安徽农业科学, Jou r n al ofAnhu iAgr. i Sc. i 2010, 38(21):11310-11312责任编辑 王淼 责任校对 卢瑶
生态气候因素对烟草质量的影响研究进展
武丽, 王涛, 刘志, 舒雅娟, 汪梅芝, 杨帆, 王林虹, 金燕蓉, 涂腾
(安徽农业大学农学院, 安徽合肥230036)
摘要 生态、气候因素是影响烟草生长的重要因子。分别从经纬度、地势、海拔、土壤、温度、光照和水分等方面对烟草生长和质量的影响进行了综述, 并简要探讨了合理利用生态气候条件进行优质烤烟生产的技术。关键词 生态; 气候; 烟草; 质量
中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010) 21-11310-03
Research Adva nce on the E ffects of Eco cli m ati c Factors on Tobacco Quality WU L i et al (Coll ege ofA grono my , AnhuiA gricult ura lUni versity , H ef e, i Anhui 230036) Abstract The ecolog i cal and c lm i ati c fact ors are the ma i n i nfl uenci ng fact ors of the tobacco grow t h . The effect s of l ong it ude and latitude , ter ra i n , el eva ti on , so i , l te mpera t ure , li gh, t water and factors on the growth and qua lit y of tobacco were revie wed . The techni ques of produci ng h i gh quali ty fl ue cured tobacco by usi ng t he eco clm i atic conditi ons reasonab l y w ere bri e fl y di scussed . Key words Eco l ogy ; C lm i ate ; Tobacco ; Q uality
烟草是一种特殊的经济作物, 每年为国家创造大量财政收入, 同时也受到对人体健康影响的客观限制, 因此, 国家提倡 合理规划种植区域, 质量、产量双并重 的战略规划。烟叶质量的优劣直接影响卷烟加工企业的生存和发展, 对整个烟草行业都具有重要的意义。烟叶质量的形成是烟草品种基因型和生态环境因素等综合作用的结果, 而作为外因的生态、气候因素具有重要的雕凿作用。为此, 笔者综述了前人有关生态条件、气候因素对烟叶质量形成的研究进展, 以期为提高我国各生态类型烟叶的质量提供理论指导。1 地形地貌条件与烟叶质量的关系
1. 1 经、纬度 烟草有广泛的生长适应性, 虽从60! N 到45! S 的广阔范围里都有烟草的种植, 但烟草对经纬度条件的变化十分敏感, 经纬度的差异直接影响着烟草种植季节的温度变化和烟草的生育天数。一般纬度较高, 烟草生长季节的温度较低, 生育天数较多, 成熟较晚。经纬度的变化不仅影响烟草的生育期、生长发育和农艺性状, 而且还对烟叶中的化学成分产生影响。云南烟区不同部位的烟叶香吃味与经纬度的分析表明, 纬度是影响中部烟叶香韵、口感和综合得分的主要因素; 经度对下部烟叶的香气量、浓度、灰色和综合得分以及中部烟叶的香气质、浓度、刺激性和杂气有较大影响。1. 2 地形、地势和地貌 地形、地势对土壤的空气、水分、温度、养分含量和气候条件产生影响
[2]
[1]
总氮和蛋白质含量略低, 化学成分比例相对较为协调。不同
地貌区域烟叶化学成分的表现与外观质量表现基本一致, 这可能与相应地域的气候条件有关
[5]
。
1. 3 海拔 我国优质烟叶生产基地大部分位于海拔900m 以上的地区。海拔升高导致的昼夜温差及太阳辐射量的改变也可能对生物碱合成起到一定的阻碍作用。随着海拔升高, 大田积温增加, 烟碱有所下降。研究发现, K326 烟叶还原糖含量随海拔升高而增加, 以海拔高度1100m 烟区最高, 温度过低或过高均不利于烟叶还原糖合成和积累。各海拔段烟叶化学成分指标分析, 以中海拔地区(800~1000m ) 烟叶品质最佳
[6]
。杨虹琦等研究发现, 在纬度相近, 海拔高度
不同的烟区, 烤烟中还原糖、水溶性总糖的差异均不显著, 但
[7]
高海拔产区烤烟的非还原糖含量显著高于低海拔产区。海拔高度增加, 多酚总量、绿原酸、芸香苷含量增加, 茄尼酮和其他成分的含量减少, 尼古丁、蛋白质、总氮含量降低。因此认为烤烟种植在一定海拔高度的地带, 有利于清香类物质的增加。
1. 4 土壤 一般来说, 烟草对土壤的要求以土层深厚, 土质肥美, 且温暖、疏松、排水佳良之沙质土为宜。国内许多研究认为, 我国烟区土壤有机质含量以10. 0~20. 0kg 为宜, 南方
[8]
多雨区以15. 0~30. 0g/kg 为宜。在不同土壤类型上栽培烟草, 红土比黄土好, 红黄土比黄土好, 黄土比油沙土好, 油沙土比两合土好, 两合土比黑土好。黎成厚等认为, 烟叶产量与土壤中粘粒和物理性粘粒含量均呈极显著的负相关
[10]
[9]
, 与烟草的生长发育、产
量和品质有着密切的关系。生产优质烟草的地形地貌以山
坡地、山麓和丘陵地为好, 丘陵地自然坡度15! 以下的耕地为最适烟耕地, 平地次之, 洼地最差。山坡地烟叶的烟气质量明显优于平原地区产的烟叶。董谢琼等试验证明, 在海拔1400~1800m 的平地或缓坡梯地, 丘陵坡地不大于15∀, 能生产高质量的烟叶
[4]
[3]
。郝葳等认为, 优质烟区的土壤质地应为砂壤土至中
3
壤土, 耕层土壤容重为1. 1~1. 4g/c m , 土壤总空隙度为
[11]
47. 3%~56. 9%。窦逢科认为, 在丘陵山区土壤质地虽然粘重, 但由于少氮富钾, 也能生产出色泽金黄、品质优良的烟叶。寇洪萍研究认为, 土壤p H 值对烟叶化学成分间的协调性影响很大, 总糖/蛋白质值、总糖/烟碱、总氮/烟碱在p H 值6. 5~7. 5范围值较适宜
[13]
[12]
。不同地貌区域所产烟叶的质量也
明显不同, 曹景林研究表明, 平川区烟叶颜色浅, 身份较薄,
油分少; 高山坡区烟叶颜色深, 光泽较暗; 低山或中山缓坡区烟叶颜色正常, 光泽鲜明, 身份好, 烟叶糖和烟碱含量较高,
基金项目 安徽农业大学科技创新基金(09006) 。
作者简介 武丽(1978-), 女, 安徽阜阳人, 讲师, 从事烟草品质调控技
术的研究。
收稿日期 2010 04 08
。烟叶钼、钙含量与土壤p H
值有极显著正相关关系, 烟叶粗有机物与p H 值有显著负相
关性。焦油量比同等条件下碱性土壤种植的焦油量低20%。2 生态气候条件与烟叶质量的关系2. 1 温度 烟草是喜温作物。在20~28∀范围内, 烟叶的
38卷21期 武丽等 生态气候因素对烟草质量的影响研究进展
11311
南5个植烟县的气候与其烟叶品质关系的研究表明, 5~8月份平均气温过高反而不利于糖分的积累, 但有研究指出, 温
[15]
度与烤烟还原糖的积累相关性不显著。王彪等的研究表明, 旺长期和成熟期的温度与烤烟的水溶性总糖、总植物碱、蛋白质、总氮含量的关联度很高
[16]
湿因素对烟碱的积累呈极显著的正相关关系。就降雨量而言, 旺长期(6月) 和成熟初期(7月) 的降雨量与烟碱含量的
关联度最高, 在适当范围内, 烟碱含量与降雨量呈正相关。王彪等研究认为与旺长期的降雨量有较高相关度的是还原糖、总植物碱、总氮。降雨能淋洗大量烟叶表面类脂成分。温永琴等认为, 大田期总降水量对云南烤烟的脂溶性香气物质的影响为负效应, 云南最适宜烤烟种植区的大田期旬均降水量以45~50mm 为宜。
2. 3. 2 土壤水分。土壤水分对烟叶品质的影响主要是通过对烤烟碳氮代谢过程的调控来决定的。成熟期轻度干旱时, 烟叶中大部分香气物质含量较高, 有利于烟叶香气物质的形成和转化。根系对营养元素的吸收主要是通过扩散途径, 而土壤中氮、磷、钾的扩散在很大程度上受土壤水分等因素的影响。孙梅霞研究表明, 气孔导度与土壤含水量呈极显著的正相关, 当伸根期田间持水量为61. 5%,旺长期为80. 6%,成熟期为80. 0%时, 气孔导度最大, 有利于进行光合作用, 可作为适宜的土壤水分指标
[25]
。另有研究指出, 温度影
响烟草叶面积和烟碱含量, 5c m 地温和气温升高都会导致
[17]
烟碱含量增加。烟草生产期间, 需有一定积温才能满足其生长发育的需要。在南方烟区, 大田生育期间大于10∀活动积温为2000~2800∀, 大于8∀的有效积温为1200~2000∀, 大于10∀的有效积温为1000~1800∀, 可以生产品质优良的烟叶。有研究表明, 成熟期积温与烟碱含量呈正
[18]
相关关系。2. 2 光照
2. 2. 1 光照强度。光照强度对烟草生长发育和品质形成有较大影响。据王广山等研究, 光照强度太低不能满足光合作用的需要, 形成的碳水化合物多数被呼吸消耗, 烟叶品质较差, 烟碱含量较高
[19]
。杨兴有等研究发现, 遮阴条件下烟株
[20]
。关于成熟期土壤水分研究目
[26]
干物质积累下降, 叶片组织变薄, 色素含量升高, 落黄成熟时间延长; 转化酶活性降低, 但遮阴解除后又开始升高
。在
强光照射下, 烟叶的栅栏组织和海绵组织的细胞壁均加厚, 形成 粗筋暴叶 , 烟碱含量升高。温永琴等发现, 云南烟叶在光照较强的年份石油醚提取物含量较高, 认为太阳辐射对云南烤烟多酚类致香物的质、量及脂溶性致香物的量均为正效应, 以对多酚类致香物的影响最为强烈。戴冕等认为,
[22]
光照与烟叶还原糖积累呈显著负相关关系。
2. 2. 2 光照时间。日照长短会影响烟草的发育特性, 延长光照时间可以增加叶宽, 烟叶中钾、总氮、烟碱含量随着光照时间的延长而降低, 这可能是由于干物质被稀释的缘故。谢敬明等发现, 红河烟叶的总糖含量受成熟期(8月) 日照时数的影响, 施木克值和钾的含量受旺长期到成熟期(6月下旬至8月下旬) 日照时数的影响较大; 钙含量主要受6月日照时数的影响
[23]
[11]
前还存在一定分歧。陈瑞泰研究发现, 成熟期最适宜土
[27]
壤水分含量为60%~65%,而刘贞琦则提出应为70%左
右。蔡寒玉等研究表明, 土壤含水量与烟叶产量呈二次曲线
关系, 当耗水量达到一定程度时, 产量增加缓慢, 开始出现 报酬递减 现象, 但良好的水分供应可提高水分的利用效率
[28]
。
2. 3. 3 水分胁迫。C l oug h B . F . 等研究表明, 水分胁迫会导
[31]
致烟叶品质下降。发生涝害时, 烟叶细胞间隙加大, 组织疏松, 有机物质积累减少, 叶片成熟落黄慢, 烘烤后叶片薄、颜色淡、弹性缺乏、香气不足。韩锦峰等的研究表明, 烟草在干旱胁迫下, 烟碱和总氮含量升高, 而总糖、还原糖和香气均降低, 品质下降。干旱胁迫下, 烟叶中类异戊二烯化合物变化较复杂, 其中二萜类化合物明显增加, 类胡萝卜素物质和类西柏烷类化合物含量下降, 从而影响香气质量3 结语
生产优质烟叶的地形地貌以山地、丘陵为宜。一定范围内, 海拔高度与烟叶品质呈正相关, 适宜海拔高度有利于叶片中多酚总量、绿原酸、芸香苷含量增加, 烟碱、总氮和蛋白质含量适当降低, 协调了烟叶内在成分。温度、光照、水分则是影响烟叶质量的3个主要气象因子。成熟期日均温在20~28∀范围内, 烟叶质量随着温度的升高而提高。光照主要通过影响光合作用和有机物积累, 特别是多酚类致香物的质、量及脂溶性致香物的量。光照、光照时间和光质都会直接影响到烟叶中农艺性状和化学成分的含量。水分对烟叶品质的影响主要是通过对烤烟碳氮代谢过程的调控来决定的, 水分过多或过少都对烟草品质有很大影响, 水分胁迫会影响烟碱、糖和酚类物质含量的变化, 导致烟叶品质下降。
目前, 人们对地形地貌和气象因子等自然条件的改善调控技术有限, 因此, 各植烟区在发展烤烟生产和进行烤烟区域划分时, 要因地制宜地根据当地的生态、气候条件综合考虑各项因子来进行合理区域布局, 充分发挥人的主观能动性, 充分发挥自身优势, 采取有利的措施, 趋利避害, 最大限, [29]
。
。王彪等对云南烟区的烟叶的化学成分与当
地主要气象因子的关联度分析表明, 不同的气象因子以及不
同月份的气象条件与烟叶化学成分有不同的关联度, 与旺长期和成熟期的日照时数的关联度最高的是水溶性总糖、还原糖、蛋白质。
2. 2. 3 光质。增加蓝光比例对叶片生长具有一定的抑制效应, 叶长、宽和叶面积减小, 使叶重比和干鲜比增加, 叶片加厚, 叶绿素含量增加, 硝酸还原酶活性和呼吸速率提高, 叶片总氮、蛋白质、氨基酸含量提高, 氮代谢增强, C /N降低。史宏志等研究也表明, 在复合光中增加红光比例对烟草叶面积的增加有一定的促进作用, 但叶重降低, 叶片变薄。戴冕等指出, 高密度的种植烟叶要比低密度种植的烟叶茎秆长一些, 叶子短而窄, 这可能与植株生长发育过程中所接受的光源组成有关。Seibert 等论述了短波光在较低强度下对烟草腋芽发生有促进作用, 而长波光需要在较高的光强下才能促进芽的发生。2. 3 水分
2. 3. 1 降雨量。降雨量和降雨的分布可以影响土壤的水分, [24]
11312 安徽农业科学 2010年
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[16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29]
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(2) 南昌市的酸雨是典型的硫酸型酸雨, 但近年来NO 3
-
高, 降水的冲刷导致p H 值变小, 酸雨出现率增大。
(7) 随着K 值逐渐增大, 酸雨出现率逐渐降低, 降雨p H 值逐步上升。说明当大气层结比较稳定时, 低层大气污染物难以向上扩散, 在局部形成污染物堆积, 在降水的条件下, 受冲刷作用造成降雨p H 值减小形成酸雨。不稳定气象条件有利于大气低层污染的垂直和水平方向的扩散, 可降低致酸污染物对区域的影响。
(8) 外地输送的致酸污染物必然对南昌市酸雨污染有所贡献, 但必须结合周边多个地区的监测资料与即时的大气环流情况加以分析。参考文献
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对酸雨的贡献越来越大, 逐步转向硫酸、硝酸并重型污染。
应大力发展脱硫技术, 并加强对机动车尾气排放管理。
(3) 不同等级的降水对酸雨出现率有明显的影响。中雨等级的酸雨出现率最高, 降雨p H 值随着降雨等级的提高而增大, 雨量的增大对降雨酸性有稀释作用。
(4) 南昌市1500m 上空风速对酸雨影响显著, 风速小于7m /s 时, 酸雨频率较高, p H 值也低, 酸雨污染严重。主要原因是风速越大, 单位时间内污染物被输送得越远, 污染物的浓度降低, 反映了高空风对污染物水平输送也同样具有稀释和冲淡的作用。
(5) 1500m 高空风向在N 方向上的酸雨出现频率最大, 其次为NE 、E 方向; NE 方向上的p H 平均值最小, N 方向上其次, 这是由于城北工业区相对集中了造纸、电力、化工、纺织等能耗大户, 属南昌市主要工业污染源集中地, 而城东工业区以轻工业为主, 排放污染物总量占南昌市工业区污染物排放量的第2位。说明南昌市周边的工业区对南昌市酸雨的产生有明显作用。
(6) 逆温强度较强时, 局地的大气污染物难以通过水平和垂直方向进行扩散, 加上南昌市大气中酸性物质的浓度较
安徽农业科学, Jou r n al ofAnhu iAgr. i Sc. i 2010, 38(21):11310-11312责任编辑 王淼 责任校对 卢瑶
生态气候因素对烟草质量的影响研究进展
武丽, 王涛, 刘志, 舒雅娟, 汪梅芝, 杨帆, 王林虹, 金燕蓉, 涂腾
(安徽农业大学农学院, 安徽合肥230036)
摘要 生态、气候因素是影响烟草生长的重要因子。分别从经纬度、地势、海拔、土壤、温度、光照和水分等方面对烟草生长和质量的影响进行了综述, 并简要探讨了合理利用生态气候条件进行优质烤烟生产的技术。关键词 生态; 气候; 烟草; 质量
中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010) 21-11310-03
Research Adva nce on the E ffects of Eco cli m ati c Factors on Tobacco Quality WU L i et al (Coll ege ofA grono my , AnhuiA gricult ura lUni versity , H ef e, i Anhui 230036) Abstract The ecolog i cal and c lm i ati c fact ors are the ma i n i nfl uenci ng fact ors of the tobacco grow t h . The effect s of l ong it ude and latitude , ter ra i n , el eva ti on , so i , l te mpera t ure , li gh, t water and factors on the growth and qua lit y of tobacco were revie wed . The techni ques of produci ng h i gh quali ty fl ue cured tobacco by usi ng t he eco clm i atic conditi ons reasonab l y w ere bri e fl y di scussed . Key words Eco l ogy ; C lm i ate ; Tobacco ; Q uality
烟草是一种特殊的经济作物, 每年为国家创造大量财政收入, 同时也受到对人体健康影响的客观限制, 因此, 国家提倡 合理规划种植区域, 质量、产量双并重 的战略规划。烟叶质量的优劣直接影响卷烟加工企业的生存和发展, 对整个烟草行业都具有重要的意义。烟叶质量的形成是烟草品种基因型和生态环境因素等综合作用的结果, 而作为外因的生态、气候因素具有重要的雕凿作用。为此, 笔者综述了前人有关生态条件、气候因素对烟叶质量形成的研究进展, 以期为提高我国各生态类型烟叶的质量提供理论指导。1 地形地貌条件与烟叶质量的关系
1. 1 经、纬度 烟草有广泛的生长适应性, 虽从60! N 到45! S 的广阔范围里都有烟草的种植, 但烟草对经纬度条件的变化十分敏感, 经纬度的差异直接影响着烟草种植季节的温度变化和烟草的生育天数。一般纬度较高, 烟草生长季节的温度较低, 生育天数较多, 成熟较晚。经纬度的变化不仅影响烟草的生育期、生长发育和农艺性状, 而且还对烟叶中的化学成分产生影响。云南烟区不同部位的烟叶香吃味与经纬度的分析表明, 纬度是影响中部烟叶香韵、口感和综合得分的主要因素; 经度对下部烟叶的香气量、浓度、灰色和综合得分以及中部烟叶的香气质、浓度、刺激性和杂气有较大影响。1. 2 地形、地势和地貌 地形、地势对土壤的空气、水分、温度、养分含量和气候条件产生影响
[2]
[1]
总氮和蛋白质含量略低, 化学成分比例相对较为协调。不同
地貌区域烟叶化学成分的表现与外观质量表现基本一致, 这可能与相应地域的气候条件有关
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。
1. 3 海拔 我国优质烟叶生产基地大部分位于海拔900m 以上的地区。海拔升高导致的昼夜温差及太阳辐射量的改变也可能对生物碱合成起到一定的阻碍作用。随着海拔升高, 大田积温增加, 烟碱有所下降。研究发现, K326 烟叶还原糖含量随海拔升高而增加, 以海拔高度1100m 烟区最高, 温度过低或过高均不利于烟叶还原糖合成和积累。各海拔段烟叶化学成分指标分析, 以中海拔地区(800~1000m ) 烟叶品质最佳
[6]
。杨虹琦等研究发现, 在纬度相近, 海拔高度
不同的烟区, 烤烟中还原糖、水溶性总糖的差异均不显著, 但
[7]
高海拔产区烤烟的非还原糖含量显著高于低海拔产区。海拔高度增加, 多酚总量、绿原酸、芸香苷含量增加, 茄尼酮和其他成分的含量减少, 尼古丁、蛋白质、总氮含量降低。因此认为烤烟种植在一定海拔高度的地带, 有利于清香类物质的增加。
1. 4 土壤 一般来说, 烟草对土壤的要求以土层深厚, 土质肥美, 且温暖、疏松、排水佳良之沙质土为宜。国内许多研究认为, 我国烟区土壤有机质含量以10. 0~20. 0kg 为宜, 南方
[8]
多雨区以15. 0~30. 0g/kg 为宜。在不同土壤类型上栽培烟草, 红土比黄土好, 红黄土比黄土好, 黄土比油沙土好, 油沙土比两合土好, 两合土比黑土好。黎成厚等认为, 烟叶产量与土壤中粘粒和物理性粘粒含量均呈极显著的负相关
[10]
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, 与烟草的生长发育、产
量和品质有着密切的关系。生产优质烟草的地形地貌以山
坡地、山麓和丘陵地为好, 丘陵地自然坡度15! 以下的耕地为最适烟耕地, 平地次之, 洼地最差。山坡地烟叶的烟气质量明显优于平原地区产的烟叶。董谢琼等试验证明, 在海拔1400~1800m 的平地或缓坡梯地, 丘陵坡地不大于15∀, 能生产高质量的烟叶
[4]
[3]
。郝葳等认为, 优质烟区的土壤质地应为砂壤土至中
3
壤土, 耕层土壤容重为1. 1~1. 4g/c m , 土壤总空隙度为
[11]
47. 3%~56. 9%。窦逢科认为, 在丘陵山区土壤质地虽然粘重, 但由于少氮富钾, 也能生产出色泽金黄、品质优良的烟叶。寇洪萍研究认为, 土壤p H 值对烟叶化学成分间的协调性影响很大, 总糖/蛋白质值、总糖/烟碱、总氮/烟碱在p H 值6. 5~7. 5范围值较适宜
[13]
[12]
。不同地貌区域所产烟叶的质量也
明显不同, 曹景林研究表明, 平川区烟叶颜色浅, 身份较薄,
油分少; 高山坡区烟叶颜色深, 光泽较暗; 低山或中山缓坡区烟叶颜色正常, 光泽鲜明, 身份好, 烟叶糖和烟碱含量较高,
基金项目 安徽农业大学科技创新基金(09006) 。
作者简介 武丽(1978-), 女, 安徽阜阳人, 讲师, 从事烟草品质调控技
术的研究。
收稿日期 2010 04 08
。烟叶钼、钙含量与土壤p H
值有极显著正相关关系, 烟叶粗有机物与p H 值有显著负相
关性。焦油量比同等条件下碱性土壤种植的焦油量低20%。2 生态气候条件与烟叶质量的关系2. 1 温度 烟草是喜温作物。在20~28∀范围内, 烟叶的
38卷21期 武丽等 生态气候因素对烟草质量的影响研究进展
11311
南5个植烟县的气候与其烟叶品质关系的研究表明, 5~8月份平均气温过高反而不利于糖分的积累, 但有研究指出, 温
[15]
度与烤烟还原糖的积累相关性不显著。王彪等的研究表明, 旺长期和成熟期的温度与烤烟的水溶性总糖、总植物碱、蛋白质、总氮含量的关联度很高
[16]
湿因素对烟碱的积累呈极显著的正相关关系。就降雨量而言, 旺长期(6月) 和成熟初期(7月) 的降雨量与烟碱含量的
关联度最高, 在适当范围内, 烟碱含量与降雨量呈正相关。王彪等研究认为与旺长期的降雨量有较高相关度的是还原糖、总植物碱、总氮。降雨能淋洗大量烟叶表面类脂成分。温永琴等认为, 大田期总降水量对云南烤烟的脂溶性香气物质的影响为负效应, 云南最适宜烤烟种植区的大田期旬均降水量以45~50mm 为宜。
2. 3. 2 土壤水分。土壤水分对烟叶品质的影响主要是通过对烤烟碳氮代谢过程的调控来决定的。成熟期轻度干旱时, 烟叶中大部分香气物质含量较高, 有利于烟叶香气物质的形成和转化。根系对营养元素的吸收主要是通过扩散途径, 而土壤中氮、磷、钾的扩散在很大程度上受土壤水分等因素的影响。孙梅霞研究表明, 气孔导度与土壤含水量呈极显著的正相关, 当伸根期田间持水量为61. 5%,旺长期为80. 6%,成熟期为80. 0%时, 气孔导度最大, 有利于进行光合作用, 可作为适宜的土壤水分指标
[25]
。另有研究指出, 温度影
响烟草叶面积和烟碱含量, 5c m 地温和气温升高都会导致
[17]
烟碱含量增加。烟草生产期间, 需有一定积温才能满足其生长发育的需要。在南方烟区, 大田生育期间大于10∀活动积温为2000~2800∀, 大于8∀的有效积温为1200~2000∀, 大于10∀的有效积温为1000~1800∀, 可以生产品质优良的烟叶。有研究表明, 成熟期积温与烟碱含量呈正
[18]
相关关系。2. 2 光照
2. 2. 1 光照强度。光照强度对烟草生长发育和品质形成有较大影响。据王广山等研究, 光照强度太低不能满足光合作用的需要, 形成的碳水化合物多数被呼吸消耗, 烟叶品质较差, 烟碱含量较高
[19]
。杨兴有等研究发现, 遮阴条件下烟株
[20]
。关于成熟期土壤水分研究目
[26]
干物质积累下降, 叶片组织变薄, 色素含量升高, 落黄成熟时间延长; 转化酶活性降低, 但遮阴解除后又开始升高
。在
强光照射下, 烟叶的栅栏组织和海绵组织的细胞壁均加厚, 形成 粗筋暴叶 , 烟碱含量升高。温永琴等发现, 云南烟叶在光照较强的年份石油醚提取物含量较高, 认为太阳辐射对云南烤烟多酚类致香物的质、量及脂溶性致香物的量均为正效应, 以对多酚类致香物的影响最为强烈。戴冕等认为,
[22]
光照与烟叶还原糖积累呈显著负相关关系。
2. 2. 2 光照时间。日照长短会影响烟草的发育特性, 延长光照时间可以增加叶宽, 烟叶中钾、总氮、烟碱含量随着光照时间的延长而降低, 这可能是由于干物质被稀释的缘故。谢敬明等发现, 红河烟叶的总糖含量受成熟期(8月) 日照时数的影响, 施木克值和钾的含量受旺长期到成熟期(6月下旬至8月下旬) 日照时数的影响较大; 钙含量主要受6月日照时数的影响
[23]
[11]
前还存在一定分歧。陈瑞泰研究发现, 成熟期最适宜土
[27]
壤水分含量为60%~65%,而刘贞琦则提出应为70%左
右。蔡寒玉等研究表明, 土壤含水量与烟叶产量呈二次曲线
关系, 当耗水量达到一定程度时, 产量增加缓慢, 开始出现 报酬递减 现象, 但良好的水分供应可提高水分的利用效率
[28]
。
2. 3. 3 水分胁迫。C l oug h B . F . 等研究表明, 水分胁迫会导
[31]
致烟叶品质下降。发生涝害时, 烟叶细胞间隙加大, 组织疏松, 有机物质积累减少, 叶片成熟落黄慢, 烘烤后叶片薄、颜色淡、弹性缺乏、香气不足。韩锦峰等的研究表明, 烟草在干旱胁迫下, 烟碱和总氮含量升高, 而总糖、还原糖和香气均降低, 品质下降。干旱胁迫下, 烟叶中类异戊二烯化合物变化较复杂, 其中二萜类化合物明显增加, 类胡萝卜素物质和类西柏烷类化合物含量下降, 从而影响香气质量3 结语
生产优质烟叶的地形地貌以山地、丘陵为宜。一定范围内, 海拔高度与烟叶品质呈正相关, 适宜海拔高度有利于叶片中多酚总量、绿原酸、芸香苷含量增加, 烟碱、总氮和蛋白质含量适当降低, 协调了烟叶内在成分。温度、光照、水分则是影响烟叶质量的3个主要气象因子。成熟期日均温在20~28∀范围内, 烟叶质量随着温度的升高而提高。光照主要通过影响光合作用和有机物积累, 特别是多酚类致香物的质、量及脂溶性致香物的量。光照、光照时间和光质都会直接影响到烟叶中农艺性状和化学成分的含量。水分对烟叶品质的影响主要是通过对烤烟碳氮代谢过程的调控来决定的, 水分过多或过少都对烟草品质有很大影响, 水分胁迫会影响烟碱、糖和酚类物质含量的变化, 导致烟叶品质下降。
目前, 人们对地形地貌和气象因子等自然条件的改善调控技术有限, 因此, 各植烟区在发展烤烟生产和进行烤烟区域划分时, 要因地制宜地根据当地的生态、气候条件综合考虑各项因子来进行合理区域布局, 充分发挥人的主观能动性, 充分发挥自身优势, 采取有利的措施, 趋利避害, 最大限, [29]
。
。王彪等对云南烟区的烟叶的化学成分与当
地主要气象因子的关联度分析表明, 不同的气象因子以及不
同月份的气象条件与烟叶化学成分有不同的关联度, 与旺长期和成熟期的日照时数的关联度最高的是水溶性总糖、还原糖、蛋白质。
2. 2. 3 光质。增加蓝光比例对叶片生长具有一定的抑制效应, 叶长、宽和叶面积减小, 使叶重比和干鲜比增加, 叶片加厚, 叶绿素含量增加, 硝酸还原酶活性和呼吸速率提高, 叶片总氮、蛋白质、氨基酸含量提高, 氮代谢增强, C /N降低。史宏志等研究也表明, 在复合光中增加红光比例对烟草叶面积的增加有一定的促进作用, 但叶重降低, 叶片变薄。戴冕等指出, 高密度的种植烟叶要比低密度种植的烟叶茎秆长一些, 叶子短而窄, 这可能与植株生长发育过程中所接受的光源组成有关。Seibert 等论述了短波光在较低强度下对烟草腋芽发生有促进作用, 而长波光需要在较高的光强下才能促进芽的发生。2. 3 水分
2. 3. 1 降雨量。降雨量和降雨的分布可以影响土壤的水分, [24]
11312 安徽农业科学 2010年
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(2) 南昌市的酸雨是典型的硫酸型酸雨, 但近年来NO 3
-
高, 降水的冲刷导致p H 值变小, 酸雨出现率增大。
(7) 随着K 值逐渐增大, 酸雨出现率逐渐降低, 降雨p H 值逐步上升。说明当大气层结比较稳定时, 低层大气污染物难以向上扩散, 在局部形成污染物堆积, 在降水的条件下, 受冲刷作用造成降雨p H 值减小形成酸雨。不稳定气象条件有利于大气低层污染的垂直和水平方向的扩散, 可降低致酸污染物对区域的影响。
(8) 外地输送的致酸污染物必然对南昌市酸雨污染有所贡献, 但必须结合周边多个地区的监测资料与即时的大气环流情况加以分析。参考文献
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对酸雨的贡献越来越大, 逐步转向硫酸、硝酸并重型污染。
应大力发展脱硫技术, 并加强对机动车尾气排放管理。
(3) 不同等级的降水对酸雨出现率有明显的影响。中雨等级的酸雨出现率最高, 降雨p H 值随着降雨等级的提高而增大, 雨量的增大对降雨酸性有稀释作用。
(4) 南昌市1500m 上空风速对酸雨影响显著, 风速小于7m /s 时, 酸雨频率较高, p H 值也低, 酸雨污染严重。主要原因是风速越大, 单位时间内污染物被输送得越远, 污染物的浓度降低, 反映了高空风对污染物水平输送也同样具有稀释和冲淡的作用。
(5) 1500m 高空风向在N 方向上的酸雨出现频率最大, 其次为NE 、E 方向; NE 方向上的p H 平均值最小, N 方向上其次, 这是由于城北工业区相对集中了造纸、电力、化工、纺织等能耗大户, 属南昌市主要工业污染源集中地, 而城东工业区以轻工业为主, 排放污染物总量占南昌市工业区污染物排放量的第2位。说明南昌市周边的工业区对南昌市酸雨的产生有明显作用。
(6) 逆温强度较强时, 局地的大气污染物难以通过水平和垂直方向进行扩散, 加上南昌市大气中酸性物质的浓度较