贵州省烤烟上部烟叶成熟期主要气象因素分析

吕大树，陈小龙，藏照阳，徐 玮，刘 阳，张亚恒，许洪庆，王爱国，王建伟*

1.贵州中烟工业有限责任公司，贵阳市云岩区友谊路25号 550000

2.河南中烟工业有限责任公司，郑州市郑东新区榆林南路16号 450000

3.中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001

上部烟叶约占烤烟烟叶单株产量的40%，在烟叶原料生产中占有重要地位，质量上乘的上部烟叶在现代混合型卷烟和低焦油烤烟型卷烟叶组配方中起着主导作用［1-2］。在烤烟生产先进国家，上部烟叶由于内含物充实，香气品质好，是生产高等级卷烟的主要原料，往往也是价格最高的烟叶［3-4］。进一步提高上部烟叶的质量和工业可用性，不断扩大我国优质上部烟叶的供应水平，对于烟草行业持续协调发展至关重要。

近年来在烤烟上部烟叶适宜采收成熟度、采收方式和配套烘烤工艺等方面取得了显著进展［5-12］，工商各方也已经在上部烟叶达到工业需求的田间成熟度后采收等关键技术上达成了共识，具体操作上适度推迟采收时间也成为保证上部烟叶田间养熟的常规措施。我国主要植烟区中，除福建、湖南和广东等移栽较早的产区外，其他大部分产区的上部烟叶成熟期一般在8—9月，此阶段气温开始下降，部分产区还会出现连续阴雨天气，目前对推迟采收后的气象条件还能否保证上部烟叶在田间正常成熟方面的研究报道较少。贵州是我国典型的优质烟叶产区，也是我国植烟面积较大的省份，高效利用生态资源以充分发掘上部烟叶质量潜力，对该区烟叶生产高质量发展具有重要意义。以往有关贵州产区气象条件已有研究报道，涂永高等［13］研究发现，黔北4—9月候平均气温比黔南高2～3℃，而候降水量差异不大；王怀珠等［14］对黔西南兴义市1983—2007年气象条件的分析发现，该区域烟叶生长后期温度较高，有利于烟叶成熟及采收，但同时存在秋季绵雨频繁发生的气候特点，应在9月底前采收完毕；顾欣等［15］对黔东南州的研究表明，该区5—8月的温度、降水量适宜烟草生长；邱雪柏等［16］对2001—2011年遵义县（播州区）气象数据的分析显示，该县区9月气温已不适合烟叶生长发育。可见，前人多以某一县区或市州为研究对象，且未针对上部烟叶推迟采收后的气象因素变化进行分析。为此，研究了贵州省不同植烟县（市、区）上部烟叶成熟期平均气温和降雨量等气象条件，旨在为优质上部烟叶的开发提供依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

气象数据来自贵州省63个植烟县（市、区）气象监测站2011—2017年逐旬平均气温和降雨量,见表1。研究区域内烟叶移栽期一般在4月下旬至5月初，上部烟叶成熟期一般在8月中下旬至9月中旬。

表1 气象数据收集区域Tab.1 Meteorological data collection counties

1.2 数据分析方法

分别采用SPSS25和ARCGIS 10.0软件进行气象数据的描述性统计和空间分布特征分析。

2 结果与分析

2.1 上部烟叶成熟期气温分析

2.1.1 平均气温总体状况

一般认为，品质优良的烟叶，叶片成熟阶段的日平均气温不应低于20℃，而较理想的日平均气温为24℃左右［17］。 图1显示，贵州省主要植烟区中8月下旬达到20℃条件的有60个县（市、区），占95%；9月上旬有57个，占90%，9月中旬有49个，占78%，9月下旬27个，占43%。9月中旬前采收上部烟叶，约80%的县（市、区）符合正常成熟所需的温度条件；如延迟至9月下旬，约50%的县（市、区）平均气温低于20℃，对上部烟叶正常成熟不利。

图1 2011—2017年8月中旬至9月下旬逐旬平均温度≥20℃的县（市、区）比例Fig.1 Proportion of counties with the average temperature per 10 days≥20℃from mid-August to late September in 2011-2017

2.1.2 平均气温的年度波动

2011—2017年8 —9 月各县（市、区）逐旬平均气温年度间变异系数见图2。8月上旬平均气温年度间变异较小，多数区域的变异系数＜5%；随着时间的推移，年度间波动变大，特别是9月份后，年度间变异系数多数区域＞5%，进入9月中旬，贵州西部区域的年度间变异系数多数＞10%，中部区域一般在8%～10%之间，东北部区域变异系数相对较低。

图2 2011—2017年8—9月各县区逐旬均温年度间变异系数Fig.2 Coefficient of inter-annual variation for average temperature per 10 days from August to September in 2011-2017 in each county or district

2.1.3 平均气温的空间分布特征

不同植烟县（市、区）8—9月平均气温见图3。旬平均气温基本存在由东北向西南逐渐降低的趋势。8月下旬，在本研究范围内除毕节市的威宁和六盘水市的水城、盘州外，其他区域平均气温均达到或超过20℃，其中遵义市的务川、正安、道真、凤冈、余庆、湄潭，黔东南州的镇远、施秉、岑巩、天柱、凯里、三穗、锦屏和铜仁市的德江、沿河、石阡、思南、印江、松桃、江口等县（市、区）平均气温超过24℃。9月上旬，除毕节市的威宁、大方、赫章，黔西南的普安，六盘水的水城和盘州外，其他区域平均气温均达到或超过20℃；其中黔东南州的镇远、施秉、岑巩、天柱、锦屏，铜仁市的沿河、石阡、思南、印江、松桃、江口等区域平均气温均超过24℃。9月中旬，除毕节市的威宁、大方、七星关、赫章、纳雍、织金，遵义市的习水，黔西南州的普安、安龙、晴隆，贵阳市的开阳、修文，六盘水市的盘县、水城、六枝等县（区）外，其他区域的平均气温达到或超过20℃，其中铜仁市的沿河、思南均温超过24℃。9月下旬平均气温达到20℃的区域仅有遵义市的务川、正安、道真、凤冈、余庆、湄潭、绥阳、仁怀，黔西南州的兴义、贞丰，黔东南州的镇远、施秉、岑巩、天柱、凯里、三穗、黄平，铜仁市的德江、沿河、石阡、思南、印江、松桃、江口，黔南州的惠水、长顺、平塘。

图3 2011—2017年8—9月各县（市、区）旬均温Fig.3 Average temperature per 10 days from August to September in 2011-2017 in each county（city，district）

全国烤烟烟叶香型风格区划的研究中，毕节市西部、黔西南州西部、六盘水市西部属于西南高原生态区-清甜香型（香型Ⅰ区），其他区域属于黔桂山地生态区-蜜甜香型（香型Ⅱ区）；两种生态香型区在成熟中后期和成熟后期的气象条件存在明显差异，香型Ⅰ区成熟中后期21.31℃、成熟后期19.58℃，香型Ⅱ区成熟中后期24.9℃、成熟后期22.08℃［18］。这与本研究的结果吻合，在烤烟上部烟叶成熟期，贵州省香型Ⅰ区内的区域均温明显低于香型Ⅱ区。

2.2 上部烟叶成熟期降水量分析

2.2.1 降水量总体特征

贵州省主要植烟县（市、区）8月上旬至9月上旬的旬降水量多数在25～75 mm之间，8月上旬降水量为25～50 mm的占66.67%，50～75 mm的占30.16%；8月中旬降水量超过50 mm的县（市、区）增多，25～50mm和50～75mm的县（市、区）比例分别为36.51%和47.62%；8月下旬和9月上旬，两者的比例分别为58.73%、53.97%和26.98%、31.75%。9月中旬后降水量减少，9月中旬和9月下旬的旬降水量低于50 mm的县（市、区）分别占77.78%和93.65%（图4）。

图4 2011—2017年8月上旬至9月上旬不同旬均降水量县（市、区）比例Fig.4 Proportions of counties（cities，districts）with different average precipitations per 10 days from first 10 days of August to first 10 days of September in 2011-2017

8月下旬至9月中旬总降水量变幅为69.81～235.73 mm；100 mm以下的县（市、区）共18个，占28.57%；100～150 mm的县（市、区）共30个，占47.62%；150～200 mm的县（市、区）11个，占17.46%；超过200 mm的县（市、区）有4个，占6.35%（图5）。

图5 8月下旬至9月中旬不同降水量县（市、区）占比Fig.5 Proportions of counties（cities，districts）with different precipitations from last 10 days of August to middle 10 days of September in 2011-2017

2.2.2 降水量的空间分布特征

8月上旬降水量区域间差异较大（图6）。贵州省西南和东北的部分县（市、区）降水量较高，毕节市的威宁降水量超过80 mm，六盘水市的水城、盘州，黔西南州的兴义、普安等超过60 mm，道真、正安、务川、沿河等超过40 mm，其他区域8月上旬降水量低于20 mm。8月中旬降水量明显增多，除兴仁、六枝、黔西、播州、习水、道真、锦屏等县（市、区）外，其他区域的旬降水量超过40 mm，其中东部的沿河、德江、松桃、天柱等县（市、区）旬降水量超过60 mm。8月下旬和9月上旬，除西南的部分县（市、区）旬降水量超过60 mm外，其他多数区域的降水量减少至40 mm以下。9月中旬的降水量呈现较明显的西高东低的特点。9月下旬后，除位于东部区域铜仁的几个县（市、区）降水量增多以外，其他区域降水量持平或明显减少。

图6 2011—2017年8—9月各县（市、区）旬均降雨量Fig.6 Average precipitation per 10 days from August to September in 2011-2017 in each county（city，district）

贵州省上部烟叶成熟期（8月下旬至9月中旬）降雨量具有明显的区域特征（图7）。毕节市西部、六盘水市西部、黔西南州西部等县区降水量超过150 mm，绥阳、德江、印江、思南、凤冈、湄潭、余庆、瓮安、施秉、镇远、岑巩、凯里、锦屏、龙里、习水降水量在50～100 mm之间，其他区域上部烟叶成熟期降水量在100～150 mm之间。与全国烤烟烟叶香型区划的研究结果香型Ⅰ区成熟后期降雨量为136.11 mm，高于香型Ⅱ区（102.1 mm）一致［18］，具体降水量因两者涵盖的县（市、区）不同而略有差异。

图7 2011—2017年8月下旬至9月中旬各县（市、区）平均降雨量Fig.7 Average precipitation per 10 days from late 10 days of August to middle 10 days of September in 2011-2017 in each county（city，district）

2.3 区域筛选

依据前人研究结果［19-20］，结合该区域烟叶风格特色形成的生态基础，将上部烟叶成熟期适宜平均气温下限确定为≥20℃，适宜降水量上限确定为≤150 mm。按照目前的生产实际，贵州省上部烟叶基本在8月底9月初采收完毕，推迟采收上部叶采收时间将相应延后至9月中旬。利用9月中旬均温≥20℃、8月下旬至9月中旬降水总量≤150 mm等条件的组合筛选出9月中旬气象条件适宜烟叶成熟的区域（图8），包括毕节市黔西、金沙，遵义市除习水外，黔东南州除天柱外，铜仁市除江口外，黔南州除长顺、都匀外，安顺市除平坝外，贵阳市除开阳、修文外的县（市、区）。

图8 9月中旬气象条件适宜烟叶成熟的区域（黄色部分）Fig.8 Areas（marked by yellow）with appropriate meteorological conditions for maturity of tobacco leaves in mid-September

3 讨论

贵州省植烟区域从生态适宜性上多被评价为最适宜区和适宜区，不同产区光温水等气象条件可以达到烟叶正常生长发育的需求。但对上部烟叶充分成熟采收来说，各区域的气象条件存在明显的差异。

本研究中对黔西南兴义市温度和降水的研究结果与王怀珠等［14］的研究结果较为接近，对黔北和黔南区域4—9月平均气温的研究结果与涂永高等［13］的研究结果基本一致，但本研究中还发现黔北和黔南区域间旬降水量存在一定的空间分布特征，特别是以上部叶成熟期为时间尺度统计，降水量自西南向东北减少的空间差异更加明显。与黔东南州的相关研究［15］相比，本研究中将气象数据的时间范围从8月延伸至9月中旬，进一步提高了上部烟叶成熟所需气象资源分析的针对性。与遵义县（播州区）的研究结果［16］比较，本研究结果显示该县区9月中旬的平均气温为21.4℃，可满足烟叶成熟的温度条件需求，本研究中所用气象数据较文献［16］推后了10年左右，两者研究结果的差异可能与此期间的气候变化有关。

本研究中以上部烟叶充分成熟所需的气温和降水条件为主，分析了贵州63个植烟县（市、区）上部烟叶成熟期的气象资源条件，而有关贵州产区上部烟叶成熟期的日照时数等其他气象资源条件还有待进一步研究。

4 结论

①除毕节市的大部分植烟县（市、区）、贵阳市、六盘水市外，贵州省49个植烟县（市、区）9月中旬的平均气温达到或超过20℃；②贵州省主要植烟县（市、区）9月中旬平均气温的年度稳定性大体上呈现从西向东逐渐增强的趋势，除毕节市、六盘水市的主要县（市、区）外，其他区域年度间变异相对较小；③贵州省主要植烟县（市、区）9月中旬的降水量呈现较明显的西高东低的特点，8月下旬至9月中旬总降水量除毕节市西部、六盘水市西部、黔西南州西部的区域外，48个县（市、区）低于150 mm；④遵义市、黔东南州、铜仁市、黔南州、安顺市大部分植烟县（市、区）以及贵阳市、毕节市的少数植烟县（市、区）具备烤烟上部烟叶推迟至9月中旬采收的气温和降水量条件。