长沙烟区气象因子与烟叶常规化学成分相关性分析

发布时间：2020-01-22所属分类：农业论文浏览：1次

摘 要： 摘 要：应用 SPSS 软件对长沙烟区主要气候因子与不同部位烟叶中常规化学成分进行了相关性分析。结果表明，不同气候因子对烟叶常规化学成分含量的影响程度为：气温累计降雨量累计日照时数。其中 4 月气温与上部烟叶总糖、还原糖含量和下部烟叶钾含量显著正相

　　摘　要：应用 SPSS 软件对长沙烟区主要气候因子与不同部位烟叶中常规化学成分进行了相关性分析。结果表明，不同气候因子对烟叶常规化学成分含量的影响程度为：气温>累计降雨量>累计日照时数。其中 4 月气温与上部烟叶总糖、还原糖含量和下部烟叶钾含量显著正相关;5 月气温与上部烟叶氯含量和下部烟叶总植物碱含量呈显著正相关。4 月累计降雨量与上部烟叶总植物碱含量、钾含量呈显著负相关;7 月累计降雨量与上部烟叶糖碱比、中部烟叶钾含量呈显著正相关。4 月累计日照时数与上部烟叶氯含量、下部烟叶总植物碱显著正相关，与下部烟叶糖碱比呈极显著负相关。

　　关键词：长沙烟区;气象因子;烟叶;常规化学成分

　　烟草是一种对生态环境的变化十分敏感的经济作物，品种相同的烟草在不同的生态环境中其常规化学成分和品质具有明显差异 [1-3]。有研究发现，栽培技术、烟草品种和生态环境对烟草质量的贡献率分别为 10%、32% 和 56%[4]，可见，生态环境对烟草品质有重要的影响。其中光照、温度及降水量等环境气候因子对烟叶质量影响较大 [5-7]。探究气候因子与烟叶化学成分的关系，已经成为许多烟草工作者所关注的热点 [8-9]。姬兴杰等 [10] 对河南烟区主要气候因子与烤烟烟叶化学成分进行分析，发现温热因素对烤烟化学成分影响程度最大，而光照因素影响最小。王岚等 [11] 对云南省不同烟区烟叶中常规化学成分进行了比较分析，发现不同地区因气候差异造成烟叶常规化学成分显著性差异。陈静等 [12] 对烟区气候因子与烟叶化学成分进行相关性分析研究，得出了气温、降水量及日照时数与烟叶主要化学成分具有显著相关性。迄今为止，未见有关长沙烟区烟叶化学成分与气候因子关联分析的文献报道。本研究拟应用 SPSS 软件对长沙烟区烟叶中常规化学成分与气候因子中温度、光照及降水量进行相关性分析，以期找出不同气候因子对烟叶常规化学成分的影响，为长沙烟叶生产提供参考。

　　1　材料与方法

　　1.1　烟草样品及气象数据采集

　　烟叶样品于 2015~2017 年采自长沙市浏阳和宁乡两地 35 个乡镇点，品种均为云烟 87，每个点选取上部烟叶(B2F)、中部烟叶(C3F)及下部烟叶(X2F) 3 个不同等级烤后烟叶样品各 1 份，每份样品约 1 kg。通过当地设立的气象观测仪采集 2015~2017 年 3~7 月份的气象数据，包括温度、光照及降水量3个气象因子。

　　1.2　烟草化学成分的测定

　　将采集试样自然风干，研磨成粉末并过 100 目筛。主要常规成分测定指标为不同部位烟叶总氮、总糖、还原糖、烟碱、钾和氯含量，然后根据测量值计算出 3 a 内不同部位烟叶中各化学成分含量的平均值，并计算出糖碱比、氮碱比与钾氯比。测定方法参照相关标准方法 [13-17]。

　　1.3　数据处理与分析

　　运用 Excel 2013 与 SPSS 20.0 对各数据进行描述性分析，并对烤烟样品常规化学成分与气候因子进行相关性分析。

　　2　结果与分析

　　2.1　烟叶常规化学成分的描述性分析

　　由表 1 可知，2015~2017 年长沙烟区云烟 87 上部烟叶(B2F)、中部烟叶(C3F)和下部烟叶(X2F)中总糖、还原糖、总植物碱、总氮、钾含量、糖碱比和氮碱比的变异系数均较小，在 7.35%~34.16% 之间，而 3 种等级的烟叶中氯含量和钾氯比的变异系数都较大，其值在 56.56%~80.91% 之间。可见不同年份云烟 87 烟叶中氯含量差异大，说明该烟区烟叶氯含量易受其他因素的影响。

　　2.2　气候因子的描述性分析

　　由表 2 可知，长沙烟区 2015~2017 年 3~7 月均温在 21.09~21.93℃之间，热量条件能够充分满足烟草生长。该烟区年均累计降雨量为 1 154 mm，变异系数为 15.61%，相对气温而言，长沙烟区 2015~2017 年累计降雨量差异较大。而长沙烟区年均累计日照时数为 740.75 h，变异系数达 38.39%，值得注意的是，长沙烟区累计日照时数年度间差异大可能是导致不同年份烟叶品质差异大的因素。

　　2.3　气候因子与烟叶常规化学成分的相关性

　　2.3.1　气温与烟叶常规化学成分的相关性　烟叶各部位常规化学成分与各月份平均气温的相关性分析如表 3 所示，其中 4、5 月气温与烟叶中部分化学成分存在显著相关性。4 月气温与上部和下部烟叶总糖含量呈显著正相关、与上部烟叶还原糖含量和下部烟叶钾含量均呈显著正相关，而 5 月气温与上部叶氯含量呈显著正相关、与下部叶总植物碱呈显著正相关。可见 4、 5 月气温对长沙烟叶主要化学成分影响比较大。

　　2.3.2　降雨量与烟叶常规化学成分相关性　烟叶各部位常规化学成分与各月份累计降雨量相关性分析如表 4 所示。3~7 月大田期降雨量与烟叶总糖、还原糖、氯、氮、氯碱比、钾氯比无显著相关性，各生育期中只有 4、7 月降雨量与其他化学指标存在显著相关性。其中 4 月份的降雨量与上部烟叶总植物碱含量与钾含量的呈显著负相关，7 月降雨量与上部烟叶糖碱比呈显著正相关、与中部烟叶钾含量呈显著正相关。

　　2.3.3　累计日照时数与烟叶常规化学成分的相关性　烟叶各部位常规化学成分与各月累计日照时数相关性分析如表 5 所示。从表 5 可以看出，4 月累计日照时数与上部烟叶氯含量呈显著正相关、与下部烟叶总植物碱呈显著正相关，而与下部烟叶糖碱比呈极显著负相关。可见，日照时数对下部烟叶中的总植物碱和糖碱比及上部烟叶中的氯含量影响较大，对烟叶其他常规化学成分影响较小。

　　3　结论与讨论

　　长沙烟区累计日照时数时空分布不均，变异系数较大，而气温与累计降雨量则相对较稳定，变异系数较小。上、中、下各部位代表性等级烟叶的总糖、还原糖、总氮、糖碱比、氮碱比、总植物碱和钾含量的变异系数均较小，在 7.35%~34.16% 之间，而 3 个部位的烟叶中氯含量和钾氯比的变异系数都较大，其值在 56.56%~80.91% 之间。不同气候因子对烟叶常规化学成分影响大小为 ：气温>累计降雨量>累计日照时数。不同部位的烟叶化学成分受气候因子影响程度不同。上部烟叶总糖、还原糖含量和氯含量及下部烟叶中总糖、钾含量和总植物碱与 4、5 月气温呈显著正相关。上部烟叶总植物碱含量和钾含量与 4 月累计降雨量呈显著负相关 ;上部烟叶糖碱比、中部烟叶钾含量与 7 月累计降雨量与呈显著正相关。上部烟叶氯含量和下部烟叶总植物碱与4月日照时数呈显著正相关，而下部烟叶糖碱比与 4 月日照时数呈极显著负相关。

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　　烟草是喜温作物，对温度反应比较敏感，较高的温度有利于烤烟积累更多的同化物质和提高烟叶的品质和产量 [18]。姬兴杰等 [10] 研究河南烟区主要气候因子与烤烟烟叶化学成分的关系，发现温热因素的影响程度最大、水湿因素次之、光照因素最小。此次研究发现的不同气候因子对常规化学成分的影响程度与其基本一致。汪孝国等 [19] 研究发现气候因子与烤烟化学成分关系密切，3 个主要气候因子与烤烟化学可用性的关联程度为气温>日照时数>降雨量。此次研究结果与汪孝国等的结果存在一定差异，可能是由于不同地区决定烤烟生长的关键气候因子有所不同 [11,20]。研究仅对 2015~2017 年长沙烟区的 3 个主要气象因子与品种云烟 87 不同部位烟叶常规成分进行了相关性分析，而其他气象因子、品种、土壤性质等对烟叶常规化学成分的影响还有待进一步研究。