湖南位于长江中游,属亚热带湿润季风气候区,是我国重要的优质烤烟产区之一,烤烟生产在全国占有重要的地位。本研究以湖南35个主产烟县的2001年、2002年、2003年和2005年的B2F、C3F、X2F等级初烤烟叶为材料,采用数理统计和地统计学方法构建了湖南烤烟质量评价体系,分析了湖南烤烟外观质量、物理性状、常规化学成分、香气前体物、中性挥发性香气物、生物碱、评吸质量、烟气成分等质量评价指标的基本统计特征、等级差异、品种差异、年份差异、生态区域差异、地区差异、县际间差异、地理空间分布特征,比较了湖南烤烟质量指标与津巴布韦、巴西烟叶的差异及相似程度,综合评价了湖南主产烟县的外观质量、常规化学成分、评吸质量、烟气成分,探讨了烤烟质量评价指标间的相互关系,主要研究结果如下:1、运用专家咨询法、多元统计方法、模糊数学方法、地统计学分析等构建了烤烟外观质量量化评价体系。烟叶外观质量等级间差异极显著,品种间不存在统计学上的差异。外观质量分布呈西高东低态势;不同生态区域烟叶外观质量分值是:湘南烟区＜湘中烟区＜湘西北烟区。外观质量综合评价较好的县有:桑植、花垣、新宁、新晃、龙山、永顺、保靖等。2、湖南烤烟组织结构疏松,填充性好,烟丝的吸料性较强,有利于加香加料,但物理性状评价指标的变异系数较大。开片度、单叶重、含梗率、叶片厚度和叶质重等级间差异极显著,开片度、叶片厚度、含梗率、叶质重、叶密度、平衡含水率地区间存在极显著差异或显著差异,含梗率、叶片厚度、密度、平衡含水率生态区域间存在极显著差异。3、湖南烤烟总糖含量略有偏高,还原糖含量在正常值范围内,上部烟叶总植物碱含量偏高,总氮含量在适值范围内,氯含量均偏低,钾含量都在适值范围内,硫含量普遍偏高,淀粉含量在适值范围内。烤烟总糖、还原糖、总植物碱、总氮、钾、氯、硫、灰分含量部位间存在极显著差异,但淀粉含量部位间差异不显著。主栽品种的化学成分不存在统计学上的差异。烤烟总糖、还原糖、总植物碱、总氮、钾、氯、硫含量年度间存在极显著差异,灰分含量年度间差异不显著。烤烟化学成分具有明显的地域分布特征,生态区域间存在极显著差异,地区间存在极显著或显著差异。4、湖南烤烟主产区烤烟生物碱含量等级间差异显著,品种间不存在统计学上的差异。三大生态烟区的生物碱只有C3F等级烟叶的烟碱和新烟草碱存在极显著或显著差异;不同地区间生物碱含量存在极显著的差异。5、湖南烤烟多酚、游离氨基酸含量属正常范围;高级脂肪酸中饱和脂肪酸所占的比例较大;非挥发性有机酸总量在全国属较高水平;类胡萝卜素的含量要高于叶绿素的含量5倍以上。多酚、游离氨基酸、棕榈酸、饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、总脂肪酸、硬脂酸、油酸、亚油酸+亚麻酸、高级脂肪酸饱和度、草酸、丙二酸、苹果酸含量和烟气醇和指数等级间存在极显著或显著差异。主栽品种的烟叶多酚含量、游离氨基酸含量、高级脂肪酸含量、非挥发性有机酸含量、质体色素含量不存在统计学上的差异。高级脂肪酸和饱和脂肪酸含量及烟气醇和指数有逐年升高的趋势,总有机酸含量有逐年下降的趋势。多酚、硬脂酸、油酸、亚油酸+亚麻酸、脂肪酸饱和度、琥珀酸、叶绿素、胡萝卜素、类胡萝卜素与叶绿素比值等指标在生态区域间和地区间均不存在统计学上的差异;棕榈酸、不饱和脂肪酸总量、总脂肪酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、总有机酸含量、烟气醇和指数、叶黄素等指标在生态区域间和地区间均存在显著或极显著差异。6、湖南烤烟质体色素降解产物中只有新植二烯、巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮C、巨豆三烯酮D、β-大马酮、3-氧化紫罗兰醇、香叶基丙酮、胡萝卜素降解物、质体色素降解物等级间存在极显著或显著差异。主栽品种的各种质体色素降解物含量不存在统计学上的差异。烟叶中新植二烯、类胡萝卜素降解物、质体色素降解物、新植二烯与类胡萝卜素降解物比值有逐年提高趋势。巨豆三烯酮C、6-甲基-5-庚烯二酮含量在生态区域间和地区间均不存在统计学上的差异,但新植二烯、巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮D、B-大马酮、3-羟基大马酮、3-氧化紫罗兰醇、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯、类胡萝卜素降解物、质体色素降解物含量和新植二烯与类胡萝卜素降解物比值在生态区域间和地区间存在极显著或显著差异。从生态区域上看,湘中烟区烤烟的大多数质体色素降解物含量较高,湘南烟区和湘西北烟区差异不大。质体色素降解物总量有从湖南中部地区向西和东南两个方向逐渐降低的态势。7、湖南烤烟茄酮含量和西柏烷类总量等级间达极显著差异,氧化茄酮含量等级间差异不显著。品种间烟叶茄酮、氧化茄酮含量和西柏烷类总量差异不显著。烟叶茄酮、氧化茄酮含量和西柏烷类总量有呈逐年升高的趋势。生态区域间西柏烷类化合物含量不存在统计学上的差异,但地区间存在极显著差异。西伯烷类总量在湖南省中部至西北部有一个高值区,在西北角以及长沙市各有一个低值区。8、湖南烤烟苯丙氨酸降解物中苯甲醇、苯甲醛、苯乙醇、苯乙醛、吲哚和苯丙氨酸降解物总量等级间差异显著或极显著。苯甲醇、苯甲醛、苯乙醇、苯乙醛、吲哚含量和苯丙氨酸降解物总量品种间差异不显著,但年度间差异极显著;苯丙氨酸降解物总量有逐年升高的趋势。苯甲醇、苯甲醛、苯乙醛、吲哚含量和苯丙氨酸降解物总量生态区域间差异显著或极显著,但地区间只有吲哚含量差异显著。烟叶苯丙氨酸降解物总量的总体分布趋势是湖南东北部低,东南、西南、西北部高。9、湖南烤烟梅拉德反应产物中糠醛、5-甲基糠醛、乙酰基吡咯、二氢呋喃酮、4-环戊烯-1,3二酮含量等级间差异显著或极显著,二氢呋喃酮、2,4-庚二烯醛含量和梅拉德反应产物总量等级间差异不大。不同品种烤烟的糠醇、糠醛、5-甲基糠醛、乙酰基吡咯、二氢呋喃酮、2,4-庚二烯醛、4-环戊烯-1,3二酮含量和梅拉德反应产物总量不存在统计学上的差异。糠醇、糠醛、5-甲基糠醛、乙酰基吡咯、二氢呋喃酮、2,4-庚二烯醛、4-环戊烯-1,3二酮含量和梅拉德反应产物总量有逐年升高的趋势。不同生态区域烟叶只有糠醇、5-甲基糠醛、4-环戊烯-1,3二酮含量和梅拉德反应产物总量差异极显著;不同地区间烟叶糠醇、5-甲基糠醛、乙酰基吡咯、二氢呋喃酮、2,4-庚二烯醛、4-环戊烯-1,3二酮含量和梅拉德反应产物总量差异极显著。梅拉德反应产物总量有从湖南中部地区向四周逐渐降低的态势。10、湖南烤烟中性挥发性香气物含量高低排序为新植二烯＞类胡萝卜素降解物＞苯丙氨酸降解物＞西伯烷酮类＞梅拉德反应产物。主要中性挥发性香气物与津巴布韦烟叶相似程度较大的五个县是:永定、嘉禾、新田、宜章、蓝山,与巴西烟叶相似程度较大的五个县是:芷江、桑植、隆回、新田、永定。11、湖南烤烟香型均为浓偏中,香气质较好,香气量较足,杂气较低,劲头适中,刺激性稍大,浓度适中,余味和口感适中,燃烧性较好,灰色为灰白色。烟叶的配伍性和可用性较强,可作为主料烟,部分可做高档主料烟。评吸质量以中部烟叶最好,上部烟叶次之,下部烟叶相对较差;品种间差异不显著;评吸质量年度间差异大;生态区域间和地区间差异大,湘中烟区的评吸质量相对要差。12、湖南烤烟烟支均重样本间差异大;等级间差异不显著;主栽品种间差异不是很明显;年度间有逐年减少趋势;生态区域间差异不显著;地区间差异不显著。抽吸口数样本间差异小;等级间差异极显著;主栽品种间差异不是很明显;年度间的存在极显著差异;生态区域间差异不显著;地区间差异不显著。总粒相物含量样本间差异小;等级间差异极显著;主栽品种间差异显著;年度间有逐年减少的趋势;生态区域间差异不是很明显;地区间差异不显著。烟气水分含量样本间差异大;等级间差异极显著;主栽品种间差异不是很明显;年度间的存在极显著差异;生态区域间差异不显著;地区间差异不显著。烟气烟碱含量样本间差异大;等级间差异极显著;主栽品种间差异不是很明显;年度间的存在极显著差异;生态区域间差异不是很明显;地区间差异不是很明显。每支烟的焦油量样本间差异小;等级间存在极显著差异;主栽品种间差异显著;年度间每支烟的焦油量逐年有减少趋势;地区之间差异不显著;生态区域间差异不大。每克烟丝的焦油量样本间差异小;等级间存在极显著差异;主栽品种存在显著差异;不同年度间有逐年增加趋势;地区之间差异不是很明显,大生态区域间差异不大。13、采用简单相关分析、典型相关分析、灰色关联分析、回归分析等方法探讨了烤烟质量评价指标间的相互关系,明确了烟叶质量评价指标间的定量相关关系,阐明了关于烟叶质量评价指标间的许多定性和定量描述。本研究系统阐述了湖南烤烟主产区烟叶的区域质量特征,采用地统计分析扩展模块中的Kriging插值方法对湖南烤烟质量评价指标的空间分布进行分析,利用大量同批样本全面研究了烤烟质量评价指标间的相互关系,研究结论对全面了解湖南烤烟质量和制定湖南烤烟种植区划具有重要的参考价值,研究方法具有一定的借鉴意义。