黔西南州烤烟总氮含量时空分布特征

　　摘要：为深入了解黔西南州烟叶总氮含量分布状况，测定黔西南州主产烟区烟叶总氮含量并研究其时空分布特征。结果表明：黔西南州烟叶总氮含量变幅在1.36%～2.42%，平均值为1.78%，属总氮含量较低烟区；贞丰县、兴义市、晴隆县烟叶总氮含量极显著高于兴仁县；总氮含量有逐年升高的趋势；总氮含量空间分布有从东北部向西南部递减的分布趋势。
　　关键词：烤烟；总氮；时空特征；黔西南州
　　中图分类号：TS411.1，S572 文献标志码：A 论文编号：2014-0465
　　0 引言
　　烟叶品质主要是由其内在的化学成分组成及含量所决定“卅。烟叶化学成分是品种、生态和栽培技术等共同作用的结果，但生态作用更为突出。不同烟区的气候、土壤、栽培技术的差异，使烟叶化学成分也存在差异。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。国内外研究热点主要在总氮对烟叶质量的影响和不同烟区烟叶氮素含量区域特征。付亚丽对云南烟区，陈卫国对湖南烟区，田明慧对湘西烟区，毕庆文对恩施烟区，郑聪对三门峡烟区的烟叶总氮含量区域特征进行了研究，而对黔西南州烟区总氮含量区域特征的研究未见报道。黔西南布依族苗族自治州（简称黔西南州）位于贵州省西南隅，地跨东经104°35′—106°32′、北纬24°38′—26°11′，属典型的低纬度高海拔山区和亚热带季风湿润气候区，热量充足，雨量充沛，雨热同季，无霜期长，有利于生产优质烟叶，是中国优质烟叶的重要产区之一。通过对黔西南州主产烟区烟叶总氮测定和统计分析，全面了解黔西南州烟叶总氮含量的区域特征，以期为黔西南州特色优质烟叶开发和工业企业采购原料提供参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验时间、地点
　　研究田间试验于2012年在黔西南州进行，室内试验在广西大学进行。
　　1.2 试验材料
　　在黔西南州的主产烟县兴义、安龙、普安、晴隆、兴仁、贞丰等6县（市）共取烟叶样品101个。为保证研究项目的准确性和具有代表性，采用统一品种、统一栽培技术和调制工艺，在烤烟移栽后定点选取5户可代表当地海拔高度和栽培模式的农户，由贵州省黔西南州烟草公司负责质检的专家按照烤烟分级国家标准，每户抽取中部位烟叶具有代表性的C3F等级的初烤烟叶样品5 kg。品种为各县种植面积最大的主栽品种，主要为‘云烟87’、‘云烟97’、K326、‘兴烟1号’、‘南江3号’。GPS定位，记录取样点的海拔高度、地理坐标（经度、纬度）。每个样品需填写样品取样档案。同时收集1997—2011年的黔西南州烟叶总氮含量数据。
　　1.3 研究方法
　　1.3.1 烟叶总氮测定 烟叶中总氮含量采用SKALAR间隔流动分析仪测定，检测数据都换算成百分率。
　　1.3.2 统计分析方法 以上各种数据处理借助于Excel2003、SPSS 12.0（Statistics Package for Social Science）统计分析软件进行。采用ArcGIS 9软件的地统计学模块（geostatistical analyst），以IDW法（inverse distanceweighting）插值为基本工具，绘制黔西南州中部（C3F等级）烟叶总氮含量指标空间分布图。
　　2 结果与分析
　　2.1 烟叶总氮含量的基本统计特征
　　优质烟叶总氮含量要求在1.50%～3.00%，以2.5%左右为宜。由表1可知，黔西南州烟叶总氮含量在1.36%～2.42%，平均值为1.78%，偏低。烟叶总氮含量变异系数为11.83%，属中等强度变异。其偏度值在0附近，表明烟叶总氮含量基本符合正态分布规律。
　　2.2 烟叶总氮含量县域间差异
　　由表1可知，6个主产烟县烟叶总氮含量平均在1.65%～1.93%，均偏低。按从高到低依次为：贞丰县、兴仁县、晴隆县、普安县、安龙县、兴义市；方差分析结果表明，不同县之间差异极显著，主要是贞丰县、兴仁县、晴隆县烟叶总氮含量极显著高于兴义市。不同县烟叶总氮含量的变异系数在7.48%～11.36%，按从高到低依次为：晴隆县、安龙县、兴仁县、兴义市、普安县、贞丰县；其中，贞丰县和普安县烟叶总氮含量的变异系数较小，属弱变异，其他各县属中等强度变异。
　　2.3 烟叶总氮含量演变特征
　　由图1可知，1997—2012年，黔西南州中部烟叶总氮含量各年份均值在1.53%～2.53%，平均值为1.90%，偏低。除2003和2004年烟叶总氮含量平均值在2.50%左右外，1999年和2010年略高于2.00%，其他各年总氮含量均在2.00%以下。将烟叶总氮含量与年份进行回归，其方程为：y=0.016x-31.85（R²=-0.066）。黔西南州烟叶总氮在2005年前波动较大，在2005年后变化较平稳，年度间差异少。但从总体上看，呈上升趋势演变。
　　2.4 烟叶总氮含量空间分布
　　由图2可知，黔西南州烟叶总氮含量空间分布有从东北部向西南部递减的分布趋势。以1.84%～1.94%为主要分布面积，其次是1.59%～1.71%的分布面积。在兴仁县和贞丰县是一大片高值区，在兴义市的西南部是一大片低值区。
　　3 结论
　　黔西南州烟叶总氮含量变幅在1.36%～2.42%，平均值为1.78%，较湖南烟区的平均值要低，属总氮含量较低烟区。不同产烟县烟叶总氮含量存在极显著差异，贞丰县、兴义市、晴隆县烟叶总氮含量极显著高于兴仁县。不同年份烟叶总氮含量有逐年升高的趋势，但2005年以来的烟叶总氮含量稳定，对稳定烟叶质量起到了重要作用。烟叶总氮含量空间分布有从东北部向西南部递减的分布趋势。
　　4 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。烟叶总氮含量过高则烟气刺激性强、辛辣、味苦，太低则烟气平淡无味。优质烟叶要求总氮含量要保持在适宜水平，一般烟叶总氮含量在1.50%～3.00%的范围之内较适宜。从黔西南州C3F等级的烟叶总氮含量平均为1.78%看是偏低的，属总氮含量相对较低的烟区。
　　（2）烟叶总氮含量的高低主要受栽培技术措施（主要是氮素管理技术）的影响。黔西南州不同产烟县烟叶总氮含量的差异说明其不同产地之间的氮素管理也存在差异。因此，在特色优质烟叶生产中，要优化烟叶氮素管理，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。
　　（3）采用地统计学中IDW插值方法绘制黔西南州烟叶总氮含量空间分布图，可预测未采样点处的取值，估算出整个研究区域内总氮含量值。虽然烟叶总氮含量易受品种、气候、土壤、栽培措施的影响，且本研究的取样点也有限，但数值矢量空间化后使黔西南州烟叶总氮含量分布一目了然，对卷烟工业企业采购原料具有一定参考价值，其研究方法也有一定借鉴意义。

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