汉中南郑烟区气象因子对烟叶产质量的影响分析

    杜鸿波 袁野 孙永新 龙飞 姚峰 毋丽丽 袁芳 吴延 韩猛

    

    

    

    摘要 ? ?对2011—2019年汉中南郑烟区的气象、生产、化验评吸数据进行收集、整理和总结，对该烟区气象因子与烟叶产质量的关系进行了关联性对比分析，提出了烟叶生产和气象因子之间互相适应、积极影响、双向耦合的思路方法，以期促进烟区烤烟产量质量的改善提升。

    关键词 ? ?烟叶;气象因子;产量;质量;陕西南郑

    中图分类号 ? ?S572 ? ? ? ?文献标识码 ? ?A

    文章编号 ? 1007-5739（2020）20-0038-04 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?开放科学（资源服务）标识码（OSID）

    烟叶是烟草行业存在和发展的基石，是现代烟草工业赖以生存的生命线。自2005年以来，经过烟草行业10多年的持续努力，现代烟草农业建设对烟区稳定、烟农稳定、烟叶稳定的作用日益巩固，各个烟区都在依据“生态决定特色、品种彰显特色、技术保障特色”的总要求选择生态、挖掘生态、开发生态，在良好生态区域中寻求特色和生态紧密结合的关键方法，挖掘特点，发挥优势，充分利用。有研究表明，生态条件对烟叶特色的影响程度超过50%。在生态因素中，气候是产生香型差异和香韵细分的主要因素，不同品种在同一区域往往会产生相似的风格[1]。因此，烟区必须充分了解和掌握本区域的生态特点，与烟叶生产的重点先进实用技术相结合，将烟叶特色开发出来、巩固下来、稳定下来，解决区域内部单元之间、年际波动之间、品种变化之间的产量品质问题，才能在新一轮的原料保障与市场竞争中存活下来。

    1 ? ?汉中南郑烟区发展概况

    陕西汉中烟区地处南北气候分界线，属亚热带季风气候，四季分明、气候温润，年均温14.3 ℃，无霜期235 d，10 ℃以上积温3 800 ℃，20 ℃以上积温1 878 ℃，全年太阳辐射量497.9～523.0 kJ/m2，年均降水量800～1 200 mm，烤烟生育期（4—10月）降水量750～800 mm，土壤多为黄褐土、棕壤、黄棕壤，pH值为5.8～7.2，有机质含量1.24%～2.32%，速效氮、速效磷、速效钾含量分别为55.1、6.9、136.0 mg/kg，钙、镁、氯含量分别为2 922.0、505.0、25.6 mg/kg。

    根据国家局特色烟叶开发重大专项研究结论，陕西汉中烟区为武陵秦巴生态区—醇甜香型区划范畴，风格特征以干草香、醇甜香为主体，辅以蜜甜香、木香、焦香、焦甜香等香韻，其特征为醇甜香突出，微有青杂气、生青气和木质气，烟气浓度、劲头中等。生态特征为温度较高（日均23.54 ℃）、昼夜温差中等（平均9.3 ℃）、降雨中等（生育期734.9 mm）、光照中等（累计日照时数773.9 h）。化学特征为糖类含量中等（总糖26%～34%，还原糖20%～28%）、含氮物质中等（总氮1.4%～1.9%、总植物碱1.9%～2.8%）、氯含量略低（0.1%～0.2%）、钾含量中等（1.5%～2.7%）、芸香苷含量中等、香气物质总体中等。

    南郑烟区作为代表汉中烟区的最大生产单元，烟区主要分布在海拔600～1 400 m之间的巴山南麓中浅山区，气候类型属北亚热带湿润气候区，包括北亚热带（主要）和暖温带2个气候带，春季乍寒乍暖、天气多变;夏季雨热同季、时有干旱;秋季或阴雨连绵、或“秋老虎”横行;冬季阴沉低温、光照稀弱，米仓山北坡气温由北向南递减，降水由北向南递增。南郑烟区生产的中间偏清香型烤烟，色泽橘黄、成熟度好、身份疏松、油分较足、色度均匀，香气量中、劲头适中、余味舒适、配伍性好。“十二五”以来，累计植烟8 553.33 hm2、生产秦巴特色优质烤烟1.529万t，实现产值32 931万元，产生烟叶税7 244.87万元，为县域经济发展、农民增收、脱贫攻坚作出了突出贡献，被列为区域特色支柱产业和精准扶贫重点扶持产业。

    2 ? ?南郑烟区气象因子概况

    由图1可知，整个生育期平均积温4 608.52 ℃，旬平均积温219.45 ℃，旬平均温度变化呈单峰波动特点，最高峰出现在7月下旬，最低峰出现在10月下旬，高于旬平均温度21.53 ℃的天数约100 d，高于烟叶生长最有利温度（20 ℃）的天数约130 d，高于烟叶生长较有利温度（15 ℃）的天数约200 d，整个烟区的温度比较适合烤烟生长发育。

    由图2可知，整个生育期累计降雨量850.26 mm，旬平均降雨量40.49 mm，该指标变化呈“2个大峰”（6月下旬、9月上中旬）“4个小峰”（4月中旬、5月上旬、5月下旬、10月下旬）波动，其中9月上中旬、10月下旬的较高降雨量不利于烟株抗灾和上部叶成熟度提升，其间的波峰（小到中雨）和波谷（适度干旱）交替出现比较有利于烤烟生产，但近年来年际非规律性波动变化相对较大，降雨量的剧烈波动往往伴随着冰雹、暴雨、狂风等灾害性天气，实践中也给生产带来了很大损失。

    由图3可知，整个生育期累计日照时数为1 014.66 h，旬平均日照时数48.32 h，该指标呈“1个高原平台期”（7月中旬到8月下旬）和“4个小波峰”（4月下旬、5月中旬、6月上旬、10月上旬），因8月下旬至10月上旬之间的日照时数小波谷存在，致使产区偶然年份的烟叶成熟有一定影响，但总体相对较好。

    由图4可知，整个生育期平均相对湿度总体趋势在70%～90%之间，呈“上升趋势”小幅波动，烟株生长多处于一个高湿状态，年际非规律波动较大，主要受温度、日照时数和降雨量交互性影响，最高波峰出现在2014年9月中旬的95%（秋霖持续期）、最低波谷出现在2016年6月中旬的55%（干旱持续期），湿度的高频剧烈波动给烟田统防统治和病虫草害控制造成了一定困扰，也加大了烟叶生产的风险和成本[2-3]。

    3 ? ?气象因子对烟叶产量的影响

    近年来，随着全球气候系统性波动，南郑区区域小气候也存在年际变化剧烈、年内结构性剧烈变化、更小区域气候单元变化呈多样性等特点，特别是烤烟田间生育期（5—10月）受到晚霜、倒春旱、春旱、高温、冰雹、暴雨、伏旱、狂风、雷电、日光灼伤、秋霖、早霜等12种灾害的袭扰，这些不同发生规模和烈度的自然灾害对近10年来的烤烟生产产生了较大的影响（表1），特别是2014年以来的6年间较大范围的冰雹、秋霖、长期间低温寡照和干旱，给烤烟生产带来了重创，极大地威胁着烟农队伍、产业发展、产区规模的稳定性。

    4 ? ?气象因子对烟叶产量的影响

    4.1 ? ?烟区烟叶等级结构数据分析

    由表2可知，剔除烟叶优化结构工作影响，南郑烟区烟叶等级比例随着气候年际变化波动性较大，上等烟比例在冰雹等高破坏性天气发生的年份（2011年、2014—2017年）多徘徊在30%～40%之间，主要是残伤、穿孔、青痕、低成熟度（惧灾抢采）、病害后遗症和烘烤难度加大等因素造成了烟叶原烟产品、外观品相差、内在质量差、商品化率低。低次等烟叶比例变化规律一般是天气越好数据指标越优，这与市场反应和行业质量政策密切相关，且随着卷烟产品整体质量提升，低次等烟叶的市场存活空间越来越逼窄，而生产环节的成本倒挂也比较严重，但烟农因“时间机会成本的选择性小”不愿意在生产环节优化，故控制相对较难。中等烟比例是在上等、低次等烟叶比例“两头夹击”的背景下，妥协出来的生产指标，虽然是市场欢迎的等级结构和原烟产品，但难以代表烟区的生产水平[4]。总而言之，收购后烟叶等级结构比例大多已经失真，难以真正反映出烟区生产水平的高低，烟区气候的系统性波动和局域性过激反应也会加剧这个过程。

    4.2 ? ?烟区烟叶化学成分数据分析

    由表3可知，区域性小气候對原烟产品的内在质量产生影响。如：水溶性糖连续多年检测值均未在20%～26%的优质产品区间内，说明南郑烟区8月中旬至9月上中旬的光热资源不足，淀粉转化不足，水溶性糖、水溶性还原糖比例略微偏高，会影响吃味的回甜感，甚至出现刺激性苦味;总植物碱多年来均在1.5%～3.5%优质产品区间内，说明南郑烟区土壤氮养分供给吸收和气候（能量）的耦合程度比较优越，植物碱含量适度才能满足市场对优质原料的需求;糖碱比总体较好，但气候条件不好（中后期温度下降过快、光照不充分）就会使糖含量偏高，导致糖碱比偏高，从而使刺激性味道偏重;烟叶氯含量随着种植年限的增加多呈递减趋势，2018年以后烟区注重肥料中增加氯含量，确保烟株的正常生长发育、产质量形成对氯的需求，提升内在化学成分的协调性;钾氯比是在烟区Cl-随雨水淋失较多、外源添加K+等2个方面调控的结果，利于控制烟气中的粒相物，降低烟碱、焦油量、CO含量，获得更为协调舒适的感官评价。

    4.3 ? ?烟区烟叶质量评吸数据分析

    由表4可知，烟区烟叶原料的感官评吸与综合评价逐年稳中有升，质量定量评价由2012年的59.44分上升到2018年的75分，质量定性评价在协调、较好+、中等+以上，说明烟区在农艺栽培上采取的一系列措施是及时有效的。南郑烟区中间香型的风格程度由典型中间香向偏清香中间香变化，与近年来的多雨寡照气候可互相印证，回甜感到正甜香+干草香香韵更加明确，2011年、2012年、2016年的香气质、香气量、浓度、杂气、刺激性、余味、劲头等指标基本能保持稳定，2018年指标与2007年指标在同一评价指标体系下基本一致，说明烟区的“光质偏弱、雨量偏多、积温偏少”小气候特点依然未有大的变化，对烟叶内在评吸质量的影响并不是很大[5]。

    5 ? ?意见与建议

    5.1 ? ?烟叶生产对气象因子主动适应的建议与措施

    烟叶生产在烟区总体气候规律稳定、小气候单元差异较大的背景下，要细化精准农艺栽培工作单元，找准影响烟叶总体质量提升短板，围绕关键性的化学指标和评吸指标开展农艺措施的精准改良，例如围绕高糖碱比提升成熟度改良的试验示范、围绕高钾氯比开展氯离子肥料的农艺栽培应用、围绕香气质香气量提升探索低温烘烤工艺等。

    5.2 ? ?烟叶生产对气象因子的积极影响与持续优化

    烟叶生产对气象因子主动适应的同时，也可以通过技术措施对气象因子施加积极影响，持续优化烟株生长发育的环境。例如：近些年围绕移栽低温时间长、躲避秋霖、延长田间生育期的小苗井窖移栽技术;提高垄体高度、优化垄形、增加有机肥、提升土壤缓冲能力的抗旱抗涝栽培技术;增加田间光照度、提升田间通透性、降低田间摩擦概率的三角定位移栽技术等，持续优化农艺技术降低不利天气的影响、提升烟株逆境栽培效果、突破烟叶产量质量稳定的屏障。

    5.3 ? ?烟叶农业生态系统的“栽培技术—气象干预”双向耦合技术

    烟叶农业生态系统是一个复杂的生态系统，涉及地下的“土壤矿物—地下生物—地下水分—烤烟植株”系统，也涉及地上的“气候气象（光温水热）—田间植物—田间生物—烤烟植株”系统，地下、地上系统之间有物质、能量、信息的交换交流，特别是以烤烟植株为中心的生态系统在“栽培技术—气象干预”存在双向耦合作用，二者要互相规律性融合，持续优化烟株的根际环境和田间环境，确保烟株在大田生长发育的过程中处于“抗逆境生长”的最佳状态。总之，要优化烟株生长的水、肥、气、热、光、温条件，减少逆向调节，增加正向效应，力求达到烟叶产质量的平衡性提高。

    6 ? ?参考文献

    [1] 闫克玉等.烟草原料学[M].北京：科学出版社，2008.

    [2] 赵元宽.推行GAP管理是中国烟叶生产的必由之路[J].烟草科技，2003（11）：3-7.

    [3] 阳苇丽，王龙宪，许自成，等.烤烟钾、氯含量及钾氯比与烟气指标的关系分析[J].江西农业学报，2011，23（12）：109.

    [4] 气象数据.南郑县县志（2011-2018）[M].出版者不祥.

    [5] 《烟叶分级工专业知识》编写组.烟叶分级工专业知识[M].北京：北京出版社，2014.