低温阴雨寡照天气对烟叶生产影响及应对措施研究进展

尤 雪，陈正洪，杨 伟，山亚平*

1.襄阳市气象局，湖北襄阳 441100；2.湖北省气象服务中心，湖北武汉 430074

作为常见的自然灾害，连阴雨常伴随低温寡照过程，尤其是会造成农作物渍害、阴害或冷害。已有不少学者深入研究了连阴雨特征及其灾害影响，但对烟叶生长的影响研究还不够深入[1-4]。在烟叶生育期多出现阴雨寡照天气，以持续性阴雨、低温、高湿和寡照为基本特征，对需要适宜温湿度和充足光照条件的烟叶生长十分不利。基于此，综述了国内外有关低温阴雨寡照天气对烟叶生长发育、光合作用特性、产量质量影响以及应对措施。

1 低温阴雨寡照天气

1.1 低温阴雨寡照天气的定义

随着对连阴雨灾害研究的深入，针对研究目标特性，不同地区对低温阴雨的定义不同。例如：气象行业标准《早稻播种育秧期低温阴雨等级》中将单站日平均气温＜12 ℃且持续3～5 d，过程平均日照时数＜3 h即可认为是一次轻度低温阴雨。湖北省地方标准《连阴雨等级》中将单站某日期段的第一日和最后一日均为降水日，且连续4 d及以上，至多有1 d不是降水日，同时该日日照时数＜2 h或连续7 d及以上，至多有2 d不是降水日，同时这2 d不相邻且日照时数＜2 h认为是一次连阴雨过程。有研究将单站连续3 d及以上日降水量≥0.1 mm，且日平均气温均为-5～12 ℃，则认为一次低温阴雨过程[5]。

还有研究采用以下连阴雨气象资料统计标准：在每年11月1日至翌年4月30日期间，凡单站满足日最低气温Tmin≤4 ℃且日最高气温Tmax≤10 ℃，日照s=0，降水量R≥0.1 mm条件时(其中，当日照s缺测时，云量=100；当降水量R缺测时，相对湿度≥85%)，定为单站低温阴雨事件[6]。

1.2 低温阴雨寡照天气的相关指标

对低温阴雨寡照天气进行风险评估时，需综合考虑连阴雨发生的频次、持续时间及超过作物温光阈值后的积累情况等。目前，有不少研究者设定各种指标，包括连阴雨指标、低温强度指标、冷害指数等，但目前尚没有被用于综合衡量低温阴雨寡照天气的指标。持续性低温阴雨事件的等级划分可以参考气象行业标准《南方春季低温阴雨等级》，以日平均气温、日平均气温持续天数、日照时数为基础，分为轻度、中度、重度3个等级[7]。也有研究通过建立温阴雨过程综合评估模型，将低温阴雨过程强程度级别分为4个等级：很强、强、较 强、一般[8]。

1.3 低温阴雨寡照天气的特征

孙照渤等[9]研究了我国秋季连阴雨特征，发现我国秋季连阴雨在长江中上游地区频发，形成连阴雨天气的主要原因是东亚大槽槽后偏北气流引导北方冷空气南下，副热带高压西侧偏南气流引导南方暖空气北上，冷、暖空气在此交汇造成。郑治斌[10]研究指出湖北省春季连阴雨过程发生频次南部多、北部少；秋季连阴雨过程发生频次则是西南地区最多，西部显著多于东部，南部多于北部。曹磊等[11]分析1961—2018年中国南方地区春冬季低温阴雨过程发现，25°～31°N的大部分地区均出现过较长时间的低温阴雨过程，且南方地区低温阴雨日数空间分布呈一致型变化。

2 低温阴雨寡照天气对烟草生长发育的影响

2.1 低温阴雨寡照天气对烟草生育进程的影响

在烟叶苗期，适宜的平均气温约为4.0～10.0 ℃，若最低气温低于0 ℃，同时伴有雨雪冰冻，则对烤烟的出苗不利。张加云等[12]评估了影响云南烤烟的倒春寒过程，在倒春寒天气过程中，低温胁迫不仅危害烤烟幼苗根部，还危害烤烟幼苗地上部分。黄建等[13]研究发现，烟草叶片中在低温胁迫下会大量生成活性氧，从而引起细胞膜相变或氧化损伤，极端低温会打破细胞内环境平衡和影响植物的正常代谢。在烟叶苗期温度＜4.0 ℃时，移栽后的烟苗在受到低温寒潮影响时，会出现早花现象，直接影响烟叶生长和质量。骆启章等[14]研究发现，烟草6～12片真叶时受低温的影响较为敏感。

移栽期若雨水过多、低温持续时间较长，烟田易涝渍，造成移栽后烟叶生长缓慢，团棵期会推迟10～15 d，且因降水量过多，烟叶暴发花叶病的风险升高。段雯等[15]指出，不同阶段烟草对低温胁迫敏感性差异显著，江西烟叶种植区初春温度偏低，日照不足，移栽后的烟苗易受到“倒春寒”侵袭，对烟叶质量有较大影响。

旺长期烤烟生长需水量为100～130 mm/月，烤烟旺长期若遇阴雨寡照天气，光照不足导致光合作用受到影响，干物质积累下降，品质下降。

2.2 低温阴雨寡照天气易导致烟叶病虫害

研究表明，低温阴雨与烟草生长过程中的部分病虫害有一定的关系，如影响烟草花叶病、赤星病菌、寄生蜂的发生发展。陈乾锦等[16]研究烟叶寄生蜂与温湿度的关系发现，寄生蜂寄生率、成蜂存活率、羽化率和成蜂寿命与温湿度均呈显著正相关。李文峰等[17]研究了发生规律，发现降水与湿度是影响最大的气象因子。郑美秀[18]分析认为湿度与降水是闽西北地区烟草花叶病毒的发生与发展最主要的影响因素。

3 低温阴雨寡照天气对烟草光合作用、干物质积累、产量和品质的影响

3.1 低温阴雨寡照天气对烟草光合作用特性的影响

光合生产方面，低温阴雨寡照天气会抑制叶绿素的生成，导致叶面积指数下降，茎叶气孔导度下降，以及叶片气体交换率与光合作用率下降。在低温胁迫下，叶片中与光合作用有关的蛋白质表达量明显减少，严重影响了叶片光合系统的生理活性，阻碍了叶绿体细胞器的正常运转。同时，植物若受低温损伤，会生成大量活性氧，活性氧属于低温信号分子，对正常细胞有氧化破坏作用，但是在植物体中存在活性氧清除体系，使活性氧处于正常值。低温破坏烟草氧化系统，能诱导过氧化氢酶的产生、与活性氧清除系统有关的酶，如硫氧还蛋白过氧化物酶表达上调。

3.2 低温阴雨寡照天气对烟草干物质积累的影响

植物叶片干物质的量指的是除去所有水分剩下的干物质(包括自由水和结合水)。叶绿素含量大，光合作用强，有利于烟叶内干物质的积累。王鹏翔[19]在对烟草叶绿素研究方面指出，烟草在低温诱导时，也会提高自身叶绿素稳定性和含量，从而提高烟草品种的产量，但严重冷害叶绿素含量则与温度下降呈现正相关。低温冷害会导致烟叶干物质累积下降，烤后烟叶叶片变薄，油分减少，产量和质量均受影响，低温阴雨天气一直是气象界、烟草部门共同关注和研究的热点问题。

3.3 低温阴雨寡照天气对烟草产量和品质的影响

研究表明，烟叶生长与气象条件紧密相关。烟草苗期低温会促进花芽分化起始时间提前；生育期间短暂气温骤降，会出现光抑制现象，造成产量和质量下降；日照时数减少且光强不足则会导致烟草叶片薄、重量轻、烟株生长减慢且植株矮小。苏亮等[20]通过低温胁迫试验结果显示，在移栽后低温处理的6叶龄烟株的有效叶数均少于18片叶，且比对照组少1～2片叶，其表现为植株矮，叶数减少，叶片窄而小，证实了低温胁迫造成烟叶减产。周米良等[21]分析了湘西山区烟叶生长期主要气候事件对烟叶产量的影响，指出5月低温与重度连阴雨同时出现时，烟叶的产量和质量严重下降，6月连阴雨对烟叶的产量和质量影响较小，7月连阴雨有助于烟叶的生长。左天觉[22]指出光照不足时，叶片生长不良，无法达到叶片成熟状态，继而对烟叶质量产生影响；在日照充足、温度适中的情况下，利于烟草干物质的生产与累积。

4 防御措施

烟草生长受到诸多因素影响，人为难以改变气象因素，只能通过趋利避害减少损失。因此，气象部门对烟草相关部门及烟农适时开展精细化气象服务，及时发布气象灾害预警信息，尤其是低温连阴雨、寒潮、干旱、冰雹等预警，联合开展病虫害防治和气象预报，科学、合理安排农事活动，为烟叶生产合理规避风险，提质增产。

4.1 开展烟草低温阴雨灾害风险评估与区划

近年来，关于气象灾害风险区划方面的研究已日趋成熟，如孟丹等[23]根据灾害学系统理论，利用GIS平台对鄂西烟草种植气象灾害风险进行评价与区划。现阶段，中国烤烟气象研究集中在以下方面：烟草适宜性分区和气象因子对烟草生长和品质的影响。全国范围来看，福建、湖北、贵州、湖南、云南等广泛开展了烟草种植气候分析、适宜性分区、气象灾害风险评价、种植区划方面的研究。烟草是喜温作物，烟叶干物质的积累离不开适宜的光照和温度，因此开展烟草低温阴雨灾害风险评估和区划，对烟草生产和相关气象服务起到促进作用。

4.2 提供更精细化的气象服务

加强气象部门与烟草部门的联合，提供更精细化的气象服务，龙志长等[24]建议气象部门需要拓宽气象信息发布渠道，开展直通式气象服务，解决“最后一公里”问题，让气象信息发布更加及时、准确；开展烟草生产培训和宣传，涵盖常见气象灾害及其防御、防灾减灾等知识，增强烟农灾害防范意识。黄延炎等[25]建议气象部门在烟草大田生产期间，加强天气气候预测预报工作，适时开展病虫害预测预报工作，提供精细化的专题气象服务，多举措及时做好防寒防冻、防低温阴雨、防病虫害等工作。

4.3 采取有效的栽培耕作措施

有研究表明，烟苗在移栽后遭遇低温阴雨寡照天气，不利于烟苗根部的发育，选用高垄、单行种植可以改善烟草田间环境。因为高垄受热面积扩大利于增温，且不易使田间积水涝渍，利于通风排湿。高云等[26]建议在烟草生长不同播期覆盖地膜，适时揭膜，增温保墒，排水保肥，降低病虫害的影响，提高种植效益。林丽燕等[27]认为针对烟草大田期前期温度低的问题，可以通过引入烟草“井窖式”移栽法，有效升高烟苗移栽后的环境温度，延长高海拔烟区大田生长期，有利于提高烟草质量。加强田间规范化操作，改善田间小气候，提高烟株抗逆能力，最大限度地降低自然灾害对烟草的影响。

5 结束语

当前农业发展处于关键期，气象灾害的影响日益突出，针对气候因素影响下的粮食作物种植和品质等问题，很多学者就连阴雨致灾指标、气候年际变化、灾害风险评估等进行了较系统的研究，并取得了丰富的成果，但大多是针对粮油作物等大宗农产品，关于低温阴雨寡照天气对烟草的影响评估的研究较少。烟草是叶用植物，以收获叶片为主，烟叶的品质直接关系到其经济效益，气温、光照、降雨量等气象要素与烟叶的品质息息相关。气象灾害往往伴随着次生灾害，烟草生产除面临低温阴雨和冷害外，还面临干旱等灾害，因此单一灾害的研究具有局限性。此外，烟叶不同品种间的耐受性也存在很大的差异，结合当地经济状况、烤烟生产水平、品质等指标，后期研究可开展多灾种、多品种的综合性分析，为合理规避烟叶生产风险、减少灾害损失等提供参考。