气象因子与烟叶化学成分及香吃味间的典型相关分析.doc

气象因子与烟叶化学成分及香吃味间的典型相关分析气象因子与烟叶化学成分及香吃味间的典型相关分析 李天福等气象因子与烟叶化学成分及香吃味间的典型相关分析23 农业 气象因子与烟叶化学成分及香吃味间的典型相关分析 李天福王彪杨焕文王树会 (1云南省烟草科学研究所云南玉溪653100;2云南农业大学烟草学院云南昆明650210) 摘要:对云南代表性烟区的气象因子与烟叶化学成分及香吃味间的典型相关分析结果表明,与化学成分达到显着相关的气象因 子为5,8月的气温,其中,5,8月气温为化学成分的促进因子,而6,7月气温为限制因子.在化学成分因子中,烟碱和还原糖对气 候条件反应最为显着,且都表现为正相关;气象因子与烟叶香吃味没有达到显着相关,但可以看出,7,8月份气温对烟叶香吃味的贡 献率相对较大;n-Il性,13感受气象因子影响较大.烟叶香吃味与化学成分的典型相关分析证明,香韵,香气质和劲头受烟叶化学 成分影响较大,其中,香气质表现为负相关,香韵和劲头表现为正相关.与烟叶香吃味有较高典型相关系数的为总糖和还原糖,其 中,总糖表现为负相关,还原糖表现为正相关. 关键词:烤烟烟叶;化学成分;香吃昧;典型相关 中图分类号:TS411文献标识码:A文章编号:111045708(2006)0一002304 Analysisofcanonicalcorrelationbetweenweatherfactor,chemicalconstitutions, andaromaandflavoroftobaccoIeaves UTiaJ1.fuWANGBiao2YANGHuaI1.wen2WANGShu.hui (1YunnanTobaccoResearchInstitute,Yuxi650106; 2TobaccoCollege.YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201) Abstract:Analysisofcanonicalcorrelationbetweenweatherfactor,chemicalconstitutions,andaromaandflavoroftobacco leavesinthetypicaltobaccogrowingareainYunnanprovinceshowedthatcanonicalcorrelationbetweenairtemperaturefrom MaytoAugustandchemicalconstitutionsoftobaccoleavesreachedsignificantlevelthatairtemperatureofMayandAugustwas apromotivefactorandairtemperatureofJuneandJulyWasarestrictingfactor.Amongchemicalconstitutions,bothalkaloidof tobaccoandreducingsugarsignificantlyresponsedtoweatherfactorwithpositivecorrelation.ThereWasnosignificantcorrela. tionbetweenweatherfactorandaromaandflavoroftobaccoleaves,butitshowedthatairtemperatureofJulyandAugusthad highercontributionrate.Weatherfactorhadimpactonusabilityandsensoryfeelingoftobaccoleaves.Theanalysisofcanoni- calcorrelationbetweenchemicalconstitutionsandaromaandflavoroftobaccoleavesshowedthatchemicalconstitutionshad relativelygreatimpactonflavornotes,qualityofaroma,andphysiologicalstrength,negativelycorrelatedwiththequalityof aromaandpositivelywithflavornotesandphysiologicalstrength.Bothtotalsugarandreducingsugarhadgreatercanonicalcor- relationwitharoinaandflavor.Totalsugarhadnegativeconelationandreducingsugarhadpositivecorrelation. Keywords:flue.curedtobacco;chemicalconstitutions;flavorandtaste;canonicalcorrelation 作者简介:李天福(1965一),男,副研究员,主要从事烟草栽培技术研 究,云南省烟草科学研究所栽培室,玉溪,653100 王彪,杨焕文,云南农业大学烟草学院,昆明,650201 基金项目:云南烟草种植区划(省烟草公司基金项目) 收稿日期:2005.05.25 中国烟草2006年2月第12卷第1期 气象因子是影响烤烟内在化学品质形成的重要因 素之一,烤烟对环境相当敏感,气象条件的变化对烟叶 产量,质量均有较大的影响,国内外大量研究证 明.2.,气象条件是影响烤烟烟叶化学成分及香吃味 的重要因子.但是在这些研究中,具体揭示不同气候 因子与烤烟化学成分及香吃味的典型相关分析方面的 研究还未见报道.影响烤烟化学成分及香吃味的气象 因子有很多,传统的相关分析已不敷应用,因为它只能 研究一对一的变量相关关系,不能研究两个变量组之 间两两互作的影响.典型相关分析能综合表述两组变 量的相互关系,并使两组变量构成彼此独立或不相关 的典型变量,而且每组变量的数目可以是不相等的_4J. 本文对云南代表烟区的不同气象因子与烟叶主要化学 成分及香吃味进行了典型相关分析,旨在揭示气象因 子与烟叶化学成分及香吃味之间的复杂多样的互作关 系,从而为烤烟生态区域划分和生产提供参考. 1材料与方法 1.1烟叶化学成分的测定及香吃昧的评吸 采取典型抽样的方法,在云南土壤条件较为相似 的代表烟区进行烟叶样本的采集.取K326品种的中 部烟叶,等级为C3F.烟叶样本数为127个,测定项目 有总糖,还原糖,烟碱,氯含量和钾含量.香吃味按照 烟叶评吸要求,取有代表性的35个烟叶样本,由专业 人员评吸其香韵,香气质,香气量,浓度,刺激性,杂气, 劲头,口感,灰色等10项指标. 1.2气象数据的选择 气象数据来源于云南省气象局和相关县(市)气象 局.根据烤烟大田生长期的生物学和生态学特点,选 择大田期(5,9月)对烤烟生长影响较大的气温,降雨 和日照时数等作为分析因子. 1.3数据处理方法 为研究自变量】,.和因变量Y一,Y.间的相 关关系,构造两个综合变量: u=mlXl+mpp,V=11Yl+lqyq,(1) 其中m一,m.和l一,l.是待定的系数,选取变 量(U,v)的若干最优组合(Ui,vi),I=1,r,使得同类 变量Ui及vi间均互不相关,同组的变量U.,vi相关且 可能最大的相关,不同组的变量U.与vi(I?J)也不相 关.这样的综合变量称为典型变量,U,vi问的相关系 数,称为典型相关系数j. 系数mi及l分别为原始变量,在典型变量 u,v上的载荷.对于样本在变量1,和Y一,Y 上的观测值,由(1)式算出来的典型变量称为该样本的 典型变量得分.在U,v坐标系上各样本典型变量得分 的排序可直观地显示U,v间的相关关系以及样本在该 典型变量的聚类特征,进一步计算出典型变量U,v与 构成它们的原始变量,y间的相关系数rui,rvi,用 Bartlett关于大样本的检验判断r对典型变量的显 着性5l. 2结果与分析 2.1气象因子与烟叶化学成分的典型相关分析 对127个烟叶样本的化学成分与气象因子的典型 相关分析(表1)表明,第1个典型相关系数达到了极 显着水平,第2至第5个典型相关系数都没有达到显 着水平,即第1个典型变量是有用的,故重点分析第1 个.第1个典型相关分析表明,在气象因子变量的线 性组合中,烟叶化学成分与5,8月份的气温表现为较 高的相关性,其中与6,7月的气温表现为负相关,与 5,8月份的气温表现为正相关.对于5,8月份气温 来说,与烟叶化学成分积累相关大小依次为8月>7 月>6月>5月,说明烟株生长后期,特别是成熟期的 温度对烟叶化学成分的积累起着很重要的作用.在烟 叶化学成分的线性组合中,烟碱和还原糖含量与气象 因子有着较高的正相关.说明烟叶中烟碱和还原糖的 积累受气象条件的影响较大. 2.2气象因子与烟叶香吃味的典型相关分析 对35个烟叶样本香吃味的评吸结果与气象因子的 典型相关分析(表2)表明,气象因子与烟叶香吃味的典 型相关都没有达到显着水平,但从相关系数较大的相关 分析中,可以看出,影响烟叶香吃味的气象因子主要是 成熟期(7,8月)的气温和旺长期(6月)的降雨量,其中 与7月份的气温成负相关,与8月气温和6月降雨成正 相关.在烟叶香吃味的线性组合中,烟叶可用性与口感 受气象因子影响较大,分别成正相关和负相关. 2.3烟叶化学成分与香吃味的典型相关分析 对35个烟叶样本的化学成分与其香吃味的典型 相关分析(表3)表明,第1个典型相关系数达到了极 显着水平,第2至第5个典型相关系数都没有达到显 着水平,即第1个典型变量是有用的.在烟叶香吃味 的线性组合中,香韵,香气质和劲头与烟叶化学成分表 现为较高的典型相关系数,其中,香气质表现为负相 关,香韵和劲头表现为正相关.在烟叶化学成分的线 性组合中,与烟叶香吃味有较高典型相关系数的为总 糖和还原糖,其中,总糖表现为负相关,还原糖表现为 李天福等气象因子与烟叶化学成分及香吃味间的典型相关分析 表1气象因子与烟叶化学成分的典型相关分析 注:*表示达到极显着水平 表2气象因子与烟叶香吃昧的典型相关分析 *取前3个典型相关系数较大的列于表中 正相关. 3讨论 从以上分析结果来看,气象因子是影响烟叶化学 成分及香吃味的重要因素,同时烟叶化学成分对烟叶 香吃味也有明显的影响.对于气象因子,58月份的 气温是影响化学成分积累的重要因素,特别是成熟期 (78月)的气温影响最为显着.在化学成分因子中, 烟碱和还原糖对气候条件反应最为显着;气象因子与 烟叶香吃味没有达到显着相关,但从分析中可以看出, 7,8月份对烟叶香吃味的贡献率相对较大,可用性,口 感受气象因子影响比较大;烟叶香吃味与化学成分的 典型相关分析表明,香韵,香气质和劲头受烟叶化学成 分影响较大,而影响烟叶香吃味较大的化学成分为总 糖和还原糖,也表明了总糖和还原糖的差值大小与烟 叶香吃味有较大的关系. 本文对气象因子与烟叶化学成分及香吃味之间做 了比较深入的典型相关分析,从中可以看出一些比较 明显的规律,从而对烟叶的生产及区划有一些帮助,此 外,影响烟叶化学成分及香吃味的因素,如土壤理化性 状和栽培措施等还需进一步研究. 26中国烟草2006年2月第l2卷第1期 烟叶香吃味的线性变换阵: 香韵0 香气量一0 香气质一0 浓度0 刺激性一0 杂气一0 劲头0 口感0 可用性0 灰色0 54161 l3O93 6744l 0732l 0639l 14932 33367 05786 2949 036O4 烟叶化学成分的线性变换阵: 总糖(%)一0.71913 还原糖(%)0.49135 烟碱(%)一0.37982 Cl(%)一0.15335 K(%)0.27137 0.152O4 0.04564 0.1682 0.08632 0.63942 0.0HD8l3 0.47669 0.153l1 0.17492 0.49885 0.20342 0.28638 0.735ll 一 0.13548 0.56379 0.544l3 0.54918 0.15505 0.27165 0.277 0.33155 0.1453l 一 0.03456 0.16886 0.25886 0.63887 0.3588l 0.08l04 0.53006 0.4l90l 一 0.08249 0.7l25 0.299l 0.38735 0.27468 0.182l2 0.16755 0.17459 0.1724_4 0.22167 0.70705 0.69l64 0.01778 0.0HD261 0.14625 0.401l3 0.O4o97 0.24463 0.41805 0.46437 0.23694 0.17957 0.4162 0.29685 0.19348 0.17469 0.50HDl1 0.01628 0.8l908 0.21956 注:X-表示达到显着水平 参考文献 1肖金香,刘正和,王燕,何宽信,李立新.气候生态因素对烤 烟产量与品质的影响及植烟措施研究J.中国生态农业学 报,2003,11(4):158,160. 2林敬凡,鲁心正.气候条件对烤烟质量的影响J.气象, 3 4 5 1995,21(1):44,47. 左天觉编,朱尊权译.1993,烟草的生产,生理和生物化学 M.上海:上海远东出版社 唐守正编着.多元统计分析方法M.北京:中国林业出版 社,1986 罗积玉编着.经济统计分析方法及预测M.北京:清华大 学出版社,1987.290,314. 赞比亚烟叶产量提高 ) 据国际烟草杂志报道,2004年赞比亚烤烟和