鄂西北优质烟区井窑小壮苗适宜移栽期研究
2020-05-20刘丹李爱华吴自友
刘丹 李爱华 吴自友
摘要 [目的]研究鄂西北优质烤烟区井窖小壮苗最为适宜的移栽期。[方法]从温度、降雨量等因素着手,探讨鄂西北烟区适宜的移栽期,并结合近3年(2016—2018年)推广情况进行论证。[结果]通过井窖小壮苗移栽,将整体移栽期提前至4月20日前后(提前20 d左右),能实现海拔1 000 m以下烟叶在6月中下旬干旱来临前生长基本定型,海拔1 000 m以上烟叶在9月中下旬秋涝来临前采收完毕,规避不利气候对烟叶生长带来的影响。将烟叶成熟期集中在7—8月高温季,有利于烟叶成熟,提升烟叶质量,符合烟叶生产气候需求。3年推广验证证实,通过井窖小壮苗移栽期研究,烟苗处于最佳生长环境中,烟草前期花叶病大幅度减少,烟株发育充分,烟叶开片好,进一步明确了井窖小壮苗移栽的关键技术和标准:播种期与移栽期配套,确保移栽时烟苗达到小壮苗标准;移栽期提前,带来土壤蒸发量减少,需适度降低垄内湿度,否则容易导致僵苗。[结论]该研究为当前十堰烟区乃至湖北省提出的提前移栽提供理论支撑。
关键词 移栽期;井窖小壮苗;温度;降雨量;优质烟区;鄂西北
Abstract [Objective] To study the most suitable transplanting period of wellcellar strong seedlings for highquality fluecured tobacco in Northwest of Hubei Province. [Method]According to the factors of temperature and rainfall,the appropriate transplanting period of the tobacco region of the Northwest of Hubei was analyzed, and the promotion in recent three years (2016-2018) was demonstrated. [Result]The whole transplanting period was advanced before the beginning of April 20 (about 20 days in advance) by wellcellar strong seedlings. The tobacco with the altitude below 1 000 meters could be grown basically before the drought in late June which the tobacco with the altitude more than 1 000 meters could be harvested before the fall of the autumn in late September. The effect of adverse weather on the growth of the tobacco could be avoided easily. The mature period of the tobacco was concentrated in the hightemperature season during JulyAugust, no matter what the quality of the tobacco was superior and golden. The threeyear experiment verified the optimal growth environment of the wellcellar strong seedlings could promote the quality of the tobacco leaves and reduce the tobacco mosaic virus. The sowing period was matched with the transplanting period to ensure the strong seedling standard at the time of transplanting period. If the transplanting period was advanced then the evaporation of the soil was reduced, the inner humidity of the ridge needs to be reduced to prevent the runt seedling.[Conclusion]This study provides theoretical support for the advance transplantation proposed by Shiyan tobacco zones and even Hubei Province.
Key words Transplanting period;Wellcellar strong seedlings;Temperature;Rainfall;Highquality fluecured tobacco;Northwest of Hubei Province
鄂西北優质烟区主要位于湖北省十堰市、汉江中上游,属亚热带湿润季风气候区,辖区内热量资源较丰富,生态自然环境优美,雨量充沛,光照充足,气候垂直变化极为显著,年均温度在11~14 ℃,≥10 ℃活动积温在3 000 ℃·d以上,5—9月份日均温度在18.2 ℃以上,年降雨量770~950 mm,年均日照时数1 640~1 970 h,无霜期在225~256 d,是我国烤烟生长的气候适宜区。常年烟叶种植面积0.67万hm2、收购规模稳定在2万t,烟叶生产已然成为该地区农业生产的重要支撑产业,对经济建设、农民脱贫致富发挥了积极作用。
移栽期是影响烟叶产质量的关键因素之一[1],移栽期不同,烤烟生长期间的气候条件(光照、温度、降水等)存在显著差异。移栽过早,烤烟大田生育前期低温寡照,影响烟株正常的营养生长而出现早花,降低烟叶产量和品质;移栽过晚,烟株生长前期温度过高,还苗期长、补苗率高,花叶病发病率高,成熟后期遭遇低温,导致上部烟叶不能正常成熟,烟叶品质变劣[2-6]。因此,适宜的移栽期有利于充分利用气候资源,为烟叶生长营造适宜条件,实现优质适产[2-3,7]。
由于地理区位影响,十堰烤烟生育期存在2个显著的不利气候因素:一是海拔1 000 m以下,6月团棵期出现的“卡脖子旱”(中上旬降雨少,中下旬表现出干旱),对烟叶造成严重影响;二是海拔1 000 m以上,9月中下旬收获期出现的阴雨连绵,降温快,上部叶片未成熟,导致的赤星病暴发,严重影响烟叶质量。因此,针对这两大不利因素,该研究通过近3年(2016—2018年)的田间试验,并结合小壮苗井窖移栽技术,积极探索并验证该区域烟叶最适宜的移栽期。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为鄂西北烟区常年种植品种云烟87。
1.2 方法
为准确掌握十堰烟区生态气候条件,在全市范围内选择10个有代表性的气象监测点(表1),监测点海拔分布在186~1 381 m,可以覆盖绝大多数烟区。
调查10个监测点2016—2018年平均气温、日最低温度、平均地温、降雨量、积温等与移栽期的相关性来确定最适移栽期。
2 结果与分析
2.1 移栽期温度与优质烤烟生产相关性分析
温度是决定移栽期的重要气候因素,烟草是喜温作物,日平均气温低于10 ℃生长缓慢,生长发育最适温度25~28 ℃,最高温度35 ℃[8]。
一般春烟移栽,必须在日平均气温稳定在12~13 ℃、最低气温高于5 ℃、不再有晚霜危害时方可进行,否则,栽后烟苗长期生活在低温环境中容易产生早花现象[9]。
2.2 日最低气温分析
从图2可以看出,2016年4—5月份,海拔1 000 m以下,在4月1日后不存在日最低气温低于5 ℃;海拔1 000 m以上,在4月20日后不存在日最低气温低于5 ℃。
2017年4—5月份,海拔1 000 m以下,在4月23日后不存在日最低气温低于5 ℃;海拔1 000 m以上,在4月28日后不存在日最低气温低于5 ℃。
2018年4—5月份,海拔1 000 m 以下,在4月17日后不存在日最低气温低于5 ℃;海拔1 000 m以上,在4月28日后不存在日最低气温低于5 ℃。
通过2016—2018年4—5月的日最低气温分析可见,十堰市海拔1 000 m以下在4月20日、海拔1 000 m以上在4月30日后不存在日最低气温低于5 ℃。因此,全市海拔1 000 m 以下集中在4月20日前后,海拔1 000 m以上集中在4月30日前后移栽,烟苗不会遭受冻害影响。
2.3 地温分析
从烟叶大田生长前期的安全温度来看,满足烟叶移栽的地温条件主要是地温稳定通过10 ℃[10]。全市10个监测点中,杜川监测点(海拔829 m)设置有地温监测。
通过对杜川监测点2016—2018年平均地温分析(图3)可见,在4月1日后,地表平均温度以及5、10、15、20 cm地温平均稳定通过10 ℃,达到烟叶移栽地温要求,可以移栽。十堰市采用的小壮苗井窖移栽技术,井窖深度15~18 cm,移栽后烟苗生长点距井窖6~8 cm,移栽后烟苗生长所处的环境温度相当于5~10 cm地温。因此,纵然移栽后外界气温明显下降,但井窖内气温不会对烟叶生长造成不良影响。同时,杜川监测点为裸地温,而十堰烟区全部采用地膜栽烟,根据试验研究数据,地膜覆盖日均地温一般高于不覆盖地膜日均地温6~8 ℃[11]。因此,采用地膜覆盖,在4月1日前后,海拔800 m左右的烟田地温可以达到16 ℃以上,在4月20日前后烟田地温可达到22 ℃以上,能充分满足烟叶生长温度需求(表2)。通过井窖小苗移栽,为移栽后烟苗生长创造了适宜的生长温度,促进了早生快发,增强了烟株的抗病性,从近3年实践验证来看,烟苗基本无还苗期,田间花叶病发病率明显降低。
2.4 成熟期温度与优质烤烟生产相关性分析
研究认为,优质烟叶成熟阶段的日平均气温为20~25 ℃,并持续50 d以上,光照充足;若成熟期日均气温低于17 ℃,则不利于烟叶正常成熟,烤后烟叶青黄烟多,内在品质也降低。同时日平均气温越低,形成的烟叶质量越差,在20~28 ℃烟叶的内在质量随成熟期日平均气温升高而提高。
通过对2016—2018年9月的日平均气温分析可见(图4),全市日平均气温普遍在9月20日后降至17 ℃以下,按照优质烟叶生产要求,若成熟期日均气温低于17 ℃,则不利于烟叶正常成熟。为确保烟叶正常成熟,全市应在9月20日前采烤结束,按照烟叶大田生育期130 d左右推算,要确保9月20日前采烤结束,至少应在5月10日前完成移栽。
通过成熟期日均温度分析来看,传统移栽期(5月10日前后),海拔1 000 m以上烟叶采烤结束期为10月底甚至11月初,此时日均气温已明显低于烟叶成熟期需要的17 ℃日均气温,导致上部烟叶不能正常成熟,给烘烤带来难度,烘烤成功率明显降低,形成大量上部杂色烟叶,显著降低上部烟叶品质。通过移栽期调整(提前至4月10日—5月10日),2019年十堰市基本实现海拔1 000 m以下8月底采烤结束,海拔1 000 m以上9月底采烤结束,实现了在日均气温降低至17 ℃以前采烤结束。从近年来工业企业质量反馈及湖北省公司质检站化验情况来看,烟叶质量显著提高。
另外,按照烟叶生理成熟的叶龄推算,下部叶应在移栽后60 d左右开始成熟,中部叶在75~85 d开始成熟,上部叶在100~110 d成熟。按照调整后整体移栽期4月20日测算,下部叶在6月20日開始成熟,此时10个监测点10日平均温度22 ℃;中部叶在7月5—15日开始成熟,此时10个监测点10日平均温度24 ℃;上部叶在7月30日—8月10日开始成熟,此时10个监测点10日平均温度25 ℃,均满足优质烟叶成熟阶段的日平均气温20~25 ℃要求。
2.5 降雨量与优质烤烟生产相关性分析
降雨量及其分布也是确定移栽期的重要依据,烤烟生长期间月平均降水量100~130 mm较为理想。移栽时降雨量稍多,有利于还苗,还苗后适度干旱能促进根系发育和蹲苗,团棵后雨量充沛可促进旺长,成熟期雨量适当有利于成熟落黄和结构疏松。
从2012—2018年十堰市4—6月降雨量(表3)可以看出,十堰市6月上中旬常年降雨量较少,导致6月中下旬表现为干旱,9月上旬开始降雨增多。按传统移栽时间(5月10日前后),烟株在30~35 d后普遍进入旺长期,则正好遇上降雨量较少的6月上中旬,烟叶在需水量较大的旺长期受较长时间干旱胁迫影响(海拔1 000 m以下温度较高,表现更加明显),导致生长受阻,降低烟叶产量和质量,不能實现在9月秋涝来临前采收结束,并伴随赤星病高发。因此,将海拔1 000 m以下移栽期提前至4月20日前后,少量降雨有利于烟株还苗,4月下旬—5月上旬雨水较少,利于烟叶生根团棵、蹲苗,促进烟株根系发育,5月下旬进入旺长期,此时正好为降雨较多的时节,能有效促进旺长,达到旺长期雨热同步,有利于烟株健壮生长,并能实现在干旱期(6月中下旬)来临前基本生长定型,有效避开6月中下旬的干旱胁迫,并在9月中下旬秋涝来临之前烟叶基本采收结束。
2.6 移栽期调整后积温与优质烟叶生产相关性分析
按照优质烟叶生长适宜区域要求:日平均气温≥20 ℃持续日数≥70 d,≥10 ℃积温>2 600 ℃·d。由于移栽期调整,海拔1 000 m以下采收结束时间从9月底提前至8月底,海拔1 000 m 以上采收结束时间从10月底、11月初提前至9月底,为确保移栽期调整后,日平均气温≥20 ℃持续天数和≥10 ℃积温2个指标仍满足优质烟叶生长要求,以2018年为例,分析了移栽期调整后,20 ℃持续日数、≥10 ℃积温2个指标变化情况。
通过日平均气温≥20 ℃持续天数、≥10 ℃积温分析(表4),除西坪因地理小环境因素影响,日平均气温≥20 ℃持续天数略低于优质烟叶生态指标需要的大于70 d以上外,其他监测点均符合优质烟叶生产指标。
通过分析移栽期调整后,移栽期日平均气温、移栽期日15 cm平均地温、采烤结束期日平均气温与烟叶生长需要的标准值(表5)可以看出,调整后的移栽期在日平均气温与日15 cm平均地温2个指标上均满足烟叶生长需要的标准值,同时在采烤结束期日平均气温上更接近优质烟叶生长指标,符合鄂西北烟区气候特点,能够有效避免不利气候影响,显著降低烟叶前期花叶病发病率,减少还苗期,提高烟叶产量和质量。
3 结论与讨论
从2016—2018年4—5月日平均气温、日最低气温以及日平均地温数据分析及3年实践说明,全市海拔1 000 m以下4月20日前后移栽,海拔1 000 m以上4月30日前后移栽,理论上符合烟叶生长温度需要,同时经过3年大面积示范验证,提前移栽的烟叶长势旺盛,整齐度高。从2016—2017年9月日平均气温分析,为确保烟叶正常成熟,烟叶应该在9月20日前后采烤结束,按照烟叶大田生育期测算,则全市烟叶必须在5月10日前完成移栽,因此适度提前移栽期是保障上部烟叶充分成熟、提升烟叶质量的重要措施。
从2012—2018年大田生长期降雨分析,全市6月上中旬整体降雨较少,导致6月中下旬出现“卡脖子”旱,通过提前移栽,能有效利用4月20日前后的少量降雨促进烟株还苗,利用4月下旬—5月上旬雨水较少,促进烟株生根团棵、蹲苗及根系发育,利用5月下旬的较多降雨旺长,并实现在干旱期(6月中下旬)来临前烟叶基本生长定型,有效避开6月中下旬的干旱胁迫,更加符合烟叶生长需水规律。
将移栽期提前至4月20日前后,能将采烤期集中在7—8月夏季高温期,有效利用外界热能,减少烘烤燃料使用,降低烟农烘烤成本投入,同时实现在日均气温降低至17 ℃前采收结束,保障了上部烟叶的生长成熟,充分提高了上部烟叶烘烤成功率和烤后烟叶质量。
移栽期调整后,成熟期日平均气温、日平均气温≥20 ℃持续天数、≥10 ℃积温等指标均满足优质烟叶生长需求;通过2017—2019年移栽期调整实践来看,减少了大棚育苗时间和育苗操作,节省了育苗成本,移栽期井窖内适宜的生长温度和较低的蒸发量,保障了移栽无还苗期,提高了烟苗成活率,增强了烟株的抗性,大幅度降低了前期花叶病发生率,并实现在赤星病高发前,烟叶采烤结束,可以有效实现烟农增收,烟叶质量真正呈现出“黄香亮软”的优质外观。
移栽期的提前需相关配套技术。移栽期提前(从5月1—20日提前至4月10日—5月10日),需确保移栽时烟苗满足成苗标准,建议播种期需根据不同海拔移栽期适度提前至2月中旬。移栽期提前,带来移栽期日平均温度由19 ℃降低至16 ℃,温度降低,移栽后垄体水分蒸发较少,建议覆膜墒情需适度降低,从足墒覆膜降低至适墒覆膜,有春旱现象的区域应采取边起垄边覆膜,垄体水分过大或地下水位过高容易形成僵苗。移栽期提前,为给肥料释放留足一定时间,至少应在移栽开始前15 d内完成整地起垄,因此整地起垄时间应提前至3月底—4月上旬。
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