湘西烟叶总氮含量的区域特征及空间分布

田明慧，田 峰，邓小华，张黎明，张发明，覃 勇，石 楠

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2湘西自治州烟草专卖局，湖南吉首416000）

湘西烟叶总氮含量的区域特征及空间分布

田明慧1，2，田 峰2，邓小华1*，张黎明2，张发明2，覃 勇1，石 楠1

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2湘西自治州烟草专卖局，湖南吉首416000）

为深入了解湘西烟叶总氮含量区域特征，采用连续流动法测定了湘西主产烟区烟叶总氮含量，研究了湘西烟叶总氮含量在等级、品种、土壤类型、海拔和县域的分布特征。结果表明：湘西烤烟B2F、C3F、X2F等级烟叶的总氮含量分别为2.16%、1.76%、1.68%，属烟叶总氮含量相对较低烟区。不同等级烟叶总氮含量为B2F＞C3F＞X2F，差异极显著。不同县之间烟叶总氮含量差异极显著，不同品种、不同海拔间烟叶总氮含量差异不显著，只有B2F等级烟叶总氮含量在土壤不同类型间差异显著。烟叶总氮含量空间分布有由南向北方向递减的趋势。

烤烟；总氮；区域特征；湘西

湘西自治州位于湖南省的西北部，地处亚热带季风性湿润气候区的武陵山区［1～4］，是我国重要的优质烤烟产区。烟区的气候、土壤、栽培技术的差异，特别是生态环境的影响［5～8］，导致烟叶化学成分也存在差异，其烟叶质量与风格特色更为突出。总氮是烟叶化学成分检测的主要指标之一，是反映烟草营养水平和烟叶内在化学成分是否协调的重要质量指标［9］。国内外研究热点主要在总氮对烟叶质量的影响［10～14］和不同烟区烟叶氮素含量区域特征［15～21］等方面。对湘西烟区烤烟总氮含量区域特征的研究未见报道。鉴于此，测定湘西州烟叶总氮含量，统计分析其区域特征和空间分布，有利于湘西州特色优质烟叶开发，对工业企业采购烟叶原料具有参考价值。

1 材料与方法

1.1 材料

采集2011年的湘西州7县、30个乡镇的B2F、C3F、X2F等级烟叶样品144个。首先，每一个取样点在烤烟移栽后选取5户具有代表性的农户，按照《湘西自治州烤烟栽培技术规范》进行种植，特别强调采用统一栽培技术和调制工艺；然后，由湘西自治州烟草公司负责质检的专家按照烤烟分级国家标准，在5户烟农的烤后烟叶中挑选3个等级初烤烟叶样品各2 kg。品种以云烟87为主。为便于品种间比较，在龙山县的4个点还分别采集了K326、云烟87品种烟样。GPS定位记录采样地点的经度、纬度、海拔高度、地理坐标。与此同时，对种植烟叶样品的大田土壤进行采集［3，4］。

1.2 烟叶总氮测定

采用SKALAR间隔流动分析仪测定烟叶总氮含量。

1.3 统计分析方法

数据处理和统计分析借助于Excel 2003、SPSS12.0、ArcGIS9等软件。多重比较采用Duncan法。表中英文小写字母表示达到5%差异显著水平，大写字母表示达到1%差异显著水平。

2 结果分析

2.1 烟叶总氮含量基本统计特征

由表1可知，B2F、C3F等级烟叶总氮含量的偏度值均在0附近，X2F等级烟叶总氮含量的偏度值大于1，表明B2F、C3F等级烟叶总氮含量在样本内的变异基本属于正态分布，而X2F等级不符合正态分布规律。变异系数大小排序是B2F＞X2F＞C3F，说明B2F等级烟叶的总氮含量稳定性相对要差。从平均值看，B2F、C3F、X2F烟叶的总氮含量低于湖南烟区平均值［12］，说明湘西州烟叶属总氮含量相对较低烟区。不同等级烟叶总氮含量依次为：B2F＞C3F＞X2F，且3个等级间存在极显著差异。

表1 湘西烟叶总氮含量（%）的基本统计特征

2.2 不同品种总氮含量比较

由表2可知，龙山县主栽的2个品种，B2F、C3F等级烟叶总氮含量是云烟87＞K326，X2F等级烟叶总氮含量是K326＞云烟87，但方差分析结果表明，3个等级烟叶总氮含量品种间差异均不显著。

表2 湘西烟叶总氮含量（%）品种间差异

2.3 不同土壤类型总氮含量比较

由表3可知，在B2F等级，烟叶总氮含量按从高到低依次为：红壤、水稻土、红灰土、石灰土、黄棕壤、黄壤；在C3F等级，烟叶总氮含量按从高到低依次为：黄棕壤、水稻土、红壤、红灰土、石灰土、黄壤；在X2F等级，烟叶总氮含量按从高到低依次为：黄壤、黄棕壤、水稻土、红灰土、石灰土、红壤；不同土壤类型间只有B2F等级烟叶总氮含量差异显著。

表3 湘西烟叶总氮含量（%）土壤类型间差异

2.4 不同海拔烟叶总氮含量比较

采集的湘西州烤烟样品分布在140～1 071 m的海拔范围内，而湘西州烤烟主要种植区域在600～900 m。将湘西烟区烤烟种植海拔高度分为3个层次：小于600 m（低海拔）、600～900 m（中海拔）、大于900 m（高海拔）。由表4可知，在B2F、X2F等级，烟叶总氮含量都是：低海拔＞高海拔＞中海拔；在C3F等级，烟叶总氮含量是：高海拔＞低海拔＞中海拔。方差分析结果表明，不同海拔烟区的烟叶总氮含量差异不显著。

表4 湘西烟叶总氮含量（%）海拔间差异

2.5 不同县烟叶总氮含量比较

由表5可知，7个主产烟县B2F等级烟叶总氮含量平均在1.96%～2.30%，按从高到低依次为：永顺县、保靖县、凤凰县、花垣县、泸溪县、古丈县、龙山县；方差分析结果表明，不同县之间差异极显著；永顺县和保靖县烟叶总氮含量极显著高于龙山县。C3F等级烟叶总氮含量平均在1.72%～1.96%，按从高到低依次为：泸溪县、凤凰县、花垣县、保靖县、龙山县、古丈县、永顺县；方差分析结果表明，不同县之间差异达显著水平，泸溪县烟叶总氮含量极显著高于其他各县。X2F等级烟叶总氮含量平均在1.63%～1.95%，按从高到低依次为：泸溪县、龙山县、凤凰县、保靖县、永顺县、花垣县、古丈县；方差分析结果表明，不同县之间差异达极显著水平，泸溪县烟叶总氮含量极显著高于其他各县。

表5 湘西烟叶总氮含量（%）的县域间差异

2.6 湘西烟叶总氮含量空间分布

为了解湘西烟叶总氮含量的空间分布状况，利用ArcGIS 9软件的地统计学模块中的Kriging插值方法，绘制了湘西烟叶总氮含量空间分布图（图1）。从图1可以看出，湘西州烟叶总氮含量空间分布有从南向北方向递减的趋势。在泸溪县的南部是一大片高值区域，在龙山县、花垣县、古丈县各有一小片高值区域。在永顺县、龙山县大部、保靖县和花垣县大部的烟叶总氮含量相对较低，而泸溪县、凤凰县烟叶总氮含量相对较高。总体来看，湘西州烟叶的总氮含量偏低［5，13］。

图1 湘西烟叶总氮含量地理分布趋势图

3 结论与讨论

（1）烟叶含氮化合物（以总氮含量表示）主要有叶绿素、氨基酸、烟碱和蛋白质等，这类化合物在卷烟燃吸时热裂解可产生吡啶、酰胺及其衍生物，使烟气多呈碱性，并产生强烈的辛辣味和刺激性。优质烟叶要求总氮含量保持在适宜水平，过高则烟气刺激性强、辛辣、味苦，太低则烟气平淡无味［15］。据研究，烟叶总氮含量在1.50%～3.00%的范围之内较适宜［5，15］。湘西烟区B2F、C3F、X2F等级的烟叶总氮含量分别为2.16%、1.76%、1.68%，从平均值看，在适宜范围内，较湖南烟区的平均值要低，属总氮含量相对较低的烟区。

（2）湘西烟叶总氮含量不同等级（部位）间差异极显著。烟叶收购过程中减少混部位收购，有利于卷烟企业配方。

（3）不同品种间、不同海拔间烟叶总氮含量差异不显著，但不同产烟县烟叶总氮含量存在极显著差异，可推测烟叶总氮含量的高低受栽培技术措施（主要是氮素管理技术）的影响要大于品种、海拔等因素。在特色优质烟叶生产中，优化烟叶氮素管理，不仅能够减少氮肥用量，还可提高氮肥利用率和减少环境污染，并能够协调烟叶的化学成分，改善烟叶的工业可用性。

（4）湘西烟叶总氮含量在不同土壤类型间只有B2F等级存在显著差异，红壤土种植的烟叶总氮含量显著高于黄壤土，这可能与红壤土的保肥性要强于黄壤土有关，这在制定今后栽培技术中要引起重视。

（5）空间分布图表明，湘西州烟叶总氮含量有从南向北方向递减的分布趋势。采用地统计学中插值方法绘制烟叶化学成分空间分布图，可对未采样点烟叶化学成分进行预测，估算出整个研究区域内化学成分含量分布状况，其研究方法也有一定借鉴意义。虽然烟叶总氮含量易受品种、气候、土壤、栽培措施的影响，本研究的烟叶样品取样点也有限，但数值矢量空间化后使湘西烟叶总氮含量分布一目了然，这对卷烟企业采购烟叶原料具有一定参考价值。

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Regional Characteristic and Spatial Distributions of Total Nitrogen Contents of Flue-cured Tobacco in Xiangxi Autonom ous Perfecture

TIANMing-hui1，2，TIANFeng2，DENGXiao-hua1*，ZHANGLi-ming2，ZHANGFa-ming2，QINYong1，SHINan1

（1 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；
2 Tobacco Monopoly Bureau of Xiangxi Autonomous Prefecture，Jishou，Hunan 416000，China）

The total nitrogen content of flue-cured tobacco from main tobacco-growing areas in Xiangxi Autonomous Perfecture were determined by continuous flow method，and its regional characteristic at grades，varieties，soil types，elevation and different countieswere also studied.The results showed that themean total nitrogen content in the flue-cured tobacco leaf of B2F，C3F and X2F grade were 2.16%，1.76%，1.68%，respectively，which showed that the area belonged to lower-nitrogen tobacco-p lanting areas.The sequence of total nitrogen contentwere：B2F＞C3F＞X2F.There were extreme significant difference in the total nitrogen content of flue-cured tobacco among grades and counties；and significant difference among soil types in B2F grade；and non-significant difference among varieties and elevation.The total nitrogen content decreased gradually from the south to the north.

Flue-cured tobacco；Total nitrogen；Regional characteristic；Xiangxi Autonomous Perfecture

TS411.1；S572

A

1001-5280（2014）04-0371-04 DOI：10.3969／j.issn.1001-5280.2014.04.09

2014 04 06

田明慧（1977-），女，湖南花垣县人，硕士研究生，农艺师，从事烟叶生产技术研究推广和科技项目管理工作，Email：xxhntmh＠163.com。*通信作者：邓小华，博士，教授，主要从事烟草科学与工程技术研究，Email：yzdxh＠163.com。

湖南省烟草专卖局重点项目（13-14ZDAa03）。