白河煙區(qū)烤煙不同移栽期氣候適生性綜合評價(jià)

王智慧　李淑娥　劉開平　楊居健

摘要：分析了白河煙區(qū)不同移栽期條件下的氣候狀況，估算了不同移栽期的氣候適生性指數(shù)，并與國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)氣候進(jìn)行了相似性分析。結(jié)果表明，白河煙區(qū)在5月10日和5月20日移栽的氣候適生性指數(shù)相對較高，分別為0.881 0和0.888 1；在此移栽期下，與國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)的相似距離表現(xiàn)為津巴布韋<美國<巴西<玉溪。鑒于烤煙成熟后期秋陰雨的危害，建議白河煙區(qū)烤煙應(yīng)適時(shí)早栽，以5月上旬進(jìn)行移栽且于5月15日前移栽結(jié)束較為適宜。

關(guān)鍵詞：烤煙；氣候適生性；相似性分析；白河煙區(qū)

中圖分類號：S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）09-2027-04

烤煙的品質(zhì)是由遺傳因素、生態(tài)環(huán)境、栽培措施和調(diào)制技術(shù)等綜合作用的結(jié)果，其中生態(tài)環(huán)境具有重要的雕鑿作用，是煙葉風(fēng)格特色形成的決定因素[1]。在生態(tài)環(huán)境中，氣候條件是造成不同煙區(qū)煙葉品質(zhì)差異的主要因素[2，3]，但氣候條件難以人為改變，只能趨利避害。煙苗移栽期不同，烤煙大田生長期間的氣候條件不同，煙株的生長發(fā)育及煙葉產(chǎn)量、品質(zhì)均有差異[4-6]。煙草選擇合適的移栽期有利于充分利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源，為烤煙生長提供較適宜的大田生長環(huán)境，促進(jìn)烤煙生長發(fā)育及優(yōu)良品質(zhì)的形成[7，8]。因此，研究煙草適宜的移栽期對煙草生長發(fā)育、產(chǎn)量、質(zhì)量均具有重要意義。研究從農(nóng)業(yè)氣候角度對陜西省白河縣白河煙區(qū)烤煙不同移栽期的氣候適生性進(jìn)行綜合評價(jià)，以期為充分合理利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源進(jìn)行烤煙優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 氣候數(shù)據(jù)來源

陜西省白河縣1990-2009年的氣候資料來源于白河縣氣象站。白河煙區(qū)烤煙大田期一般為120 d，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，從4月10日到5月30日每隔10 d劃分1個(gè)移栽期，共6個(gè)不同的移栽期，分別統(tǒng)計(jì)伸根期均溫和降雨量、旺長期均溫和降雨量、成熟期均溫和降雨量、大田期≥10 ℃活動積溫、大田期日照時(shí)數(shù)、大田期空氣相對濕度9個(gè)要素。國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)氣候要素參考文獻(xiàn)[9，10]。

1.2 統(tǒng)計(jì)分析方法

1.2.1 氣候適生性評價(jià) 采用隸屬函數(shù)的數(shù)學(xué)模型和指數(shù)和法來分析白河煙區(qū)各移栽期下的氣候適生性。設(shè)有n種生態(tài)環(huán)境類型，每種生態(tài)環(huán)境有m個(gè)氣候指標(biāo)（m=1，…，j），Nij和Wij分別表示第i種生態(tài)環(huán)境第j個(gè)氣候要素的隸屬度值和權(quán)重系數(shù)，其中，0.1≤Nij≤1，0≤Wij≤1且滿足■Wij=1，則各個(gè)生態(tài)環(huán)境的氣候適生性指數(shù)（Climate feasibility index，CFI）表示為CFIi=■Nij·Wij。各參評指標(biāo)的權(quán)重采用主成分分析法來確定。

1.2.2 氣候相似性分析 氣候相似性分析采用多維空間相似距離來度量各地間的氣候相似程度，相似距離越小，相似程度越高，反之相似程度越低。相似距離根據(jù)歐式距離系數(shù)公式[11]進(jìn)行計(jì)算：

dij=■

式中，dij為兩地間的相似距離，X′ik和X′jk分別為i點(diǎn)和j點(diǎn)k要素標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)值；m為農(nóng)業(yè)氣候要素的個(gè)數(shù)，共選擇9個(gè)要素進(jìn)行氣候相似性分析，故m=9。

2 結(jié)果與分析

2.1 白河煙區(qū)不同移栽期的氣候狀況分析

2.1.1 光熱要素 生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉對氣溫的要求是前期比較低，后期比較高，大田期日均溫度以≥20 ℃為宜，<13 ℃或>35 ℃對煙草生長不利，成熟期日均溫度在24～25 ℃下持續(xù)30 d左右較為有利；對光照的要求是在大田生長期間日照最好達(dá)到500～700 h[12]。由表1可以看出，隨著移栽期從4月10日推遲到5月30日，烤煙伸根期、旺長期日均氣溫明顯升高，分別從（18.33±1.40） ℃升高到（24.90±0.88） ℃和從（22.16±1.23） ℃升高到（27.13±1.02） ℃；大田期日照時(shí)數(shù)明顯降低，由（748.41±84.02） h降低到（698.01±111.59） h；成熟期均溫和大田期≥10 ℃活動積溫變化趨勢均是先升高后降低。4月10日前進(jìn)行大田移栽，烤煙在伸根期日均氣溫偏低，持續(xù)低溫會影響煙株的正常生長發(fā)育，甚至?xí)龠M(jìn)煙株的提前發(fā)育而發(fā)生早花現(xiàn)象[12]，造成葉片數(shù)量減少，產(chǎn)質(zhì)量不高。5月20日后進(jìn)行大田移栽，烤煙伸根期日均氣溫相對較高，植株生長迅速，營養(yǎng)體龐大，植株比較纖弱，往往品質(zhì)不佳[12]。另外，后期暴雨、大風(fēng)、冰雹等氣象災(zāi)害發(fā)生的幾率增加，嚴(yán)重影響優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)。

2.1.2 水分要素 生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉對降雨的要求通常是充足而均勻，一般要求還苗期至伸根期較少、旺長期較多、成熟期較少，月均降雨量還苗期至伸根期80～100 mm、旺長期100～200 mm、成熟期100 mm左右[12]。由表2可以看出，隨著移栽期從4月10日推遲到5月30日，烤煙大田伸根期月降雨量明顯增加，由（59.33±31.06） mm增加到（95.41±70.29）mm；旺長期、成熟期月降雨量均是先增加后減少；大田期空氣相對濕度明顯增加，從73.93%±3.72%增加到76.24%±4.04%，但均在烤煙大田氣候指標(biāo)適宜范圍70%～80%內(nèi)。4月10-30日烤煙伸根期、旺長期降雨量均明顯少于優(yōu)質(zhì)烤煙對水分的需求量，不利于煙株還苗成活和莖葉迅速生長發(fā)育；5月20日后進(jìn)行大田移栽，在煙株旺長期發(fā)生伏旱、成熟期出現(xiàn)秋連陰雨的幾率增加，影響產(chǎn)量和品質(zhì)。

2.2 白河煙區(qū)不同移栽期氣候適生性分析

通過專家咨詢并參考相關(guān)文獻(xiàn)[1，12-17]，選取烤煙大田各生育期均溫、降雨量，大田期日照時(shí)數(shù)、大田期≥10 ℃活動積溫、大田期空氣相對濕度等9項(xiàng)氣候指標(biāo)作為白河煙區(qū)氣候適生性的評價(jià)因子，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定各參評指標(biāo)的函數(shù)類型和閾值（表3）。

由于氣象因子對烤煙生長發(fā)育的影響程度不同，故根據(jù)其重要程度分別賦予不同的權(quán)重。采用主成分分析法確定各參評指標(biāo)的權(quán)重，根據(jù)特征根>1.0和累計(jì)貢獻(xiàn)率85%以上的原則[18]，提取前3個(gè)主成分作為公因子，計(jì)算公因子在各指標(biāo)上的載荷矩陣，進(jìn)而求出該氣候評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，各指標(biāo)的權(quán)重值具體見表3。

由白河煙區(qū)1990-2009年不同移栽期的氣候適生性指數(shù)分析結(jié)果（表4）可知，白河煙區(qū)在上述不同移栽期下的氣候適生性指數(shù)（CFI）均值均在0.85以上，表明白河煙區(qū)適宜優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)。隨著移栽期的推遲，白河煙區(qū)CFI呈現(xiàn)出先升高后下降的變化趨勢，由4月10日的0.853 9升高到5月20日的0.888 1后下降到5月30日的0.881 0，其中以5月10-20日移栽的氣候適生性指數(shù)相對較好。

2.3 白河煙區(qū)不同移栽期與國內(nèi)外煙區(qū)的氣候相似性分析

將白河煙區(qū)1990-2009年不同移栽期的氣候狀況與國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)進(jìn)行氣候相似性分析，結(jié)果（表5）表明，隨著移栽期的推遲，白河煙區(qū)不同移栽期與國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)氣候相似距離的變化規(guī)律不同，與玉溪、巴西的相似距離呈增加—減少—增加的變化趨勢，與美國、津巴布韋的相似距離呈減少—增加的變化趨勢。與玉溪的相似距離以移栽期4月10-20日相對較小，與美國、津巴布韋的相似距離以移栽期5月10-20日相對較小，與巴西的相似距離以5月10日和4月10-20日相對較小，其余各移栽期的相似距離相對較大。在6個(gè)不同移栽期下，白河煙區(qū)與國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)的氣候相似距離均較小，說明白河煙區(qū)的氣候條件與國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)具有較高的相似性。

3 小結(jié)與討論

研究結(jié)果表明，白河煙區(qū)烤煙不同移栽期（4月10日至5月30日）的氣候適生性指數(shù)（CFI）均在0.85以上，但尤以5月10日和5月20日移栽的CFI相對較高；白河煙區(qū)不同移栽期與國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)的氣候相似距離均較小，在氣候適生性相對較好的移栽期（5月10-20日）下，與國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)的相似距離表現(xiàn)為津巴布韋<美國<巴西<玉溪，即與津巴布韋的氣候相似程度相對較高，與玉溪的氣候相似程度相對較低，與美國、巴西的氣候相似程度介于津巴布韋與玉溪之間。

連陰雨是陜南地區(qū)秋季多發(fā)天氣現(xiàn)象，也是該地區(qū)的災(zāi)害性天氣之一，一般出現(xiàn)在9月上旬末至中旬初。持續(xù)陰雨天氣下的低溫寡照不利于大田煙葉正常成熟，增大了煙株病害的發(fā)生概率，往往導(dǎo)致煙葉花葉病偏重發(fā)生，嚴(yán)重影響煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量。因此應(yīng)根據(jù)秋陰雨發(fā)生特點(diǎn)，適時(shí)早栽，以降低烤煙成熟后期秋陰雨天氣對煙葉生產(chǎn)的危害。建議白河煙區(qū)5月上旬進(jìn)行烤煙大田移栽，最晚5月15日前移栽結(jié)束較為適宜，其有利于充分利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源優(yōu)勢進(jìn)行烤煙優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。同時(shí)，應(yīng)努力開發(fā)白河煙區(qū)類似于國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)的氣候潛質(zhì)，根據(jù)氣候相似情況合理布局和適當(dāng)調(diào)整移栽期，充分利用氣候資源優(yōu)勢，提升煙葉品質(zhì)，保障原料上水平。

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