品种和土壤及其互作对烟叶化学成分的影响

2011-07-09卢志伟韩定国

湖南农业科学 2011年13期

卢志伟，易克，韩定国

（1.湖南农业大学，湖南长沙 410128；2.湖南中烟工业有限责任公司原料技术部，湖南长沙 410014）

烤烟烟叶品质很大程度上决定了烟叶的可用性及其加工产品的经济价值，而烟叶品质是受烤烟品种、气候、土壤与栽培调制技术综合作用的结果[1]。对于气候条件类似，整体栽培调制水平统一的嵩明烟区，分析嵩明烟区土壤类型和品种及其互作对烟叶化学成分的影响，对嵩明烟叶品种布局，烟叶产区规划，因地制宜优化调整烟叶栽培技术具有现实意义。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

嵩明烟区位于昆明市东部，E 102°41′～103°20′，N 25°05～-25°28′[2]。常年种植烟叶 4 669 hm2以上，年收购烟叶10 500 t以上，是昆明市重要的烤烟产区之一。所产烟叶清香型风格突出，香气质好，香气量足，烟气浓度中等至较大，劲头以适中为主，余味较舒适，燃烧性较好。

1.2 试验材料

本试验于2009年和2010年进行。选择嵩明烟区4个不同土壤类型的生态区，即杨林镇官庄村、嵩阳镇阿赤村、阿子营村、牛兰江河西村4地烟草科研基地进行布点试验。试验品种为烤烟云烟87、K326、红花大金元（简称“红大”）、云烟 97，前作均为蚕豆，土壤类型分别属于红壤、紫色土、黄壤、水稻土。土壤主要养分含量如表1。

表1 试验点土壤主要养分含量和pH值

1.3 试验设计

本试验采用品种、土壤双因素随机设计。品种设云烟87、云烟97、K326、红花大金元4变量，土壤设红壤、紫色土、黄壤、水稻土4个因子，共16个处理进行大田试验。采用统一栽培法。田间试验布置采用大区对比，3次重复。每处理面积不少于667 m2。统一供种，栽植密度110 cm×55 cm，植烟1 100株/667m2，四周设保护行。施肥比例为 N∶P2O5∶K2O=1∶1.5∶3，全部为化肥，其中 70%作底肥，30%作追肥。烤烟大田栽培管理按昆明市优质烤烟生产标准进行。盛花期打顶，烟叶留叶数为18片，同时选择第10～12叶位的烟叶挂牌，标记为试验样烟，烟叶成熟后使用密集型烤房三段式烘烤工艺进行烘烤。

1.4 烟叶化学成分测定方法

烟叶调制后，挑选烟样若干，等级为C3F，除去主脉，于50℃下烘干，粉碎过40目筛，置于封口袋低温保存备用。化学成分分析检测依据分别为：YC/T 159.160.161.162-2002、YC/T 173-2003、YC/T 216-2007、GB/T 10467-1989、YC/T 35-1996、GB/T 8313-2008，各检测数据都换算成百分含量。

1.5 数据分析

采用SPSS17.0统计软件包对数据进行描述统计和方差分析[3-8]。分别得到土壤肥力因子、不同品种烟叶不同化学成分的灰色关联矩阵。接着比较土壤肥力每一因子、不同品种化学成分，综合判断与烟叶化学成分关联强度较大的主要因子。

2 结果与分析

2.1 土壤因子对烟叶化学成分的影响

选择土壤主要肥力因子与烟叶化学成分分别进行显著性分析[17]，关联矩阵结果如表2所示。与烟叶总糖含量相关性最大的土壤因子是速效钾；与烟叶烟碱含量相关性最大的土壤因子为碱解氮；与烟叶总氮含量相关性最大的土壤因子为全氮、碱解氮、速效钾；与烟叶氯含量相关性最大的土壤因子为全钾、碱解氮、速效钾；与烟叶还原糖含量相关性最大的土壤主要因子为有机质、全氮、碱解氮；与烟叶淀粉含量相关性最大的土壤因子为速效钾、全钾、碱解氮。

表2 土壤因子与烟叶化学成分的灰色关联矩阵

2.2 不同品种对烟叶化学成分的影响

对不同品种烟叶进行统计分析，结果如表3所示。从分析统计结果可知：总糖含量大小排序为云烟87＞云烟97＞K326＞红大；还原糖大小排序为红大＞云烟97＞云烟87＞K326；钾含量大小排序为K326＞云烟97＞红大＞云烟87，；氯含量大小排序为红大＞K326＞云烟87＞云烟97；总氮含量大小排序为K326＞红大＞云烟97＞云烟87。多酚含量大小排序为红大＞云烟97＞云烟87＞K326。

表3 不同品种化学成分含量描述性统计结果

对上述不同品种化学成分含量做进一步多重方差比较分析，结果如表4。从不同品种烟叶统计分析结果看：总糖含量大小排序为云烟87＞云烟97＞K326﹥红大；还原糖大小排序为红大＞云烟97＞云烟87＞K326，红大与K326间差异性达到显著水平（p＜0.05）；钾含量大小排序为 K326＞云烟 97＞红大＞云烟87，云烟87与红大差异达显著水平（p＜0.05）；氯含量大小排序为红大＞K326＞云烟87＞云烟97，红大与云87差异达显著水平（p＜0.05）；总氮含量大小排序为K326＞红大＞云烟97＞云烟87；多酚含量大小排序为红大＞云烟97＞云烟87＞K326，红大与K326、云烟87之间均达到显著性差异（p＜0.05）。

表4 不同品种之间方差分析结果

2.3 品种、土壤类型差异对烟叶化学成分含量的影响

为综合评价不同品种、土壤类型化学成分水平，采用因子分析法对烟叶样品中的化学成分进行分析，方法参考文献[9-12]，结果见表5，表6。

表5 特征值及贡献率

表6 方差极大正交旋转后样本因子综合得分

由表5可以看出，不同土壤类型和品种的烟叶样品的化学成分分析均得到2个主因子，主因子的累计方差贡献率均大于90%，说明这2个主因子可以代表原始数据所反映的信息。统计结果表明：品种和土壤是影响嵩明烟叶化学成分含量的主导因子。

利用方差分析不同品种和土壤对烟叶化学成分含量的影响，得到方差极大正交旋转后的样本因子综合得分结果见表6。

由表6可知，不同土壤类型对烟叶化学成分含量的影响排序为：红壤＞黄壤＞紫色土＞水稻土；不同品种类型对烟叶化学成分含量的影响排序为：红大＞云烟 87＞云烟 97＞K326。

2.4 品种和土壤及其互作对烟叶化学成分含量的影响

将土壤和气候作双因素方差分析[13-16]，结果见表7。表7的统计结果表明：在相同土壤下，品种与烟叶总糖、淀粉、还原糖、钾的含量的主效应分析差异水平均低于0.05，差异达到显著性水平，表明总糖、淀粉、还原糖、钾的含量受品种因素的影响很大。而在相同土壤条件下，烟叶氯、总氮、烟碱的含量主效应分析差异水平均高于0.05，差异未达到显著水平。在相同品种条件下，不同土壤条件下栽培的烟叶氯、钾、总氮、烟碱的含量主效应分析差异水平均低于0.05，差异达到显著水平；总糖、淀粉、还原糖的含量主效应分析差异水平均大于0.05，差异未达到显著性水平。而在品种和土壤的交互作用下，烟叶各化学成分主效应分析差异水平均低于0.05，差异达到显著性水平，表明品种和土壤的交互作用显著。

表7 品种和土壤对烟叶化学成分含量影响的双因素方差分析效果检验

3 结论

受品种和土壤及其互作的影响，嵩明烟区还原糖、总糖、淀粉、总氮、烟碱、钾等化学成分的变异系数较大。不同土壤类型对烟叶化学成分含量的影响排序为：红壤＞黄壤＞紫色土＞水稻土。其中对烤烟化学成分含量影响较大的土壤因子为全氮，碱解氮，全钾，速效钾，有机质。品种试验结果：嵩明烟区不同品种类型对烟叶化学成分含量的影响为：红大＞云烟 87＞云烟 97＞K326。烟叶总糖、烟碱、淀粉、还原糖、钾的含量与品种差异呈显著性相关。

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