南雄浓香型烟叶风格特色形成与主要生态因子关系探讨.docx
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南方浓香型风格特色形成与主要生态因子关系探讨
广东烟草南雄市有限公司
广东省烟草南雄科学研究所
河南农业大学
当前，我国烟草行业发展已经进入大企业、大品牌和大市场的发展阶段，卷烟产品的市场竞争已从过去的产品竞争发展到品牌的竞争，而卷烟品牌的竞争则依赖其原料基础—具有鲜明地域特点和质量风格的优质特色烟叶。
所谓特色烟叶是指在品质特征上有不同于其他烟叶特点的烟叶，这些特点能为工业所接受，并且在卷烟配方中所利用[1]。
本文从生态环境的角度探讨了浓香型风格特色形成的可能原因，为开发彰显南方烟叶浓香型风格特色生产技术提供参考。
1烟叶质量风格特色的初步定位
1.1浓香型风格特色烟叶内涵的初步定义
浓香型风格特色烟叶是指具有鲜明、稳定的地域特色和质量风格，为卷烟工业企业所接受，能够稳定进入重点卷烟企业著名卷烟品牌配方，并发挥独特作用的烤烟烟叶，是一个地方优质烟叶质量的综合体现。
综合分析专家评定和工业反馈意见，初步认为烟叶风格特色基本内涵为：
烟叶风格特征烟叶成熟度好，颜色橘黄，身份适中，结构疏松，油分较足,化学成分协调，香气质较好，香气量饱满，香气浓郁芬芳，香气爆发性较好，烟气较醇和饱满，，余味绵长舒适。
有回甘湿润感，且在卷烟配方中的配伍性好。
1.2浓香型风格特色烟叶的主要技术、质量特点
1.2.1田间长相
正常情况下，打顶后株高100-120cm，茎围9.5-10.5cm，节距5-6cm，单株有效叶19-22片，下、中、上部叶长宽分别为60-70cm×22cm-26cm、65-75cm×23-30cm、55-65cm×21-25cm，田间叶面积系数3.0左右。
顶叶充分展开，株型筒形或腰鼓形，个体健壮，群体整齐。
1.2.2产、质量指标
牛肝土田单产150-160kg，紫色土地单产140-150kg。
平均单叶重6.5-8.5g，中部叶单叶重>上部叶单叶重>下部叶单叶重，上等烟比例>40%，中上等烟比例>95%。
1.2.3外观特征
烟叶成熟度好，颜色橘黄，色度较强，身份适中，结构疏松，油分较足。
1.2.4主要化学成分
烟碱：
下部叶1.45-1.65%，中部叶1.90-2.10，上部叶2.90-3.50；
还原糖：
下部叶21.00-23.00%，中部叶23.00-25.00%，上部叶17.00-19.00%；
钾离子：
下部叶2.50-2.70%，中部叶2.20-2.40%，2.10-2.30%；
淀粉：
下部叶3.90-4.10，中部叶4.50-4.70，上部叶4.60-4.80%。
1.2.4感官质量
突出的浓香型风格，烟叶香气质好，香气量足，杂气轻，浓度、劲头适中，刺激性小，余味醇和舒适，燃烧性强，色灰白。
2烟叶风格特色形成与生态环境的关系
烟叶的风格特色是其内在化学成分的感官表现，而内在化学成分则是遗传因素、生态环境和栽培技术共同作用的结果，其中生态环境的影响，表现得更为突出[2]。
土壤和气候是主要的生态因素，大范围内气候的作用更大，它不仅制约着烤烟生产的地域分布，而且很大程度上影响烤烟化学成分的变化[3,4,5]，进而决定着烟叶风格特色的形成。
2.1土壤
2.1.1烟区浓香型风格特色烟叶种植土壤类型及特点
生产典型浓香型烟叶的土壤有两类：
一为旱地紫色土类碱性紫色土亚类的两个土种，分别为牛肝地和紫砂地，前者的成土母质为紫色砂页岩，后者为紫色砂页岩分化的残积物和坡积物；二为水田水稻土类潴育型水稻土亚类的紫泥田的5个土种，分别为牛肝土田、紫砂泥田、碱性牛肝土田、黄泥底牛肝土田、黄泥牛肝田，他们的成土母质也为紫色砂页岩的残积物、坡积物或洪积物。
从面积上来看，烟区事宜浓香型特色烟叶种植面积为154040.9亩，其中旱地82753.8亩，占53.72%，水田71287.05亩，占46.27%；在烟区宜浓香型特色烟叶种植的土种中，最典型的为旱地紫色土类。
浓香型特色烟叶植烟土壤分类*
水/旱
土类
亚类
土属
土种
母质
面积（亩）
主要特点
旱地
紫色土
碱性紫色土
碱性牛肝地
牛肝地
紫色砂页岩
31252.00
pH8-9；较粘；土温日差大
紫砂地
紫色砂页岩分化的残积物、坡积物
51501.80
pH>8.5；较疏松；土层薄
水田
水稻土
潴育型水稻土
紫泥田
牛肝土田
紫色砂页岩分化的残积物、坡积物
6920.00
pH6.5-7.5；很粘、通透性差
紫砂泥田
5358.00
pH>8.0；质地中；通透性好
黄泥
牛肝田
紫色砂页岩和第四纪红土相间分布
16223.65
pH5.5-7.0；质地偏粘；通透性差
黄泥底牛肝土田
紫色砂页岩分化的残积物、坡积物覆盖在第四纪红土上
24280.95
pH5.5-7.0；质地中-轻；耕层厚
碱性牛肝土田
紫色砂页岩分化的坡积物、洪积物
18504.45
pH>8.0；耕层深厚；质地重-轻粘
图2-b盆地紫色砂页岩分化状况
2.1.2烟区主要植烟土壤养分状况
2.1.2.3大量元素
南方烟区三种主要植烟土壤大量元素含量*
土壤
类型
样本数
PH
有机质
g/kg
全氮
g/kg
全磷
g/kg
全钾
g/kg
水解氮
mg/kg
速效磷
mg/kg
速效钾
mg/kg
紫色土
32
7.51
8.97
0.58
0.80
20.44
43.64
14.76
139.00
牛肝田
47
6.34
29.29
1.64
0.67
15.68
142.97
24.84
80.49
沙泥田
41
4.73
26.78
1.44
0.54
15.08
148.43
33.55
40.20
*表中“紫色土”和“牛肝田”样本分别来自表1中旱地和水田。
烟区紫色土32个样本统计分析表明，土壤pH在4.95-8.10之间，有机质含量在6.80-12.7g/kg之间，全氮含量在0.4-0.8g/kg，全磷含量在0.3-1.2g/kg之间。
三要素速效态养分含量变异较大，水解氮含量在23.50-117.80mg/kg之间，速效磷含量在7.10-46.20mg/kg之间，速效钾含量在55.00-250.00mg/kg之间。
从各养分离散度来看，速效态养分变异度大于相应的全量养分指标，其中速效磷变异系数最大为47.53%，其次为速效钾（40.19%）、水解氮（39.65%）。
牛肝土田pH在4.75-7.60之间，47个样本的变异系数为14.84%；有机质含量在10.6-53.9g/kg之间，变异系数33.47%；全氮含量在0.7-2.8%之间，变异系数31.49%；全钾含量在0.3-1.2g/kg之间，变异系数28.08%，全钾含量在6.4%-25.7g/kg之间，变异系数为30.01%；水解氮含量在68.40-225.00mg/kg之间，变异系数为26.64%；速效磷含量在4.50-56.70mg/kg之间，变异系数为52.40%；速效钾含量在20.00-170.00mg/kg之间，变异系数为46.20%。
烟区不同类型植烟土壤有机质含量茎叶图
沙泥田41个样本的pH在4.30-5.40之间，变异系数6.40%；有机质含量在13.6-42.4之间，变异系数23.30%；全氮含量在8-21g/kg之间，变异系数19.97%；全磷含量在3-12g/kg之间，变异系数31.08%；全钾含量在5.7-36.3g/kg之间，变异系数52.54%；水解氮含量在90.80-217.40mg/kg之间，变异系数20.87%；速效磷含量在10.60-88.30mg/kg之间，变异系数为50.38%；速效钾含量在15.00-120.00mg/kg之间，变异系数为51.16%。
烟区不同类型植烟土壤水解氮含量茎叶图
烟区不同类型植烟土壤速效磷含量茎叶图
三种主要植烟土壤的主要养分含量平均值及其茎叶图见表2和图4a-e。
中看出，紫色土偏碱性，有机质、全氮、水解氮、速效磷含量较低，全磷、全钾、速效钾含量较高；牛肝土田微酸性（pH6.34），有机质、全氮、速效磷含量较高，全钾、全磷及速效钾含量较低；沙泥田酸性较强（pH4.73），速效磷略高于牛肝土田，速效钾比牛肝土田低50%左右。
烟区不同类型植烟土壤速效磷含量茎叶图
2.1.2.4中微量元素
表3烟区三种主要植烟土壤中微量元素含量
土壤
类型
有效铜
mg/kg
有效锌
mg/kg
有效硼
mg/kg
有效钼
mg/kg
交换锰
mg/kg
交换钙
g/kg
交换镁
g/kg
钙/镁
紫色土
0.38
1.16
0.14
0.19
17.38
5.66
0.06
103.10
牛肝土
2.30
3.92
0.34
0.23
17.79
4.12
0.08
49.60
沙泥田
4.38
4.56
0.19
0.19
11.41
1.00
0.06
15.50
缺乏临界值
2.00
1.50
0.50
0.15
50.00
/
0.12
/
统计分析结果显示紫色土中各微量元素含量范围为：
有效铜0.14-0.70mg/kg，有效锌0.09-3.88mg/kg，有效硼0.10-0.21mg/kg，有效钼0.16-0.23mg/kg，交换锰3.87-39.39mg/kg，交换镁痕量-0.10；牛肝土田各微量元素含量范围为：
有效铜1.37-4.20mg/kg，有效锌0.28-12.22mg/kg，有效硼0.16-0.61mg/kg，有效钼0.09-0.45mg/kg，交换锰7.88-32.78mg/kg，交换镁痕量-0.10之间；沙泥田各微量元素含量范围为：
有效铜1.38-28.10mg/kg，有效锌2.26-7.10mg/kg，有效硼0.06-0.40mg/kg，有效钼0.10-0.39mg/kg，交换锰2.50-46.93mg/kg，交换镁痕量-0.10mg/kg。
烟区三种主要植烟土壤微量元素平均含量及缺乏临界值见表6，从表6可以看出紫色土100%缺铜，部分缺锌、钼；牛肝土田部分缺铜、锌、钼；沙泥田部分缺铜、钼；三种植烟土壤皆缺硼、锰、镁。
2.1.4烟区植烟土壤特性与浓香型烟叶风格形成的关系分析
在影响烟叶内在化学成分和烟叶香气风格的诸多因素中，生态环境的综合影响最大[5]。
因为相同的烟草类型或品种在不同的生态条件和栽培措施的作用下，其香气风格和内在化学成分的组成和比例均会发生重大的变化[7]。
生态因素中土壤是严重吸收营养和水分的场所，同时各种环境条件也通过土壤影响烟草的生长发育乃至最终的风格类型。
土壤的形成受其成土母质、气候条件、地形地貌及其他因素的影响，土壤类型是气候条件、母岩母质、地形地貌、水文条件的综合反映，并包括人类活动对自然环境的改变，所以不同土壤类型的化学、物理和生物特性也不相同。
尽管烤烟对土壤的适应性很强，但对具有鲜明风格特色烟叶生产来讲，烤烟对土壤有较强的选择性[8]。
2.4.1.1土壤特性
土壤条件对烟叶的香吃味品质有重要影响，土体颜色和质地与烟叶品质相关密切。
一般认为红色、黄色、紫色等有色土，以及土壤疏松、结构良好的砂壤土或壤砂土最适宜种植烤烟，这种土壤为烤烟生长提供了最佳的水、肥、气、热环境[9]。
研究表明[10,11]，成土母质、土类、土壤发育程度、土壤质地皆有影响，其中不同母质发育的土壤中页岩且发育程度较弱的土壤上烟叶质量较好。
植烟土壤的pH也影响了烟叶的香型风格，根际pH低于6.5可能使烟叶的香气呈清香风格，6.5-7.5即可形成清香风格也可形成中间型或浓香风格，pH大于7.5时可能对浓香更有积极的作用[12]。
据此，我们以烟区最典型的旱地紫色土分析，它具备了
（1）成土母质为紫色砂页岩且发育程度较弱；
（2）土体颜色较深且疏松、结构良好；（3）pH>8.5这三个特点，其中前2点决定了它可以生产优质烟叶，后者较高的pH值可能是形成浓香型风格特色的重要因子之一。
2.4.1.2土壤养分
关于土壤养分与烟叶的化学成分及品质的关系研究较多[13,14]，但其与烟叶的风格特色关系鲜见报道。
经分析据此推测，较低的有机质和氮素含量及较高的钾、镁含量很可能是形成浓香型风格特色烟叶另一重要原因。
同纬度浓香旱与清香型土壤养分含量[15]
地区
pH
有机质
g/kg
全氮
g/kg
全磷
g/kg
全钾
g/kg
水解氮
mg/kg
速效磷
mg/kg
速效钾
mg/kg
交换性镁
mg/kg
有效硼
mg/kg
浓香
7.51
8.97
0.58
0.80
20.44
43.64
14.76
139.00
60.00
0.14
清香
5.17
25.59
1.52
0.35
18.61
143.50
23.03
64.99
0.43
0.22
2.4.1.3小结
在分析浓香型烟叶适宜土壤条件的基础上，通过与纬度相同的清香型烟叶产区土壤条件对比分析，认为：
由紫色砂页岩为母质发育而来的旱地紫色土和水田紫泥田土，其偏碱性的环境、颜色较深的土体、较低的有机质、全氮、速效氮含量，较高的钾、镁含量很可能是浓香型烟叶风格特色形成的重要土壤基础。
2.2气候
2.2.1气温
移栽伸根期旺长期成熟期
团棵打顶
图5-a烟区烤烟大田期气温变化
统计结果显示，烟区年≥10℃积温为6396.9℃。
图5-a可以看出，烟区烤烟移栽（2月中下旬）后，气温逐旬上升，从2月下旬的旬平均气温12.4℃直至6月下旬（6月底采收完毕）气温28.0℃，期间旬气温20年间变异也逐旬下降。
昼夜温差（图5-b）在3月上旬较大（8.4℃），尔后开始下降至3月下旬（6.2℃），再缓慢上升至4月中旬（8.0℃），此后一直较为平稳，直至烟叶采收完毕。
图5-b烟区烤烟大田期昼夜温差变化
2.2.2降雨
图6烟区烤烟大田期降雨量变化
统计结果显示，烟区年降雨量1467.7mm，大田期（3月-6月）降雨量为811.1mm。
从图6可以看出，在烤烟大田期降雨时空分布并不均匀：
在3月上、中旬降雨量较低（40mm左右），这为伸根期烟株发育发达根系创造了良好的条件；三月下旬降雨量近100mm，充足的降雨为烟株进入旺长准备了足够的水分，尔后在4月上旬-6月上旬，旬降雨量维持在60-80mm之间，6月中旬降雨量略有增加，6月下旬，降雨量又下降至60mm以下。
从旬降雨量变异来看，整个大田期旬降雨量年度间变异较大，尤其在3月下旬和6月中旬，这两个时间段极易遭受干旱或涝灾。
2.2.3光照
图7烟区烤烟大田期日照时数变化
图7可以看出，整个大田期中，三月中旬的日照时数最短（13.5h），此时段为烤烟伸根期，但降雨量仅44.7mm，温度较低（15.1℃），可见此时段烤烟经常遭受低温、持续小雨和寡日照天气；尔后旬日照时数持续增加至6月上旬（47.8h），然后突降至6月中旬（40.4h），再继续升高至6月下旬大田期最长旬日照时数（56.7h），其中6月中旬的较低的旬日照时数与此时段降雨量较多有一定的联系。
2.2.4烟区气候条件与浓香型烟叶风格形成的关系分析
大量研究证明[7,9,16,1718,19]，气候因子与烟叶的内在化学成分密切相关。
而内在化学成分则是烟叶风格特色的物质基础，因此，在烤烟生长期以及生长期间的各时段，温度、雨量、日照和湿度等气象因子，它们的量的大小、分配和组合，都和特色烟叶特色的形成密切相关[1]。
现将纬度相同的烟区与清香型烟叶产区气候条件作一对比，探讨其与烟叶风格特色形成的可能性关系。
大量研究证明，烤烟大田期气象因子影响了烟株生理和代谢过程[20]、化学成分[21]和香吃味风格[22]。
与清香型烟叶产区龙岩相比，浓香型烟叶产区烤烟大田前期气温较低、光照时数短，旺长及成熟期气温较高、光照时数较长（图8、9）。
大田期总降雨量为972.9mm，其中成熟期降雨量为455.2mm；龙岩大田期总降雨量为1063.8mm，成熟期为748.8mm[6]。
黄中艳等在云南烟区研究表明[23]，烤烟大田前期“多光少雨气温偏高”与中后期“寡照多雨气温偏低”相匹配；前期气候利于糖分快速积累并抑制烟碱和含氮化合物形成，中后期气候决定了云烟“清香型”风格，有效降低烟叶糖分的耗失和转移并提高烟叶含氮量，从而早就了云南烤烟品质风格和特点。
从与同纬度清香型烟区气候特色分析中认为，清香型风格特色可能与其大田前期光照较足，气温偏高，而后期光照较弱、气温偏低、降雨偏多所致。
因此，浓香型风格特色烟叶形成的气候基础很可能是大田前期低温、寡日照，后期强日照、高温及降雨偏少。
尤其是后期高温迫熟是烟叶生产的一个不利因素，也可能是形成特有浓香型风格的重要气候基础。
优点与缺点相伴而生。
3、结论与讨论
3.1南方烟叶浓香型风格特色形成的可能生态基础
由紫色砂页岩为母质发育而来的旱地紫色土和水田紫泥田土，其偏碱性的环境、颜色较深的土体、较低的有机质、全氮、速效氮含量，较高的钾、镁含量是浓香型烟叶风格特色形成的土壤基础。
烤烟大田前期低温、寡日照，后期强日照、高温及降雨偏少的气候特征是浓香型烟叶风格特色形成的气象基础。
3.2浓香型风格特色烟叶研究与开发展望
3.2.1浓香型风格特色烟叶开发属传统型特色烟叶的开发[1]。
因此要在成分挖掘生态优势的基础上，重视当地特色品种、当地传统的生产技术的研究与开发。
3.2.2由于资料收集的原因，本文研究对象仅仅局限与个别产区和个别生态因子，且仅仅根据前人的研究结果进行推测。
因此，建议加强力量开展南方烟叶浓香型风格特色形成机理及彰显技术的研究。
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