積累也較為不利。

2.2 干旱脅迫

干旱脅迫在一定程度上影響煙草正常的生理代謝，破壞煙株對(duì)有機(jī)物和無機(jī)物的吸收，導(dǎo)致煙草的化學(xué)成分發(fā)生變化，一些致香成分受到影響。水分不足不僅導(dǎo)致煙草產(chǎn)量下降，而且煙葉中的含糖量減少，糖堿比、鉀氯比、氮堿比下降，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性受到破壞，蛋白質(zhì)、總氮和煙堿等物質(zhì)含量增加[31]。國(guó)外學(xué)者同樣發(fā)現(xiàn)，灌溉水減少，導(dǎo)致煙葉氮含量維持在較高水平[32-33]。

煙草化學(xué)成分受干旱的影響因脅迫程度不同而產(chǎn)生的反應(yīng)存在差異。中度、重度干旱脅迫下煙葉的總氮、煙堿和蛋白質(zhì)含量高于正常水分和輕度干旱處理，還原糖和總糖含量則表現(xiàn)為輕度干旱條件下最高，糖堿比、氮堿比和施木克值在輕度干旱下最接近優(yōu)質(zhì)煙草的最適范圍，且化學(xué)成分協(xié)調(diào)性也最高[34-37]。土壤相對(duì)含水量適量減少，烤煙上部葉類胡蘿卜素降解產(chǎn)物中的大馬酮、巨豆三烯酮2和3-羥基-β-大馬酮含量小幅度降低，但六氫法尼酮、巨豆三烯酮1和3-氧代-紫羅蘭醇含量明顯增加，最終上部煙葉的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量顯著提升[38]。可見，重度干旱脅迫下，煙葉中含氮物質(zhì)含量增加明顯，影響煙葉吃味；而輕度干旱脅迫在一定程度上對(duì)煙草化學(xué)成分和香味物質(zhì)產(chǎn)生了正向影響，促進(jìn)煙草碳水化合物的積累，有利于改善化學(xué)成分的含量及化學(xué)成分協(xié)調(diào)性，增加致香成分，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)煙葉的形成。

干旱脅迫對(duì)煙草品質(zhì)的影響還與生育時(shí)期、干旱時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。在煙草各個(gè)生育時(shí)期，隨著干旱時(shí)間變長(zhǎng)，煙葉還原糖和鉀含量減少，糖堿比急劇下降，煙堿和總氮含量遠(yuǎn)高于短時(shí)間干旱處理；相同干旱時(shí)間，現(xiàn)蕾期煙葉的還原糖和鉀含量降幅大于旺長(zhǎng)期和團(tuán)棵期[39]。煙草成熟過程中，間斷性干旱對(duì)煙葉糖類物質(zhì)含量提高有促進(jìn)作用，短時(shí)間干旱有利于煙葉質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量增加，但干旱時(shí)間持續(xù)較長(zhǎng)則不利于質(zhì)體色素降解[40]。煙草生育后期干旱對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響最大，且干旱時(shí)間持續(xù)較長(zhǎng)更不利于優(yōu)質(zhì)煙葉的形成。干旱脅迫時(shí)間對(duì)煙草總酚含量的影響呈動(dòng)態(tài)變化過程，開始略微呈下降趨勢(shì)，較短時(shí)間內(nèi)迅速上升且達(dá)到最大值，之后隨著干旱脅迫時(shí)間延長(zhǎng)又再度持續(xù)降低，這與多酚物質(zhì)合成的關(guān)鍵酶活性有密切關(guān)系。干旱脅迫中期，煙葉苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羥化酶(C4H)和4-香豆酸輔酶A連接酶(4CL)3個(gè)主要關(guān)鍵酶活性最高[41]。

3 光照對(duì)煙草化學(xué)成分的影響

3.1 光照強(qiáng)度

充足的日照和適宜的光照強(qiáng)度對(duì)形成優(yōu)質(zhì)煙葉是非常重要的必備條件[42]。研究指出，煙葉的總糖、還原糖含量在弱光脅迫下明顯降低，而氯、總氮、煙堿和蛋白質(zhì)含量則呈現(xiàn)出較高水平[43-48]?？梢?，煙葉糖類物質(zhì)含量隨著光強(qiáng)減弱而減少，而含氮化合物和氯含量隨光強(qiáng)減弱而增加。糖類成分減少，是因?yàn)楣鈴?qiáng)不足，植物光合作用受到影響，光合效率降低，多數(shù)碳水化合物被用于呼吸消耗，煙草的干物質(zhì)積累大大減少。含氮化合物增加，一方面是由于存在稀釋效應(yīng)，弱光脅迫導(dǎo)致煙葉形態(tài)發(fā)生變化，葉片變薄，使得煙葉對(duì)含氮物質(zhì)的稀釋效應(yīng)大大降低[49]；另一方面是因?yàn)闊煵莸拿富钚园l(fā)生改變，弱光條件下，與氮代謝有關(guān)的硝酸還原酶活性增強(qiáng)，煙草氮代謝生理過程增強(qiáng)[50-51]。但弱光對(duì)煙草化學(xué)成分的影響因生育時(shí)期不同存在差異，研究表明，在煙草成熟期時(shí)進(jìn)行遮陰處理，光強(qiáng)降低后，煙葉的氮堿比和糖堿比更接近優(yōu)質(zhì)煙草的范圍，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性更高[52]。

弱光處理使得煙葉質(zhì)體色素含量增加，且葉綠素降解產(chǎn)物新植二烯含量隨光強(qiáng)減弱呈增加趨勢(shì)[53]。 質(zhì)體色素含量增加可能是因?yàn)楣鈴?qiáng)不足難以滿足煙草光合作用，煙草需要增加聚光色素，從而有利于煙草吸收光能適應(yīng)弱光環(huán)境。類胡蘿卜素降解產(chǎn)物對(duì)光較為敏感，因降解產(chǎn)物不同對(duì)光強(qiáng)有較為復(fù)雜的響應(yīng)，在強(qiáng)光環(huán)境下煙葉的香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮含量增加，而中度弱光環(huán)境下螺巖蘭草酮含量增加[48]。有研究指出，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物中香葉基丙酮，巨豆三烯酮A、B、C、D和二氫獼猴桃內(nèi)酯含量隨光強(qiáng)減弱有增有減，但變化幅度不大，而β-大馬酮含量明顯增加，最終類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量隨光強(qiáng)減弱而增加[43，54]。煙草致香物質(zhì)積累需要適宜的光強(qiáng)范圍，適度遮陰使得煙葉質(zhì)體色素類降解產(chǎn)物和香味物質(zhì)總量最高，而過度遮陰則不利于上述成分積累[53,55]。

3.2 日照時(shí)數(shù)

煙草品質(zhì)不僅受光強(qiáng)大小的制約，日照時(shí)間的長(zhǎng)短也會(huì)在一定程度上對(duì)其產(chǎn)生影響。整個(gè)生育期的平均日照時(shí)數(shù)增多有利于促進(jìn)煙草總糖含量的積累和糖堿比的增加，總植物堿含量隨著日照時(shí)數(shù)增加而減少[56]。煙株在旺長(zhǎng)期以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主，同時(shí)旺長(zhǎng)期也是光合作用產(chǎn)物積累的時(shí)期，所以在該階段光能資源越好，對(duì)煙草糖類物質(zhì)積累的正向作用越好。有研究表明，煙葉糖堿比、總糖含量和還原糖含量隨旺長(zhǎng)期日照時(shí)數(shù)增多而增加，蛋白質(zhì)含量則減少，而成熟期，上述幾個(gè)化學(xué)指標(biāo)隨著日照時(shí)數(shù)增多表現(xiàn)為相反的趨勢(shì)[57]。王建偉等[58]進(jìn)行化學(xué)成分和氣象因子的相關(guān)性分析時(shí)同樣發(fā)現(xiàn)，旺長(zhǎng)期日照時(shí)數(shù)增多，有利于上部煙葉的淀粉、總糖和還原糖3種碳水化合物含量的提高，它們與旺長(zhǎng)期日照時(shí)數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)均在0.76以上。在煙草旺盛生長(zhǎng)階段，光能越充足，光合效率越高，煙葉的干物質(zhì)積累也越充分，但隨日照時(shí)數(shù)增多至一定程度，煙草含氮物質(zhì)減少，這可能是因?yàn)槿照諘r(shí)數(shù)過多影響了與氮代謝相關(guān)的硝酸還原酶活性，具體原因還有待進(jìn)一步研究。

成熟期光照條件對(duì)煙草物質(zhì)積累及降解轉(zhuǎn)化具有重要影響。隨著成熟期日照時(shí)數(shù)減少，煙草新植二烯含量明顯減少，中部葉類胡蘿卜素部分降解產(chǎn)物二氫獼猴桃內(nèi)酯，巨豆三烯酮1、2、3、4，β-大馬酮，β-二氫大馬酮含量均不同程度減少，最終影響香氣物質(zhì)總量，對(duì)煙草特殊香氣風(fēng)格的形成產(chǎn)生不利影響[59]。成熟期日照時(shí)數(shù)增多有利于煙草多酚化合物含量積累[60]。TSO等[61]也指出，16 h日照處理下的煙草總酚含量遠(yuǎn)高于8 h日照處理。

3.3 光質(zhì)

光質(zhì)主要通過影響煙草的光合特性及代謝酶活性而引起煙草化學(xué)成分的改變。UV-B輻射導(dǎo)致煙草水溶性糖的合成與積累受到抑制，使得還原糖和總糖含量減少，但煙堿、總氮和鉀含量則增加[62-65]。酚類化合物是煙葉中的紫外吸收物，而類胡蘿卜素是一種保護(hù)性色素，它們對(duì)高能量輻射有一種保護(hù)性生理反應(yīng)[66]。因此，UV-B輻射促進(jìn)植物酚類化合物等致香物質(zhì)的形成，煙葉中的多酚化合物，如綠原酸、蕓香苷、類胡蘿卜素和部分有機(jī)酸含量顯著增加[67-68]。當(dāng)UV-B輻射減弱時(shí)，類胡蘿卜素含量顯著減少[69]，同時(shí)，UV-B輻射過低會(huì)降低煙草多酚含量[70]。可見，適當(dāng)較高強(qiáng)度的UV-B輻射增加了煙葉的保護(hù)性色素和多酚物質(zhì)含量，有利于提高煙葉的香氣質(zhì)量。

除了UV-B紫外輻射，可見光中的紅光和藍(lán)光對(duì)煙草品質(zhì)影響也較大，由于二者能量不同，對(duì)煙草產(chǎn)生的調(diào)節(jié)作用也不一樣。研究表明，紅光比例較大時(shí)，煙草的轉(zhuǎn)化酶活性更高，有利于將煙葉中的碳水化合物分解為還原糖，使得糖類成分含量更高；藍(lán)光比例較大時(shí)，硝酸還原酶活性更高，對(duì)煙草內(nèi)部的含氮物質(zhì)影響更大[71]。而YANG等[72]研究發(fā)現(xiàn)，煙草還原糖和總糖含量在藍(lán)光環(huán)境下顯著增加，而還原糖含量在紅光照射下顯著減少。不同結(jié)論的得出可能與試驗(yàn)地環(huán)境和采取的光質(zhì)模擬手段有關(guān)；另外，在整個(gè)試驗(yàn)過程中很難保持穩(wěn)定的試驗(yàn)環(huán)境，如生長(zhǎng)季節(jié)的天氣變化，包括溫度、濕度、光強(qiáng)及持續(xù)時(shí)間，這些因素也會(huì)帶來一些影響。不同部位煙葉對(duì)光質(zhì)的響應(yīng)存在差異，可能是因?yàn)橄虏繜熑~被上部較大煙葉遮擋，接收到的可見光與上部煙葉程度不一樣。陳兵林等[73]研究發(fā)現(xiàn)，紅光處理使得上部煙葉氮堿比和可溶性糖含量顯著增加，施木克值顯著減少，但中部葉的氮堿比和施木克值則呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)。不同有色光處理均使得煙草多酚化合物中綠原酸含量減少[74-75]。隨著煙草逐漸成熟，質(zhì)體色素開始降解轉(zhuǎn)化，藍(lán)光處理使得葉綠素、類胡蘿卜素含量較日常光處理減少，在藍(lán)光作用下，質(zhì)體色素降解轉(zhuǎn)化過程更為明顯[76-77]。

4 影響我國(guó)3個(gè)主產(chǎn)煙區(qū)煙葉化學(xué)成分的主導(dǎo)氣象因子

為明確影響煙草化學(xué)成分的主導(dǎo)氣象因子是否因煙區(qū)不同而有不同表現(xiàn)，對(duì)四川[19]、云南[78]、河南[79]3個(gè)典型煙草種植區(qū)重點(diǎn)植煙區(qū)(縣、市、州)的氣象數(shù)據(jù)和煙草化學(xué)成分資料進(jìn)行比較。雖然影響煙草品質(zhì)的化學(xué)成分較多，但由于某些成分與氣象因子的回歸分析不顯著，而總糖、還原糖、煙堿和總氮又是關(guān)鍵化學(xué)成分，故選擇這4個(gè)化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行分析，具體見表1。另外，河南煙區(qū)中，由于所給參考文獻(xiàn)僅按貢獻(xiàn)率給出了相關(guān)因子，故以此形式揭示該煙區(qū)煙葉化學(xué)成分的主導(dǎo)氣象因素。由表1可見，四川煙區(qū)煙葉4種化學(xué)成分對(duì)溫?zé)?、水濕、光照因素均有不同程度的響?yīng)；河南煙區(qū)煙葉化學(xué)成分均只與溫?zé)岷退疂褚蛩赜嘘P(guān)；云南煙區(qū)，影響煙葉4種化學(xué)成分的氣象因子中出現(xiàn)最多的是光照和降水量，溫度的影響微乎其微。影響不同煙區(qū)煙草化學(xué)成分的主導(dǎo)氣象因子存在一定的差別，不同生育時(shí)期的氣象因子不均勻地出現(xiàn)在回歸方程中，且某些因子對(duì)同一化學(xué)成分的貢獻(xiàn)也不同，表明在不同生育階段各氣象因子對(duì)煙葉化學(xué)成分的作用不同。故在煙草化學(xué)成分與氣象因子的關(guān)系研究中，應(yīng)從煙草大田生產(chǎn)條件出發(fā)，結(jié)合不同生育時(shí)期的天氣變化加以考慮。

表1 影響我國(guó)3個(gè)典型煙區(qū)煙葉化學(xué)成分的主導(dǎo)氣象因子Tab.1 Dominant meteorological factors affecting the chemical constituents of tobacco leaves in three typical tobacco areas of China

注：Tmean、Tmin、Tmax、DT、ΣT、T≥35 ℃、T≥20 ℃為溫?zé)嵋蛩?，分別表示均溫、最低氣溫、最高氣溫、晝夜溫差、積溫、日最高氣溫≥35 ℃的日數(shù)、日平均氣溫≥20 ℃的日數(shù)；P、Pday、RH為水濕因素，分別表示降雨量、降雨量≥0.1 mm的日數(shù)、相對(duì)濕度；S為光照因素，表示日照時(shí)數(shù)。下標(biāo)(1)—(4)分別表示伸根期、旺長(zhǎng)期、成熟期、大田期；表示該氣象因子產(chǎn)生負(fù)的貢獻(xiàn)。

Note:Tmean，Tmin，Tmax，DT，ΣT，T≥35 ℃，T≥20 ℃are hermal factors，and represent average temperature,minimum temperature,maximum temperature,temperature difference between day and night,accumulated temperature，days(daily maximum temperature ≥35 ℃),days(daily average temperature≥20 ℃)，respectively;P，Pday，RHare humidity factors,days(precipitation≥0.1 mm),relative humidity,respectively;Sis illumination factor and representes sunshine hours.Subscripts(1)—(4) indicate the rooting period,the prolonged period,the maturity period,and the field period，respectively. indicates that the meteorological factor has a negative effect on it.

5 小結(jié)與展望

綜上，煙葉化學(xué)成分受溫度、水分和光照三大氣象因子的影響。良好的溫度條件，合適的晝夜溫差有利于改善煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。在水分方面，煙草在不同生育階段對(duì)水分的需求不同，旺長(zhǎng)期需水量最高，成熟期次之，伸根期最低；另外，輕度干旱和短期干旱對(duì)優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分形成較為有利。在光照方面，適宜且充足的光強(qiáng)和日照時(shí)數(shù)對(duì)提升煙葉化學(xué)成分質(zhì)量有重要作用；光質(zhì)中的UV-B輻射主要提高煙葉的香氣質(zhì)量，可見光的藍(lán)光和紅光對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響因一些外部因素，應(yīng)結(jié)合具體情況加以分析。對(duì)四川、云南和河南3個(gè)主產(chǎn)煙區(qū)情況討論后發(fā)現(xiàn)，3個(gè)煙區(qū)煙葉化學(xué)成分因地區(qū)差異，所以主導(dǎo)的氣象因素也存在差別。

目前，關(guān)于煙草化學(xué)成分與煙葉品質(zhì)的關(guān)系已有較多報(bào)道，且關(guān)于煙葉化學(xué)成分的影響因素研究也較多地集中在海拔和單一氣象因子方面，而溫?zé)?、水濕和光照多個(gè)因素對(duì)煙葉化學(xué)成分的全面系統(tǒng)影響尚缺乏研究。氣象因子對(duì)煙草品質(zhì)的影響，從本質(zhì)上來說是因?yàn)楦淖兞藷熑~的化學(xué)成分。為滿足市場(chǎng)優(yōu)質(zhì)煙葉的需求，了解這些因素是如何使煙葉化學(xué)成分發(fā)生改變的十分必要。今后可考慮采用生理生化手段研究氣象因子對(duì)煙草生理代謝過程、酶活性的影響，增強(qiáng)氣象因素對(duì)煙草化學(xué)成分的影響機(jī)制研究。

在全球氣候變暖背景下，溫度將普遍上升，光照、水分等農(nóng)業(yè)氣候資源也會(huì)隨之發(fā)生改變。我國(guó)地域遼闊，氣候資源的改變對(duì)煙草化學(xué)成分的影響可能因煙區(qū)地理分布差異而不同，如云南地區(qū)的氣候特點(diǎn)是夏季氣溫偏低，氣候變暖可改善當(dāng)?shù)氐臒崃繝顩r，滿足煙草的熱量需求。因此，今后應(yīng)基于不同地區(qū)煙草生產(chǎn)的實(shí)際情況，根據(jù)以往的氣候數(shù)據(jù)及煙草化學(xué)成分資料，及時(shí)采取相應(yīng)措施。