陕西陇县烟区气候特征与烤烟种植适应性评价

张喜峰，郑 敏，王 静，邓小成，王 玮

(陕西省宝鸡市烟草公司 陇县分公司，陕西 陇县 721200)



陕西陇县烟区气候特征与烤烟种植适应性评价

张喜峰，郑 敏，王 静，邓小成，王 玮

(陕西省宝鸡市烟草公司 陇县分公司，陕西 陇县 721200)

通过分析陇县烟区不同生育阶段温度、降雨、光照时数等关键气候指标及其分布规律，研究各生育期气候因素的主要特点及差异变化，分析了该地区关键气候指标与优质烟生长需求的吻合情况。结果表明：整个大田期，年度间的降雨量差异显著，日照时数、平均气温日较差、均温≥20 ℃持续天数在年度间差异较大；整个生育期的平均气温偏低、降雨量偏少，积温、日照能够满足优质烟叶生产需求；伸根还苗期、成熟期气温偏低；成熟期降雨偏多。陇县烟区年度间大田期气候指标变化较小，整个生育期、还苗伸根期、成熟期气温偏低、大田期降雨偏少且分布不均是限制该烟区烟叶品质提高的主要气候因素，对此提出了一些改进措施。

烤烟；生育期；气候特征；适应性；陇县

0 引言

陇县作为陕西重要烟区，有30多年的种烟历史，随着近年来推广了小苗深栽技术，烤烟移栽方式发生了巨大变化，烟叶品质逐年有所提升，烟叶受到多家卷烟工业企业的青睐。但陇县烟区沿袭传统经验模式，季节安排缺乏系统性和合理性，没有明确各生育期气候特征，在一定程度上限制了生态资源的充分利用和烟叶品质的提高。因此，开展陇县烟区气候特征分析及适应性研究，对于促进陇县烟区烟叶可持续发展和提高烟叶质量具有重要意义。唐莉娜等[1]研究表明，烤烟是一种对环境极为敏感的经济作物，生态条件对烟叶质量的形成具有重要影响，气候条件不同，烤烟生长适应性不同，烟叶风格特征及品质差异显著。烤烟适宜生长温度范围较宽，在10～35 ℃之间，但最适宜温度为25～28 ℃[2]。一般情况下，烟叶在大田生长中、前期日照最好达到500～700 h，成熟期日照时数最好达到280～300 h，才能产出优质烟叶[3]。在烟草大田生长期，烟株体内含水量高达70%～80%，在烟株旺盛生长期间体内的含水量更高，特别是叶片，含水量可达80%以上[4]。烟草正常生长完成生命周期需要一定的积温，一般认为大田期间温度大于10 ℃为有效温度，且积温为600～1200 ℃·d，若在生长的前中期遇到较长时间的低温气候，则容易发生早花现象，从而直接影响烟叶品质[5]。郑美秀等[6]研究认为，烟草花叶病、赤星病等病害的发生和流行与气象条件密不可分，在一定程度上起决定性作用。陈伟等[7]研究表明，北方烟叶化学成分与气候因素的相关程度比较明显，南方烟区相对不显著,影响北方烟叶化学成分的气候因子多于南方烟叶；南北两烟区不同生育时段的气象因子与烤烟化学成分有不同的关联度，影响烟叶化学成分的主导气候因子明显不同，作用方向也各不相同。时鹏[8]系统研究了湖北恩施气候因子和移栽期对烟叶质量的影响，并基于气候条件分析评价提出了恩施烟区适宜的烤烟移栽期。上述研究说明气候、土壤等生态因素决定烟叶风格的形成，其中，气候因素是烟草必须依赖的生态因素，具有相对稳定性和难以改变的特点，对烟叶产质量的影响极为显著，而不同烟区气候资源特征不同。目前对陕西陇县烟区气候特征与烤烟种植气候适应性研究未见报道。本研究通过收集陇县烟区2005～2015年气象数据，从与烟草生长发育密切相关的温度、日照、降雨量等气候因子入手，分析烟区气候资源特点，并对该区的气候条件和烤烟种植适应性进行分析评价，进一步明确陇县烟区气候因素状况，为陇县烤烟种植区划与合理布局提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 数据获取

陇县烟区2005～2015年气候资料来源于陇县气象局，主要气候因素包括对烟叶生长发育及品质形成影响较大的气温、气温日较差、≥10 ℃积温、≥10 ℃有效积温、降雨量、日照时数、均温≥20 ℃持续天数、无霜期等8项。

1.2 统计分析

采用DPS 7.05软件进行描述统计、聚类分析。

1.3 优质烟叶生产的基本气候条件

优质烟叶生产的基本气候条件参照张振平[9]、李新[10]、刘冲[11]等的研究表明：还苗伸根期平均气温17.4～18.9 ℃、降雨量97.1～163.2 mm，旺长期平均气温21.9～24.8 ℃、降雨量128.6～163.2 mm，成熟期平均气温24～27.5 ℃、降雨量148.1～195.4 mm、均温≥20 ℃持续天数≥50 d，大田期均温≥20 ℃持续天数≥70 d、日照时数600 h以上、≥10 ℃积温≥2600 ℃·d。

1.4 烟区大田生育期划分

一般认为气温稳定通过13 ℃后移栽，烟苗不会发生低温冻害现象，因此以气温稳定通过13 ℃的日期作为最早移栽日期[12]。通过对烟区2005～2015年4月份日平均气温进行分析(表1)，统计出烟区4月份连续5 d气温稳定在13 ℃以上的日期，其后的温度稳步上升。在4月15日温度可稳定通过13 ℃，温度条件满足小苗移栽的要求，因此在4月15日可启动小苗移栽。根据烤烟生长发育特性，结合近年来小苗移栽技术推广的情况，对烤烟大田生育期进行具体划分，还苗伸根期4月20日～6月5日，旺长期6月6日～7月10日，成熟期6月25日～9月15日，大田期4月20日～9月15日，进而对各生育期的气候因素进行系统分析。

表1 烟区4月份均温≥13 ℃区间(连续5 d)

2 结果与分析

2.1 陇县烟区气候指标数量特征分析

由表2可知，在整个大田期，平均气温、均温≥10 ℃积温变异系数(1.88%)最小，年度间的差异不明显；降雨量变异系数(30.15%)最大，年度间分布显著不均；日照时数变异系数(13.93%)次之，年度间差异较大。

烤烟大田生长期适宜温度为25～28 ℃，陇县烟区大田期平均气温为20.33 ℃、极差为1.26 ℃，气温偏低，年度间变化不大；≥10 ℃积温平均为3131.20 ℃·d、极差为194.30 ℃·d；日照时数为874.7 h、极差为403.3 h，年度间变化较大，基本能满足优质烟叶生产需求。降雨量为472.0 mm、极差为477.5 mm，年度间差异显著；均温≥20 ℃持续天数为87.5 d、极差为24 d，变异系数为8.21%，年度间变异较大。大田期气候指标平均气温日较差的偏度系数均小于0，为负向偏态峰，其余指标为正向偏态峰，偏度系数的绝对值较小，说明陇县烟区大田期气候因素分布形态的偏斜程度较小；峰度系数均小于0，为平阔峰。

伸根还苗期、旺长期、成熟期，平均气温变异系数较小，年度间差异较小；降雨量变异系数分别为36.30%、68.41%、36.85%，年度间差异明显。旺长期均温≥20 ℃持续天数为57.5 d、极差为14.0 d，高于50 d标准，变异系数为7.47%，年度间变化较大。

2.2 陇县烟区不同年度大田期气候指标差异分析

从表3可知，大田期主要气候指标平均气温、≥10 ℃积温、日照时数、降雨量、均温≥20 ℃持续天数年度间变化趋势各异，其中平均气温、≥10 ℃积温变化趋势相似，2006、2013年平均气温、≥10 ℃积温较高，2011年较低。2014年日照时数最大(1092.3 h)，2015年次之(1037.7 h)，2010年最低(689.0 h)。积温、日照时数基本满足优质烟叶生产需求。降雨量年度间差异显著，2005年的降雨量最大(741.0 mm)，2010年次之，2008年最少(263.5 mm)。大田期间降雨偏少，低于优质烟叶生产标准。均温≥20 ℃持续天数，2007、2013年较高，分别达到100、97 d，2011年最低(76 d)，但都在70 d以上，均能满足优质烟叶生产要求。

表2 陇县烟区大田期气候指标的数量特征分析

表3 陇县烟区不同年度大田期气候指标值

2.3 陇县烟区不同年度大田期各生育期气候指标差异分析

从表4可看出，2007年还苗伸根期平均气温最高(18.92 ℃)，2014年最低(16.09 ℃)，其中2005～2008年、2013年平均气温在烟叶生长适宜范围内，其他年份均低于适宜生长温度。2010年降雨量最高(100.2 mm)，满足优质烟叶生产基本条件，其他年份均低于烟叶适宜生长的降雨量；2007、2008年降雨量均低于30 mm，严重不足，气候干旱。旺长期平均温度均除2013、2015年以外，其他年份均高于22 ℃，在优质烟叶适宜生长范围内。2009、2014年降雨量较低，均在50 mm以下，气候干旱；2013、2015年降雨量较高，在适宜范围内；2005年降雨量最高(254.7 mm)，超出适宜范围，年度间降雨量变化差异明显。陇县2005～2015年，成熟期平均气温均在20 ℃以上，2006、2013、2014年达到22 ℃，但都低于优质烟叶生产标准。成熟期降雨量偏高，只有2008、2015年在适宜范围内，2005、2012、2013年降雨量超过400 mm。2005～2015年均温≥20 ℃持续天数均在50 d以上，达到烟叶生产基本要求。

2.4 陇县烟区大田期气候聚类分析

为了明确陇县烟区年度间大田期气候因素的差异特点，以大田期平均气温、≥10 ℃积温、≥10 ℃有效积温、日照时数、降雨量、均温≥20 ℃持续天数，还苗伸根期平均气温、降雨量，旺长期平均气温、降雨量，成熟期平均气温、降雨量、均温≥20 ℃持续天数气候因素为基础，用系统聚类法进行聚类分析。

从表5可知，可分为4类，第Ⅰ类包括2015、2014、2008年，大田期温度较高、日照时数长、降雨量少、均温≥20 ℃持续天数较长，还苗伸根期气温较低，旺长期气温较高，成熟期气温高、降雨量适宜；第Ⅱ类包括2013、2007、2006年，大田期温度高、日照时数较长、均温≥20 ℃持续天数较长，还苗伸根期、旺长期气温较高，旺长期降雨基本适宜，成熟期气温高，降雨量较多；第Ⅲ类包括2012、2011、2009年，大田期温度较低、日照时数较短、降雨较多、均温≥20 ℃持续天数短，还苗伸根期气温低，旺长期气温高、降雨少，成熟期气温较低、降雨量较多；第Ⅳ类包括2005、2010年，大田期温度较高、日照时数短、降雨量高、均温≥20 ℃持续天数较长，还苗伸根期气温较高、降雨较多，旺长期气温较高，成熟期气温较高，降雨量多。

表4 陇县烟区不同年度大田期各生育期气候指标值

表5 陇县烟区大田期气候因素聚类分析结果

3 讨论

烤烟是一种对环境敏感的经济作物，适宜的气候条件是烟叶优质适产及烤烟香吃味的重要影响因素[13]，而影响烤烟种植的气候条件主要包括光照、温度和降水量等[14]。烤烟是喜光温植物，完成生命周期需要一定的积温，大田生长的最适温度为25～28 ℃，烟叶成熟期的温度不宜低于20 ℃，一般以24～25 ℃的温度持续50 d较为有利[15-16]；光照条件的不同，烟叶质量会有很大的不同，只有在充足的光照条件下才有利于光合作用，进而提高烟叶的产量和品质；一般情况下大田生育期的日照时数不能低于600 h，日照百分率40%以上[17]。适宜的水分和降水也是生产优质烟草不可或缺的因素，烟株吸收利用养分，需要适宜的土壤水分状况，但在生长前期即还苗和伸根期，需水较少，耗水只占总量的1/10；在大田旺长期，需水较多，占总量的1/2；在生长后期即成熟期，天气晴朗，雨水稀少，土壤保持适度湿润对烟叶品质有利[18]。通过与优质烟叶生产基本气候条件对比分析：在整个大田期，陇县烟区年度间降雨量差异显著，日照时数、平均气温日较差、均温≥20 ℃持续天数气候因素在年度间差异较大，其余气候指标变化不明显；整个生育期的平均气温偏低、降雨量偏少，积温、日照能够满足优质烟叶生产的需求。在伸根还苗期、旺长期、成熟期，平均气温年度间差异不显著，伸根还苗期、成熟期气温偏低；3个阶段降雨量在年度间差异显著，且分布不均，主要表现为伸根还苗期、旺长期多数年份低于优质烟叶生产基本要求，成熟期多数年份降雨偏多，超出适宜范围，容易出现秋淋降温天气。并通过对大田期气候因素进行系统聚类法进行聚类分析，明确了年度间的差异特点。

4 结论

通过对陇县2005～2015年全年及大田期主要气候因素系统分析，基本明确了陇县烟区气候特点，年度间气候指标变化较小，整个生育期、还苗伸根期、成熟期气温偏低、大田期降雨偏少且分布不均，前期偏少、后期偏多是限制陇县烟叶品质提高的主要气候因素。在今后的烟叶生产中，可结合近年气候特点，一是寻找最适播种期、最佳移栽期、改变移栽方式，前移烤烟生育期，充分利用有限的气候资源条件(4月中旬～9月上旬)；二是开展品种培育，选用与陇县生态条件和生产实际相适应的品种；三是开展土壤改良技术，如种植绿肥，施用秸秆、饼肥等商品有机肥，马、羊、家禽等热性农家肥，提升伸根还苗期地温，促进烟苗早发快长；四是控氮加密技术，调控烟叶个体发育和群体结构，调节田间透风透光，充分利用光温条件；五是利用水肥一体化技术，如在破膜封口时，采用0.5%～1%磷酸二氢钾进行灌根，促进烟苗生长发育，在有条件的区域，构建烟田滴灌系统，来缓解旺长期土壤缺水不利影响；六是结合优化烟叶结构，实施下部烟叶早采早烤，改善烟田环境，加强透风透光，防止成熟期雨水偏多，造成烟叶病害的发生；通过采取有效的技术措施，最大限度优化各生育期气候因素，进而促进烟叶品质的提升。

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(责任编辑：曾小军)

Climatic Characteristics and Evaluation of Flue-cured Tobacco Planting Adaptability in Longxian of Shaanxi

ZHANG Xi-feng, ZHENG Min, WANG Jing, DENG Xiao-cheng, WANG Wei

(Longxian Branch, Tobacco Company of Baoji City in Shaanxi, Longxian 721200, China)

Through the analysis of key climate indexes (air temperature, rainfall, sunshine time) and their distribution rule at various growth stages of flue-cured tobacco in Longxian tobacco-planting area, we studied the main characteristics and changes of climatic factors in different growth periods, and analyzed the coincidence degree of key climatic indexes with demand of high-quality tobacco growth in this area. It was found that: in the whole tobacco growth period, the annual rainfall was significantly different, and the yearly sunshine time, average daily air temperature range, and number of continuous days with average air temperature more than 20 ℃ were also very different. In the whole tobacco growth period, the average air temperature was relatively low, the rainfall was less, and the accumulated temperature and sunshine could meet the demand of high-quality tobacco production. The air temperature at root spreading stage and maturing stage was relatively low, but the rainfall was more at maturing stage. Therefore, the changes in annual climatic indexes in tobacco field period were not obvious. The main climatic factors limiting the improvement of flue-cured tobacco quality included low temperature in the whole growth period, root spreading period and maturing period, and less and unevenly-distributive rainfall at tobacco growth stage. The article put forward some improved measures based on the above results.

Flue-cured tobacco; Growth period; Climatic characteristics; Adaptability; Longxian

2016-05-17

张喜峰(1986─)，助理农艺师，硕士，从事烟叶生产及技术研究与推广工作。

S572

A

1001-8581(2016)11-0070-05