貴州鄉(xiāng)鎮(zhèn)烤煙適宜移栽期研究

莫建國(guó)，胡家敏，康為民

(1.貴州省山地環(huán)境氣候研究所，貴州 貴陽(yáng) 550002;2.貴州省山地氣候與資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550002)

貴州鄉(xiāng)鎮(zhèn)烤煙適宜移栽期研究

莫建國(guó)1，胡家敏2，康為民2

(1.貴州省山地環(huán)境氣候研究所，貴州 貴陽(yáng) 550002;2.貴州省山地氣候與資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550002)

該文以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為基本單元確定貴州烤煙適宜期，為貴州烤煙合理種植及布局提供依據(jù)。采用貴州84個(gè)氣象站點(diǎn)1961—2010年逐日溫度資料，分析貴州烤煙適宜移栽期起始溫度，建立起始溫度與地理地形因子關(guān)系模型，在GIS平臺(tái)下確定各鄉(xiāng)鎮(zhèn)烤煙適宜移栽期。表明：貴州烤煙適宜移栽期各地差異很大，從3月中旬到5月中旬，其主要原因是貴州地貌復(fù)雜，海拔高度差異較大造成的，隨著海拔升高烤煙適宜移栽期向后推遲。81.6%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)適宜移栽期在4月上旬至4月下旬，與貴州烤煙種植實(shí)際基本吻合。

烤煙;適宜移栽期;GIS

1 引言

移栽是煙草生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大量的研究表明［1-8］，烤煙移栽過(guò)早，烤煙大田生育前期常受低溫影響，易導(dǎo)致早花，減產(chǎn)降質(zhì);移栽過(guò)晚，煙葉成熟期間氣溫低，烘烤后易掛灰，品質(zhì)差。貴州地處低緯高原山區(qū)，烤煙種植位居全國(guó)第二，烤煙從海拔400～2 200 m均有種植。由于特殊的地形地勢(shì)條件，各地氣候條件差異很大，氣候復(fù)雜多樣，立體氣候明顯。如何合理地安排烤煙移栽期是保證和提高貴州烤煙品質(zhì)的基礎(chǔ)。影響烤煙移栽的氣象因素主要有溫度、降水和日照，尤以溫度的影響最大。這方面的研究較多，主要集中在移栽期低溫導(dǎo)致早花［4-8］的研究方面。而對(duì)于導(dǎo)致早花的溫度指標(biāo)，不同學(xué)者存在較大的分歧［4-6］。不同文獻(xiàn)分別采用 穩(wěn) 定 通 過(guò) 10℃［9］、12℃［10］; 或 穩(wěn) 定 通 過(guò)13℃［11］、穩(wěn)定通過(guò) 15℃［12］等作為移栽期的溫度界線。多數(shù)學(xué)者一致的意見(jiàn)是：煙苗移栽后，溫度在13～18℃之間，必須持續(xù)10～20 d，才能引發(fā)早花現(xiàn)象［6，7，8，13，14］。貴州煙區(qū)氣候復(fù)雜多樣，在這方面的研究不多或僅有局部地區(qū)的分析［16-18］。且多以縣級(jí)為單元和氣象站點(diǎn)資料進(jìn)行分析。本文以移栽期日均溫13～18℃之間持續(xù)日數(shù)≤10 d時(shí)段的≥18.0℃出現(xiàn)日期作為貴州烤煙適宜移栽的初始日期，采用細(xì)網(wǎng)格氣候資源推算方法［19-20］，利用GIS系統(tǒng)平臺(tái)，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)(政府所在地)為基本單元，確定烤煙適宜移栽期。對(duì)指導(dǎo)貴州烤煙種植及合理布局具有現(xiàn)實(shí)意義。

2 資料和方法

2.1 資料數(shù)據(jù)

氣象資料采用貴州84個(gè)氣象站點(diǎn)1961—2010年50 a逐日溫度觀測(cè)資料，地理資料采用貴州省1：25萬(wàn)數(shù)字高程(DEM)數(shù)據(jù)圖層。

2.2 分析方法

利用貴州84個(gè)氣象站點(diǎn)1961—2010年逐日溫度資料，分別統(tǒng)計(jì)各縣(站點(diǎn))第1次出現(xiàn)≥18.0℃日期，后推10日，如日均溫連續(xù)在13～18℃之間，則選下一個(gè)≥18.0℃日期，直至13～18℃之間的日數(shù)≤10 d為止，則以該時(shí)段≥18.0℃出現(xiàn)的日期作為烤煙適宜移栽的初始日期。采用細(xì)網(wǎng)格氣候資源推算方法［18-19］，建立移栽期初始日期與地理地形因子(經(jīng)度、緯度、海拔高度)的推算模型［15］，在GIS平臺(tái)下，推算并定點(diǎn)讀取各鄉(xiāng)鎮(zhèn)移栽期初始日期，確定貴州各鄉(xiāng)鎮(zhèn)烤煙適宜移栽期。

3 結(jié)果與分析

3.1 地理地形因子對(duì)移栽期的影響分析

貴州屬典型的低緯高原山區(qū)，特殊的地理位置和地形條件是形成省、地、縣、鄉(xiāng)復(fù)雜多樣的氣候生態(tài)環(huán)境的主要原因。由于氣象臺(tái)站稀少，氣象站點(diǎn)資料不能充分反映復(fù)雜地形條件的山地氣候狀況。有關(guān)山地小氣候模擬的研究很多，傅抱璞［21］(1983)提出了比較完整的山地氣溫模擬方法——分離-綜合法，同時(shí)還給出如何利用附近站點(diǎn)氣象資料確定分別由宏觀地形和小地形引起溫差的修正值的方法。袁德輝［22］等研究表明在較小的區(qū)域里月平均溫差主要是受海拔高度、小地形條件和其它各種因素的影響。指出在相對(duì)高差較小的起伏地形中，其溫度狀況的形成，在很大程度上是由本身地形條件差異所決定的。翁篤鳴［23］利用逐步殘差回歸的方法給出平均氣溫直減率、平均氣溫輻射變化率、動(dòng)力溫差修正價(jià)值和4種最主要地形的溫差修正表。隨著GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣候資源分析的廣泛應(yīng)用，蘇宏新［24］等提出一種溫度場(chǎng)模擬可能的改進(jìn)模式，關(guān)于山區(qū)平均氣溫隨海拔高度分布問(wèn)題的研究較充分，一般認(rèn)為平均氣溫是隨高度線性遞減，線性相關(guān)系數(shù)一般均在0.90以上。通過(guò)建立氣象因子與地理地形因子多元回歸模型是當(dāng)前進(jìn)行山地小氣候模擬采用最多的方法。熱量資源的推算目前采用較多而又比較成熟的是考慮3項(xiàng)地理地形因子(緯度Φ，經(jīng)度λ，海拔高度H)及局地環(huán)境因子X(jué)g(坡度，坡向，遮蔽度等)的多元回歸模式。

T=a0+a1Φ +a2λ +a3H+Tg Tg項(xiàng)為地形和環(huán)境因子所產(chǎn)生的溫度效應(yīng)，可視為Φ、λ、H所擬合的氣候方程的殘差部分：

即 Tg=T(實(shí)測(cè)值)-T(Φ、λ、H)

利用統(tǒng)計(jì)氣象站點(diǎn)烤煙移栽期初始日期(R)與地理因子(經(jīng)度、緯度)和地形因子(海拔高度)進(jìn)行回歸分析并進(jìn)行訂正處理。如下式：

R=-927.522+7.961*λ+5.279*φ+0.036*H

式中，R為烤煙移栽期初始日期，λ為經(jīng)度，φ為緯度，H為海拔高度，復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.943。

3.2 GIS平臺(tái)下烤煙適宜移栽期的分析

在GIS平臺(tái)下，利用貴州1∶25萬(wàn)數(shù)字高程(DEN)圖層和經(jīng)度、緯度圖層，采用空間分析(spatial analyst)模塊對(duì)貴州省烤煙移栽期初始日期進(jìn)行推算處理。以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元(政府所在地)，以旬為時(shí)段分析貴州烤煙適宜移栽期，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 貴州省烤煙適宜移栽期分布

由圖中可以看出：貴州烤煙適宜移栽期全省差異很大，從3月下旬到5月下旬均有分布。4月以前主要分布在貴州南部低熱河谷及西北部的赤水河谷地區(qū)，5月下旬以后主要分布在西部、西北部的海拔2 200 m以上地區(qū)。全省烤煙移栽期主要集中在4月中旬-5月中旬期間，與貴州當(dāng)前的烤煙種植時(shí)間相吻合。

3.3 貴州鄉(xiāng)鎮(zhèn)烤煙適宜移栽期分析

以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為基本單元統(tǒng)計(jì)貴州煙區(qū)各市、地、州烤煙適宜移栽期(按旬計(jì))的鄉(xiāng)鎮(zhèn)個(gè)數(shù)。由表可以看出：貴州烤煙移栽期從3月上旬到5月下旬，變異幅度很大。但81.6%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布在4月上旬到4月下旬之間，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)正是貴州當(dāng)前烤煙的主要煙區(qū)。分地區(qū)看，黔西南、黔東南兩州60%以上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)適宜移栽期出現(xiàn)在4月上旬及以前;遵義、貴陽(yáng)、安順3市50%以上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)適宜移栽期出現(xiàn)在4月中旬;銅仁和黔南州80%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)適宜移栽期出現(xiàn)在4月的上中旬;畢節(jié)和六盤(pán)水市63.8%以上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)適宜移栽期在4月下旬及5月上旬。

4 小結(jié)與討論

①烤煙移栽期是烤煙生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，適宜的移栽期是烤煙優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的保證。本文根據(jù)前人的眾多研究結(jié)果和普遍結(jié)論，利用GIS系統(tǒng)平臺(tái)分析鄉(xiāng)鎮(zhèn)烤煙適宜移栽期，對(duì)指導(dǎo)貴州烤煙的合理種植和布局具有現(xiàn)實(shí)意義。

②貴州鄉(xiāng)鎮(zhèn)烤煙適宜移栽期差異甚大，從3月中旬到5月中旬，其主要原因是貴州地貌復(fù)雜，海拔高度差異較大造成的，隨著海拔升高烤煙適宜移栽期向后推遲。

③貴州81.6%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)適宜移栽期在4月上旬至4月下旬，與貴州烤煙種植實(shí)際基本吻合。

④由于貴州地貌復(fù)雜，本研究中各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的氣候狀況是鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在點(diǎn)的資料，不可能代表鄉(xiāng)鎮(zhèn)的全部情況。因此，在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還要根據(jù)具體情況，進(jìn)行訂正。

表1 貴州各市地州烤煙大田期起始溫度出現(xiàn)的旬期及鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)

⑤本研究?jī)H對(duì)影響烤煙移栽期的溫度條件進(jìn)行分析，降水、日照對(duì)烤煙移栽期的影響未涉及。

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S572

B

1003-6598(2011)06-0029-03

2011-11-17

莫建國(guó)(1963-)，男，高工，主要從事農(nóng)業(yè)氣候資源開(kāi)發(fā)利用，農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，GIS應(yīng)用研究工作。

1.黔科合重大專(zhuān)項(xiàng)字［2011］6003號(hào);2.國(guó)家自然科學(xué)基金(41040039)。