全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2008, 34(5): 914−918 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

基金项目: 烟草行业栽培重点实验室基金项目(TCKL06003); 河南省烟草专卖局重点科技攻关项目(HYKJ200610)
作者简介: 李东亮(1973−), 男, 山西平遥人, 在读博士生, 主要从事烟草质量评价研究。
*
通讯作者(Corresponding author): 许自成(1964–), 男, 河南汝南人, 博士, 教授, 研究方向为烟草品质生态、烟草营养与烟叶质量评
价。Tel: 0371-63555487, Fax: 0371-63558121; E-mail: zcxu@sohu.com
Received(收稿日期): 2007-05-21; Accepted(接受日期): 2007-10-21.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2008.00914
烤烟不同部位烟叶主要化学成分与叶长的关系
李东亮 1 张水成 2 许自成 1,*
(1河南农业大学农学院, 河南郑州 450002; 2黄淮学院农林科学系, 河南驻马店 463000)
摘 要: 采集我国南方烟区 166份烤烟品种 K326不同部位叶样品, 研究烤烟主要化学成分与叶片长度的关系。结果
表明: 烟碱、总氮、还原糖、钾、氯、氮碱比、糖碱比、钾氯比、叶长在样品间存在广泛的变异; 氯含量和钾氯比在
部位间差异不显著, 叶长、烟碱含量、氮碱比和糖碱比在部位间差异显著; 总氮、还原糖含量在中部、下部叶间差异
未达到显著水平, 但二者均与上部叶差异显著; 上部、中部叶的钾含量差异不显著, 但二者均与下部叶差异显著; 在
一定范围内, 烤烟上部叶烟碱、总氮和钾含量随叶长的增加而增加, 氮碱比随叶长的增加而降低; 中部叶烟碱、还原
糖、钾含量和钾氯比随叶长的增加而增加, 氯含量和氮碱比随叶长的增加而降低; 下部叶还原糖含量、糖碱比和钾氯
比随叶长的增加而增加, 烟碱、总氮和氯含量随叶长的增加而下降。叶长 63.0 cm对上部叶的烟碱、总氮含量和糖碱
比与下部叶的钾、氯含量均是一个较为敏感的长度。
关键词: 烤烟; 叶位; 化学成分; 叶长; 关系分析
Relationship between Main Chemical Components in Leaf and Leaf
Length in Different Positions in Tobacco (Nicotiana tabacum L.)
LI Dong-Liang1, ZHANG Shui-Cheng2, and XU Zi-Cheng1,*
(1 Agronomy College, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan; 2 Department of Agriculture and Forestry Science, Huanghuai Col-
lege, Zhumadian 463000, Henan, China)
Abstract: It is important for cigarette industry to get flue-cured tobacco leaves with accordant quality between agronomic char-
acters and chemical components. Agronomic characters, however, are often inconsistent with chemical components, and this
problem brings the difficulty of blending and decreases the benefits of cigarette industry. The purpose of this paper was to study
the correlation between agronomic characters and chemical components and to provide theory basis for tobacco grading. By ap-
plying methods of descriptive statistics, ANOVA, multiple comparisons and degree distribution, 166 leaf samples of different
positions including three grades of B2F, C3F, and X2F from K326, a flue-cured tobacco cultivar widely planted in main tobacco
areas in southern China, were selected as materials to study the relationship between chemical components and leaf length. The
results indicated that there existed extensive variation among samples for chemical components and leaf length. The differences were
not significant for chlorine content and ratio of potassium to chlorine (K2O/Cl−), and were significant for leaf length, nicotine content,
ratio of total nitrogen to nicotine (TN/nicotine) and ratio of reducing sugar to nicotine (RS/nicotine) among positions of flue-cured
tobacco leaves. For total nitrogen and reducing sugar (RS) contents, cutters and lower leaf did not show significant difference, but
both had significant difference with these in upper leaf. Similarly, for potassium (K2O) content, these were non-significant difference
in cutters and upper leaf, but significant difference in lower leaf. In the given range, the contents of nicotine, TN and K2O increased
with the increase of leaf length of upper leaf; however, TN/nicotine decreased with the increase of leaf length of upper leaf. The
nicotine, RS, K2O contents, and K2O/ Cl− content increased with the increase of leaf length of cutters; Cl− content and T
N/nicotine decreased with the increase of leaf length of cutters. The RS content, RS/nicotine, and K2O/ Cl− increased with the in-
crease of leaf length of lower leaf; nicotine, TN and Cl− content decreased with the increase of leaf length of lower leaf. More than
63.0 cm was a sensitive leaf length for nicotine, TN contents and RS/nicotine of upper leaf and K2O and Cl− content of lower leaf.
Keywords: Tobacco (Nicotiana tabacum L.) leaf; Stalk positions; Chemical components; Leaf length; Relationship analysis
第 5期 李东亮等: 烤烟不同部位烟叶主要化学成分与叶长的关系 915


烟叶采购主要依据色泽、成熟度和部位等外观质量
指标 , 但还必须考虑烟叶的可用性和主要化学成分的含
量 , 以保证产品配方的精确性并使其具有较好的吸食品
质[1]。烤烟烟叶长度是反映叶片大小和营养水平高低的重
要指标 , 它的变化与烟叶内在化学成分的变化具有较高
的相关性[2-3]。有关烤烟不同叶位化学成分变化规律的研
究已有不少报道 [4-10], 叶长与化学成分的关系也有研
究 [11], 但对烤烟不同叶位化学成分与叶长关系的系统研
究较少。本试验旨在研究烤烟外观质量与内在质量的相关
性 , 为烤烟分级和收购以及解决烤烟外观质量与内在质
量的统一性提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2003 年在我国南方烟区采取定等级方法对主产烟区
的主栽品种 K326 取样 166 份, 包括中部叶 C3F (中橘三)
54份, 上部叶 B2F(上橘二) 56份, 下部叶 X2F(下橘二) 56
份。样品等级由专职评级人员按照 GB 2635-1992《烤烟》
标准评定, 等级合格率达到 85%以上。每个样品取 3.0 kg,
用于各项指标测定。
1.2 分析方法
参考王瑞新的方法测定烟碱、总氮、还原糖、钾和
氯含量[12]; 参考 GB 2635-1992《烤烟》测定烟叶叶长。
采用 SPSS[13]和 DPS[14]软件统计分析数据。
2 结果与分析
2.1 烤烟不同部位主要化学成分与叶长的数量特征
由表 1可以看出, 烟碱、总氮、还原糖、钾、氯、氮
碱比、糖碱比、钾氯比、叶长在样品间存在广泛的变异。
在上部叶中, 叶长的变异系数最小, 仅为 8.0%, 说明叶长

表 1 烤烟主要化学成分与叶长的统计分析
Table 1 Statistical parameters of main chemical components in leaf and leaf length in flue-cured tobacco
部位
Position
指标名称
Index
样本数
No. of samples
变幅
Range
平均值
Mean
标准偏差
SD
峰度系数
Kurtosis
偏度系数
Skewness
叶长 Leaf length(cm) 56 49.50–72.60 60.02 4.81 0.42 0.61
烟碱 Nicotine(%) 56 2.06–5.18 3.77 0.75 　0.19 −0.39
总氮 TN(%) 56 1.23–2.25 1.77 0.26 −0.74 −0.05
还原糖 RS(%) 56 14.66–28.52 23.19 3.24 −0.07 −0.92
钾 K2O(%) 56 0.61–3.58 2.05 0.63 −0.79 0.06
氯 Cl–(%) 56 0.05–1.73 0.34 0.35 12.59 3.39
氮碱比 TN/nicotine 56 0.35–0.99 0.49 0.11 6.35 2.01
糖碱比 RS/nicotine 56 2.83–12.33 6.52 2.03 0.74 0.81
上部叶
Upper leaf
钾氯比 K2O/Cl– 56 0.58–53.67 12.57 10.84 4.31 2.02


叶长 Leaf length(cm) 54 54.40–76.70 62.38 4.69 0.85 0.80
烟碱 Nicotine(%) 54 1.46–5.11 2.82 0.73 0.51 0.43
总氮 TN(%) 54 1.20–2.16 1.56 0.19 0.39 0.40
还原糖 RS(%) 54 18.91–35.56 25.21 2.60 4.63 0.91
钾 K2O(%) 54 0.98–3.58 2.25 0.66 −0.79 0.06
氯 Cl–(%) 54 0.05–1.73 0.28 0.33 12.59 3.39
氮碱比 TN/nicotine 54 0.36–0.99 0.58 0.14 0.50 0.89
糖碱比 RS/nicotine 54 3.70–18.77 9.65 3.12 0.54 0.87
中部叶
Cutters
钾氯比 K2O/ Cl– 54 0.58–50.33 14.57 10.30 2.06 1.23


叶长 Leaf length(cm) 56 46.20–68.20 56.05 4.68 0.05 0.20
烟碱 Nicotine(%) 56 1.44–3.94 2.31 0.52 0.74 0.56
总氮 TN(%) 56 1.13–1.94 1.51 0.20 −0.21 0.46
还原糖 RS(%) 56 13.85–31.05 24.59 2.61 5.03 −1.20
钾 K2O(%) 56 1.06–4.36 2.54 0.83 −0.78 0.07
氯 Cl–(%) 56 0.03–1.40 0.28 0.28 6.35 2.45
氮碱比 TN/nicotine 56 0.45–1.10 0.68 0.16 0.01 0.95
糖碱比 RS/nicotine 56 4.01–16.97 11.19 2.82 −0.25 0.22
下部叶
Lower leaf
钾氯比 K2O/ Cl– 56 0.76–72.67 17.92 16.08 4.31 2.02
TN: total nitrogen; RS: reducing sugar.
916 作 物 学 报 第 34卷

比较稳定; 最大的变异系数为氯, 达到 103.8%, 其次为钾
氯比, 变异系数是 86.2%; 烟碱、总氮、还原糖、钾的峰
度系数是负数, 它们的数据分布为平阔峰, 比较分散, 其
余指标的数据分布为尖峭峰, 相对集中; 烟碱、总氮、还
原糖的偏度系数小于 0, 为负向偏态峰, 其余指标为正向
偏态峰。
在中部叶中, 叶长的变异系数也最小(7.5%), 变异系
数最大的仍然是氯(116.0%), 其次为钾氯比(70.7%); 峰度
系数除钾为平阔峰外, 其余的均为尖峭峰; 偏度系数均为
正向偏态峰。同样, 下部叶叶长的变异系数也最小(8.4%),
氯的变异系数也最大 (101.4%), 其次是钾氯比 (89.7%);
下部叶总氮、钾、糖碱比的峰度系数小于 0, 数据分布为
平阔峰, 其余为尖峭峰; 下部叶偏度系数除还原糖小于 0
为负向偏态峰外, 其余指标为正向偏态峰。3个部位中, 上
部叶烟碱含量出现次数最多的数值为 4.44%, 中部叶为
2.86%, 下部叶为 2.10%。
2.2 烤烟不同部位主要化学成分与叶长的方差分析和差
异显著性检验
由表 2结果可知, 氯和钾氯比部位差异不显著, 其余
指标部位间差异均达到显著水平。表 3表明, 叶长、烟碱、
氮碱比和糖碱比在 3个部位间的差异显著; 总氮、还原糖
在中部、下部间的差异未达到显著水平, 但二者均与上部
叶差异显著; 上部、中部叶的钾含量差异不显著, 但二者
均与下部叶差异显著。

表 2 烤烟不同部位叶主要化学成分与叶长方差分析
Table 2 ANOVA for main chemical components in leaf and leaf length in different positions in flue-cured tobacco
指标
Index
组间平方和
Sum of squares between
groups
组内平方和
Sum of squares within
groups
F值
F-value
相伴概率
P
叶长 Leaf length (cm) 1127.847 3643.567 25.228 0.000
烟碱 Nicotine (%) 61.108 74.170 67.148 0.000
总氮 TN (%) 2.108 7.839 21.922 0.000
还原糖 RS (%) 118.125 1308.514 7.357 0.001
钾 K2O (%) 7.004 83.508 6.836 0.001
氯 Cl- (%) 0.125 16.832 0.606 0.547
氮碱比 TN/nicotine 1.053 3.189 26.908 0.000
糖碱比 RS/nicotine 633.501 1180.072 43.752 0.000
钾氯比 K2O/ Cl- 818.978 26304.187 2.537 0.082

表 3 烤烟不同部位叶主要化学成分与叶长的多重比较
Table 3 Multiple comparisons for main chemical components in leaf and leaf length in different positions in tobacco
部位
Position
叶长
Leaf length(cm)
烟碱
Nicotine(%)
总氮
TN(%)
还原糖
RS(%)
钾
K2O(%)
氮碱比
TN/nicotine
糖碱比
RS/nicotine
上部叶 Upper leaf 60.02 b 3.77 a 1.77 a 23.19 b 2.05 b 0.49 c 6.52 c
中部叶 Cutters 62.38 a 2.82 b 1.56 b 25.21 a 2.25 b 0.58 b 9.65 b
下部叶 Lower leaf 56.05 c 2.31 c 1.51 b 24.59 a 2.54 a 0.68 a 11.19 a
同一列标有不同字母的值差异达到 5%显著水平。
Values followed by a different letter in a column are significantly different at 5% probability level.

2.3 烤烟不同叶位主要化学成分与叶长的关系
2.3.1 烟碱、总氮、氮碱比与叶长 图 1和图 2说明, 烟
碱、总氮、氮碱比与叶长的变化规律在不同部位间差异较
大。图 1表明, 随叶长的增加, 烤烟上部叶和中部叶的烟
碱含量整体呈上升趋势, 下部叶的烟碱含量呈下降趋势,
其中, 上部叶叶长在大于 63.0 cm (61.5~64.5 cm的组中值,
下同)后, 烟碱含量增加较快; 中部叶烟碱含量随叶长增
加而平缓上升; 下部叶叶长在大于 56.8 cm (55.3~58.3 cm
的组中值 , 下同)后 , 烟碱含量下降明显 , 这与以往研究
的烟碱含量随叶片增大而逐渐增加的结论不尽一致[11]。
图 1 还表明, 上部叶总氮随叶长的增加总体呈上升
趋势; 而下部叶总氮含量则随叶长的增加总体呈下降趋
势; 中部叶总氮含量随叶长的变化波动较大 , 变化规律
不明显。上部叶叶长在大于 63.0 cm后, 总氮含量增加幅

图 1 不同部位叶烟碱、总氮含量与叶长之间的关系
Fig. 1 Relationship between nicotine, TN contents in leaf and leaf
length in different positions
第 5期 李东亮等: 烤烟不同部位烟叶主要化学成分与叶长的关系 917



图 2 不同部位叶氮碱比与叶长之间的关系
Fig. 2 Relationship between TN/nicotine in leaf and leaf length in
different positions

度较大, 这与以前的研究结论部分一致。已有研究[11]认为,
除上部叶总氮含量随叶长增长而略有增加外, 叶长与烟
叶总氮含量的变化规律不明显。出现这种差异的原因可能
与是否对叶长进行分组比较有关。
由图 2 可见, 上部、中部氮碱比随叶长增加而下降;
下部叶氮碱比随叶长的增加, 先上升后下降。这与以前的
研究结论基本一致, 有研究[2]认为相同部位的烟叶, 一般
随叶长的增加氮碱比下降。此外, 与氮碱比的合适区域相
比较[2], 图 2显示的氮碱比偏低, 这与烟碱含量较大有关。
2.3.2 还原糖、糖碱比与叶长 图 3表明, 上部叶还原
糖随叶长的变化波动较大 , 变化规律不明显; 中部叶和
下部叶还原糖含量随叶长的增加整体呈上升趋势。中部叶
叶长>56.8 cm、下部叶叶长>59.9 cm (58.4~61.4 cm的组中
值, 下同)后, 还原糖含量明显增加。从图 3 还可以看出,
上部叶在叶长>63.0 cm后, 糖碱比下降明显。中部叶糖碱
比随叶长变化平缓, 下部叶糖碱比随叶长增加明显上升。

图 3 不同部位叶还原糖、糖碱比与叶长之间的关系
Fig. 3 Relationship between RS, RS/nicotine in leaf and leaf length
in different positions

2.3.3 钾、氯、钾氯比与叶长 由图 4可见, 上部、中
部叶钾含量随叶长的增加整体呈上升趋势, 下部叶钾含
量随叶长增加先上升后下降, 在叶长>63.0 cm 后明显下
降。上部叶氯含量随叶长变化波动较大, 变化规律不明显;
中部叶、下部叶氯含量随叶长增加整体呈下降趋势, 尤其
在叶长>63.0 cm后, 有一个迅速下降的趋势。由图 5可以
看出, 上部叶钾氯比波动较大, 变化规律不明显; 中、下
部叶钾氯比随叶长增加整体呈上升趋势 , 在叶长>56.8
cm后, 上升趋势明显。

图 4 不同部位叶钾、氯含量与叶长之间的关系
Fig. 4 Relationship between K2O, Cl- contents in leaf and leaf
length in different positions

图 5 不同部位叶钾氯比与叶长之间的关系
Fig. 5 Relationship between K2O/ Cl- in leaf and leaf length in
different positions

3 讨论
于川芳等 [7]研究认为, 氯含量按部位由上到下呈现
出下降的趋势, 顶叶及上部叶含量较高; 但王东胜等[2]研
究认为, 氯含量表现为底部叶最高, 顶部叶次之, 中部叶
最低, 这些结论相互矛盾的原因可能既与样本数量有关,
也与仅对数据平均值进行比较, 而未对数据进行分组分
析有关。
氮碱比的大小与烟叶成熟过程中氮素转化为烟碱的
程度有关, 因此可在一定程度上反映烟叶的成熟状况。烤
烟的氮碱比值一般在 0.8~1.1之间, 以 1.0较为合适[2]。糖
碱比主要反映烟气的生理强度和醇和度, 是评价烟叶吃
味的一项重要指标。应用这一指标, 一方面要求糖和烟碱
两种成分的含量适宜, 另一方面要求两者之间保持一定
的比例[2]。有研究[15]认为, 烟碱等含氮化合物随部位升高
而增加。也有研究[16]认为, 不同部位烟叶还原糖含量以中
部叶最多, 上部叶次之, 下部叶最少。这些研究均只是进
行了各化学成分绝对值的简单比较, 未在统计水平上进
行分析, 因而造成了一些研究结果上的差异。
钾氯比主要用于判定烟叶的燃烧性。比值越大, 烟叶的
燃烧性越好[2]。叶长 63.0 cm对上部叶的烟碱、总氮和糖碱
918 作 物 学 报 第 34卷

比, 以及下部叶的钾、氯含量都是一个较为敏感的长度。
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