基于GIS德宏州雪茄烟种植气候分析

2023-05-23范丹华李慧芹

安徽农业科学 2023年8期

范丹华　李慧芹

摘要參照国际优质雪茄种植区域气候条件，对德宏州5个地面气象站1981—2018年月平均气温、月平均降水量、月平均空气相对湿度、月日照时数数据以及110个区域气象站2010—2018年月平均气温、月平均降水量数据进行气候资源推算和分析，筛选出德宏州适宜种植雪茄烟的气象指标，并利用GIS空间分析功能对雪茄烟的单因子的气候要素进行分区及评价。结果表明，从气温条件上来看，建议到1月末2月初开始种植，最适的区域有芒市南部、瑞丽南部，次适宜区域为芒市中部以及陇川南部和盈江海拔较低的坝区一带。从降水条件上来看，1—4月气温上适宜种植雪茄烟的区域降水都有所不足，需人工加强灌溉，到5月份后德宏州雨季开始，降水大幅增多，均已超过雪茄烟成熟的需水量，会导致雪茄烟叶返青，影响品质，因此建议在5月中旬之前完成雪茄烟的采收工作。从相对湿度上来看，3—4月份相对湿度稍低，但一般来说田间相对湿度会比气象观测台站数据偏高，总体来说还是满足雪茄烟的生长条件。从日照上来看，德宏州1—6月日照都比较充足，而雪茄烟在多云寡照的条件下品质更好，因此建议对雪茄烟进行遮阴处理，以追求更高的烟叶品质。

关键词GIS；雪茄烟；气候要素；区划；适宜性

中图分类号S162文献标识码A

文章编号0517-6611（2023）08-0206-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.08.048开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Climate Analysis of Cigar Planting in Dehong Prefecture Based on GIS

FAN Dan-hua， LI Hui-qin（Dehong Meteorological Bureau，Mangshi，Yunnan 678400）

AbstractReferring to the climatic conditions of the international high-quality cigar planting areas， climate resources were calculated and analyzed for the monthly average temperature， monthly average precipitation， monthly average air relative humidity， and monthly sunshine hours data from five surface meteorological stations in Dehong Prefecture from 1981 to 2018， as well as the monthly average temperature and monthly average precipitation data from 110 regional meteorological stations from 2010 to 2018， to screen out the meteorological indicators suitable for cigar planting in Dehong Prefecture， and the spatial analysis function of GIS was used to partition and evaluate the single factor climatic factors of cigar.The results showed that from the perspective of temperature conditions， it was recommended to start planting at the end of January and the beginning of February， and the most suitable areas were the southern part of Mangshi and the southern part of Ruili，the sub-suitable area was the central part of Mangshi， the southern part of Longchuan and the low-altitude dam area of Yingjiang. From the perspective of precipitation conditions， the precipitation in the area suitable for planting cigar smoke in the temperature from January to April was insufficient， and it was necessary to manually strengthen irrigation， and after the rainy season in Dehong Prefecture in May， the precipitation had increased significantly， which had exceeded the water demand for cigar smoke to mature， which would lead to the return of cigar tobacco leaves to greening and affecting quality. It was therefore recommended that the harvesting of cigars be completed by mid-May. From the perspective of relative humidity， the relative humidity in March and April was slightly lower， but in general， the relative humidity in the field would be higher than the data of the meteorological observation station， and the growth conditions of cigar smoke were generally met.From the perspective of sunshine， Dehong prefecture had sufficient sunshine from January to June， and the quality of cigar smoke was better under cloudy and light-drudded conditions， so it was recommended to shade cigar smoke in order to pursue higher tobacco quality.

Key wordsGIS;Cigar;Climatic element;Zoning;Suitability

雪茄烟是一种特殊的烟草制品，香气醇厚丰满，同时焦油和烟碱含量低，对人体危害较普通卷烟小，近年来在国际国内市场上一直保持着上升趋势［1-2］。与烤烟相比，雪茄烟对气象因子的需求更为严格，适宜的气候、土壤、地形以及丰富的种植经验等都是必不可少的因素［3］，即使在优质产区，也仅限于小部分烟区生产优质雪茄烟。世界上的优质雪茄烟产地均分布在南北回归线之间，特别是在 23°N 附近地区，该地区具有优质雪茄烟生产的独特生态条件，其中尤其以古巴共和国（以下简称古巴）最为著名［4-5］。该研究参照古巴西部优质雪茄烟产区比那尔德里奥省雪茄烟指标，探索云南省德宏州境内适宜种植雪茄烟区域。

1资料与方法

1.1研究区域概况德宏州地处我国西南边陲、中缅边境，位于97°31′～98°43′E、23°50′～25°20′N（图1），总面积11 526 km2，总人口130多万。全州辖三县两市，即葫芦丝之乡梁河县、中华翡翠毛料城盈江县、目瑙纵歌之乡陇川县、东风珠宝城瑞丽市、中国咖啡之乡芒市。德宏州属南亚热带季风气候，具有光照充足、雨量充沛、冬无严寒、夏无酷暑、干湿季节分明的气候特点。

1.2数据来源

1.2.1气象数据。德宏州5个地面气象站1981—2018年月平均气温、月平均降水量、月平均空气相对湿度、月日照时数数据，110个区域气象站2010—2018年月平均气温、月平均降水量数据。

1.2.2地理数据。中国气象局统一下发的1∶100 万地理数据，包括省界、州市界、高程、坡度、坡向等信息。

1.3研究方法

1.3.1气候资源推算。

1.3.1.1平均气温推算。建立月平均气温与纬度、海拔、坡向、坡度的线性回归模型［6］，所有统计模型均通过显著性检验，再运用ArcGIS图形计算功能生成逐月气温空间分布图。

1.3.1.2降水量插值。为力求最大限度地利用现有资料提取降水信息，准确地表现降水量分布情况，对一定区域内水资源进行整体评价，该研究利用PRISM降水模型［7］，提出了精度较好的空间插值计算方法：在一个半径上限固定但可自动伸缩的信息圆（移动信息窗）内，对于任一插值的网格点J，搜索与其距离最近、影响最大的N个（一般取15）测站作为信息来源，以海拔、经纬度、方位因子等作为环境参数。根据观测站点的海拔与降水量观测值采用线性回归方法，建立海拔与降水量之间的回归方程，同时引入距离、方位权重，运用GIS、移动开窗技术集成来实现并完成降水的空间插值［8-10］。

1.3.2雪茄气候适宜性区划。基于雪茄烟种植气候适宜性指标，应用 GIS空间分析功能对雪茄烟的单因子的气候要素进行分区及评价［11-12］。

2结果与分析

2.1气温条件分析雪茄烟叶是喜温作物，6～35 ℃均能成长。参照国际优质雪茄烟叶产区（古巴西部的比那尔德里奥省）气候生态条件（最适平均气温为21.2～24.4 ℃），将德宏州雪茄生长所需温度进行适宜性分区：最适宜种植区域平均气温为21.2～24.4 ℃，适宜种植区域平均气温为18.0～21.2、24.4～28.0 ℃，次适宜种植区域平均气温为15.0～18.0、28.0～35.0 ℃，小于15.0 ℃或者大于35.0 ℃均为不适宜种植区域［13］。

利用德宏州5个地面气象站1981—2018年月平均气温以及110个区域气象站2010—2018年月平均气温数据插值得到1981—2018年德宏州1—6月平均气温分布图（图2）。从图2可以看出，德宏州1—6月平均气温为10.7～21.1 ℃，总体呈现平均气温均随海拔的升高而减少的特征，低值区主要分布在高海拔的山區，而高值区主要分布在海拔较低的各个坝区。温差较大，其中1月最冷区域低至4.0 ℃，6月最热区域能达到25.6 ℃。

应用Arc MAP空间分析功能对气温条件进行分区及评价，结果如图3所示。从图3可以看出，1月平均气温大于14.0 ℃的区域仅位于盈江西部很小的区域，全州没有大于15.0 ℃的区域，平均气温较低，不适宜雪茄烟播种和大田生长。2月平均气温大于15.0 ℃的区域位于芒市西部、芒市南部、瑞丽南部，14.0～15.0 ℃的区域位于芒市中部、盈江南部和陇川西部，2月平均气温较1月有所上升，大于15.0 ℃的区域可以开始移栽雪茄烟。3月平均气温较2月大幅增长，大于20.0 ℃的区域主要位于各县市坝区；18.0～20.0 ℃的区域位于坝区两边的半山区；大于20.0 ℃的区域都比较适合雪茄烟的大田生长。4月平均气温大于21.2 ℃（雪茄烟生长最适温度）的区域较多，大部分坝区均能满足雪茄烟大田生长所需热量。5月平均气温升高较快，21.2～25.0 ℃为雪茄烟生长最适气温的区域面积占德宏州土地面积的41％，适宜雪茄烟生长的区域面积大，全州大部分坝区均能满足大田生长所需的热量。6月平均气温达21.2～25.0 ℃的区域进一步增大，占德宏州土地面积的52％，全州坝区均能满足雪茄烟的生长，热量条件充足。

2.2降水条件分析国际优质雪茄烟叶产区（古巴西部的比那尔德里奥省）气候生态条件：雪茄烟叶在育苗期需适当控水促进根系发育，在还苗期适当干旱，月降水量30～50 mm比较适宜，在团棵期需水量增大，月降水量60～80 mm比较适宜，在旺长期需水量最大，月降水量80～150 mm，成熟期降水量在50～70 mm较为适宜。

利用德宏州5个地面气象站1981—2018年月平均降水量以及110个区域气象站2010—2018年月平均降水量数据插值可得1981—2018年德宏州1—6月降水量分布图（图4）。从图4可以看出，德宏州1—3月降水少，平均降水量仅为15.7～35.6 mm；4月降水开始增多，降水量为47.4～118.0 mm，平均降水量71.7 mm；德宏州一般5月开始进入雨季，降水量大幅增加，5—6月累积降水量为202.5～405.9 mm。

应用Arc MAP空间分析功能对降水条件进行分区及评价，结果如图5所示。德宏州1月降水整体较少，6月降水偏多，不能满足雪茄烟生长，因此未进行区划。2月的降水量大于30 mm的区域分布在德宏州东部，20～30 mm的区域分布在德宏州中西部区域；在气温适宜的种植区降水量均不能满足雪茄烟生长，需人工灌溉。3月的降水量依然较少，大于50 mm的区域分布在芒市东部零星区域、盈江东部边缘，30～50 mm的区域分布在德宏州中东部区域；德宏州总体降水偏少，气温适宜种植的芒市南部、瑞丽南部和陇川东部等区域降水不足30 mm，无法满足雪茄烟的大田生长需水量，需人工灌溉。4月的降水量较前期有所增加，大于80 mm的区域分布在芒市东部、盈江西部；60～80 mm的区域分布在芒市东部、瑞丽南部、盈江部分区域和梁河东部地区，范围较广，这些区域的降水量满足雪茄烟团棵期生长，但雪茄烟进入旺长期后仍需人工灌溉。5月的降水量除了芒市中部、瑞丽南部等少部分区域外都大于150 mm，整体降水过多，不利于雪茄烟成熟。

2.3相对湿度条件分析国际优质雪茄烟叶产区（古巴西部的比那尔德里奥省）气候生态条件：雪茄烟在空气相对湿度70%～85%的区域比较适宜种植。分析德宏州5个县市1—6月月平均相对湿度发现，1月均在70%以上，为71%～77%；2月下降至64%～68%，盈江最低，瑞丽最高；3月持续下降至59%～64%，盈江最低，梁河最高；4月开始有所回升，为63%～68%；5—6月均回升至70%以上。因此德宏州1月、5—6月相对湿度满足条件，2—4月相对湿度略偏低，但偏低幅度不大，整体适宜种植雪茄烟。

2.4日照条件分析国际优质雪茄烟叶产区（古巴西部的比那尔德里奥省）气候生态条件：雪茄烟生长季需要日照时数为600～900 h。经分析，德宏州1—6月的日照条件都比较好，日照时数在848.0～963.8 h，其中芒市最少，瑞丽最多，均达到雪茄烟生长所需日照，其中瑞丽区域由于日照过多，在种植时还需要适当遮阴。

3结论与讨论

（1）从气温条件上来看，1月份气温低，不适宜雪茄烟种植，建议到1月末2月初开始种植。最适的区域有芒市南部、瑞丽南部，次适宜区域为芒市中部以及陇川南部和盈江海拔较低的坝区一带。3、4、5月份的气温均能满足雪茄烟的生长。

（2）从降水条件上来看，1月末2月初在气温适宜种植雪茄烟的区域前期降水均为不足，需根据雪茄烟不同生长期的需水量开展灌溉；3—4月份气温上适宜种植雪茄烟的区域降水仍有所不足，需人工加强灌溉；到5月份后德宏州雨季开始，降水大幅增多，均已超过雪茄烟成熟的需水量，会导致雪茄烟叶返青，影响品质。因此建议在5月中旬之前完成雪茄烟的采收工作。

（3）从相对湿度上来看，3—4月份相对湿度稍低，但一般来说田间相对湿度会比气象观测台站数据偏高，总体来说还是满足雪茄烟的生长条件。

（4）从日照上来看，德宏州1—6月日照都比较充足，而雪茄烟在多云寡照的条件下品质更好，因此建议对雪茄烟进行遮阴处理，以追求更高的烟叶品质。

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