一种烤烟移栽新方式——杯罩式移栽技术

李 震，陈维林，马 莹，文 宏，王行诗，林叶春，蔡 凯，高维常

（1贵州省烟草公司黔西南州公司，贵州兴义 562400；2贵州省烟草科学研究院，贵阳 550081；3贵州大学农学院，贵阳 550025）

0 引言

烟草是中国重要的经济作物之一，目前全国每年种植烤烟面积达100万hm2左右[1-2]，覆膜移栽是烤烟生产中普遍采用的一项技术，具有明显的增温保墒作用[3-5]。在长期大量使用地膜并缺乏有效回收处理的情况下，地膜覆盖带来的“白色污染”日趋严峻，地膜残留污染治理迫在眉睫[6-8]。为了解决地膜残留污染的问题，国内外成功开发了可降解地膜、麦草覆盖、无纺布覆盖和保水剂应用等地膜替代技术，表现出了较好的技术替代性和环保优势。然而受材料成本高等影响，上述技术的应用受到了制约[9-12]。

为积极应对地膜残留带来的“白色污染”问题，解决土壤墒情不够、无法适时移栽和极端气候对烤烟生产带来的一系列问题[13-14]，贵州省烟草公司黔西南州公司开发形成了“烤烟杯罩移栽技术”，并明确了杯罩移栽对烟苗井窖环境水热、烟苗成活率和烟苗生长的影响，有效解决了早期干旱、倒春寒、冰雹等灾害天气对烟叶生产的制约[15-16]。近年来，烤烟杯罩移栽技术体系逐步完善，并实现了规模化应用。为探讨杯罩移栽替代地膜应用的前景，本研究详细分析了烤烟杯罩移栽技术的特征特性、应用优势和局限性，期望在推动该技术发展的同时，为烟田残膜污染防控提供新的方法。

1 烤烟杯罩移栽技术的发明

2013年，贵州省黔西南州烟叶技术人员将透明塑料饮水杯倒扣在井窖中，发现该措施促进了移栽烟苗早生快发的现象。进一步研究表明，水杯与井窖相衔接形成了一个类似“微型温室”的空间结构，较好地发挥了增温保墒和防虫避雹作用，提高了烟苗成活率，从而保障了烟苗生长发育。同时，解决了移栽时土壤墒情不够，无法覆盖地膜或覆膜后无法利用降雨的问题，明显减少了地膜和人工投入成本。“烤烟杯罩移栽技术”（图1）由此产生，并得到迅速发展。

图1 烤烟杯罩移栽技术

2 烤烟杯罩移栽技术体系的构建

2.1 技术体系框架

从类型、外观和功能方面开发移栽专用杯罩，从壮苗、穴栽、扣杯和取杯环节开发关键农艺技术，集成构建了烤烟杯罩移栽技术体系框架（图2）。

图2 烤烟杯罩移栽技术体系框架

2.2 杯罩产品开发

移栽专用杯罩产品开发充分利用了“杯罩+井窖”的空间结构，从类型、外观和功能方面集成了九大设计要点[17-18]，明确了7个杯罩产品标准参数（表1）。其中，类型设计为插口杯罩（A型）和盖口杯罩（B型）两大类型（图2），外观设计杯罩颜色为无色透明，器型为圆锥或圆柱型，杯口有环形外缘，功能设计杯罩具有分杯环状凸起、侧底加厚壁、内支撑强筋柱（图2）和杯底通气孔，以增强杯罩便利分杯、抗击打和温湿度调节等功能。

表1 杯罩主要标准参数

2.3 关键农艺技术开发

将壮苗、穴栽、扣杯和取杯关键农艺环节（图2）分解为育苗播种、育苗管理、壮苗标准、整地起垄、移栽时间、井窖制作、放苗、定根水肥施用、扣放杯罩、查苗补苗、收取杯罩、填窖、杯罩收纳等13 个步骤，形成了烤烟杯罩移栽技术规程（表2）。

3 烤烟杯罩移栽技术应用效果分析

3.1 烟叶产量和产值的影响

2018 年分别在贵州省黔西南州6 个点、毕节市2个点（金沙、织金）、黔东南州1个点（凯里）等不同生态条件区开展适应性试验。结果表明，与覆膜移栽相比，杯罩移栽在各地平均提高了烟苗成活率1.74%（变幅0.40%～5.00%），海拔范围在1000～1500 m 的7 个点提高了产量和产值，海拔范围在1500 m以上的2个点降低了产量产值（图3）。所有试验地点平均产量增加75.40 kg/hm2，增幅3.98%（变幅-10.55%～16.40%），平均产值提高2770.75 元/hm2，增幅6.28%（变幅-8.34%～15.22%）。

图3 不同生态条件下烟叶产值量分析

3.2 烟叶化学成分协调性的影响

对2017—2019年杯罩移栽和覆膜移栽2种方式的各300 个烟叶样品进行化学成分协调性分析（图4）。按综合分>80 分为“协调”，60～80 分为“较协调”，<60分为“不协调”进行划分，与覆膜移栽相比，杯罩移栽烟叶化学成分“协调性”比例相当，“较协调”比例增加2.49%，“较协调”以上比例增加2.54%达96.59%。杯罩移栽烟叶化学成分协调性优于覆膜移栽。

图4 化学成分协调性分析

3.3 降本增效分析

杯罩能够循环使用达3 a以上。烤烟杯罩移栽消耗塑料材料90.00 kg/hm2，3 a摊销消耗量为30.00 kg/hm2；覆膜移栽消耗塑料材料75.00 kg/hm2（一年摊销）；杯罩移栽每年减少塑料材料消耗量45.00 kg/hm2。按杯罩和地膜单价分别为11.00元/kg与13.50元/kg计算，杯罩移栽节约塑料材料成本682.50元/hm2。从用工成本方面来看（图5），与覆膜移栽相比，杯罩移栽节约用工成本1950.00 元/hm²，达63.40%。其中，覆盖用工节约64.75%，清除用工节约61.45%，覆盖环节减工降本更明显。

图5 用工成本分析

3.4 烤烟杯罩移栽技术推广应用情况

通过产品和农艺技术的开发，建立了烤烟移栽用杯罩和关键农艺技术标准体系，促进了烤烟杯罩移栽技术的推广应用。2016—2019年，烤烟杯罩移栽技术在贵州、云南、四川、河南、重庆等省（市）示范应用[19-21]，累计推广面积超过7 万hm2（图6）。2018 年随机抽取500 户植烟农户进行问卷调查，有97.00%的农户认为杯罩移栽技术容易掌握，90.00%的农户认为该技术值得推广应用，表明该技术受到植烟农户的广泛欢迎。

图6 2016—2019年示范应用面积统计

4 结论与讨论

4.1 结论

“烤烟杯罩移栽技术”发明以来，开发了专用产品，构建了技术体系。虽然该技术与覆膜移栽相比存在功能和适用局限性，但是杯罩能替代地膜增温保墒和防虫避雹的部分功能，在保障烟叶产质量的同时，具有明显的减工降本和绿色环保优势。

4.2 杯罩移栽技术应用前景讨论

4.2.1 杯罩移栽替代覆膜移栽的优势和局限性探讨 针对杯罩替代地膜用于移栽的前景，本研究论述了烤烟杯罩移栽技术的起源、发展和现状，详细阐释了技术理论原理、体系框架和应用效果，体现了杯罩移栽作为残膜污染防控技术的明显优势：（1）同覆膜移栽相比，从功能性看，杯罩移栽是通过井窖“微型温室”效应发挥作用。由于杯罩覆盖时间短、面积小，其保温增熵和除草保肥的效果仍有局限，只能实现地膜功能的部分替代。从适应性看，杯罩移栽在低海拔地区适宜性较好，烟叶生产指标与覆膜移栽相当或略优，在高海拔、低温冷凉地区表现略差，替代区域有局限性。从经济性看，杯罩移栽提高了烟叶产量和产值，降低了材料和用工成本，经济效益优势明显。从环保性来看，杯罩替代地膜使用减少了一半以上的塑料消耗，实现了资源节约和循环利用，环保意义凸显。从推广性来看，杯罩移栽实现了产品开发、技术配套和规模应用，易复制、好推广，得到了烟农广泛认可。（2）同其他地膜替代栽培技术相比[22-23]，杯罩作为一种常用的塑料制品，比保水剂、麦草等地膜替代材料来源更普通、广泛、易获得，300元/hm2材料成本也远低于可降解地膜的3000元/hm2，在规模应用中成本更低，前景更大。

4.2.2 杯罩移栽技术发展路径探讨 杯罩移栽起源于烟草栽培，当前主要在烟叶生产中规模应用。要进一步发展技术并发挥影响力，可以从农机农艺融合和挖掘应用场景等路径实现[24]。张云飞等[25]、李震等[26]研制了螺旋式分杯装置和高效稳定扣杯装置，集成开发了半自动化便携式扣杯农机具[27]。与人工相比，其作业效率提高88%，降低了扣杯作业劳动强度。但受到杯罩、井窖标准不统一，使用成本高，设备性能不稳定等因素制约，与杯罩移栽相配套的高效扣杯、取杯农机开发尚处于起步阶段，也给杯罩移栽技术留下了较大发展空间。烤烟杯罩移栽技术具有扣取杯农艺一学就会、一看就懂的简易特性，循环使用降低物资和劳力成本的经济特性，替代地膜减少白色污染的环保特性。作为移栽技术的革新，该技术已经辐射应用于同样需要覆膜移栽的辣椒、茄子等其他农作物生产，形成了以点带面的应用趋势。下一步挖掘更多杯罩移栽应用场景，开发更多与其配套的产品和技术，在推动大农业栽培技术发展的同时，也可能为烟田残膜污染防控提供新的模式。

“烤烟杯罩移栽技术”作为移栽技术的革新，也为地膜残留污染防控提供了新的方法，对烟区土壤可持续利用具有积极意义。但与其发展关联的技术产品研发、应用潜力发掘和衍生产业发展等方面仍需深入开展研究。