湖北恩施烟区气候因素和烤烟质量综合评价

论文摘要

以湖北恩施烟区为基础,分析了该区气候因素和烤烟质量状况,运用模糊数学隶属函数模型对该区的气候适生性和烟叶化学成分可用性进行了评价,提出并估算了气候适生性指数(CFI)和化学成分可用性指数(CCUI),对恩施烟区不同海拔条件下烤烟化学成分进行了分析,还研究了气候因素对烤烟化学成分含量的影响。主要研究结论如下:1、以湖北恩施烟区8个植烟县(市)、8项气候指标的数据资料为基础,对恩施烟区气候状况和气候适生性进行了评价,并对恩施与国外优质烟区气候的相似性进行了分析。结果表明:湖北恩施烟区气候条件具有无霜期长、大田期气温适宜、大田期降雨量充沛、≥10℃活动积温在2600℃以上等特点,但大田期日照时数与国外优质烟区相比尚有差距。在恩施各项气候指标中,以大田期均温的变异系数(6.36%)最小,大田期降雨量的变异系数(13.35%)最大,恩施烟区各个生育期的气温和降雨量普遍高于国外优质烟区。恩施烟区气候适生性指数(CFI)平均表现为0.792±0.039,利川市气候适生性指数(0.848)最大,鹤峰县气候适生性指数(0.729)最小。基于气候因素的聚类分析将恩施烟区8个植烟县(市)分为3类,各类具有不同的气候特点。第1类包括利川、咸丰,CFI平均值适中,该类烟区烟叶生长各生育期降雨量适中,伸根期气温相对较低,旺长期、成熟期气温、≥10℃积温和大田期日照时数等热量条件稍低,该类气候条件适合优质烟叶生长;第2类包括建始、恩施、宣恩、鹤峰和来凤,CFI平均值较低,该类烟区烟叶生长各生育期气温、≥10℃积温和大田期日照时数等热量条件适中,但烟叶各生育期降雨量较多,该类气候条件对优质烟叶的适生性梢差;第3类仅包括巴东,CFI平均值较高,该类烟区烟叶生长各生育期气温、≥10℃积温和大田期日照时数等热量条件较高,降雨量略少,但仍能满足烟株对水分的需求,该类气候条件较适宜优质烟叶生产。将恩施烟区的气候条件与国外优质烟区进行相似性分析,恩施烟区各植烟县(市)气候条件与美国的平均相似距离为0.415,与巴西的平均相似距离为0.397,与津巴布韦的平均相似距离为0.371,巴东与国外优质烟区的相似程度最高,鹤峰与国外优质烟区的相似程度最低。2、将恩施烟区不同海拔气候分为低海拔(<800m)、中海拔(800～1200m)、高海拔(>1200m)三个组进行研究,以恩施烟区不同海拔下8项气候指标的数据资料为基础,对恩施烟区不同海拔条件下气候状况、气候适生性进行评价,并与国外优质烟区气候的相似性进行分析。结果表明:随着海拔的升高无霜期、烟叶各个生育期的平均气温和≥10℃积温减小,大田期日照时数和各个生育期的降雨量增加;伸根期均温、旺长期均温、成熟期均温、伸根期降雨量、旺长期降雨量、成熟期降雨量、大田期日照时数、≥10℃的积温和无霜期在不同海拔间均存在显著差异,除中海拔无霜期与高海拔差异不显著外,其余气候指标均表现为低海拔显著高于中海拔,中海拔显著高于高海拔;恩施烟区不同海拔的CFI值表现为低海拔(0.903)>中海拔(0.734)>高海拔(0.660),不同海拔气候适生性差异显著;恩施烟区不同海拔气候与国外优质烟区气候的相似程度均表现为低海拔>中海拔>高海拔。3、以湖北恩施主产烟区的烤烟样品为基础,对恩施烟区烤烟主要化学成分、矿质元素和中性致香物质含量进行分析,并对恩施烤烟化学成分可用性进行评价。结果表明:恩施烤烟总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾含量均在适宜范围内,氯含量稍低,钾氯比稍高,主要化学成分基本达到国内外优质烟叶水平;烤烟总糖、还原糖、烟碱、钾含量、糖碱比和钾氯比在不同等级间的差异显著,淀粉和钾氯比在不同等级间差异不显著;烤烟主要化学成分含量在不同品种间的差异显著。恩施烤烟化学成分可用性指数(CCUI)平均为0.724±0.076,变异系数为10.44%,各县(市)烤烟CCUI值大小依次为:鹤峰>恩施>建始>巴东>宣恩>利川>咸丰;不同等级烤烟CCUI值表现为C3F>B2F>X2F。恩施烤烟矿质元素指标中Cu含量的变异系数(99.88%)最大,P含量的变异系数(17.65%)最小,烤烟的磷、镁、硼、铁、锰、锌含量均与巴西烤烟的差异达到显著性水平;恩施烤烟钙、硼、铁含量在不同等级间的差异显著,烤烟磷、镁、硼、铜、锌含量在不同品种间的差异显著。恩施烤烟中性致香物质总量表现为X2F(741.02μg/g)>C3F(728.76μg/g)>B2F(693.66μg/g)。4、以湖北恩施不同海拔下58份烤烟样品为基础,对恩施不同海拔烤烟主要化学成分、矿质元素和中性致香物质含量进行比较分析。结果表明:恩施烤烟淀粉、钾含量、钾氯比在不同海拔间的差异显著,其余化学成分在不同海拔间的差异不显著,总糖、还原糖、烟碱含量均表现为中海拔>低海拔>高海拔,淀粉含量表现为中海拔>高海拔>低海拔,钾含量和钾氯比均表现为高海拔>中海拔>低海拔,糖碱比表现为低海拔>中海拔>高海拔;恩施烤烟P含量在不同海拔间的差异显著,其余矿质元素在不同海拔间的差异不显著;恩施烤烟中性致香物质总量表现为中海拔(782.19μg/g)>高海拔(715.15μg/g)>低海拔(690.18μg/g)。5、对恩施烤烟化学成分含量与8项气候因子进行了相关分析。结果表明:总糖、还原糖与烟叶大田期均温呈显出显著的正相关,总糖、还原糖与烟叶大田期降雨量呈显出显著的负相关,即随伸根期、旺长期、成熟期气温的升高,总糖、还原糖和氯含量表现出显著的增大趋势,随着伸根期、旺长期、成熟期的降雨量的增加,总糖、还原糖表现出显著的下降趋势。大田期日照时数与钾和钾氯比具有显著正相关,与总糖、氯含量具有显著负相关;≥10℃活动积温与总糖、氯含量具有显著正相关,与钾和钾氯比具有显著负相关。此外,恩施烤烟淀粉、烟碱和糖碱比与各项气候因子的相关均不显著。说明烟叶大田期均温的升高、生长期降雨量适当减少以及≥10℃活动积温的提高,均有助于烟叶品质的进一步提高。应用回归分析,通过建立最优回归方程研究了气候因素对烤烟主要化学成分的影响,结果表明:不同的气候因子对烟叶各化学成分指标的影响大小不同。

论文目录

• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 气候因素对烤烟品质的影响
• 1.1.1 烤烟气候分区指标选择及研究现状
• 1.1.2 气温对烤烟品质的影响
• 1.1.3 降雨量对烤烟品质的影响
• 1.1.4 光照对烤烟品质的影响
• 1.1.5 积温对烤烟品质的影响
• 1.1.6 不同海拔对烤烟品质的影响
• 1.2 烤烟质量评价研究
• 1.2.1 烤烟外观质量研究
• 1.2.2 烤烟物理特性研究
• 1.2.3 烤烟化学成分研究
• 1.2.4 烤烟感官质量研究
• 1.2.5 烤烟质量综合评价研究
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 数据调查与烤烟样品采集
• 3.1.1 气候数据调查
• 3.1.2 烤烟数据调查与样品采集
• 3.2 烤烟样品测定方法
• 3.2.1 主要化学成分的测定
• 3.2.2 矿质元素的测定
• 3.2.3 中性致香物质含量的测定
• 3.3 烤烟质量综合评价和气候适生性评价
• 3.3.1 评价方法和步骤
• 3.3.2 评价模型的构建
• 3.4 统计分析方法
• 4 结果与分析
• 4.1 湖北恩施烟区气候因素综合评价
• 4.1.1 恩施烟区气候指标状况分析
• 4.1.2 恩施烟区气候适生性评价
• 4.1.3 恩施烟区气候聚类分析
• 4.1.4 恩施烟区气候与国外优质烟区气候的相似性分析
• 4.2 湖北恩施烟区不同海拔气候因素综合评价
• 4.2.1 恩施烟区不同海拔气候状况分析
• 4.2.2 恩施烟区不同海拔气候适生性评价
• 4.2.3 恩施烟区不同海拔气候与国外优质烟区气候的相似性分析
• 4.3 湖北恩施烤烟内在品质特点分析
• 4.3.1 烤烟主要常规化学成分分析
• 4.3.1.1 描述统计
• 4.3.1.2 方差分析及多重比较
• 4.3.1.3 可用性综合评价
• 4.3.2 烤烟矿质元素含量分析
• 4.3.2.1 描述统计
• 4.3.2.2 方差分析
• 4.3.3 烤烟中性致香物质分析
• 4.4 湖北恩施不同海拔高度烤烟内在品质特点分析
• 4.4.1 烤烟主要常规化学成分比较
• 4.4.2 烤烟矿质元素含量分析
• 4.4.3 烤烟中性致香物质分析
• 4.5 恩施烤烟化学成分与气候因素的关系分析
• 4.5.1 恩施烤烟化学成分与气候因子的相关分析
• 4.5.2 恩施烤烟化学成分与气候因子的回归分析
• 5 结论与讨论
• 5.1 湖北恩施烟区的气候因素分析与评价
• 5.2 湖北恩施烟区不同海拔气候因素综合评价
• 5.3 湖北恩施烤烟化学成分及可用性分析
• 5.4 湖北恩施不同海拔下烤烟化学成分分析
• 5.5 湖北恩施烤烟化学成分与气候因素的关系分析
• 5.6 气候因素及烤烟化学成分评价体系的构建
• 参考文献
• 英文摘要
• 攻读硕士学位期间参加撰写和发表的有关论文