江西省位于長江中下游南岸,中國東南部,氣候溫暖,雨量充沛,無霜期長,具有非常適宜種煙的自然條件,1980年全國第2次煙葉產區情況調查,在全國80個最適宜種煙的縣中,江西省占了4個,且江西省其余縣也多為適宜種煙的縣。煙草作為江西重要的經濟農作物,對江西的農業發展有著深遠的意義。近些年來,煙草工作者相繼對不同地區烤煙的化學成分進行比較分析。鄧小華等對湖南煙區的常規化學指標進行了對比分析,李洪勛等對畢節煙區烤煙特征作了對比分析,陸天勝等對安徽烤煙化學成分進行了比較分析,但有關江西省烤煙化學成分的全面報道分析還是空白。因此,對江西烤煙化學成分進行全面分析尤其重要,只有這樣才能夠更好地認識江西省烤煙的質量特征,找出問題,尋找改善途徑,進一步調整優化產業結構,調整栽培技術措施,進而為全省烤煙種植合理布局和煙葉可用性評價提供參考依據。
1、材料與方法
1.1材料
從江西省的贛州市、撫州市、吉安市分別選取烤煙中部煙葉70份,上部煙葉67份。
1.2測定方法
按照YC/T159-2002標準測定還原糖(Rs)和水溶性總糖(Ts)含量,按照YC/T217-2007測定鉀(K2O)含量,按照YC/T162-2011標準測定總氯(Tn)含量。利用DPS數據處理系統軟件9.5版進行平均值分析比較,方差分析,變異系數比較,相關性分析等,參考表1所列標準判斷煙葉品質,其中糖堿比值參照朱尊權院士制定標準即糖堿比=水溶性總糖/煙堿。煙葉中氯會降低其燃燒性,故總氯含量越低越好。
【表1】
2、結果與分析
2.1江西烤煙化學成分均值分析
所取中部煙葉和上部煙葉的總氯、煙堿、總鉀、水溶性總糖、還原糖含量和糖堿比的平均值比較分析統計結果見表2。
對比表2和表1,江西烤煙的上部煙葉和中部煙葉的總氯含量均較低,燃燒性較好。上部煙葉的煙堿含量偏高,煙葉中煙堿含量過高,煙葉的安全性降低,同時煙葉吃味變劣,刺激性增強。上部煙葉和中部煙葉的水溶性總糖含量均偏高。中部煙葉的還原糖含量偏高。對于烤煙講,一般情況下,糖含量高則煙葉質量也好,兩者呈正相關關系。
在抽吸過程中,還原糖與氨基化合物發生美拉德反應,使煙氣中吡嗪類、吡咯類、呋喃類等香味成分大大增加,對煙氣香味貢獻很大。
但是糖含量過高將破壞煙氣酸堿平衡,使煙味平淡,并產生酸性刺激。糖堿比是衡量煙氣酸堿平衡的指標,上部煙葉和中部煙葉的糖堿比均小于15,質量尚可。
從表2可以看出,除了總氯含量外,煙堿、總鉀、水溶性總糖和還原糖含量以及糖堿比在煙葉的不同位置的含量都存在著極顯著性差異。
2.2贛州、撫州、吉安烤煙化學成分均值對比分析
在本次實驗中,烤煙樣本來自贛州、撫州、吉安三市,為了檢驗各化學成分在三市之間的差值是否具有統計學意義,即各市烤煙化學成分含量大小之間是否具有顯著差異,本文采用方差分析中的Tukey法,結果見表3和表4。其中,若各個均值后面跟有相同的字母,即表示它們之間在5%水平下沒有顯著性差異。
【表2】【表3】【表4】【表5】【表6】【表7】
從表3可以看出贛州和吉安的上部煙葉的水溶性總糖和還原糖含量均達到了5%的顯著性差異。
贛州上部煙葉的水溶性總糖和還原糖含量均高于吉安,可能與贛州和吉安的土壤氣候水分等有關系。
由表4可以看出,贛州與吉安的中部煙葉的水溶性總糖含量差異達到了5%的顯著水平,其余化學成分含量在市與市之間在5%水平上沒有顯著性差異,從總體而言,除了糖含量,江西省烤煙中部煙葉化學成分含量地域性差異較小。
2.3江西烤煙化學成分差異程度分析
變異系數CV是恒定煙葉化學品質穩定性的重要指標,變異系數越大,化學成分變異度越大,來自不同地方的煙葉化學成分含量差異越大。偏度系數反映了頻數分布的對稱性,正(負)偏度主要反映了分布在右(左)方向的尾部比在左(右)方向化學成分值是不是比另一種化學成分值偏離中心更遠些。
峰度系數是反應分布在均值兩側極端數據有多少的度量。峰度系數大于3,為高狹峰,數據分布集中,小于1為低闊峰,數據分布分散,在1到3之間為常態峰,數據分布較集中。峰度系數是用來衡量化學成分值是側重分布在中心值附近,還是較均勻地分布。各化學成分的變異系數、偏度系數、峰度系數統計結果見表5。
從表5中看出,上部煙葉的CV排序為Ts/Nic>Tn>Rs>Nic>Ts>K2O,其中Ts/Nic的CV達到0.4235,Tn含量CV達到0.3938。中部煙葉的CV排序Tn>Ts/Nic>Nic>Rs>K2O>Ts,其中Tn的CV達到0.4868,Ts/Nic的CV達到0.3693。說明來自江西不同市的烤煙總氯含量差異較大,糖堿比差異較大。
從表3中可以看出,中部煙葉的總鉀和水溶性總糖含量為左偏態分布,其余均為右偏態分布。中部煙葉的總氯偏度為1.7550,上部煙葉和中部煙葉的糖堿比的偏度分別為1.5468和1.0529,分布在中心值右側的數據比左側的有較大的拉長趨勢。從表3看出,中部煙葉的總氯含量為高狹峰,化學成分值側重出現在中心值附近。中部煙葉和上部煙葉的糖堿比均為常態峰,數據較為集中,化學成分值向中心較靠攏。
2.4江西煙葉化學成分相關性分析
為了進一步探討江西煙葉各化學成分之間的內在聯系,分別對江西煙葉的上部煙葉和中部煙葉的各化學成分進行相關性分析,測得江西上部煙葉和中部煙葉各化學成分的相關性結果見表6。
從表6可以看出上部煙葉的總氯和煙堿呈極顯著正相關關系,在煙堿的合成過程中,Cl-在N-甲基吡咯中起平衡電荷的作用,促進煙堿的合成。煙堿與總糖和還原糖呈極顯著負相關關系,可能是因為施肥,環境影響煙葉生理代謝所致??傗浥c總糖和還原糖呈顯著負相關關系。有研究表明,缺鉀時碳水化合物含量增加??赡苁怯捎诘鞍踪|合成降低及水溶性氮比例增加所造成的。
從表7可以看出與上部煙葉一致,總氯與煙堿呈顯著負相關關系。煙堿與總鉀呈極顯著負相關關系,左天覺的結論是鉀對煙草煙堿含量沒有影響。鉀對煙堿積累的不同響應可能取決于發生缺鉀時的生長時期,煙草積累很多腐胺,而腐胺的代謝涉及煙堿的合成。與上部煙葉相同,煙堿與總糖和還原糖均呈顯著負相關關系。
3、小結與討論
研究分析表明江西烤煙具有以下特征:
\\(1\\)總氯含量較低;
(2)煙堿和糖含量偏高,但糖堿比適中;
(3)除總氯外,其余化學成分各自在不同部位的含量差異較大;
(4)贛州和吉安上部煙葉水溶性總糖、還原糖含量差異達到了5%顯著水平,贛州和吉安中部煙葉的水溶性總糖含量達到了5%顯著水平;
(5)總氯和糖堿比的變異系數較高,來自江西不同地區的烤煙總氯含量和糖堿比大小差異較大;
(6)相關性分析表明,烤煙化學成分的相關性會因為所處煙葉部位不同而差異較大。上部煙葉總氯和煙堿呈極顯著正相關關系,煙堿和總糖、還原糖呈極顯著負相關關系,總鉀分別和總糖、還原糖呈顯著負相關關系。中部煙葉煙堿分別和總鉀、總糖、還原糖達到極顯著負相關關系,煙堿與總氯達到顯著負相關關系。針對以上問題,應該加強煙區烤煙栽培研究工作,采用正確的措施降低煙堿含量,協調糖堿比,進一步探討導致不同部位煙葉化學成分差異顯著的原因以及煙葉不同部位化學成分相關性變化顯著地原因。