全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿猿卷 第 员圆期摇 摇 圆园员猿年 远月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
森林低温霜冻灾害干扰研究综述 李秀芬袁朱教君袁王庆礼袁等 渊猿缘远猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
碱蓬属植物耐盐机理研究进展 张爱琴袁庞秋颖袁阎秀峰 渊猿缘苑缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
中国东部暖温带刺槐花期空间格局的模拟与预测 徐摇 琳袁陈效逑袁杜摇 星 渊猿缘愿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
长白山林线树种岳桦幼树叶功能型性状随海拔梯度的变化 胡启鹏袁郭志华袁孙玲玲袁等 渊猿缘怨源冤噎噎噎噎噎噎
油松天然次生林居群遗传多样性及与产地地理气候因子的关联分析 李摇 明袁王树香袁高宝嘉 渊猿远园圆冤噎噎噎
施氮对木荷 猿 个种源幼苗根系发育和氮磷效率的影响 张摇 蕊袁王摇 艺袁金国庆袁等 渊猿远员员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
围封对内蒙古大针茅草地土壤碳矿化及其激发效应的影响 王若梦袁董宽虎袁何念鹏袁等 渊猿远圆圆冤噎噎噎噎噎噎
干热河谷主要造林树种气体交换特性的坡位效应 段爱国袁张建国袁何彩云袁等 渊猿远猿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
生物降解对黑碳及土壤上苯酚脱附行为的影响 黄杰勋袁莫建民袁李非里袁等 渊猿远猿怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
猿 个树种对不同程度土壤干旱的生理生化响应 吴摇 芹袁张光灿袁裴摇 斌袁等 渊猿远源愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
冬小麦节水栽培群体野穗叶比冶及其与产量和水分利用的关系 张永平袁张英华袁黄摇 琴袁等 渊猿远缘苑冤噎噎噎噎
不同秧苗素质和移栽密度条件下臭氧胁迫对水稻光合作用尧物质生产和产量的影响
彭摇 斌袁李潘林袁周摇 楠袁等 渊猿远远愿冤
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根域限制下水氮供应对膜下滴灌棉花叶片光合生理特性的影响 陶先萍袁罗宏海袁张亚黎袁等 渊猿远苑远冤噎噎噎噎
光照和生长阶段对菖蒲根系泌氧的影响 王文林袁王国祥袁万寅婧袁等 渊猿远愿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
植物病原菌拮抗性野生艾蒿内生菌的分离尧筛选和鉴定 徐亚军袁赵龙飞袁陈摇 普袁等 渊猿远怨苑冤噎噎噎噎噎噎噎
不同生物型棉蚜对夏寄主葫芦科作物的选择 肖云丽袁印象初袁刘同先 渊猿苑园远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
性别和温度对中华秋沙鸭越冬行为的影响 曾宾宾袁邵明勤袁赖宏清袁等 渊猿苑员圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
基于干扰的汪清林区森林生态系统健康评价 袁摇 菲袁张星耀袁梁摇 军 渊猿苑圆圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
洞庭湖森林生态系统空间结构均质性评价 李建军袁刘摇 帅袁张会儒袁等 渊猿苑猿圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
川西米亚罗林区不同海拔岷江冷杉生长对气候变化的响应 徐摇 宁袁王晓春袁张远东袁等 渊猿苑源圆冤噎噎噎噎噎噎
圆园园员要圆园员园 年内蒙古植被净初级生产力的时空格局及其与气候的关系
穆少杰袁李建龙袁周摇 伟袁等 渊猿苑缘圆冤
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地形因子对盐城滨海湿地景观分布与演变的影响 侯明行袁刘红玉袁张华兵袁等 渊猿苑远缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
毛乌素沙地南缘植被景观格局演变与空间分布特征 周淑琴袁荆耀栋袁张青峰袁等 渊猿苑苑源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
贵州白鹇湖沉积物中孢粉记录的 缘援 缘 噪葬月援 孕援以来的气候变化 杜荣荣袁陈敬安袁曾摇 艳袁等 渊猿苑愿猿冤噎噎噎噎
典型河谷型城市春季温湿场特征及其生态环境效应 李国栋袁张俊华袁王乃昂袁等 渊猿苑怨圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
秦岭南北近地面水汽时空变化特征 蒋摇 冲袁王摇 飞袁喻小勇袁等 渊猿愿园缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
露天矿区景观生态风险空间分异 吴健生袁乔摇 娜袁彭摇 建袁等 渊猿愿员远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 匀燥造凿则蚤凿早藻和 悦悦粤分析的中国生态地理分区的比较 孔摇 艳袁江摇 洪袁张秀英袁等 渊猿愿圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
中国农业生态效率评价方法与实证要要要基于非期望产出的 杂月酝模型分析 潘摇 丹袁 应瑞瑶 渊猿愿猿苑冤噎噎噎噎
舟山市东极大黄鱼养殖系统能值评估 宋摇 科袁赵摇 晟袁蔡慧文袁等 渊猿愿源远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
不同基因型玉米间混作优势带型配置 赵亚丽袁康摇 杰袁刘天学袁等 渊猿愿缘缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响 陈摇 伟袁熊摇 晶袁陈摇 懿袁等 渊猿愿远缘冤噎噎噎噎噎
城乡与社会生态
成都市沙河主要绿化树种固碳释氧和降温增湿效益 张艳丽袁 费世民袁李智勇袁等 渊猿愿苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿圆远鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿猿鄢圆园员猿鄄园远
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 长白山南坡的岳桦林要要要长白山岳桦林位于海拔约 员苑园园要圆园园园皂之间的山坡遥 这种阔叶林分布在针叶林带的上
面袁成为山地森林的上缘种类袁在世界山地森林中实属罕见遥 岳桦能够顽强地抗御长白山潮湿尧寒冷尧强风等恶劣气
候因素袁在严酷的环境条件下形成纯林袁是与其独特的生长发育机理密切相关的遥 岳桦的枝干颇具韧性袁在迎风处袁
由于风吹雪压袁树干成片地向背风侧倾斜袁这种特性使它能不畏风雪袁顽强生存遥 随着海拔的升高袁岳桦林也逐渐矮
化袁这是岳桦林保护自身生存袁适应大自然的结果遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援 糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援 糟燥皂
第 33 卷第 12 期
2013 年 6 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 12
Jun. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家烟草专卖局科技重大专项(Ts鄄02鄄20110015);贵州省烟草专卖局科技重大专项(2007鄄04)
收稿日期:2012鄄04鄄03; 摇 摇 修订日期:2013鄄03鄄04
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: izy@ gz鄄tobacco. gov. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201204030465
陈伟,熊晶,陈懿,潘文杰,李智勇.气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响.生态学报,2013,33(12):3865鄄3877.
Chen W, Xiong J, Chen Y, Pan W J, Li Z Y. Effects of climate and soil on the carotenoid and cuticular extract content of cured tobacco leaves. Acta
Ecologica Sinica,2013,33(12):3865鄄3877.
气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和
表面提取物含量的影响
陈摇 伟1,熊摇 晶2,陈摇 懿1,潘文杰1,李智勇3,*
(1. 贵州省烟草科学研究院,贵阳摇 550081; 2. 贵州省威宁县烟草分公司,威宁摇 553100;
3. 贵州省烟草公司,贵阳摇 550003)
摘要:选择贵州生态条件差异较大的威宁县、开阳县和天柱县进行客土田间小区试验,以云烟 85 为材料,探讨气候与土壤对烤
后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响。 结果表明:类胡萝卜素和表面提取物含量受生态条件的影响较大,地域性差异显
著,打破犁底层耕作方式无明显作用。 类胡萝卜素含量有随海拔高度增加而升高的趋势,但海拔高度的影响存在阈值效应;清
香型烟叶的表面提取物含量明显高于中间香型。 不同生态因子的影响程度明显不同,气候是关键生态影响因子。 类胡萝卜素
含量气候间的变异度是土壤的 2—3倍,气候对 茁鄄胡萝卜素与叶黄素含量变异的贡献率分别为 74%和 64% ,土壤贡献率分别为
9%和 12% 。 影响较大的前 3 个气候因子为大田生长前期的累积日照时数和累积降水量、成熟期的相对湿度,前 3 个土壤因子
为有效钾、pH值和有效磷。 表面提取物含量气候间的变异度是土壤的 3—4倍,气候对腺毛分泌物与烷烃类蜡质含量变异的贡
献率分别为 61%和 63% ,土壤贡献率分别为 13%和 7% 。 影响腺毛分泌物含量的前 3 个气候因子为大田生长前期的平均气
温、成熟期的相对湿度和逸10益积温,前 3 个土壤因子为有效钾、有效铜含量和 pH值。 烷烃类蜡质含量的前 3 个气候影响因子
为大田生长前期的累积降水量和平均气温、成熟期的平均气温,前 3 个土壤因子为有效锰、有效磷含量和阳离子交换量。 土壤
因子对烤后烟叶类胡萝卜素含量部位特征的影响较气候因子突出,气候因子对表面提取物含量部位特征的影响较土壤因子
明显。
关键词:气候;土壤;烤后烟叶;类胡萝卜素;表面提取物
Effects of climate and soil on the carotenoid and cuticular extract content of cured
tobacco leaves
CHEN Wei1, XIONG Jing2, CHEN Yi1, PAN Wenjie1, LI Zhiyong3,*
1 Guizhou Tobacco Institution, Guiyang 550081, China
2 Guizhou Wieining Municipal Tobacco Company, Weining 553100, China
3 Guizhou Tobacco Company,Guiyang 550003,China
Abstract: A field plot experiment with the soils from Weining, Kaiyang and Tianzhu in Guizhou, where are strikingly
different ecological regions. The effects of soil and climate on the carotenoid and cuticular extract content of cured tobacco
leaves were studied by using flue鄄cured variety of Yunyan 85 as the test material. Results showed ecological conditions had
notable effects on the carotenoid and cuticular extract content of cured tobacco leaves. The geographic difference of the
carotenoid and cuticular extract content was significant, but the tillage method of breaking down plowpan had no obvious
effect. The carotenoid content showed the tendency of increase with the elevation increasing, besides, the altitude忆 s
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threshold effect existed. The cuticular extract content of the clear flavour tobacco was higher than that of the moderate aroma
tobacco. The influence degree of different ecological factors on the carotenoid and cuticular extract content of cured tobacco
leaves was distinctly different. Climate was the key ecological element which affecting the carotenoid and cuticular extract
content. The variability of carotenoid content among climate factors was 2—3 times higher than the variability among soil
factors. The contributing rate of climate to the variation of 茁鄄carotene and lutein content was 74% and 64% respectively.
The contributing rate of soil to the variation of 茁鄄carotene and lutein content was respectively 9% and 12% . The amount of
sunshine hours and cumulative rainfall at the earlier growing stage in field, and the daily mean relative humidity at maturing
stage were the top three climate factors affecting the carotenoid content of cured tobacco leaves. The available potassium,
pH and available phosphorus were the top three soil factors affecting the carotenoid content. The variability of the cuticular
extract content among climate factors was 3—4 times higher than the variability among soil factors. The contributing rate of
climate to the variation of trichome secretion and alkane waxiness content was 61% and 63% respectively. The contributing
rate of soil to the variation of trichome secretion and alkane waxiness content was respectively 13% and 7% . The average
temperature at the earlier growing stage in field, the relative humidity and逸10益 accumulated temperature at maturing stage
were the top three climate factors affecting the trichome secretion content of cured tobacco leaves. The available potassium,
available cuprum and pH were the top three soil factors affecting the trichome secretion content. The cumulative rainfall and
average temperature at the earlier growing stage in field, the average temperature at maturing stage were the top three
climate factors affecting the alkane waxiness content of cured tobacco leaves. The available manganese, available
phosphorus and cation exchange capacity were the top three soil factors affecting the alkane waxiness content. The effect of
soil factors on the stalk position character of the carotenoid content was more remakable than the effect of climate factors.
However, the effect of climate factors on the stalk position character of the alkane waxiness content was more obviously than
the effect of soil factors.
Key Words: soil; climate; cured tobacco leaves; carotenoid; cuticular extract
类胡萝卜素是影响烟叶品质和香气风格的主要成分之一,其相关降解产物与烟叶的香气质和香气量密切
相关[1]。 烟草叶面分泌物约占鲜叶重的 0. 5%—10% ,是烟草香味和香气组分的重要前体物[2鄄3]。 烤烟类胡
萝卜素和表面提取物含量不仅受制于种质遗传组成的影响,而且与生态条件和栽培措施有着十分密切的联系
异[4]。 对烟叶类胡萝卜素和表面提取物的研究在国内外烟草行业一直是一个热点。 近年来,科技工作者就
综合生态因素对烤烟类胡萝卜素及表面提取物的影响进行了研究[5鄄10],但这些研究偏重于不同生态区域的本
身差异。 气候和土壤是主要的生态因素,二者的影响程度(贡献率)不同,有关气候和土壤对烤烟类胡萝卜素
及表面提取物的影响强弱,以及哪些是主导影响因子等研究尚未见报道。 茁鄄胡萝卜素和叶黄素是烤后烟叶中
类胡萝卜素的主要成分[11],烤烟表面提取物主要成分是腺毛分泌物和烷烃类[12鄄13]。 本研究将贵州省不同烟
叶典型产区(生态条件差异较大)的土壤进行交换,进行本土和异地客土田间小区试验,细分气候与土壤对烤
后烟叶类胡萝卜素及表面提取物含量的影响效应,探讨关键生态影响因子,为揭示烤烟香气风格的形成机理
奠定理论基础,进而研究彰显当地生态特色,弥补当地生态不足的最佳栽培技术,为构建不同质量风格特色烟
叶生产的核心技术提供实践依据和理论支撑。
1摇 材料与方法
1. 1摇 参试地点及其气候条件
试验于 2009—2010 年在贵州开阳、威宁和天柱 3 县进行。 威宁试地位于 N 27毅06忆40. 8义,E103毅48忆57. 3义,
海拔 2111m。 开阳试地位于 E107毅06忆40. 8义,N26毅52忆24. 8义,海拔 1130m。 天柱试地位于 N 26毅57忆25. 2忆,E 109毅
15忆50. 2忆,海拔 640m。 气象数据来源于贵州省气象局,以 3 个试验点所在县的气象台数据为准。 烤烟大田生
长前期的气象要素值统计时段为移栽当天至采收第 1 炕,成熟期的气象要素值统计时段为第 1 次采收至采收
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结束。 试验点的气候状况如表 1。
表 1摇 试验点不同生长期的主要气象数据
Table 1摇 Main meteorological data at different growth stages at three sites
气象因子
Climate factor
大田生长前期
Earlier growing stage in field
开阳 天柱 威宁
成熟期
Maturing stage
开阳 天柱 威宁
日平均气温 Daily mean temperature / 益 19. 1 23. 6 15. 9 21. 7 26. 2 16. 5
逸10益积温逸10益 accumulated temperature / 益 1162. 3 1156. 7 941. 6 1379. 8 1687. 4 1289. 9
累积日照时数 The amount of sunlight hours / h 219. 7 176. 6 270. 2 358. 1 363. 4 261. 3
累积降水量 Cumulative rainfall / mm 395. 4 338. 7 329. 6 282. 8 291. 5 379. 8
日均相对湿度 Daily mean relative humidity / % 86. 4 82. 7 84. 9 84. 3 83. 6 85. 2
1. 2摇 试验设计
2009 年开阳设处理 1:天柱土壤,耕作层与犁底层挖出后分层填入(打破犁底层);处理 2:威宁土壤,打破
犁底层;处理 3:开阳土壤,犁底层与下层土壤直接相连(未打破犁底层);处理 4:开阳土壤,打破犁底层。 天
柱和威宁设处理 1:开阳土壤,打破犁底层;处理 2:当地土壤,打破犁底层;处理 3:当地土壤,未打破犁底层。
2010 年威宁试点增加天柱土壤(打破犁底层)处理,天柱试点增加威宁土壤(打破犁底层)处理。 3 次重复,随
机区组排列。 移栽前分别在开阳、威宁和天柱 3 个试验点取供试土壤 0—20cm样品 3 个送贵州省农学科学研
究院测定土壤理化性。 供试土壤基本理化性状见表 2。
表 2摇 供试土壤基本理化性状
Table 2摇 The basic physiochemical property of tested soils
土壤
Soil
水解氮
Avail. N
/ (mg / kg)
有效磷
Avail. P
/ (mg / kg)
有效钾
Avail. K
/ (mg / kg)
pH
有效硼
Avail. B
/ (mg / kg)
有效铜
Avail. Cu
/ (mg / kg)
有效锰
Avail. Mn
/ (mg / kg)
有效铁
Avail. Fe
/ (mg / kg)
有效硫
Avail. S
/ (mg / kg)
阳离子交换量
Cation exchange
capacity
/ (cmol / kg)
开阳土 183. 08 36. 58 148. 77 6. 07 0. 36 1. 87 76. 13 22. 53 97. 06 28. 40
威宁土 134. 15 12. 72 168. 89 5. 87 0. 17 1. 29 35. 41 9. 25 30. 42 10. 08
天柱土 142. 86 3. 22 94. 05 5. 75 0. 29 1. 53 51. 53 13. 25 73. 94 12. 23
1. 3摇 供试品种及试验过程
供试品种为云烟 85。 各试点选取代表当地典型生态特性、肥力中等、均匀一致、上一年无种植烤烟和蔬
菜历史、没有烟草根茎性病害史的地块。 要求光照充分,坡度 3毅—5毅,四周有保护烟地。 移栽前 15d,试验地
按方案要求开挖深 0. 4m,宽 3. 0m,长 5. 2m的试验池(小区),0—20cm耕作层和 20—40cm犁底层分开,分别
装袋运往其它试验点。 试验池间隔 0. 5m,重复间沟宽 0. 8m。 试验池四周用较厚的塑料膜隔开,按处理要求
分层填土,池口高于地面。 移栽前一周顺坡起垄,垄高 25cm,垄距 1m,垄长 5. 2m,单一处理共 3 行且两侧再
起保护垄两行。 当地最佳移栽期移栽,株距 0. 52m,每小区种烟 30 株,亩施纯氮 6kg。 50%烟株达盛花期一次
性打顶,有效留叶 20 片 /株。 其它田间管理按当地优质烟叶标准化生产管理进行。 每小区选择取 20 株长势
均匀一致、无病虫害发生的烟株,挂牌标记下部叶(从下向上第 4 位叶)、中部叶(第 10 位)和上部叶(第 16
位)。 分小区单独采收标记烟叶,独立绑杆,统一烘烤,烤后烟叶用于类胡萝卜素和表面提取物含量测定。
1. 4摇 类胡萝卜素含量测定
称取约 0. 5g烟叶样品,加入 90%丙酮鄄水溶液 30mL,超声萃取 30min,过滤,烟叶固体用萃取液洗涤 3 次,
定容至 50mL容量瓶中,摇匀,静置后过 0. 45滋m滤膜转移到色谱瓶中进行液相色谱测定。
Agilent1100 色谱仪配备二极管阵列检测器;色谱柱 Zorbax SB鄄C18 (150伊4. 6mm,5. 0滋m,Agilent 公司),
柱温为 25益;流动相 A为乙腈;二氯甲烷=4颐1(体积分数);流动相 B 为水。 梯度洗脱条件:0min 0% B; 5min
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5%B; 10min 0%B。 流速为 1. 0mL / min,进样量为 20. 0滋L;检测波长:450nm。 茁鄄胡萝卜素、叶黄素(Fluka 公
司,Switzerland,纯度大于 97% );HPLC级的二氯甲烷、乙腈(TEDIA,USA);丙酮为分析纯;水为二次亚沸石英
蒸馏水。
1. 5摇 表面提取物含量测定
称取烟叶样品 10 g,先后在装有 200 mL二氯甲烷的 3 个烧杯中浸洗。 在第 1 只烧杯中浸洗 4 次,每浸一
次在溶剂中停留,待二氯甲烷稍挥发,再在第 2、3 只烧杯中重复浸洗,每次浸洗时叶片倒顺序提取(即上次最
后提取的叶片首先被浸洗)。 3 次提取完成后,将含有叶面提取物的溶剂过滤到平底烧瓶内(滤纸内放无水硫
酸钠 50 g),过滤漏斗、烧杯和滤纸均用二氯甲烷冲 3 次以上。 然后将浸提液转移至旋转蒸发仪中,在 40 益下
浓缩,最后移入琥珀色瓶中,定容至 10 mL,置于 0 益左右暗处备测。
称取 0. 336 g芳樟醇于 500 mL容量瓶中用异丙醇定容,转移到试剂瓶中,贴上标签,作为内标。 移取烟
叶腺毛分泌物提取浓缩物 2 mL,加入 1 mL 内标,再浓缩至 1 mL,进行 GC 或 GC / MS 分析。 气相色谱条件:
TRACE GC气相色谱仪(Finnigan 公司);色谱柱为 DB鄄5 30m伊0. 25mmid伊0. 25滋mdf. ;初温 100 益,恒温 2 min
后以 4 益 / min升至 180 益,保持 30 min以 8 益 / min升至 280 益,保持 25 min;进样口 250 益,FID 280 益;He2
为载气,流速为 1. 5 mL / min;分流流量 60 mL / min;进样量 2. 0 滋L。 质谱条件:TurboMass 色质联用仪(PE 公
司);色谱柱为 DB鄄5 30m伊0. 25mmid伊0. 25滋mdf. ;载气 He;流速为 1. 5 mL / min;传输线温度 250 益,离子源温
度 170 益;EI能量 70 eV,扫描范围 35—450 uam,其余色谱条件同 GC。
1. 6摇 数据处理
采用 Microsoft Excel 软件和 DPS数据处理系统进行统计分析,同时引入偏 Eta 平方值[14-15],并转换为百
分率,来比较气候和土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量变异的贡献率大小。 灰色关联分析按照灰
色系统理论[16]进行。
2摇 结果与分析
2. 1摇 不同气候与土壤条件下种植的烤后烟叶类胡萝卜素含量差异分析
类胡萝卜素是烟叶的重要致香前体物,主要由 茁鄄胡萝卜素、叶黄素、新黄质和紫黄质组成[17],其中 茁鄄胡
萝卜素含量最高,叶黄素次之,紫黄质最少[18]。 本文研究了不同气候和土壤对 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量的影
响,以为揭示烤烟香气风格的形成机理奠定基础。
2. 1. 1摇 同一土壤在不同气候下种植的烤后烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量差异分析
表 3 为开阳、威宁和天柱 3 种土壤在不同气候下种植的烤后烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量。 可以看出,
开阳土壤在本地、威宁和天柱气候下,茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量均为下部叶>中部叶>上部叶;当地气候下种
植的烤后烟叶平均 茁鄄胡萝卜素含量和叶黄素含量与威宁气候间无统计学差异,显著高于天柱气候,分别为其
1. 82 和 2. 04 倍。 威宁土壤在本地、开阳和天柱气候下,茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量均为下部叶>上部叶>中部
叶;当地气候下种植的烟叶平均 茁鄄胡萝卜素含量和叶黄素含量与开阳气候间差异未达显著水平,显著高于天
柱气候,分别为其 1. 38 和 1. 23 倍。 天柱土壤在本地、开阳和威宁气候下,茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量都是上部
叶>下部叶>中部叶;平均 茁鄄胡萝卜素含量和叶黄素含量 3 种气候间差异显著,当地气候最低,开阳气候最高,
开阳气候下的平均 茁鄄胡萝卜素含量和叶黄素含量分别是天柱的 3. 0 倍和 3. 88 倍。 由此可见,同一土壤在不
同气候条件下种植烟叶的 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量存在显著差异,但其部位特征表现一致。
2. 1. 2摇 同一气候条件下不同土壤种植的烤后烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量差异分析
由表 3 可知,开阳气候条件下,3 种植烟土壤烤后烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量的部位间差异各不相同,
威宁土壤下部叶最高,中部叶最低;天柱土壤上部叶最高,中部叶最低;开阳土壤下部叶最高,上部叶最低。 从
3 部位平均值来看,开阳和威宁土壤种植烟叶的 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量无统计学差异,显著低于天柱土壤;
天柱土所产烟叶的平均 茁鄄胡萝卜素含量分别是开阳土和威宁土的 1. 48 和 1. 57 倍,平均叶黄素含量分别是开
阳土和威宁土的 1. 99 和 1. 85 倍。 威宁气候条件下,开阳土壤种植烟叶的 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量为下部叶
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>中部叶>上部叶,威宁土壤为下部叶>上部叶>中部叶,天柱土壤为上部叶>下部叶>中部叶;平均 茁鄄胡萝卜素
含量和叶黄素含量 3 种土壤间无显著差异。 天柱气候条件下,开阳土壤种植烟叶的 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含
量为下部叶>中部叶>上部叶,天柱土壤与之相反,威宁土壤为下部叶>上部叶>中部叶;平均 茁鄄胡萝卜素含量
和叶黄素含量 3 种土壤间无统计学差异。 上述说明,相同气候条件下不同土壤种植烟叶的 茁鄄胡萝卜素和叶
黄素含量差异不显著,其部位特征也明显不同。
表 3摇 不同气候与土壤条件下种植的烤后烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量
Table 3摇 The 茁鄄carotene and lutein content of cured tobacco leaves from different soils under different climates
土壤
Soil
气候
Climate
茁鄄胡萝卜素 茁鄄carotene / (滋g / g)
上部叶
Upper
leaf
中部叶
Middle
leaf
下部叶
Lower
leaf
平均
Mean
叶黄素 Lutein / (滋g / g)
上部叶
Upper
leaf
中部叶
Middle
leaf
下部叶
Lower
leaf
平均
Mean
开阳土 开阳 62. 5 67. 4 69. 9 66. 6 b 119. 2 128. 8 148. 5 132. 2bc
威宁 56. 5 62. 3 67. 9 62. 2bc 77. 1 81. 3 129. 7 96. 0 b
天柱 34. 2 36. 5 39. 2 36. 6d 54. 7 68. 7 71. 0 64. 8 d
威宁土 开阳 64. 1 51. 8 72. 5 62. 8 bc 127. 5 123. 4 175. 5 142. 1b
威宁 68. 6 56. 1 77. 3 67. 3 b 115. 9 96. 6 155. 3 122. 6 bc
天柱 46. 7 41. 7 57. 6 48. 7d 103. 7 67. 4 127. 5 99. 5d
天柱土 开阳 112. 0 78. 4 106. 1 98. 8 a 267. 9 259. 4 261. 5 262. 9 a
天柱 43. 7 33. 2 21. 7 32. 9d 81. 7 55. 9 65. 9 67. 8 d
威宁 74. 7 46. 8 68. 3 63. 6bc 150. 6 70. 7 114. 9 112. 1bc
摇 摇 表中标以不同字母者表示在 0. 05 水平上差异显著
2. 2摇 不同气候与土壤条件下种植的烤后烟叶表面提取物含量差异分析
腺毛分泌物及烷烃类蜡质是烟叶表面提取物中的最主要成分。 本文分析了不同气候与土壤对烤后烟叶
腺毛分泌物及烷烃类蜡质的影响,对了解不同烟区烤烟香型差异有重要的现实意义。
表 4摇 不同气候与土壤条件下种植的烤后烟叶腺毛分泌物和烷烃类蜡质含量
Table 4摇 The trichome secretions and alkane waxiness content of cured tobacco leaves from different soils under different climates
土壤
Soil
气候
Climate
腺毛分泌物 Trichome secretions / (滋g / g)
上部叶
Upper
leaf
中部叶
Middle
leaf
下部叶
Lower
leaf
平均
Mean
烷烃类蜡质 Alkane waxiness / (滋g / g)
上部叶
Upper
leaf
中部叶
Middle
leaf
下部叶
Lower
leaf
平均
Mean
开阳土 开阳 96. 71 93. 82 62. 56 84. 4de 133. 57 87. 55 102. 79 108. 0c
威宁 233. 25 396. 58 134. 09 254. 6bc 332. 05 420. 43 270. 45 341. 0a
天柱 663. 3 431. 5 342. 37 479. 1a 354. 95 208. 17 277. 47 280. 2b
威宁土 开阳 96. 28 84. 52 34. 97 71. 9e 207. 08 69. 75 73. 37 116. 7c
威宁 181. 19 268. 36 75. 4 175. 0cd 276. 42 350. 2 247. 85 291. 5ab
天柱 479. 91 341. 66 198. 39 340. 0b 380. 02 240. 72 306. 26 309. 0b
天柱土 开阳 149. 0 138. 34 71. 47 119. 6de 282. 26 143. 55 159. 15 195. 0bc
威宁 158. 56 253. 59 74. 74 162. 3cd 276. 05 447. 97 125. 01 283. 0a
天柱 603. 57 557. 3 249. 8 470. 2a 334. 87 128. 46 190. 69 218. 0a
摇 摇 表中标以不同字母者表示在 0. 05 水平上差异显著
2. 2. 1摇 同一土壤在不同气候下种植的烤后烟叶腺毛分泌物和烷烃类蜡质含量差异分析
表 4 为开阳、威宁和天柱 3 种土壤在不同气候下种植的烤后烟叶腺毛分泌物和烷烃类蜡质含量。 可以看
出,开阳土壤在本地和天柱气候下,威宁土壤在开阳和天柱气候下,天柱土壤在本地和开阳气候下,烤后烟叶
腺毛分泌物含量均随部位升高而增加,烷烃类蜡质含量为上部叶>下部叶>中部叶。 3 种土壤在威宁气候下烤
后烟叶腺毛分泌物和烷烃类蜡质含量都表现为中部叶>上部叶>下部叶。 开阳土壤的烤后烟叶平均腺毛分泌
物和烷烃类蜡质含量 3 种气候间的差异均达显著水平,当地气候均最低;腺毛分泌物含量天柱气候最高,烷烃
9683摇 12 期 摇 摇 摇 陈伟摇 等:气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响 摇
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类蜡质含量威宁气候最高,分别为当地气候的 5. 68 倍和 3. 16 倍。 威宁土壤的烤后烟叶平均腺毛分泌物含量
在 3 种气候间的差异显著,天柱气候最高,为最低者开阳气候的 4. 73 倍;当地气候下的烤后烟叶平均烷烃类
蜡质含量与天柱气候间差异未达显著水平,显著高于天柱气候,分别为其 2. 50 和 2. 65 倍。 天柱土壤的烤后
烟叶平均腺毛分泌物含量 3 种气候间存在显著差异,当地气候下最高,为最低者开阳气候的 3. 93 倍;威宁气
候下的平均烷烃类蜡质含量显著高于开阳气候,为其 1. 44 倍。 由上得出,同一土壤在不同气候条件下种植的
烟叶腺毛分泌物和烷烃类蜡质含量差异显著,部位间的变化也有所不同。
2. 2. 2摇 同一气候条件下不同土壤种植的烤后烟叶腺毛分泌物和烷烃类蜡质含量差异分析
如表 4 所示,开阳和天柱气候下 3 种土壤种植的烤后烟叶腺毛分泌物含量均随部位升高而增加,烷烃类
蜡质含量均为上部叶>下部叶>中部叶。 威宁气候下 3 种土壤种植的烤后烟叶腺毛分泌物和烷烃类蜡质含量
都表现为中部叶>上部叶>下部叶。 开阳和威宁气候下的烤后烟叶平均腺毛分泌物和烷烃类蜡质含量 3 种土
壤间均无统计学差异。 天柱气候下,本地与开阳土壤种植的烤后烟叶平均腺毛分泌物含量基本相当,显著高
于威宁土壤,分别为其 1. 41 倍和 1. 38 倍;威宁和开阳土壤种植的烤后烟叶平均烷烃类蜡质含量差异未达显
著水平,显著高于当地土壤,分别为其 1. 42 倍和 1. 28 倍。 综上而言,相同气候条件下,不同土壤种植的烤后
烟叶腺毛分泌物和烷烃类蜡质含量无统计学差异,其部位特征完全相同。
2. 3摇 土壤与气候对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响程度比较
不同植烟土壤和气候条件下,烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的变异分析(表 5)表明,茁鄄胡萝卜
素与叶黄素含量气候间的变异系数分别为 32. 2%和 43. 1% ,土壤间的变异系数分别为 11. 0%和 22. 6% 。
茁鄄胡萝卜素含量气候间的变异度是土壤间的近 3 倍,叶黄素含量气候间的变异度是土壤间的近 2 倍。 腺毛分
泌物与烷烃类蜡质含量气候间的变异系数分别为 54. 70%和 36. 52% ,土壤间的变异系数分别为 16. 60%和
9郾 35% 。 腺毛分泌物与烷烃类蜡质含量气候间的变异度分别为土壤间的 3. 3 倍和 3. 9 倍。 按照变异系数的
划分等级:变异系数<10%为弱变异性,变异系数为 10% —100%为中等变异性,变异系数>100% 为强变异
性[19]。 说明烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的变异都属中等强度,它们受气候因素的影响相对较大。
表 5摇 不同气候和土壤条件下烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的变异分析
Table 5摇 Variation analysis on the carotenoid and cuticular extract content of cured tobacco leaves under different soils and climates
成分
Component
变异来源
Source of variation
平方和
Sum of squares F P
偏 Eta2值
Partial Eta
squared
CV
/ %
类胡萝卜素 茁鄄胡萝卜素 气候 Climate 711. 90 29. 51 0. 0001 0. 74 32. 20
Carotenoids 茁鄄carotene 土壤 Soil 83. 23 4. 13 0. 0615 0. 09 11. 00
气候伊土壤 Climate伊soil 130. 82 7. 42 0. 0110 0. 14
叶黄素 Lutein 气候 Climate 534. 60 79. 24 0. 0001 0. 64 43. 10
土壤 Soil 96. 40 24. 58 0. 0001 0. 12 22. 60
气候伊土壤 Climate伊soil 165. 80 42. 87 0. 0001 0. 20
表面提取物 腺毛分泌物 气候 Climate 537699. 90 40. 25 0. 0001 0. 61 54. 70
Cuticular extractions Trichome secretions 土壤 Soil 105135. 80 4. 36 0. 0579 0. 13 16. 60
气候伊土壤 Climate伊soil 139528. 50 10. 62 0. 0308 0. 17
烷烃类蜡质 气候 Climate 164763. 20 29. 16 0. 0001 0. 63 36. 52
Alkane waxiness 土壤 Soil 18471. 78 3. 27 0. 0645 0. 07 9. 35
气候伊土壤 Climate伊soil 31923. 16 5. 82 0. 0413 0. 12
摇 摇 气候伊土壤表示气候与土壤互作
将气候和土壤作双因素方差分析,茁鄄胡萝卜素、叶黄素、腺毛分泌物与烷烃类蜡质含量气候间的差异均极
显著,气候和土壤互作的差异显著,土壤间的差异不显著。 气候、土壤及其互作对 茁鄄胡萝卜素含量变异的贡
献率分别为 74% 、9%和 14% ,对叶黄素含量变异的贡献率分别为 64% 、12%和 20% ,对腺毛分泌物含量变异
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的贡献率分别为 61% 、13%和 17% ,对烷烃类蜡质含量变异的贡献率分别为 63% 、7%和 12% 。 初步判断气
候对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响最大,气候与土壤互作其次,最后为土壤的影响。
2. 4摇 烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量与气候及土壤因子的灰色关联分析
烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量与主要土壤因子及气候因子的灰色关联分析(表 6—表 9) 表明,
不同土壤和气候因子与二者的关联度和关联序明显不同。 与 茁鄄胡萝卜素含量关联度较大的前 10 个生态因
子依次为大田生长前期的累积日照时数、土壤有效钾含量、成熟期的相对湿度、大田生长前期的累积降水量、
土壤 pH值、土壤有效磷含量、大田生长前期的相对湿度、成熟期的平均气温、成熟期的累积降水量、大田生长
前期的平均气温,气候因子占 7 个,土壤因子占 3 个。 与叶黄素含量关联度较大的前 10 个生态因子依次为大
田生长前期的累积降水量和累积日照时数、成熟期的相对湿度、大田生长前期的相对湿度、土壤有效钾含量、
成熟期的平均气温、土壤 pH值、大田生长前期的平均气温、土壤有效磷含量、成熟期的累积日照时数,气候因
子占 7 个,土壤因子占 3 个。 与腺毛分泌物含量关联度较大的前 10 个生态因子依次为大田生长前期的平均
气温、成熟期的相对湿度、成熟期逸10益积温、大田生长前期的相对湿度、成熟期的平均气温、成熟期的累积日
照时数、土壤 pH值、大田生长前期的累积日照时数、土壤有效铜含量、大田生长前期逸10益积温。 气候因子
占 8 个,土壤因子占 2 个。 与烷烃类蜡质含量关联度较大的前 10 个生态因子依次为大田生长前期的累积降
水量和平均气温、成熟期的平均气温、土壤有效锰含量、土壤阳离子交换量、大田生长前期逸10益积温、成熟期
逸10益积温、土壤有效磷含量、大田生长前期的相对湿度、土壤有效钾含量,气候因子占 6 个,土壤因子占
4 个。
关联度大,说明因素变化的势态接近,相互关系密切;反之,相互关系疏远[20]。 综合分析,气候因子与类
胡萝卜素和表面提取物含量的关系明显较土壤因子密切,与前面双因素方差分析结果一致。 影响 茁鄄胡萝卜
素和叶黄素含量的前 3 个气象因子为大田生长前期的累积日照时数和累积降水量、成熟期的相对湿度,前 3
个土壤因子为有效钾、有效磷含量和 pH值。 影响腺毛分泌物含量的前 3 个气象因子为大田生长前期的平均
气温、成熟期的相对湿度和逸10益积温,前 3 个土壤因子为有效钾、有效铜含量和 pH 值。 影响烷烃类蜡质含
量的前 3 个气象因子为大田生长前期的累积降水量和平均气温、成熟期的平均气温,前 3 个土壤因子为有效
锰、有效磷含量和阳离子交换量。
2. 5摇 不同土壤耕作方式对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响
2. 5. 1摇 不同土壤耕作方式对烤后烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量的影响
在开阳、天柱和威宁对当地植烟土壤进行了打破犁底层与未打破犁底层的两种耕作方式的比较研究(表
10)。 不同烟区土壤的耕作方式对三部位烤后烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量的影响存在多种变化。 开阳土
壤打破犁底层对中部烟叶的 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量影响较大,打破犁底层处理较未打破犁底层分别降低
了 15. 5滋g / g和 20. 2滋g / g,下部和上部叶耕作方式间差异较小。 威宁土壤打破犁底层对下部叶的 茁鄄胡萝卜素
和叶黄素含量影响较大,打破犁底层处理较未打破犁底层分别降低了 25. 1滋g / g 和 27. 3滋g / g,上部和中部叶
耕作方式间差异不明显。 天柱土壤打破犁底层对中部烟叶的 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量影响较明显,打破犁
底层处理较未打破犁底层分别增加了 8. 6滋g / g 和 20. 1滋g / g,下部和上部叶耕作方式间相差不大。 从 3 个部
位烤后烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量平均值来看,3 种植烟土壤未打破犁底层与打破犁底层间均无显著差
异,耕作方式间的差异远小于生态区间的差异。 低海拔的天柱最低,中海拔的开阳与高海拔的威宁之间差异
不显著。
2. 5. 2摇 不同土壤耕作方式对烤后烟叶腺毛分泌物与烷烃类蜡质含量的影响
表 11表明,不同烟区土壤的耕作方式对 3个部位烤后烟叶腺毛分泌物与烷烃类蜡质含量的影响明显不同。
开阳土壤打破犁底层对中部烟叶腺毛分泌物与烷烃类蜡质含量影响较大,打破犁底层较未打破犁底层分别提高
36. 54滋g / g和 21. 04滋g / g,下部和上部叶耕作方式间差异较小。 威宁土壤打破犁底层对下部叶的腺毛分泌
物与烷烃类蜡质含量影响较大,打破犁底层较未打破犁底层分别增加23. 39滋g / g和89. 21滋g / g,上部和中部
1783摇 12 期 摇 摇 摇 陈伟摇 等:气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响 摇
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3783摇 12 期 摇 摇 摇 陈伟摇 等:气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响 摇
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表 10摇 不同耕作方式下烤后烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量
Table 10摇 The 茁鄄carotene and lutein content of the cured tobacco leaves under different tillage methods
土壤
Soil
耕作方式
Tillage methods
茁鄄胡萝卜素
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上部叶
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中部叶
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上部叶
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开阳土 打破犁底层Breaking plough pans 62. 5 67. 4 69. 9 66. 6a 119. 2 128. 8 148. 5 132. 2a
未打破犁底层
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威宁土 打破犁底层Breaking plough pans 68. 6 56. 1 77. 3 67. 5 a 115. 9 96. 6 155. 3 122. 6 a
未打破犁底层
No breaking plough pans 63. 4 53. 9 102. 4 73. 2 a 100. 4 90. 2 192. 6 127. 7 a
天柱土 打破犁底层Breaking plough pans 43. 7 33. 2 21. 7 32. 9b 65. 9 81. 7 55. 9 67. 8b
未打破犁底层
No breaking plough pans 47. 9 24. 6 26. 2 32. 9b 70. 5 61. 6 66. 5 66. 2 b
摇 摇 表中标以不同字母者表示在 0. 05 水平上差异显著
表 11摇 不同耕作方式下烤后烟叶腺毛分泌物与烷烃类蜡质含量
Table 11摇 The trichome secretions and alkane waxiness content of the cured tobacco leaves under different tillage methods
土壤
Soil
耕作方式
Tillage methods
腺毛分泌物
Trichome secretion / (滋g / g)
上部叶
Upper
leaf
中部叶
Middle
leaf
下部叶
Lower
leaf
平均
Mean
烷烃类蜡质
Alkane waxiness / (滋g / g)
上部叶
Upper
leaf
中部叶
Middle
leaf
下部叶
Lower
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平均
Mean
开阳土 打破犁底层Breaking plough pans 98. 54 130. 36 60. 45 96. 45b 113. 51 108. 58 101. 7 107. 93b
未打破犁底层
No breaking plough pans 96. 71 93. 82 62. 56 84. 36b 133. 57 87. 55 102. 79 107. 97b
威宁土 打破犁底层Breaking plough pans 194. 84 276. 84 98. 79 190. 16b 346. 02 128. 16 365. 63 279. 94a
未打破犁底层
No breaking plough pans 181. 19 268. 36 75. 40 174. 98b 350. 20 247. 85 276. 42 291. 49a
天柱土 打破犁底层Breaking plough pans 640. 85 344. 88 520. 66 502. 13a 469. 49 312. 42 301. 94 361. 28a
未打破犁底层
No breaking plough pans 603. 57 309. 80 557. 30 490. 22a 434. 87 288. 46 290. 69 338. 01a
摇 摇 表中标以不同字母者表示在 0. 05 水平上差异显著
叶耕作方式间差异不明显。 天柱土壤打破犁底层对中部叶腺毛分泌物与烷烃类蜡质含量影响较明显,打破犁
底层较未打破犁底层分别增加 35. 08滋g / g和 23. 04滋g / g,下部和上部叶耕作方式间相差不大。 从烤后烟叶腺
毛分泌物与烷烃类蜡质含量 3 个部位平均值来看,3 种植烟土壤未打破犁底层与打破犁底层间的差异不显
著,耕作方式间的差异远小于生态区之间的差异。 低海拔天柱的腺毛分泌物与烷烃类蜡质含量均最高,中海
拔的开阳与高海拔的威宁间差异未达显著水平。 烷烃类蜡质含量中间香型的开阳最低,清香型的威宁和天柱
间无统计学差异。
3摇 讨论
类胡萝卜素是烟叶中的重要香气前体物,在烟叶成熟、调制、醇化和燃烧过程中可降解转化形成多种体现
烟草特征香味的物质[ 21鄄22]。 如叶黄素发生双键断裂可生成 3鄄羟基鄄琢鄄紫罗兰酮,进一步转化形成巨豆三烯
酮[ 23],茁鄄胡萝卜素在脂氧合酶作用下可形成 茁鄄紫罗兰酮和二氢猕猴桃内酯等[24 ]。 烟草叶面分泌物在烘烤
调制过程中除少部分降解转化或挥发损失外,大部分仍留存于叶面或渗透到叶表皮下细胞间隙,形成烟叶油
4783 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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分和其它致香物质[1]。 冀浩等[25]研究认为,烟叶表面提取物缺失对评吸质量产生负面影响,香气质量下降。
因此,通过适宜的调控技术,烟叶生长和成熟期间促进类胡萝卜素的合成积累,烘烤过程中使其适当降解,有
利于改善烟叶香气品质;提升烤后烟叶表面提取物含量,有助于丰富芳香类型。
烤后烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量地域性差异明显,在原地土壤和气候因素的综合作用下,中海拔开阳
烟区最高,高海拔威宁烟区稍低,二者间差异较小;低海拔天柱烟区显著低于开阳和威宁。 说明在低纬度高海
拔地区,类胡萝卜素容易积累,与韩锦峰等[26]研究结果相吻合。 类胡萝卜素是保护叶绿素免受强光破坏的色
素类物质[27],高海拔烟区紫外线强度强,可能诱使烟叶类胡萝卜素合成关键酶基因表达增强,合成更多类胡
萝卜素以减轻高光强对叶绿素的破坏程度[ 28]。 烤烟生长后期多雨寡照和相对较低的气温导致类胡萝卜素
分解代谢减缓[ 29],增加了其积累量。 但海拔高度对烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量的影响存在阈值现象,表
现为高海拔威宁烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量却低于中海拔开阳烟区,有待于进一步研究分析。 清香型烤
烟类胡萝卜素含量显著高于中间香型烤烟[ 30],低海拔天柱烟叶 茁鄄胡萝卜素和叶黄素含量不高,其独特清香
型风格的形成可能与各种类胡萝卜素降解产物的协调性有关。 天柱和威宁烤后烟叶的表面提取物含量明显
高于开阳,说明清香型烟叶的表面提取物含量高于中间香型,周冀衡等[ 31]的研究也证明了这一点,较高的腺
毛分泌物与烷烃类蜡质含量可能是形成清香型烟叶风格特色的主要因素之一。
不同生态因子对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响程度明显不同,类胡萝卜素含量气候间的
变异度是土壤的 2—3倍,表面提取物含量气候间的变异度是土壤的 3—4倍。 气候的贡献矢量远大于土壤,
气候、土壤及其互作对 茁鄄胡萝卜素含量变异的贡献率分别为 74% 、9%和 14% ,对叶黄素含量变异的贡献率分
别为 64% 、12%和 20% ,对腺毛分泌物含量变异的贡献率分别为 61% 、13%和 17% ,对烷烃类蜡质含量变异
的贡献率分别为 63% 、7%和 12% 。 说明气候因素是影响烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的关键生态
因子,土壤的影响主要是通过与气候互作起作用。 类胡萝卜素和表面提取物含量作为烟叶重要的致香前体物
质, 对烟叶的品质和风格具有重要影响。 因此,在特色优质烟叶的区域定位时,应重点考虑气候因素。 烤烟
生产中,充分认识到气候条件的重要性,与品种和栽培调制等有效结合起来,共同发挥生态优势,更加突出烟
叶品质和香气风格,充分彰显质量特色。
灰色关联分析表明,与类胡萝卜素和表面提取物含量关联度较大的前 10 个生态因子中,气候因子占 6—
8个,土壤因子为 2—4个,进一步证实气候因子与烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的关系较土壤因子
密切。 影响类胡萝卜素含量的前 3 个气候因子为大田生长前期的累积日照时数和累积降水量、成熟期的相对
湿度;生长前期气候因子主要影响类胡萝卜素合成关键酶基因的表达,后期气候因子主要影响类胡萝卜素的
分解代谢。 前 3 个土壤因子为有效钾、有效磷含量和 pH值,邓小华等[32]研究结果一致。 腺毛分泌物含量的
前 3 个气象影响因子为大田生长前期的平均气温、成熟期的相对湿度和逸10益积温。 崔红等[33]认为河南和
云南烟区叶龄 60d的中部叶面腺毛中基因的表达差异与河南烟区 7 月中上旬高热少雨,云南烟区此时的相对
低温多雨气候特征有关,从分子水平证实了上述结果。 烷烃类蜡质含量的前 3 个气象影响因子为大田生长前
期的累积降水量和平均气温、成熟期的平均气温。 一次暴雨、急雨可冲掉烟叶表面物质 20%以上,降低叶片
表面分泌物的含量[34],推测降水量的多少与保持叶面烷烃类蜡质有一定关系。 腺毛分泌物含量的前 3 个土
壤影响因子为有效钾、有效铜含量和 pH值,烷烃类蜡质含量的前 3 个土壤影响因子为有效锰、有效磷含量和
阳离子交换量。 选择有效钾和有效锰含量高的土壤,有利于增加烟叶表面分泌物的含量,改善烤烟香味品质。
不同气候相同土壤所产烟叶的类胡萝卜素含量的部位特征完全相同,相同气候不同土壤所产烟叶的类胡
萝卜素含量的部位特征差异较大,说明土壤因子对烟叶类胡萝卜素含量部位特征的影响效果较气候因子突
出,这与土壤因子对烤烟的营养供给、碳氮代谢和烟叶成熟度产生直接影响有一定关系。 同一土壤在不同气
候条件下种植烟叶的表面提取物含量在部位间的变化各异,相同气候条件下不同土壤种植的烤后烟叶表面提
取物含量部位特征完全相同,说明气候因子对烟叶表面提取物含量部位特征的影响较土壤因子明显。 究其原
因主要是烟草叶面分泌物生物合成和分泌过程所需的前体物质和能源,部分或全部由自身的光合作用提供,
5783摇 12 期 摇 摇 摇 陈伟摇 等:气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响 摇
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气候因子对光合作用有着更直接的影响。 烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的部位效应是生态条件、遗传因
素和栽培技术共同作用的结果,部位间差异的详细机制有待于进一步研究。 不同耕作方式对烤后烟叶类胡萝
卜素和表面提取物含量无明显影响,耕作方式间的差异远小于生态区间的差异。 说明生态环境对烟叶类胡萝
卜素和表面提取物含量的主导性,在特色烟叶香气风格的形成机理研究中,应重视生态基础研究。
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《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是由中国科学技术协会主管,中国生态学学会、中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊,创刊于 1981 年,报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果。 坚持“百花齐放,百家
争鸣冶的方针,依靠和团结广大生态学科研工作者,探索生态学奥秘,为生态学基础理论研究搭建交流平台,
促进生态学研究深入发展,为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务、为国民经济建设和发展服务。
《生态学报》主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果。 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方法、新技术介绍;新书评价和
学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,300 页,国内定价 90 元 /册,全年定价 2160 元。
国内邮发代号:82鄄7,国外邮发代号:M670
标准刊号:ISSN 1000鄄0933摇 摇 CN 11鄄2031 / Q
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馆等订阅。
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本期责任副主编摇 吴文良摇 摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 33 卷摇 第 12 期摇 (2013 年 6 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 33摇 No郾 12 (June, 2013)
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