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以湖北神农架周边区域为基础,分析了该区烤烟质量状况和气候、土壤等生态因素,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、土壤肥力进行了综合评价,提出并估算了化学成分可用性指数(CCUI)、气候适生性指数(CFI)和土壤养分综合指数(IFI),对该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、土壤因素对烤烟化学成分含量的影响。主要研究结论如下:1.以神农架周边区域6个植烟县8项气候指标的数据资料为基础,运用主成分分析法分别确定了烤烟伸根期均温、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、≥10℃的积温和大田期日照时数等8项气候指标的权重。通过定量估算气候适生性指数(CFI),对神农架周边区域气候状况和气候适生性进行了评价。结果表明:(1)神农架周边区域气候条件具有无霜期长、大田期气温适宜、降雨量充沛、日照时数长、≥10℃活动积温在2600℃以上等特点。在各项气候指标中,以大田期均温的变异系数(5.63%)最小,年降雨量的变异系数(19.07%)最大,神农架周边区域各个生育期的降雨量普遍高于国外烟区。(2)神农架周边区域气候适生性指数(CFI)平均表现为0.781±0.051,竹山县气候适生性指数最大为0.835±0.032,巴东县气候适生性指数最小为0.703±0.032,各植烟县的气候适生性指数高低依次为:竹山县>南漳县>保康县>房县>兴山县>巴东县。2.将神农架周边区域不同海拔气候分为低海拔(<800 m)、中海拔(800 1200 m)、高海拔(≥1200 m)三个组别进行研究,以该区域不同海拔下8项气候指标的数据资料为基础,运用主成分分析法分别确定了烤烟伸根期均温、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、≥10℃的积温和大田期日照时数等8项气候指标的权重。通过定量估算气候适生性指数(CFI),对神农架周边区域不同海拔条件下气候状况、气候适生性进行了综合评价并把不同海拔高度下的气候条件与国外烟区进行了相似性分析。结果表明:(1)随着海拔的升高,无霜期、日平均气温≥20℃的持续日数以及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;(2)低海拔的气候适生性指数(CFI)平均为0.704,中海拔的CFI平均为0.671,高海拔的CFI平均为0.621,气候适生性指数(CFI)表现出随海拔的升高而减小的趋势;(3)不同海拔高度下气候条件与国外烟区的相似程度最高的是巴西(低海拔为0.995、中海拔为0.997、高海拔为0.997),津巴布韦次之(低海拔为0.993、中海拔为0.995、高海拔为0.995),与美国的相似程度最低(低海拔为0.989、中海拔为0.992、高海拔为0.992),相似性分析可为充分利用神农架周边区域气候资源提供参考依据。3.以神农架周边区域6个县的63个土壤样品为材料,系统研究了神农架周边区域土壤主要养分含量的丰缺状况。结果表明:神农架周边区域土壤pH总体较适宜,平均为5.58±0.93;有机质含量中等偏低,平均为(23.66±7.80) g/kg;全氮和碱解氮含量适宜,其中全氮平均为(1.53±0.45) g/kg,碱解氮平均为(111.45±30.40) mg/kg;全磷含量偏低,平均为(0.93±0.71) mg/kg,速效磷平均含量为(9.54±5.44) mg/kg,处于非常缺磷的状态;全钾含量丰富,而速效钾含量偏低,平均分别为(19.13±3.94) g/kg、(112.76±43.27) mg/kg;有效铁、有效铜含量丰富,平均分别为(13.26±3.69) mg/kg、(1.48±0.54) mg/kg;有效锌、有效锰含量偏低,平均分别为(0.60±0.41) mg/kg、(5.42±4.21) mg/kg;有效硫含量丰富,平均为(30.13±14.39) mg/kg;有效钼含量极为丰富,平均为(0.47±0.32) mg/kg;交换性钙和交换性镁含量均极为丰富,其中交换性钙含量平均为(18.88±6.31) cmol/kg,交换性镁含量平均为(5.08±2.05) cmol/kg;水溶性氯含量极低,平均仅为(4.13±1.09) mg/kg。4.对神农架周边区域不同海拔高度的植烟土壤样品的主要养分含量状况作了分析及综合评价,结果表明:(1)该区域土壤养分总体适宜优质烟叶生产,土壤有机质、全氮、全钾和碱解氮含量均随着海拔的升高而增加,各海拔普遍缺乏磷素和水溶性氯;(2)不同海拔间pH值和全钾含量变异系数较小,而其它养分含量的变异系数都比较大;有机质和碱解氮含量在高海拔和低海拔间的差异达到了5%的显著水平,而其它养分含量在不同海拔间的差异均不显著;(3)不同海拔间的土壤综合肥力指标值(IFI)大小分别为:高海拔>中海拔>低海拔,且在高海拔与低海拔间的差异达到了显著水平,而高海拔与中海拔及中、低海拔间的差异不显著。5.研究了神农架周边区域不同海拔高度下烤烟的生长规律。结果表明:(1)生长速率表现为低海拔最高,平均为(0.96±0.11) g DW·株-1·d-1,中海拔次之,平均为(0.79±0.14) g DW·株-1·d-1,高海拔最低,平均为(0.50±0.29) g DW·株-1·d-1。(2)总生物产量表现为:低海拔>中海拔>高海拔,在采收时,主要器官的生物量表现为叶>茎>根;根的生物量表现为低海拔>高海拔>中海拔;茎的生物量表现为低海拔>中海拔>高海拔;叶的生物量表现为低海拔>中海拔>高海拔。6.以神农架周边区域的烤烟样品为基础,对神农架周边区域烤烟的主要化学成分、中性致香物质含量进行分析,并对该区域烤烟化学成分可用性进行评价。结果表明:(1)总糖、还原糖和总氮含量均在适宜范围内,烟碱含量偏高,钾和氯含量略低,烤烟糖碱比和氮碱比偏低,钾氯比适宜;总氮、烟碱和钾含量以及糖碱比、氮碱比和钾氯比在不同等级间的差异达到显著性水平;总糖、还原糖含量和糖碱比在不同品种间的差异显著;总糖、还原糖、总氮和氯含量以及氮碱比和钾氯比在不同年份间的差异显著;(2)神农架周边区域烤烟化学成分可用性指数(CCUI)平均为0.720±0.091;各产区烤烟化学成分可用性指数大小依次为:保康>南漳>巴东>兴山>房县>竹山;不同等级烤烟CCUI值表现为:C2F>C3F>B2F>X2F;(3)神农架周边区域烤烟中性致香物质总量表现为:C2L>C3L>C3F>X3F。7.以神农架周边区域不同海拔下烤烟样品为基础,对该区域不同海拔烤烟主要化学成分进行分析及综合评价。结果表明:(1)神农架周边区域烤烟总糖、还原糖和钾含量以及糖碱比、氮碱比在不同海拔间的差异显著,其余各指标在海拔间的差异不显著;(2)神农架周边区域不同海拔高度烤烟化学成分可用性指数(CCUI)表现为:中海拔最大,平均为0.761±0.09;低海拔次之,平均为0.731±0.08;高海拔最小,平均为0.702±0.06;不同海拔高度烤烟化学成分的可用性指数差异不显著。8.对神农架周边区域烤烟化学成分含量与8项气候因子的相关进行了分析,结果表明:(1)总糖、还原糖含量与大田期均温呈现出显著的正相关,总糖、还原糖含量与大田期降雨量呈现出显著的负相关;总氮、钾含量和钾氯比与大田期降雨量呈现出显著的正相关,钾含量和钾氯比与大田期均温呈现出显著的负相关;大田期日照时数与总糖、还原糖含量和钾氯比呈现出显著的负相关,与钾含量则呈现出显著的正相关;≥10℃的积温与总糖、还原糖和钾含量呈现出显著的正相关,与钾氯比则呈现出显著的负相关;此外,烟碱、糖碱比和氮碱比与各项气候因子的相关均不显著;(2)应用回归分析,通过建立最优回归方程研究了气候因素和土壤养分含量对烤烟主要化学成分的影响,结果表明:不同的气候因子和土壤养分因子对烟叶各化学成分指标的影响大小不同。