贵州石阡烤烟种植的气候适宜性和灾害性分析
2016-03-19曹威伍安承德
方 标, 张 逸*, 曹威伍, 安承德
(1.贵州省江口县气象局,贵州江口 554400;2.贵州省石阡县气象局,贵州石阡 555100)
贵州石阡烤烟种植的气候适宜性和灾害性分析
方 标1, 张 逸1*, 曹威伍2, 安承德2
(1.贵州省江口县气象局,贵州江口 554400;2.贵州省石阡县气象局,贵州石阡 555100)
摘要利用石阡县1981~2010年气象观测资料,通过对烤烟的生态学特征及生长发育特性的了解,对石阡县烤烟种植区光、热、水等气象条件进行了统计分析,找出适宜烤烟生长的气候条件及影响其产量和品质的气象灾害。结果表明,石阡县气象条件(温度、降水、光照)适宜烤烟的种植和发展,其具有大力发展烤烟产业的气候优势。影响烤烟生育期的主要有低温雨雪、高温干旱、暴雨洪涝和阴雨寡照,其中影响烤烟生育期的低温天气主要有冬季低温雨雪、倒春寒和5月低温,分别影响烤烟苗床期、移栽伸根期和旺长期。
关键词烤烟;气候条件;气象灾害;防御措施
烟草是一种特殊的经济作物,人们在生产烟草时不仅关心其产量,更关注其品质。烤烟的产量高低和品种优劣主要取决于遗传因素和生态条件,栽培、调制和管理也是重要的影响因子。不同类型的烟草化学组成和性质差异很大,由于品种、气候、土壤、农艺措施、病虫害等因素影响烤烟质量,因此,一直以来很多学者对烟叶生长的气象条件进行分析,也取得一些有益的成果[1-3]。如孟丹等[1]研究指出大田期各阶段的降雨量和旺长期、大田期的昼夜温差是影响烟叶化学成分和感官质量的主要气象因子;李龙等[2]研究发现光照条件是决定烟叶品质的重要因素。
石阡县位于贵州省东北部、武陵山脉西南边缘、铜仁地区西部,属于亚热带季风湿润气候。具有冬无严寒、夏少酷暑、春秋温凉的特点,四季分明、雨热同季,暖湿共节,热量丰富,夏季降雨充沛,无霜期较长,光照适宜,雨热基本同季。气候条件和土壤条件均适宜烤烟种植。笔者利用石阡县气象站1981~2010年气象观测资料对烤烟种植区光、热、水等气象条件进行了统计分析,找出适宜烤烟生长的气候条件及影响其产量和品质的气象灾害,为今后石阡县烟农充分利用当地气候资源、科学种植、培育优质高产的烤烟提供参考依据。
1烤烟种植的气候条件分析
1.1温度烟草对温度的适应范围较广,在8~38 ℃均能生长。日平均气温低于13~18 ℃将抑制烤烟生长,并导致早花。7~9月日平均气温不能低于20 ℃,最适宜气温是20~25 ℃。据统计研究,烤烟叶片成熟期间日均气温24~25 ℃且持续30 d,对生产优势烟叶十分有利[4]。烤烟最适宜和适宜区要求≥10 ℃的积温>2 600 ℃·d,若<2 600 ℃·d则为次适宜区[4]。
1.2降水量水分条件与烤烟的生长发育和产量、品质关系密切。只有水分适当才能使烤烟正常生长,并获得优良的品质和较高的产量。烤烟大田生产期间要求月平均降雨量在100~130 mm比较合适,且降水量分布要合理。移栽时雨水来临,土壤湿润,有利于还苗。伸根期要适度干旱,以利生根。到旺长期需水较多,雨量充沛可促进烟株旺盛生长,成熟期雨量应减少,以利于烤烟适时成熟采收。
1.3光照光照不足或过强均不利于烟叶优质。充足而不过分强烈的光照,能促进烟株稳健生长,特别是成熟期,要求多晴朗和煦而充足的光照,以利于促进优质烟叶的形成。烟株正常生产需要10 h/d以上的充足光照。据调查,优质烤烟大田期要求日照时数达500~700 h,日照率≥40%;采烤期日照时数为280~400 h,日照率≥30%。如果日照时数<300 h、日照率<25%,生产的烟叶往往品质低劣[5]。
2石阡县气候资源对烤烟的适应性分析
2.1温度经统计,石阡县年平均气温为17.0 ℃,极端最高气温为40.0 ℃,极端最低气温为-3.3 ℃,最冷月1月份平均气温为5.8 ℃,最热月7月份平均气温为27.0 ℃。日平均温度≥10 ℃初日一般出现在3月上旬,终日为11月中旬,初、终日间隔243 d左右,积温为5 200 ℃·d。每年春季3月开始,随着太阳高度角逐渐北移,暖空气势力逐渐增强,气温回升快,其中3月平均温度达10.0 ℃以上、4月达17.0 ℃以上、5月达21.5 ℃,气象条件有利于烤烟快速生长;6月上旬~7月中旬是烤烟成熟期,平均气温为22~25 ℃。石阡温度适宜而热量丰富,稳定通过20 ℃的日数均达70 d以上,对生产优质烟叶有利。由此可知,石阡县的温度条件均适宜烤烟生长期要求。
2.2降水量经统计,石阡县年降水量为1 096.0 mm,降水主要集在4~10月,占全年总降水量的80%;其中4~8月降水量为733.4 mm,占全年降水量的67%,年平均相对湿度在76%~82%。由此可见,在烤烟旺长发育期石阡县降水量均能满足烤烟正常需水量。
2.3光照石阡县日照时数较少,年平均日照时数仅为1 088.3 h,其主要原因:一是该县地处东南丘陵向云贵高原过渡梯级斜坡地带,海拔较低,一年中阴雨日数较多;二是由于受到山体、林木的遮蔽,日照时数较少。但由于热量丰富,雨水充沛,光热水匹配较好,水热同季,光能的有效性较高,从而减少寡照对烤烟带来的不利影响。一年之中以7~8月日照时数最多,约占可照时数的45%~50%,1~2月日照时数最少,仅占可照时数的15%。若以4~10月作为烤烟主要生长期,其日照时数为833 h,占全年日照时数的76%。因此,根据烤烟生长习性,该县的日照分布还是比较适应烤烟发育生长期要求。
3影响烤烟生长的气象灾害及防御措施
3.1低温
3.1.1冬季低温雨雪(冰冻)。石阡烤烟苗床期(1月~3月中旬)温度起伏变化大,有寒潮天气或严寒期、寒冷期出现,持续低温常造成大棚烟苗生长迟缓。如2008年1月中、下旬石阡遭遇历史罕见的低温、冰冻灾害,日平均气温维持在-2~0 ℃,烟苗生长十分缓慢,虽采用了扫雪、除冰、井水、热水和电热等增温措施,但至2月上旬已播种近2个月的烤烟苗仍处于子叶阶段。烟苗生长最适宜的温度为20~25 ℃,苗床温度低于10 ℃,则幼苗生长迟滞,如果苗床温度降至-2~3 ℃,烟苗就会受冻害,甚至死亡。实践证明,一般情况下烤烟育苗大棚内温度比棚外高约5 ℃左右。以日平均气温≤5 ℃且持续≥5 d为冬季寒冷期指标,统计石阡1981~2010年资料得出,寒冷期每年一遇,其中日平均气温≤0 ℃且持续≥5 d的严寒期主要出现在1月,2、3月也会出现日平均气温≤5 ℃的天气。由此可见,1~2月大棚育苗遭遇低温冷害的频率非常高,须着重防范。
3.1.2倒春寒。3月下旬~4月为石阡烤烟移栽伸根期,此时经常春雨绵绵,出现长时间的低温阴雨天气。低温阴雨导致地温严重偏低,影响根系发育,根系代谢弱,对水分、养分及矿物质吸引差,最后导致产量、质量下降。安承德等[6]研究表明,近30 a石阡出现倒春寒几率为56%,平均约2年一遇。倒春寒多出现在3月中下旬,往往造成烟苗不能及时移栽,或影响烟苗成活和前期营养生长。
3.1.35月低温。烤烟大田生长发育过程中需要充足的光、温、水,如温度较长时间偏低,日照不足,出现日平均气温低于17 ℃的“延迟型”低温,不仅烟株生长缓慢,过早现蕾早花,单株叶数锐减,生长势弱,抗逆性差,且生育期延迟,成熟推迟,易受后期高温影响。经统计,以日平均气温≤17 ℃且持续≥5 d为石阡大田生育期低温灾害指标,石阡年出现几率为13%,大约为8年一遇。据相关研究,日平均气温13~17 ℃且持续时间10 d以上可促进花芽分化、提早开花,比正常现蕾期提前近1个月,单株叶数减少1/3。
3.2高温
3.2.1苗床后期高温。石阡烤烟采用塑料大棚漂浮育苗。苗床后期常因早春升温过快、光照过多过强使棚温过高,造成烟苗生长过速、茎叶徒长,甚至“日灼”伤苗。这时苗床应以控制大棚温度为重要手段。
3.2.2采收期高温。烤烟成熟采收期正值雨季结束转换旱季的时节,受西太平洋副热带高压控制,高温晴热。此时土壤水分蒸发量大,风速大,空气湿度小,常造成烤烟光合作用减弱、呼吸作用增加,有机物质积量减少甚至停止,烤烟生理代谢失调、植株早衰,生育期缩短,形成“高温逼熟”现象。当气温≥35 ℃且持续时间较长时,甚至会造成烤烟脱水枯萎死亡,严重影响烤烟的产量和质量。烤烟采收期石阡≥35 ℃的高温天气一般自6月中下旬开始,集中出现在7月。石阡基本上1年一遇,7月出现概率约为100%。受气候大背景的影响,近年来烤烟成熟采收期晴热高温天气呈现频数增加、持续时间增长、强度增强的趋势,成为影响烤烟生长后期的主要气象灾害。
3.3暴雨洪涝暴雨洪涝是石阡烤烟大田期的主要气象灾害之一。4~7月正值北方冷空气势力减弱、南方暖湿气流增强、冷暖气流交汇的雨季,暴雨洪涝每年均有不同程度发生,其引发的直接灾害为冲刷土壤、冲毁烟地,使得土壤水分过多而氧气不足,根系生长发育不良,影响对矿物质元素的吸收,茎叶生长脆弱,造成烟株早花现象,易出现病害、烤烟不易烘烤等。暴雨洪涝还伴随有日照减少、温度降低、湿度增大,整个烟田气候生态恶劣,严重影响根的生长,特别是雨后天晴,气温高,湿度大,常引起烤烟病害大量发生。
3.4干旱旱灾是石阡灾害天气中仅次于洪涝的第二大天气灾害,有“十年九旱”之说。烤烟生育期以夏旱为多见,春旱造成灾害的较少见。烤烟收烤后期正值西太平洋副热带高压北跳控制,石阡常处于高温晴热少雨天气中。调查发现,当日平均气温达30 ℃以上、日最高气温在35 ℃以上时,土壤蒸发、叶面蒸腾加剧,空气湿度下降加快,烤烟逼熟程度随温度的升高呈线性增加,有时甚至烤烟脱水枯萎死亡[2]。尤其是出现在6月下旬~7月上旬的干热风对烤烟的早衰有显著影响。近30 a石阡烤烟生育期出现干旱平均约为3年一遇。
3.5阴雨寡照阴雨寡照天气在石阡烤烟生长任一时期均可出现。育苗期光照不足,气温低,会造成病害重,烟苗素质差,细弱徒长,易形成高脚苗。蹲苗、伸根期光照不足,根系发育不良,易发生根部病害,烟株徒长嫩弱。若大田期日照时数<300 h、日照百分率<25%,成熟期日照时数<100 h、日照百率<20%,均将造成烤烟品质不佳。石阡每年必遇阴雨寡照天气,其危害时段主要出现在3~5月。
4小结
(1)通过对石阡烤烟的生态学特征及生长发育特性的了
解,结合石阡县光温水三要素分析得出,石阡气候特征符合烤烟生长要求。由于石阡县处于东南丘陵向云贵高原过渡梯级斜坡地带,因此石阡大力发展烤烟种植具有其气候优势和地理环境优势。
(2)根据石阡县气象站1981~2010年气候观测资料分析可知,影响烤烟生育期的主要有低温雨雪、高温干旱、暴雨洪涝和阴雨寡照,其中影响烤烟生育期的低温天气主要有冬季低温雨雪、倒春寒和5月低温,分别影响烤烟苗床期、移栽伸根期和旺长期。
(3)烤烟是低耐寒经济作物,需要加强科学管理。为减少气象灾害的影响,确保烤烟的生长发育和优质稳产,建议选择在低海拔地区栽培,以海拔在500m以下种植为宜,这样可避免温差大的特点,减轻低温冷害。根据当地灾害性天气特征,提前了解气象信息,及时掌握天气情况,加强对烤烟生长发育期的管理和灾害防护,趋利避害,以保证烤烟的丰产增收。
参考文献
[1] 孟丹,陈正洪,李建平,等.鄂西烟叶品质垂直变化及其与气象因子的关系研究[J].湖北农业科学,2016(5):1194-1198.
[2] 李龙,田青,凤宝文,等.皖南烟叶光合作用特征分析[J].安徽农学通报,2015(7):30-32.
[3] 刘琼,彭红,熊建军,等.气候条件对毕节市烟叶质量的影响[J].安徽农业科学,2015(30):182-183.
[4] 黄建如.气象条件对烤烟质量的影响与相应的农业技术措施[J].烟草科技,1981(2):28-30.
[5] 王太忠.气候与烤烟品质关系的探讨[J].烟草科技,1982(3):28-31.
[6] 安承德,方标,汪元霞.气象灾害对石阡县烤烟生产的影响及防御对策[J].安徽农业科学,2014(13):3953-3956.
作者简介方标(1987-),男,助理工程师,从事县级综合气象业务、雷达产品分析工作。*通讯作者,工程师,从事县级综合气象业务工作。
收稿日期2016-03-25
中图分类号S 162.5
文献标识码A
文章编号0517-6611(2016)13-236-02
Analysis of the Suitability to Climate and Meteorological Disaster in the Flue-cured Tobacco Planting in Shiqian of Guizhou Province
FANG Biao1, ZHANG Yi1*, CAO Wei-wu2et al
(1.Jiangkou County Meteorological Bureau, Jiangkou, Guizhou 554400; 2. Shiqian County Meteorological Bureau, Shiqian, Guizhou 555100)
AbstractThe climatic condition suitable for tobacco growth and the meteorological disasters affecting tobacco yield and quality were identified through the understanding of the ecological characteristics of flue-cured tobacco and its growth and development characteristics and the statistical analysis of light, heat, water and other weather conditions based on the meteorological data from 1981 to 2010 in tobacco planting area of Shiqian county. The results showed that Shiqian weather condition(temperature, precipitation, light) was with obvous advantage in the tobacco cultivation and development, it has to develop the tobacco industry of the climate. The factor affecting flue-cured tobacco planting in its growth period was mainly low temperature and snow, high temperature and drought, flood and heavy rain, less sunlight. The rain and snow and cold weather in winter, the cold in late spring and low temperature in May, was main influence factor, during which time the flue-cured tobacco plant was in the growth period of seedbed, transplanting and growth and vigorous growth.
Key wordsFlue-cured tobacco; Weather condition; Meteorological disaster; Defensive measure