湖北省烟区气象条件及服务需求调查与分析

刘 军，刘 静，曾 琦，刘 阳，李京成，陈 城，敖银银

（1.湖北省气象服务中心，武汉 430205；2.中国烟草总公司湖北省公司，武汉 430030；3.湖北省烟草公司十堰市公司，湖北 十堰 442012；4.湖北省烟草公司恩施州公司，湖北 恩施 445000；5.湖北省公众气象服务中心，武汉 430074）

气象与烟叶生产密切相关，气象条件对烟叶产量和质量至关重要，也是影响烟叶病害发生区域、时段、程度的重要因素［1，2］，精准的气象预测预报及服务能够为烟叶农事活动提供决策依据［3-6］。一些学者［7，8］通过调查与分析，认为频发的气象灾害和病虫害是影响烟叶生产稳定发展的因素。李建平等［9］调研发现，烟草部门对气象灾害的关注程度和对烟草气象服务的需求越来越高。湖北省烟叶大田期（移栽到采收）为4 月中下旬到9 月，这段时间正好与汛期时段重合，极端灾害天气频发，孟丹等［10］利用GIS 分析湖北省烟区气候特征表明，湖北省烟区连阴雨和暴雨危险性北低南高，干旱危险性北高南低，高海拔、低海拔地区危险性较大的分别为低温冷害、高温热害。王苗等［11］预测未来湖北省整体气温将升高，湖北省烟区西北部降水减少4%，其他地区增加4%～16%。气象灾害和气候变化带来的影响成为湖北省烟叶高质量发展的主要障碍。

在开展专业气象服务前，需要对服务对象进行充分调研。有关新能源、电力、交通等行业开展的调研较多，国内针对烟草行业开展的较少［9］。2012 年起湖北省烟叶种植区域有了较大调整，气象灾害导致的损失仍较重，鉴于此，为了解湖北省烟区气象条件对烟叶生产的影响及烟草气象服务需求，于2020年8 月—2021 年7 月在总结以往烟草气象服务的基础上，结合烟区实际情况，开展多次湖北省烟区烟草气象服务、人影工作、气象站点情况等调研，调研结果可为制定湖北省烟草气象周年服务方案提供依据和参考，以期为湖北省烟草气象研究明确方向和重点。

1 资料与方法

调研基本情况见表1。调研走访了湖北省主要烟区的部分种植村、容易出现病害和灾害性天气的种植区、烟叶受损区域、人影作业点、烟草气象站点等，与烟区烟叶生产管理人员、一线技术人员、烟农、政府管理人员、气象服务人员进行座谈交流，并下发问卷调查表。调研主要围绕以下内容进行：①湖北省烟叶种植概况；②气象站点及人影作业点调查；③种植区域的影响因素；④气候变化对烟叶生产的影响；⑤种植区的主要气象灾害与病虫害；⑥烟草气象服务需求调查等。

表1 调研基本情况

2 结果与分析

2.1 湖北省烟区及烟草生育期概况

湖北省烟叶种植区主要分布在鄂西的恩施土家族苗族自治州（以下简称恩施州，包括恩施市、利川市、建始县、巴东县、宣恩县、咸丰县、来凤县、鹤峰县）、十堰市（包括郧西县、竹山县、竹溪县、房县、丹江口市）、襄阳市（包括南漳县、保康县、枣阳市）、宜昌市（包括兴山县、秭归县、长阳土家族自治县、五峰县）等20 个地区，调研的烟叶类型有烤烟、晾晒烟（白肋烟、马里兰烟、雪茄烟），以烤烟为主。海拔范围为150～1 400 m，其中600～1 300 m 为主要的烟叶种植带。湖北省主要发展“清江源”“金神农”“楚雪”等特色烟叶品牌［12］。

按照烟草行业标准YC/T142—2010《烟草农艺性状调查测量方法》［13］选取从移栽到烟叶采收完毕为大田期，为了便于统计，将大田期划分为伸根期（移栽至团棵期）、旺长期（团棵期至现蕾期）、成熟期（现蕾期至烟叶采收完毕）。调查表中选取低山（800 m 以下）、二高山（800～1 200 m）、高山（1 200 m以上）3 个海拔段对湖北省烟区烟草的生育期进行统计，二高山和高山烟区烤烟移栽期为4 月21 日（咸丰县）至5 月11 日（兴山县），烟叶采收完毕日为9 月1 日（郧西县）至25 日（秭归县、兴山县），各生育期日数伸根期约为30 d、旺长期约为30 d、成熟期为60～80 d，大田期为120～140 d；雪茄烟大田期为4 月下旬至8 月下旬，共100～120 d；白肋烟和马里兰烟大田期为5 月20 日至9 月10 日，约120 d。

2.2 气象站点及人影作业点分布

湖北省烟田、气象站和人影作业点分布见图1、图2。湖北省烟区已建设自动气象观测站896 个（气象部门建设862 个，烟草局自建、共建气象站34 个），其中，国家级地面气象观测站20 个、烟草气象站（温度、降雨量、风速、风向、相对湿度、总辐射、紫外辐射、日照、低温、土壤水分等）34 个、六要素气象站（温度、降雨量、风速、风向、相对湿度、气压）82 个、四要素气象站（温度、降雨量、风速、风向）267 个、两要素气象站（温度、降雨量）50 个、单要素区域气象站（降雨量）443 个。人影作业点257 个，其中，固定人影作业点155 个，移动人影作业点102 个。

图2 湖北省烟区人影作业点分布

气象站点多以山洪项目所建的单要素和四要素站点居多，且气象站点与烟田重合度不高。省级烟草科研部门自建的气象站点因为没有专业维护，导致气象站工作一段时间后数据可用率不高，只有十堰市烟草部门委托气象部门建设和维护的约12 个烟区气象站观测质量合格。同时，烟区高海拔地区，小气候特征明显，差异较大。因此，仅使用常规气象站的资料难以精确地反映烟田的气象环境，无法满足烟草气象研究和气象服务的需求。人影作业点分布不均，未能覆盖全部烟区，由于种植高度抬升以及轮作需要，2022 年湖北省烟区与10 年前相比发生了较大变化，而人影作业点则难以移动，导致二者不重合，出现了一些烟区没有人影作业点。

2.3 影响种植区域的因素

根据调查结果，决定湖北省烟草种植区域的主要因素有当地经济条件、交通状况，病虫害危害程度，产出烟叶的质量、产量、风格，气象灾害，土壤条件变化（酸化、贫瘠、水土流失等），气候变化（如4月、5 月升温明显），其他（种植乡镇区域及耕地面积、土地与劳动优势）。统计结果（表2）表明，巴东县、宣恩县、郧西县、竹山县、丹江口市、枣阳市、长阳土家族自治县烟区主要影响因素为当地经济条件、交通状况；恩施市、来凤县、咸丰县、房县烟区主要的影响因素为病虫害危害程度；鹤峰县、利川市、建始县、竹溪县、兴山县、秭归县烟区主要的影响因素为产出烟叶的质量、产量、风格；保康县、南漳县烟区主要的影响因素为气候变化；五峰县烟区主要的影响因素为土壤条件变化。其中，产出烟叶的质量、产量、风格和气象灾害是影响所有烟区的因素。

表2 影响湖北省烟区种植区域的因素

2.4 气候变化对烟叶生产的影响

调研结果表明，湖北省烟区大部地区气温呈增长趋势，导致移栽期提前，种植海拔也明显升高。灾害性天气的增多，致使烟叶叶片受损、品质下降，病虫害增多，基础设施受损，烟农效益下降，植烟的区域发生变化等。烟区利用科学手段避免或减轻气候变化带来的影响，如大棚育苗以及在倒春寒较为突出的烟区适当推迟育苗期，尽量避免前期低温、冷害、冻害的影响；垄作、覆膜能有效避免降水偏多、气温偏低等不利影响；开挖烟田排水沟积极防范极端降水天气造成烟田内涝等。兴山县烟区推广地布湿润育苗，提高育苗基质夜间的最低温度，促进种子萌发和烟苗生长；恩施州烟区推广0.01 mm 银黑双色地膜，有效地缓解了夏季水分蒸发及土温急剧变化等不利影响；咸丰县、宣恩县等部分烟区推广膜下小苗移栽，具有抗旱节水保墒的效果，促进烟苗早生快发、提高烟苗成活率［14］；十堰市烟区通过井窖小壮苗移栽将移栽期提前，降低了6 月中下旬干旱对低海拔烟叶的不利影响，也使高海拔烟叶采收提前，避开了秋涝的影响［15］。

2.5 烟叶种植主要气象灾害与病害

对湖北省烟区主要气象灾害进行统计，按排名第一取8 分、排名第二取7 分，以此类推排名第八取1 分，由表3 可知，湖北省烟区主要气象灾害按影响程度排序，从高到低依次为连阴雨、冰雹、高温干旱、暴雨洪涝、低温寡照、大风、冷害、冻害，得分分别为117、112、88、87、81、78、34、12 分。连阴雨易造成土肥流失或倒伏减产，导致光合作用不足影响烟叶品质，长时间连阴雨还诱发病虫害；冰雹发生时，轻者叶片受损影响品质和产量，重者减产或绝收；高温干旱影响烟叶水分代谢，导致品质下降，诱发病虫害；暴雨洪涝易造成烟叶倒伏、断根和减产，雨水冲刷导致肥力下降影响品质，长时间侵泡（3～6 h）导致烂根、死苗；低温寡照导致光合作用不足影响烟叶品质，诱发病虫害；5 级以上大风对烟叶影响较大，现蕾期易成灾，轻则擦破叶片影响品质，重则烟株倒伏或叶片折断造成减产，大风还传播烟叶病害；烟苗生长期，遇到10 ℃以下低温天气会造成冷害，遇到0 ℃以下低温天气会造成冻害，多见高海拔地区，冷害致使物质积累不充分，导致品质下降，冻害轻则导致叶片出现萎蔫或枯死，重则使烟株死亡。

表3 影响湖北省烟区种植的主要气象灾害排名

根据问卷调查表中“危害严重的气象灾害主要发生在哪个生育期内？”1 项统计结果表明，恩施州烟区主要为移栽期和伸根期的连阴雨、低温寡照、冷害、冻害，成熟期的冰雹、大风、暴雨洪涝、极端高温、干旱；十堰市烟区主要为移栽期至旺长期的极端高温、干旱，成熟期的连阴雨、低温寡照；襄阳市烟区主要为伸根期的干旱，旺长期和成熟期的冰雹、大风、洪涝；宜昌市烟区主要为苗期的冻害，伸根期的高温干旱、连阴雨、低温寡照，成熟期的高温干旱、连阴雨、低温寡照、冰雹、风灾。

湖北省烟区主要病毒病为马铃薯Y 病（旺长期多雨多发，可流水传染）；细菌病为青枯病（成熟期前多发，与高温高湿天气有关）、野火病（团棵期、旺长期遇雨晴交替天气易发）；真菌病为赤星病（成熟期多发）、黑颈病（打顶期易发）、靶斑病（从苗期至烟叶成熟时均可发生，危害叶片和茎部），均与高温高湿天气有关。

2.6 产区气象服务需求调查

调研前气象部门仅为烟草部门提供常规的短期、中长期天气预报，调研后增加了关键生育期的农事气象服务，如移栽期的低温阴雨、生长过程中的极端天气预报、采烤后期的寒潮预报等，为农事活动，如移栽、打顶、采收等，田间管理如施肥、喷药等的时间选定提供了决策依据；增加了烟区人工影响天气指导产品，提高了增雨防雹效果；开发了叠加烟田的智能网格产品，展示精细化的天气实况和预报。后期还将提高烟叶关键生育期中长期天气预报的精准度和预警时效，加快对极端天气预报的更新频率，增加大田期趋势预测，为烟叶生产管理者预测年度烟叶产量和质量提供重要参考依据以及其他相关服务。

冰雹对烟叶的伤害是毁灭性的，湖北省烟区整体人影作业效果较好，但也存在人影站点作业范围未全覆盖烟区、冰雹预警不及时、空域管制等问题导致冰雹成灾。需合力推动人影站点全覆盖、新一轮标准化建设，加强人影人才队伍建设，探索建立作业队伍的规范化长效管理机制，实现人影作业能力、管理水平、服务效益全面提升。

对各生育期与气象条件的关系、病虫害的气象诱发机理等认识上，烟草与气象部门都只是经验性的认识和总结。育苗、移栽等生育期前烟草部门通过当地气象部门提供的气象服务产品和多年总结的经验进行预估，然后指导烟农进行生产。在分析病虫害的气象诱发条件时，描述为“高温高湿”“中温高湿”等，没有具体的气象条件指标。需要围绕烟区关键生育期气象指标、气候适宜性、极端气象灾害预报预警及人工防雹技术优化等开展科技攻关，尽快形成烟草气象服务指标体系，变被动式防治为主动防范。

3 小结与讨论

精准的气象数据是烟草气象研究和服务的基础，湖北省烟区气象站点资料已无法满足相关需求，可整体规划建设烟草气象观测网，根据烟叶生长习性设置观测要素，合理布局站点位置获取烟区气象数据。同时一些学者［16-18］对再分析资料和模式数据在部分地区的适用性进行了评估，结果表明其可作为一些气象要素时空特征分析的替代资料，今后可利用在湖北省烟区适用性较好的再分析资料和模式数据对气象站点较少的烟区进行气候特征分析。

湖北省烟区气象灾害频发，气象部门在加强烟叶生产气象服务的基础上，可开展基层烟站、烤房、晾房合理选址的气象风险评估，烟叶物流配送的交通气象保障服务等。气候变化对烟草种植影响较大，但调研中很多烟区认为气候变化不会对种植区域产生太大的影响。可能由于在很多地区烟叶是经济支柱产业，即使气候变化对烟叶种植有较大影响，当地也只能选择利用科学手段避免或减轻这些影响，不会轻易改变种植区域，所以更加需要气象部门深入地研究气候变化对烟叶的影响，提出科学的对策和建议。连阴雨、冰雹、高温干旱、暴雨洪涝、低温寡照、大风、冷害、冻害等是湖北省烟区的主要气象灾害，应加强烟区气象灾害发生规律和致灾机理的研究，建立灾后评估机制，提出科学应对措施。

加强分析湖北省烟区气候与烟叶品质、产量的关系，进一步确定影响烟叶种植的关键气候因子，对移栽期的确定，人工调控部分生育期气象条件，确保烟叶优质稳产意义重大。对湖北省烟区进行气候适宜性区划研究，为湖北省烟叶优化种植布局提供科学依据。气象部门和烟草部门应通力合作，围绕烟叶生产需求，丰富产品类型，提高预报准确率、服务针对性，做实做细气象服务，并通过高效的传播手段，让烟草管理者、技术员和烟农及时接收到服务产品，采取有效措施，减轻气象灾害损失。