漢中南鄭煙區(qū)氣象因子對煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響分析

杜鴻波 袁野 孫永新 龍飛 姚峰 毋麗麗 袁芳 吳延 韓猛

摘要 ? ?對2011—2019年漢中南鄭煙區(qū)的氣象、生產(chǎn)、化驗評吸數(shù)據(jù)進行收集、整理和總結(jié)，對該煙區(qū)氣象因子與煙葉產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)系進行了關(guān)聯(lián)性對比分析，提出了煙葉生產(chǎn)和氣象因子之間互相適應、積極影響、雙向耦合的思路方法，以期促進煙區(qū)烤煙產(chǎn)量質(zhì)量的改善提升。

關(guān)鍵詞 ? ?煙葉;氣象因子;產(chǎn)量;質(zhì)量;陜西南鄭

中圖分類號 ? ?S572 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）20-0038-04 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

煙葉是煙草行業(yè)存在和發(fā)展的基石，是現(xiàn)代煙草工業(yè)賴以生存的生命線。自2005年以來，經(jīng)過煙草行業(yè)10多年的持續(xù)努力，現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)建設(shè)對煙區(qū)穩(wěn)定、煙農(nóng)穩(wěn)定、煙葉穩(wěn)定的作用日益鞏固，各個煙區(qū)都在依據(jù)“生態(tài)決定特色、品種彰顯特色、技術(shù)保障特色”的總要求選擇生態(tài)、挖掘生態(tài)、開發(fā)生態(tài)，在良好生態(tài)區(qū)域中尋求特色和生態(tài)緊密結(jié)合的關(guān)鍵方法，挖掘特點，發(fā)揮優(yōu)勢，充分利用。有研究表明，生態(tài)條件對煙葉特色的影響程度超過50%。在生態(tài)因素中，氣候是產(chǎn)生香型差異和香韻細分的主要因素，不同品種在同一區(qū)域往往會產(chǎn)生相似的風格[1]。因此，煙區(qū)必須充分了解和掌握本區(qū)域的生態(tài)特點，與煙葉生產(chǎn)的重點先進實用技術(shù)相結(jié)合，將煙葉特色開發(fā)出來、鞏固下來、穩(wěn)定下來，解決區(qū)域內(nèi)部單元之間、年際波動之間、品種變化之間的產(chǎn)量品質(zhì)問題，才能在新一輪的原料保障與市場競爭中存活下來。

1 ? ?漢中南鄭煙區(qū)發(fā)展概況

陜西漢中煙區(qū)地處南北氣候分界線，屬亞熱帶季風氣候，四季分明、氣候溫潤，年均溫14.3 ℃，無霜期235 d，10 ℃以上積溫3 800 ℃，20 ℃以上積溫1 878 ℃，全年太陽輻射量497.9～523.0 kJ/m2，年均降水量800～1 200 mm，烤煙生育期（4—10月）降水量750～800 mm，土壤多為黃褐土、棕壤、黃棕壤，pH值為5.8～7.2，有機質(zhì)含量1.24%～2.32%，速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為55.1、6.9、136.0 mg/kg，鈣、鎂、氯含量分別為2 922.0、505.0、25.6 mg/kg。

根據(jù)國家局特色煙葉開發(fā)重大專項研究結(jié)論，陜西漢中煙區(qū)為武陵秦巴生態(tài)區(qū)—醇甜香型區(qū)劃范疇，風格特征以干草香、醇甜香為主體，輔以蜜甜香、木香、焦香、焦甜香等香韻，其特征為醇甜香突出，微有青雜氣、生青氣和木質(zhì)氣，煙氣濃度、勁頭中等。生態(tài)特征為溫度較高（日均23.54 ℃）、晝夜溫差中等（平均9.3 ℃）、降雨中等（生育期734.9 mm）、光照中等（累計日照時數(shù)773.9 h）?；瘜W特征為糖類含量中等（總糖26%～34%，還原糖20%～28%）、含氮物質(zhì)中等（總氮1.4%～1.9%、總植物堿1.9%～2.8%）、氯含量略低（0.1%～0.2%）、鉀含量中等（1.5%～2.7%）、蕓香苷含量中等、香氣物質(zhì)總體中等。

南鄭煙區(qū)作為代表漢中煙區(qū)的最大生產(chǎn)單元，煙區(qū)主要分布在海拔600～1 400 m之間的巴山南麓中淺山區(qū)，氣候類型屬北亞熱帶濕潤氣候區(qū)，包括北亞熱帶（主要）和暖溫帶2個氣候帶，春季乍寒乍暖、天氣多變;夏季雨熱同季、時有干旱;秋季或陰雨連綿、或“秋老虎”橫行;冬季陰沉低溫、光照稀弱，米倉山北坡氣溫由北向南遞減，降水由北向南遞增。南鄭煙區(qū)生產(chǎn)的中間偏清香型烤煙，色澤橘黃、成熟度好、身份疏松、油分較足、色度均勻，香氣量中、勁頭適中、余味舒適、配伍性好?！笆濉币詠?，累計植煙8 553.33 hm2、生產(chǎn)秦巴特色優(yōu)質(zhì)烤煙1.529萬t，實現(xiàn)產(chǎn)值32 931萬元，產(chǎn)生煙葉稅7 244.87萬元，為縣域經(jīng)濟發(fā)展、農(nóng)民增收、脫貧攻堅作出了突出貢獻，被列為區(qū)域特色支柱產(chǎn)業(yè)和精準扶貧重點扶持產(chǎn)業(yè)。

2 ? ?南鄭煙區(qū)氣象因子概況

由圖1可知，整個生育期平均積溫4 608.52 ℃，旬平均積溫219.45 ℃，旬平均溫度變化呈單峰波動特點，最高峰出現(xiàn)在7月下旬，最低峰出現(xiàn)在10月下旬，高于旬平均溫度21.53 ℃的天數(shù)約100 d，高于煙葉生長最有利溫度（20 ℃）的天數(shù)約130 d，高于煙葉生長較有利溫度（15 ℃）的天數(shù)約200 d，整個煙區(qū)的溫度比較適合烤煙生長發(fā)育。

由圖2可知，整個生育期累計降雨量850.26 mm，旬平均降雨量40.49 mm，該指標變化呈“2個大峰”（6月下旬、9月上中旬）“4個小峰”（4月中旬、5月上旬、5月下旬、10月下旬）波動，其中9月上中旬、10月下旬的較高降雨量不利于煙株抗災和上部葉成熟度提升，其間的波峰（小到中雨）和波谷（適度干旱）交替出現(xiàn)比較有利于烤煙生產(chǎn)，但近年來年際非規(guī)律性波動變化相對較大，降雨量的劇烈波動往往伴隨著冰雹、暴雨、狂風等災害性天氣，實踐中也給生產(chǎn)帶來了很大損失。

由圖3可知，整個生育期累計日照時數(shù)為1 014.66 h，旬平均日照時數(shù)48.32 h，該指標呈“1個高原平臺期”（7月中旬到8月下旬）和“4個小波峰”（4月下旬、5月中旬、6月上旬、10月上旬），因8月下旬至10月上旬之間的日照時數(shù)小波谷存在，致使產(chǎn)區(qū)偶然年份的煙葉成熟有一定影響，但總體相對較好。

由圖4可知，整個生育期平均相對濕度總體趨勢在70%～90%之間，呈“上升趨勢”小幅波動，煙株生長多處于一個高濕狀態(tài)，年際非規(guī)律波動較大，主要受溫度、日照時數(shù)和降雨量交互性影響，最高波峰出現(xiàn)在2014年9月中旬的95%（秋霖持續(xù)期）、最低波谷出現(xiàn)在2016年6月中旬的55%（干旱持續(xù)期），濕度的高頻劇烈波動給煙田統(tǒng)防統(tǒng)治和病蟲草害控制造成了一定困擾，也加大了煙葉生產(chǎn)的風險和成本[2-3]。

3 ? ?氣象因子對煙葉產(chǎn)量的影響

近年來，隨著全球氣候系統(tǒng)性波動，南鄭區(qū)區(qū)域小氣候也存在年際變化劇烈、年內(nèi)結(jié)構(gòu)性劇烈變化、更小區(qū)域氣候單元變化呈多樣性等特點，特別是烤煙田間生育期（5—10月）受到晚霜、倒春旱、春旱、高溫、冰雹、暴雨、伏旱、狂風、雷電、日光灼傷、秋霖、早霜等12種災害的襲擾，這些不同發(fā)生規(guī)模和烈度的自然災害對近10年來的烤煙生產(chǎn)產(chǎn)生了較大的影響（表1），特別是2014年以來的6年間較大范圍的冰雹、秋霖、長期間低溫寡照和干旱，給烤煙生產(chǎn)帶來了重創(chuàng)，極大地威脅著煙農(nóng)隊伍、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、產(chǎn)區(qū)規(guī)模的穩(wěn)定性。

4 ? ?氣象因子對煙葉產(chǎn)量的影響

4.1 ? ?煙區(qū)煙葉等級結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分析

由表2可知，剔除煙葉優(yōu)化結(jié)構(gòu)工作影響，南鄭煙區(qū)煙葉等級比例隨著氣候年際變化波動性較大，上等煙比例在冰雹等高破壞性天氣發(fā)生的年份（2011年、2014—2017年）多徘徊在30%～40%之間，主要是殘傷、穿孔、青痕、低成熟度（懼災搶采）、病害后遺癥和烘烤難度加大等因素造成了煙葉原煙產(chǎn)品、外觀品相差、內(nèi)在質(zhì)量差、商品化率低。低次等煙葉比例變化規(guī)律一般是天氣越好數(shù)據(jù)指標越優(yōu)，這與市場反應和行業(yè)質(zhì)量政策密切相關(guān)，且隨著卷煙產(chǎn)品整體質(zhì)量提升，低次等煙葉的市場存活空間越來越逼窄，而生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本倒掛也比較嚴重，但煙農(nóng)因“時間機會成本的選擇性小”不愿意在生產(chǎn)環(huán)節(jié)優(yōu)化，故控制相對較難。中等煙比例是在上等、低次等煙葉比例“兩頭夾擊”的背景下，妥協(xié)出來的生產(chǎn)指標，雖然是市場歡迎的等級結(jié)構(gòu)和原煙產(chǎn)品，但難以代表煙區(qū)的生產(chǎn)水平[4]?？偠灾召徍鬅熑~等級結(jié)構(gòu)比例大多已經(jīng)失真，難以真正反映出煙區(qū)生產(chǎn)水平的高低，煙區(qū)氣候的系統(tǒng)性波動和局域性過激反應也會加劇這個過程。

4.2 ? ?煙區(qū)煙葉化學成分數(shù)據(jù)分析

由表3可知，區(qū)域性小氣候?qū)υ瓱煯a(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量產(chǎn)生影響。如：水溶性糖連續(xù)多年檢測值均未在20%～26%的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品區(qū)間內(nèi)，說明南鄭煙區(qū)8月中旬至9月上中旬的光熱資源不足，淀粉轉(zhuǎn)化不足，水溶性糖、水溶性還原糖比例略微偏高，會影響吃味的回甜感，甚至出現(xiàn)刺激性苦味;總植物堿多年來均在1.5%～3.5%優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品區(qū)間內(nèi)，說明南鄭煙區(qū)土壤氮養(yǎng)分供給吸收和氣候（能量）的耦合程度比較優(yōu)越，植物堿含量適度才能滿足市場對優(yōu)質(zhì)原料的需求;糖堿比總體較好，但氣候條件不好（中后期溫度下降過快、光照不充分）就會使糖含量偏高，導致糖堿比偏高，從而使刺激性味道偏重;煙葉氯含量隨著種植年限的增加多呈遞減趨勢，2018年以后煙區(qū)注重肥料中增加氯含量，確保煙株的正常生長發(fā)育、產(chǎn)質(zhì)量形成對氯的需求，提升內(nèi)在化學成分的協(xié)調(diào)性;鉀氯比是在煙區(qū)Cl-隨雨水淋失較多、外源添加K+等2個方面調(diào)控的結(jié)果，利于控制煙氣中的粒相物，降低煙堿、焦油量、CO含量，獲得更為協(xié)調(diào)舒適的感官評價。

4.3 ? ?煙區(qū)煙葉質(zhì)量評吸數(shù)據(jù)分析

由表4可知，煙區(qū)煙葉原料的感官評吸與綜合評價逐年穩(wěn)中有升，質(zhì)量定量評價由2012年的59.44分上升到2018年的75分，質(zhì)量定性評價在協(xié)調(diào)、較好+、中等+以上，說明煙區(qū)在農(nóng)藝栽培上采取的一系列措施是及時有效的。南鄭煙區(qū)中間香型的風格程度由典型中間香向偏清香中間香變化，與近年來的多雨寡照氣候可互相印證，回甜感到正甜香+干草香香韻更加明確，2011年、2012年、2016年的香氣質(zhì)、香氣量、濃度、雜氣、刺激性、余味、勁頭等指標基本能保持穩(wěn)定，2018年指標與2007年指標在同一評價指標體系下基本一致，說明煙區(qū)的“光質(zhì)偏弱、雨量偏多、積溫偏少”小氣候特點依然未有大的變化，對煙葉內(nèi)在評吸質(zhì)量的影響并不是很大[5]。

5 ? ?意見與建議

5.1 ? ?煙葉生產(chǎn)對氣象因子主動適應的建議與措施

煙葉生產(chǎn)在煙區(qū)總體氣候規(guī)律穩(wěn)定、小氣候單元差異較大的背景下，要細化精準農(nóng)藝栽培工作單元，找準影響煙葉總體質(zhì)量提升短板，圍繞關(guān)鍵性的化學指標和評吸指標開展農(nóng)藝措施的精準改良，例如圍繞高糖堿比提升成熟度改良的試驗示范、圍繞高鉀氯比開展氯離子肥料的農(nóng)藝栽培應用、圍繞香氣質(zhì)香氣量提升探索低溫烘烤工藝等。

5.2 ? ?煙葉生產(chǎn)對氣象因子的積極影響與持續(xù)優(yōu)化

煙葉生產(chǎn)對氣象因子主動適應的同時，也可以通過技術(shù)措施對氣象因子施加積極影響，持續(xù)優(yōu)化煙株生長發(fā)育的環(huán)境。例如：近些年圍繞移栽低溫時間長、躲避秋霖、延長田間生育期的小苗井窖移栽技術(shù);提高壟體高度、優(yōu)化壟形、增加有機肥、提升土壤緩沖能力的抗旱抗?jié)吃耘嗉夹g(shù);增加田間光照度、提升田間通透性、降低田間摩擦概率的三角定位移栽技術(shù)等，持續(xù)優(yōu)化農(nóng)藝技術(shù)降低不利天氣的影響、提升煙株逆境栽培效果、突破煙葉產(chǎn)量質(zhì)量穩(wěn)定的屏障。

5.3 ? ?煙葉農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的“栽培技術(shù)—氣象干預”雙向耦合技術(shù)

煙葉農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)，涉及地下的“土壤礦物—地下生物—地下水分—烤煙植株”系統(tǒng)，也涉及地上的“氣候氣象（光溫水熱）—田間植物—田間生物—烤煙植株”系統(tǒng)，地下、地上系統(tǒng)之間有物質(zhì)、能量、信息的交換交流，特別是以烤煙植株為中心的生態(tài)系統(tǒng)在“栽培技術(shù)—氣象干預”存在雙向耦合作用，二者要互相規(guī)律性融合，持續(xù)優(yōu)化煙株的根際環(huán)境和田間環(huán)境，確保煙株在大田生長發(fā)育的過程中處于“抗逆境生長”的最佳狀態(tài)?？傊?，要優(yōu)化煙株生長的水、肥、氣、熱、光、溫條件，減少逆向調(diào)節(jié)，增加正向效應，力求達到煙葉產(chǎn)質(zhì)量的平衡性提高。

6 ? ?參考文獻

[1] 閆克玉等.煙草原料學[M].北京：科學出版社，2008.

[2] 趙元寬.推行GAP管理是中國煙葉生產(chǎn)的必由之路[J].煙草科技，2003（11）：3-7.

[3] 陽葦麗，王龍憲，許自成，等.烤煙鉀、氯含量及鉀氯比與煙氣指標的關(guān)系分析[J].江西農(nóng)業(yè)學報，2011，23（12）：109.

[4] 氣象數(shù)據(jù).南鄭縣縣志（2011-2018）[M].出版者不祥.

[5] 《煙葉分級工專業(yè)知識》編寫組.煙葉分級工專業(yè)知識[M].北京：北京出版社，2014.