不同移栽期烟草生育期气温因子主成分与烟叶品质相关性分析

陈义强，范坚强，包可翔，陈少滨

（福建中烟工业有限责任公司，福建 厦门 361021）

确定适宜的播栽期，是充分挖掘当地气候条件优势，彰显烟叶风格特色的重要因素。移栽期不同，烟草生育期所处的光照条件、温度条件、降雨量、空气湿度也都不同，从而生产出的烟叶质量风格特色也各不相同［1-3］。因此，研究不同移栽期下的烟草生育期气温因子差异，及其与烟叶品质的关系，在众多的气温表征指标中探讨影响烟叶品质进一步提升的有利或不利因素，对于特色优质烟叶开发具有重要的参考意义。目前，有关烟草移栽期的研究主要集中在移栽期对烟草生长发育［4-5］、烟叶产质量［4-10］、病虫害［11-12］、常规化学成分［13-16］的影响等方面，而有关福建烟区不同移栽期试验下烟草生根期、旺长期和成熟期均温及昼夜温差等气温指标的主成分分析，以及这些气温指标与烟叶评吸质量的回归分析、相关分析的研究报道较少。为此，我们进行了不同移栽期烟草生育期气温因子主成分与烟叶品质相关性研究，以期为福建烟区合理确定烟草移栽期，充分利用当地气候资源，彰显烟叶的质量风格特色提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以翠碧1号（CB-1）、红花大金元（红大）、云烟85、云烟87、K326LF等特色品种或品系为试验材料。

1.2 试验方法

2011年在永定、松溪2个试验点，2012年在建阳、政和、武夷山、光泽、邵武5个试验点，2013年在长汀和上杭试验点开展不同移栽期试验，试验设计见表1，每个处理3次重复，小区面积约100 m2，可根据各试验点实际情况进行适当调整。各试验点根据移栽时间确定适宜的播种时间，确保移栽时苗龄为70 d左右。移栽株行距为0.5 m×1.1～1.2 m。

表1 移栽期试验设计

各处理之间除试验的设置要求外，其他相应试验条件完全一致。除本试验特殊要求外，育苗、移栽、栽培方法，大田管理和采收烘烤等环节严格按照当地统一的生产技术方案执行，各项农事操作必须及时一致，同一管理措施要在同一天内完成。

生育期的划分：伸根期（缓苗-团棵），旺长期（团棵-打顶），成熟期（打顶-采收）。

1.3 调查项目及方法

烟叶挂牌采烤，初烤后，对各处理取有代表性的B2F、C3F、X2F三个等级烟叶各2kg供烟叶内在感官质量评吸。气温数据来自网络资料（http://www.tianqi.com，http://tianqi.23456.com），各生育期均温为各段生育时期内日均温的平均值。

1.4 烟叶感官质量评价

采用“福建中烟工业有限责任公司单料烟样品感官评价方法”评价各处理中部烟叶感官质量。感官质量综合得分以风格特征和质量特征加权计分，其中风格特征评价权重40%，包括香型和甜感2个指标；质量特征评价权重60%，包括香气质、香气量、杂气、细腻度、浓度、劲头、刺激性和余味8个指标。质量评价各单项指标评分标准采用10分制，各档次间可依实际给分，打分的最小单位为0.5分。评价时由7名有资质的专业评烟委员对样品各单项指标进行打分评价，然后根据各单项指标的分值和权重计算总分。

用Excel计算各移栽期试验处理下烟草伸根期均温、伸根期昼夜温差、旺长期均温、旺长期昼夜温差、成熟期均温、成熟期昼夜温差和总积温这7个指标的数据。采用 SPSS19.0统计软件进行主成分分析，根据主成分累计贡献率≥85%的提取原则［17-18］，选取m个主成分，确定不同移栽期烟草气温因子的主要特征量。

2 结果与分析

2.1 不同移栽期对烟叶感官评吸质量的影响

3年9个试验点的试验结果（表2）表明，随着移栽期的提前，烟叶感官评吸得分升高，烟叶质量呈变好的趋势，主要表现为烟叶香型呈现由浓香逐步向清香转变的趋势，烟叶甜感呈现由焦甜逐步向清甜转变的趋势，烟叶香气质变好，香气量更足，杂气变轻，烟气变细腻，余味变好。

表2 各处理烟叶感官评吸得分

2.2 不同移栽期烟草生育期气温因子的主成分分析

对烟草伸根期均温、伸根期昼夜温差、旺长期均温、旺长期昼夜温差、成熟期均温、成熟期昼夜温差和总积温这7个指标进行主成分分析，根据主成分累计贡献率≥85%的提取原则，选取3个主成分（表3）。从表3可以看出，第一个主成分的特征值为3.952，方差贡献率为56.455%；第二个主成分的特征值为1.449，方差贡献率为20.697%；第三个主成分的特征值为0.937，方差贡献率为13.383%。这3个主成分的累积方差贡献率达到90.535%，因此这3个主成分能基本反应不同移栽期烟草生育期气温因子的变异信息。

表3 主成分特征值及方差贡献率

将主成分进行分权计算，并计算出各因子在各主成分上的载荷（表4）。从表4可以看出，第一主成分主要综合了伸根期均温、旺长期均温、成熟期均温和总积温的变异信息，第二主成分主要综合了伸根期昼夜温差和成熟期昼夜温差的变异信息，第三主成分主要综合了旺长期昼夜温差的变异信息。

表4 主成分矩阵

根据主成分的得分系数矩阵（表5），计算3个主成分的得分。3个主成分得分数学模型如下：

表5 主成分得分系数矩阵

2.4 主成分因子得分与烟叶感官品质的相关分析

对中部烟叶的感官评吸得分、第一主成分得分、第二主成分得分、第三主成分得分进行相关分析，结果（表6）表明，3个主成分得分的两两相关系数均为0，说明经过主成分分析后，3个主成分间没有信息重叠，它们之间是相互独立的；中部烟叶感官评吸得分与第二主成分得分呈显著负相关，而与第一主成分得分、第三主成分得分的相关性不显著。第二主成分代表的是成熟期昼夜温差和伸根期昼夜温差的综合信息，说明成熟期昼夜温差和伸根期昼夜温差是影响福建烟叶品质的重要因素，减小成熟期昼夜温差和伸根期昼夜温差可以提高烟叶品质。

表6 主成分因子得分与烟叶感官评吸质量的相关分析

3 结论与讨论

本试验以翠碧1号（CB-1）、红花大金元（红大）、云烟85、云烟87、K326LF等特色品种或品系为材料，2011年在永定、松溪2个试验点，2012年在建阳、政和、武夷山、光泽、邵武5个试验点，2013年在长汀和上杭试验点开展不同移栽期研究，结果表明，随着移栽期的提前，烟叶感官评吸得分升高，烟叶质量呈变好的趋势，主要表现为烟叶香型呈现由浓香逐步向清香转变的趋势，烟叶甜感呈现由焦甜逐步向清甜转变的趋势，烟叶香气质变好，香气量更足，杂气变轻，烟气变细腻，余味变好。

对移栽期处理下烟草伸根期均温、伸根期昼夜温差、旺长期均温、旺长期昼夜温差、成熟期均温、成熟期昼夜温差和总积温这7个指标进行主成分分析，结果表明，这7个指标可以用3个主成分表示，第一主成分主要综合了伸根期均温、旺长期均温、成熟期均温和总积温的变异信息，第二主成分主要综合了伸根期昼夜温差和成熟期昼夜温差的变异信息，第三主成分主要综合了旺长期昼夜温差的变异信息，这3个主成分的累积方差贡献率达到90.535%，能基本反应不同移栽期烟草生育期气温因子的变异信息。

生物的生命活动都要在一定的温度范围内进行，温度对于植物的生长发育及品质形成都具有重要意义。温度过低或过高都不利于烟草生长。温度过低容易产生低温冷害或冻害，导致烟草早花，降低烟叶的产量和品质；温度过高容易产生高温热害，导致呼吸作用大于光合作用，过度消耗贮藏的养料，致使烟叶品质变差［19］。因此，烟草生育期均温应该是影响烟叶品质形成的重要因素之一。本试验结果表明，中部烟叶感官评吸得分与第二主成分得分呈显著负相关，与第一主成分得分、第三主成分得分的相关性不显著。中部烟叶感官评吸得分与第一主成分得分的相关性不显著，这可能是由于伸根期均温、旺长期均温、成熟期均温和总积温这4个指标对于烟叶品质的形成有个适宜范围值，并不是越高或越低就对烟叶品质越好，不是线性相关的关系。

昼夜温差是烟叶产量和品质形成的重要影响因素之一。昼夜温差大可以提高烟草的光合作用效率，有利于营养物质的积累；昼夜温差小，呼吸作用增强，会加大叶片同化物质的消耗。中部烟叶感官评吸得分与第二主成分得分呈显著负相关，从统计学上看，说明伸根期昼夜温差和成熟期昼夜温差都是影响福建烟叶品质的重要因素，减小伸根期昼夜温差和成熟期昼夜温差可以提高烟叶品质。结合专业知识，成熟期昼夜温差小，有利于叶片同化物质的分解与转化，有利于烟叶落黄成熟，从而有利于提高烟叶品质；而伸根期昼夜温差小，会加大呼吸作用的消耗，不利于营养物质的积累，并不一定有利于烟叶产量和质量的形成。因此，中部烟叶感官评吸得分与第二主成分得分呈显著负相关，主要说明了成熟期昼夜温差是影响福建烟叶品质的重要因素，减小成熟期昼夜温差可以提高烟叶品质，而不能解读为减小伸根期昼夜温差可以提高烟叶品质。

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