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以湖南烟区为基础,分析了该区烤烟质量状况和气候、土壤等生态条件,运用模糊数学隶属函数模型对该区的烟叶质量可用性、气候适生性和土壤适宜性进行了综合评价,提出并估算了烟叶外观质量指数(AQI)、物理特性指数(PPI)、化学成分可用性指数(CCUI)、感官质量指数(SQI)、烟叶品质综合指数(TQCI)、气候适生性指数(CFI)和土壤适宜性指数(SFI),对湖南烟区进行了种植区域划分,并研究了不同生态因素对烟叶化学成分含量的影响。主要研究结论如下:1、以湖南烟区31份烤烟中部叶(8～12叶位)样品为基础,对烤烟外观和内在质量进行了全面的描述统计分析。结果表明:湖南烤烟外观质量较优,颜色柠檬黄或橘黄,成熟度较高,香气质好量足,配伍性高;湖南烤烟物理特性在组织结构的疏松度、烟叶的保润性和耐加工性等方面稍逊于国外优质烤烟;湖南烤烟的糖碱比协调,钾氯比适宜,化学成分可用性基本达到国内外优质烟叶水平,但镁、铁、铜、锰等矿质元素较常规化学成分明显存在有分布不均衡的现象。2、基于湖南烟区31份烤烟中部叶(8～12叶位)样品,系统地对湖南烤烟质量进行了综合评价。结果表明:烟叶品质综合指数(TQCI)平均表现为0.806±0.019,有58.06%的烟叶样品质量为较高等级;其中AQI、PCI、CCUI、和SQI平均表现分别为0.857±0.038,0.786±0.047,0.746±0.109和0.776±0.014,除化学成分可用性在低至高的5个等级内均有分布外,烟叶外观质量、物理特性、感官质量均集中分布于中和较高等级。基于烟叶品质综合指数(TQCI)的聚类分析将湖南省23个植烟县(市)分为3类,TQCI值的排序大小依次为:第1类(0.834±0.002)＞第2类(0.816±0.006)＞第3类(0.789±0.006),各类具有明显不同的烟叶质量特点。第1类烟叶的外观质量、物理特性和化学成分可用性均为最优;第2类烟叶感官质量最优,外观质量、物理特性和化学成分可用性指数均为中等;第3类各项质量指数均为最低。3、以湖南烟区23个植烟县(市)、16项气候指标的数据资料为基础,对湖南烟区气候状况进行了系统分析。结果表明:湖南烟区气候条件具有大田期气温适宜、日均温≥20℃持续天数长、≥10℃活动积温在2600℃以上、昼夜温差小、降雨充沛等特点,但大田期空气相对湿度和日照百分率与国外优质烟区相比尚有差距。其中,伸根期均温、大田期日照时数、旺长期和成熟期降雨量的变异系数较其它气候指标的变异系数高。湖南烟区气候适生性指数(CFI)平均表现为0.790±0.030,各植烟县(市)分布于0.737～0.846之间。基于气候适生性指数(CFI)的聚类分析将湖南省23个植烟县(市)分为3类,CFI值的排序大小依次为:第1类(0.821±0.013)＞第2类(0.786±0.012)＞第3类(0.741±0.007),各类具有不同的气候特点。第1类烟区烟草生育期降雨量相对较少,伸根期气温相对较低,旺长期和成熟期气温以及大田期日照时数等热量条件中等,气候条件更适宜于优质烟叶生长;第2类烟区烟草生育期气温较高,伸根期和成熟期降雨量中等,旺长期降雨量较多,日照充足;第3类烟区烟草生育期降雨量较多,气温和日照时数等热量条件较差,气候条件逊于前两类。4、以湖南烟区20个植烟县(市)、1995个土壤样品、19项土壤养分指标的数据资料为基础,系统地分析了湖南植烟土壤养分与肥力状况。结果表明:湖南植烟土壤具有较强的保肥能力,土壤酸碱度总体较适宜;土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷含量丰富,全磷、钾素含量难以满足烟株需求;交换性钙、交换性镁含量适宜,但两者比值尚欠协调,有效硫含量较高;大多数微量元素含量丰富,水溶性氯较适宜,但有效硼含量缺乏。综合评价结果表明,各植烟县(市)土壤适宜性指数(SFI)平均表现为0.551±0.170,分布范围为0.398～0.805,有73.18%的植烟土壤适宜性属于2级和3级。基于土壤适宜性指数(SFI)的聚类分析将湖南省20个植烟县(市)分为3类,基于土壤适宜性指数的聚类分析将湖南植烟县(市)分为3类,SFI值的排序大小依次为:第1类(0.704±0.057)＞第2类(0.552±0.039)＞第3类(0.455±0.038),各类具有不同的土壤养分含量特点。第1类烟区中多项土壤养分指标含量较适宜,但全磷缺乏,钾素含量能满足烟株的需求,土壤养分含量状况更适宜于优质烟叶生长;第3类烟区中多数土壤养分指标较适宜范围偏高,pH值为7.29,而全磷仍缺乏,钾素含量不能满足烟株需求;第2类烟区中多项土壤养分指标介于其余两类之间。5、进行了湖南烟区热量和水分条件与烟叶8项化学成分指标含量的相关分析,结果表明:旺长期降雨量的减少、昼夜温差的减小、伸根期和旺长期平均气温的升高以及≥10℃活动积温的提高,均有助于烟叶品质的进一步提高;而伸根期降雨量、成熟期降雨量、成熟期均温、大田期日照时数和大田期空气平均湿度5项气象因子对烟叶化学成分的影响未达到显著水平。6、应用回归分析,通过建立最优回归方程研究了土壤养分含量对烟叶化学成分的影响,结果表明:不同的土壤养分因子对烟叶各化学成分指标的影响大小不同。总体而言,控制土壤有机质和碱解氮含量,提高磷素和钾素含量将有助于降低烤烟烟碱含量、提高糖和钾含量,从而使得烟叶氮/碱、糖/碱和钾/氯更加协调。