移栽期和采收期气候因子对豫南烤烟上部叶产质量的影响

摘要：为探究移栽期和采收期对应气候因子对豫南烤烟上部叶产质量的影响，确定豫南烟区优质上部叶形成的气候指标范围。设置不同移栽期和采收期处理组合对上部叶全生育期和成熟期温度、光照等气候因子进行测定，并对烤后烟叶产质量进行分析和评价，进一步探究气候因子与产质量的关系。逐步回归分析结果表明，移栽期和采收期显著影响豫南烟区烤烟上部叶全生育期日均温、各积温指标、气温日较差、最高温＞30 ℃时间，其中全生育期日均温受移栽期的影响大于采收期，各积温指标、气温日较差、最高温＞30 ℃时间受采收期的影响大于移栽期。相关性分析结果表明，上部叶均价和上等烟比例受豫南烟区全生育期各积温指标、日均温＞20 ℃时间和累计日照时数影响较大，感官品质与各积温指标和累计日照时数显著相关，模型寻优显示，当＞0、＞10、＞20 ℃的积温分别达到1 604.75～1 869.71、1 004.75～1 169.71、439.66～469.71 ℃时，豫南烤烟上部叶感官品质最佳。适当延迟采收可使豫南烤烟上部叶生育期有效积温（>20 ℃积温）和累计日照时数在一定范围内不断增加，促进上部叶充分成熟与品质提升。

关键词：烤烟；移栽期；采收期；上部叶；气候因子；产量；感官品质；经济性状；豫南

中图分类号：S572.04 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2024）15-0128-08

收稿日期：2023-07-25

基金项目：河南省烟草公司南阳市公司科技项目（编号：2020411300270065）；中国烟草总公司陕西省公司科技项目（编号：2021611000270041）。

作者简介：王婷婷（2001—），女，河南信阳人，硕士研究生，主要从事烟草栽培生理研究。E-mail：1799513014@qq.com。

通信作者：史宏志，博士，教授，主要从事烟草栽培生理研究。E-mail：shihongzhi88@163.com。

豫南烟区是我国典型浓香型烟叶生产地区，热量丰富，雨量充沛，光照充足，尤其是成熟期平均气温相对较高，对上部叶生长发育十分有利。豫南烟区高度成熟的上部叶具有较大的质量潜力，可在高端卷烟品牌建设中发挥重要作用［1］。但近年该烟区上部烟叶成熟度不足、质量潜力未能充分挖掘，限制了上部叶品质及可用性的进一步提升以及在高端卷烟配方中的有效利用［2］。优质上部叶生产受气候条件影响较大［3-5］，但气候指标较多，各指标对上部叶质量形成的影响程度和贡献度不尽相同，明确影响烤烟上部叶质量的关键气候指标及适宜范围十分重要。特定生产区域的气候条件通常难以改变，但通过调整移栽期和采收期可重新配置烤烟上部叶不同生育期的气候条件［6-8］，促进烟叶成熟度提升和烟叶品质改善，目前这些指标尚不明确。基于河南中烟品牌建设对豫南烟区优质烤烟上部叶原料的质量要求，科学建立优质上部叶形成的适宜气候指标很有必要。本研究旨在通过设置不同移栽期和采收期组合调整烟株上部叶的生长发育时间，明确移栽期和采收期对上部叶生育期各气候指标的影响情况，探究上部叶生育期气候因子与烤后烟叶经济性状和品质指标的关系，筛选出影响上部叶质量风格的关键气候指标，为通过生态优化提升豫南烟区上部叶质量水平提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020—2021年在河南省方城县进行。供试品种为云烟87，试验所选上部叶为烟株顶部上6叶。试验田肥力中等，排灌方便，烤烟生长过程中的栽培管理措施按当地优质烟叶生产技术规范进行。

1.2 试验设计

试验采用双因素完全随机设计，设置5个移栽期（x1）（x11，4月7日即提前8 d移栽；x12，4月15日即正常移栽；x13，4月23日即延迟8 d移栽；x14，5月1日即延迟16 d移栽；x15，5月9日即延迟24 d移栽）和4个采收期（x2）（x21，提前4 d采收；x22，正常采收；x23，延迟4 d采收；x24，延迟8 d采收）（表1）。烟株下部叶、中部叶全部成熟采收后，留上6叶作为上部叶。采收方式为上6叶一次性采收，采后烟叶根据鲜烟素质分类编号。

1.3 测定项目和方法

1.3.1 气象数据来源及处理方法

烟区基础气象资料来自于方城县气象局。依据YC/Y 142—2010《烟草农艺性状调查测量方法》［9］ 进行生育期的记载。参照文献［10］中的方法，结合烟区实际，选用烤烟上部叶成熟期和全生育期2个时段的气候因子（温度因子和日照情况）进行分析。本研究各积温指标的计算公式为K=N（T-C）。式中：K为总积温；N为时间，d；T为日平均温度；C为基点温度。

1.3.2 经济性状

按照烤烟分级标准GB 2635—1992《烤烟》［11］进行分级，按照当地烟站收购等级和价格统计上等烟比例和均价，计算产量、产值等经济指标。

1.3.3 化学成分

各处理留调制后有代表性上部烟叶2 kg，于50 ℃烘干粉碎研磨，用孔径为 0.25 mm 的过滤筛过滤。采用AA Ⅲ型连续流动化学分析仪（德国BRAN+LUEBBE公司）测定还原糖、总糖、烟碱、总氮、氯、钾含量等。

1.3.4 物理性状

测定各处理调制后的上部叶的物理特性，按照文献［10］中的方法测定烟叶叶长、叶宽、单叶重、厚度、含梗率、拉力等。

1.3.5 感官鉴定

取各处理具有代表性烟叶1 kg，切丝制成单料烟，由7位评吸专家进行感官鉴定。参照标准YC/T 138—1998《烟草及烟草制品感官评价方法》［12］进行感官评价，参考文献［13］中的量化办法进行感官品质综合评价，将香气质、香气量、刺激性、杂气和浓度5项指标作为主要评判因素集，将香气质、刺激性和杂气归为“烟气品质”类，香气量和浓度归为“烟气丰富程度”类，并分别赋30%、20%、10%、30%、10%的权重，以9分制进行量化评定，计算权重总分并转换为百分制，总分越高，表明感官品质越好。

1.4 数据统计方法

利用Excel 2019、SPSS 2021、DPS等软件进行数据处理与相关性分析。建立移栽期和采收期与烤烟上6叶对应生育期气候因子的关系，并采用DPS对其进行线性回归以及非逐步线性回归分析。

2 结果与分析

2.1 不同移栽期和采收期对烤烟上部叶对应生育期气候因子的影响

对试验因素进行水平编码和模型拟合发现，除均温外，移栽期和采收期对应的气候因子对应数学模型与实测值拟合度较高，可拟合试验结果（表2、表3）。对不同移栽期和采收期对应生育期气候因子的影响结果进行逐步回归分析，结果（表3）表明，除＞0、＞20 ℃积温外，移栽期和采收期对烤烟上部叶成熟期和全生育期各温度因子的影响都达极显著水平，烤烟上部叶成熟期气候因子受采收期的影响大于移栽期。烤烟上部叶成熟期各温度指标与采收期呈显著正相关，而＞0、＞10 ℃积温和日均温＞20 ℃ 时间与移栽期呈极显著负相关。烤烟上部叶全生育期，除气温日较差外，各温度指标与采收期呈极显著正相关，＞0 ℃积温、＞10 ℃积温、气温日较差和日均温＞20 ℃时间与移栽期呈极显著负相关。移栽期和采收期互作对烤烟上部叶全生育期累计日照时数影响较小（表3）。

2.2 不同移栽期和采收期对应的气候因子与烤烟上部叶经济性状的关系

由表4可知，豫南烤烟上部叶产量、产值与成熟期气温日较差、各积温指标（与产量除外）以及最高温＞30 ℃时间呈显著或极显著负相关。上等烟比例、均价与成熟期和全生育期各积温指标、日均温＞20 ℃时间、累计日照时数呈极显著负相关关系；在各积温指标中，＞20 ℃积温对烤烟上等烟比例和均价的影响较大。烤烟上部叶经济指标受豫南烟区全生育气候因子影响较大。由拟合曲线（图1、图2）可知，上部叶均价、上等烟比例随着气候指标的积累先增后降，当上部叶均价高于20元/kg，＞0 ℃积温、＞10 ℃积温、＞20 ℃积温（有效积温）、日均温＞20 ℃时间、累计日照时数分别为1 576.72～1 678.14 ℃、986.72～1 048.14 ℃、396.72～418.14 ℃、58～62 d、823.32～876.35 h。当烤烟上部叶上等烟比例高于38.5%时，＞0 ℃积温、＞10 ℃积温、＞20 ℃积温（有效积温）、日均温＞20 ℃时间、累计日照时数分别为 1 576.72～1 649.10 ℃、986.72～1 029.10 ℃、394.87～409.10 ℃、58～62 d、823.32～867.15 h。

2.3 不同移栽期和采收期对应的气候因子与烤烟上部叶物理质量的关系

由表5可知，烤烟上部叶平均单叶重与全生育期日均温呈极显著正相关，与成熟期气温日较差、最高温＞30 ℃时间呈极显著负相关；烤烟上部叶厚度、拉力与成熟期和全生育期各积温指标、日均温＞20 ℃ 时间、累计日照时数呈极显著负相关；烤烟全生育期日均温显著影响上部叶含梗率。

2.4 不同移栽期和采收期对应的气候因子与烤烟上部叶化学成分的关系

由不同气候因子与烤烟上部叶主要化学成分含量相关分析结果可知，烤烟上部叶烟碱、还原糖、总糖含量受气候因子影响较大，上部叶烟碱含量与全生育期各气候因子呈极显著正相关，上部叶总氮含量与烤烟全生育期日均温呈极显著正相关 各积温指标、日均温 ＞20 ℃ 时间、累计日照时数极显著负向影响上部叶钾、氯含量（表6）。

2.5 不同移栽期和采收期对应的气候因子与烤烟上部叶感官质量的关系

对不同移栽期和采收期对应的气候因子与烤烟上部叶烟气品质、烟气丰富程度以及感官品质综合评价进行相关性分析和回归分析，并进行回归方程拟合（表7、表8、图3）。由表7可知，感官品质与全生育期各积温指标、日均温>20 ℃时间以及累计日照时数呈显著正相关，尤其受积温指标影响大。烤烟香气质和香气量是烟气品质和烟气丰富程度的重要影响因素，上部叶香气质、香气量与全生育期各积温指标、日均温＞20 ℃时间和最高温＞30 ℃时间呈极显著正相关。

烤烟上部叶烟气品质与全生育期各积温指标、日均温＞20 ℃时间、最高温＞30 ℃时间呈显著正相关。在上部叶全生育期，当有效积温（＞20 ℃积温）在439.66～469.71 ℃、日均温＞20 ℃时间在 66～70 d、累计日照时数在913.07～977.7 h时，上部叶烟气品质较好，评分均在40.0分以上。在一定范围内，上部叶烟气品质随着有效积温和累计日照时数的增加而提高。烤烟上部叶烟气丰富程度与各积温指标、最高温 ＞30 ℃ 时间和累计日照时数呈显著正相关。

豫南烤烟上部叶品质受全生育期气候因子影响较大。烤烟上部叶感官品质综合评价与各积温指标、日均温＞20 ℃时间、最高温＞30 ℃时间及累计日照时数呈显著正相关。当感官品质综合得分在68分以上时，烟叶质量较好，此时＞0 ℃积温、＞10 ℃ 积温、＞20 ℃积温需分别达到1 604.75～1 869.71 ℃、1 004.75～1 169.71 ℃、439.66～469.71 ℃，同时日均温＞20 ℃时间需达到66～70 d，最高温＞30 ℃时间为36～45 d，累计日照时数为913.07～977.70 h（表8）。

3 结论与讨论

烟株生长发育过程中气候因子的变化显著影响烟叶风格特色和品质特点。诸多研究结果表明，调整移栽期和采收期会使烤烟各生育阶段的气象条件发生改变，从而影响烟株生长发育规律及品质特点［13-15］。本研究结果表明，除＞0 ℃积温、日均温＞20 ℃时间外，移栽期和采收期互作对烤烟上部叶成熟期和全生育期各温度因子的影响都达极显著水平，烤烟生育期气象因子受采收期的影响大于移栽期。移栽期和采收期过早或过晚都会影响烤烟大田生育期气象因子，这与杨圆圆等的研究结果［1，7］相似。表明通过设置合适的移栽期和采收期，可实现对烤烟上部叶生育期气候因子配置，对上部叶可用性的提高具有重要意义。

本研究通过对气候因子与烤烟上部叶经济和品质指标的相关性分析发现，气候因子对烤烟上部叶经济指标、物理性状、主要化学成分以及感官品质都有显著影响，这与孙延国等的研究结果［13-15］一致。成熟度是影响烟叶质量的重要因素之一［16］，本研究中不同移栽期和采收期对应气候因子显著影响烤烟上部叶经济指标，其中上部叶均价和上等烟比例随着积温和累计日照时数的增加呈现先增加后降低的趋势，这可能与过高的积温和日照时数导致烟叶过熟有关，高成熟度烤烟上部叶干物质消耗较多，单叶质量明显减少，烤后烟外观质量变差，经济指标下降［17］。烤烟上部叶平均单叶质量与全生育期日均温极显著正相关，原因可能是在一定范围内较高的日均温有利于烤烟上部叶干物质积累和叶片扩展［18］。本研究中烤烟上部叶烟碱含量受全生育期各温度指标、累计日照时数影响较大，呈极显著正相关，试验中的延迟采收处理会促进烤烟上部叶各温度指标和日照时数的积累，有效提高烤烟上部叶的成熟度，高度成熟的烟叶烟碱由根部向叶片转运并积累，这与李天福等的研究结果［19］相似；烤烟上部叶总糖和还原糖含量与各个温度指标呈显著负相关关系，这与韦成才等的研究结果［20-22］一致，在烟株整个生长过程中，过高的日均温和积温累计不利于烟叶中糖类物质的积累，这可能是由于夜温过高会引起烟株呼吸作用增强，叶片糖分消耗增多［23］］。感官评吸是烟叶内在质量评价的重要手段和依据［24］。本研究结果表明，豫南烤烟生育期温度因子显著影响上部叶感官品质，上6张烟气品质和烟气丰富程度与各积温指标极显著正相关，尤其是＞20 ℃积温（有效积温）对烟气品质形成影响较大。烟叶感官质量随着各积温指标的积累先提升后降低，进一步说明积温指标是烟叶品质形成的重要影响因素［25］，在一定范围内，较高的有效积温有利于豫南烤烟上部叶品质的提升。

移栽期和采收期互作显著影响豫南烤烟上部叶全生育期气候因子。各积温指标、日均温＞20 ℃时间和累计日照时数与豫南烤烟上部叶感官品质密切相关，当＞0、＞10、＞20 ℃积温达到1 604.75～1 869.71、1 004.75～1 169.71、439.66～469.71 ℃时，上部叶质量较好。适当延迟采收可使豫南烤烟上部叶生育期有效积温和累计日照时数在一定范围内不断增加，促进上部叶充分成熟和品质提升。

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