漢中南鄭煙區氣象因子對煙葉產質量的影響分析

杜鴻波 袁野 孫永新 龍飛 姚峰 毋麗麗 袁芳 吳延 韓猛

摘要 ? ?對2011—2019年漢中南鄭煙區的氣象、生產、化驗評吸數據進行收集、整理和總結，對該煙區氣象因子與煙葉產質量的關系進行了關聯性對比分析，提出了煙葉生產和氣象因子之間互相適應、積極影響、雙向耦合的思路方法，以期促進煙區烤煙產量質量的改善提升。

關鍵詞 ? ?煙葉;氣象因子;產量;質量;陜西南鄭

中圖分類號 ? ?S572 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）20-0038-04 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

煙葉是煙草行業存在和發展的基石，是現代煙草工業賴以生存的生命線。自2005年以來，經過煙草行業10多年的持續努力，現代煙草農業建設對煙區穩定、煙農穩定、煙葉穩定的作用日益鞏固，各個煙區都在依據“生態決定特色、品種彰顯特色、技術保障特色”的總要求選擇生態、挖掘生態、開發生態，在良好生態區域中尋求特色和生態緊密結合的關鍵方法，挖掘特點，發揮優勢，充分利用。有研究表明，生態條件對煙葉特色的影響程度超過50%。在生態因素中，氣候是產生香型差異和香韻細分的主要因素，不同品種在同一區域往往會產生相似的風格[1]。因此，煙區必須充分了解和掌握本區域的生態特點，與煙葉生產的重點先進實用技術相結合，將煙葉特色開發出來、鞏固下來、穩定下來，解決區域內部單元之間、年際波動之間、品種變化之間的產量品質問題，才能在新一輪的原料保障與市場競爭中存活下來。

1 ? ?漢中南鄭煙區發展概況

陜西漢中煙區地處南北氣候分界線，屬亞熱帶季風氣候，四季分明、氣候溫潤，年均溫14.3 ℃，無霜期235 d，10 ℃以上積溫3 800 ℃，20 ℃以上積溫1 878 ℃，全年太陽輻射量497.9～523.0 kJ/m2，年均降水量800～1 200 mm，烤煙生育期（4—10月）降水量750～800 mm，土壤多為黃褐土、棕壤、黃棕壤，pH值為5.8～7.2，有機質含量1.24%～2.32%，速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為55.1、6.9、136.0 mg/kg，鈣、鎂、氯含量分別為2 922.0、505.0、25.6 mg/kg。

根據國家局特色煙葉開發重大專項研究結論，陜西漢中煙區為武陵秦巴生態區—醇甜香型區劃范疇，風格特征以干草香、醇甜香為主體，輔以蜜甜香、木香、焦香、焦甜香等香韻，其特征為醇甜香突出，微有青雜氣、生青氣和木質氣，煙氣濃度、勁頭中等。生態特征為溫度較高（日均23.54 ℃）、晝夜溫差中等（平均9.3 ℃）、降雨中等（生育期734.9 mm）、光照中等（累計日照時數773.9 h）。化學特征為糖類含量中等（總糖26%～34%，還原糖20%～28%）、含氮物質中等（總氮1.4%～1.9%、總植物堿1.9%～2.8%）、氯含量略低（0.1%～0.2%）、鉀含量中等（1.5%～2.7%）、蕓香苷含量中等、香氣物質總體中等。

南鄭煙區作為代表漢中煙區的最大生產單元，煙區主要分布在海拔600～1 400 m之間的巴山南麓中淺山區，氣候類型屬北亞熱帶濕潤氣候區，包括北亞熱帶（主要）和暖溫帶2個氣候帶，春季乍寒乍暖、天氣多變;夏季雨熱同季、時有干旱;秋季或陰雨連綿、或“秋老虎”橫行;冬季陰沉低溫、光照稀弱，米倉山北坡氣溫由北向南遞減，降水由北向南遞增。南鄭煙區生產的中間偏清香型烤煙，色澤橘黃、成熟度好、身份疏松、油分較足、色度均勻，香氣量中、勁頭適中、余味舒適、配伍性好。“十二五”以來，累計植煙8 553.33 hm2、生產秦巴特色優質烤煙1.529萬t，實現產值32 931萬元，產生煙葉稅7 244.87萬元，為縣域經濟發展、農民增收、脫貧攻堅作出了突出貢獻，被列為區域特色支柱產業和精準扶貧重點扶持產業。

2 ? ?南鄭煙區氣象因子概況

由圖1可知，整個生育期平均積溫4 608.52 ℃，旬平均積溫219.45 ℃，旬平均溫度變化呈單峰波動特點，最高峰出現在7月下旬，最低峰出現在10月下旬，高于旬平均溫度21.53 ℃的天數約100 d，高于煙葉生長最有利溫度（20 ℃）的天數約130 d，高于煙葉生長較有利溫度（15 ℃）的天數約200 d，整個煙區的溫度比較適合烤煙生長發育。

由圖2可知，整個生育期累計降雨量850.26 mm，旬平均降雨量40.49 mm，該指標變化呈“2個大峰”（6月下旬、9月上中旬）“4個小峰”（4月中旬、5月上旬、5月下旬、10月下旬）波動，其中9月上中旬、10月下旬的較高降雨量不利于煙株抗災和上部葉成熟度提升，其間的波峰（小到中雨）和波谷（適度干旱）交替出現比較有利于烤煙生產，但近年來年際非規律性波動變化相對較大，降雨量的劇烈波動往往伴隨著冰雹、暴雨、狂風等災害性天氣，實踐中也給生產帶來了很大損失。

由圖3可知，整個生育期累計日照時數為1 014.66 h，旬平均日照時數48.32 h，該指標呈“1個高原平臺期”（7月中旬到8月下旬）和“4個小波峰”（4月下旬、5月中旬、6月上旬、10月上旬），因8月下旬至10月上旬之間的日照時數小波谷存在，致使產區偶然年份的煙葉成熟有一定影響，但總體相對較好。

由圖4可知，整個生育期平均相對濕度總體趨勢在70%～90%之間，呈“上升趨勢”小幅波動，煙株生長多處于一個高濕狀態，年際非規律波動較大，主要受溫度、日照時數和降雨量交互性影響，最高波峰出現在2014年9月中旬的95%（秋霖持續期）、最低波谷出現在2016年6月中旬的55%（干旱持續期），濕度的高頻劇烈波動給煙田統防統治和病蟲草害控制造成了一定困擾，也加大了煙葉生產的風險和成本[2-3]。

3 ? ?氣象因子對煙葉產量的影響

近年來，隨著全球氣候系統性波動，南鄭區區域小氣候也存在年際變化劇烈、年內結構性劇烈變化、更小區域氣候單元變化呈多樣性等特點，特別是烤煙田間生育期（5—10月）受到晚霜、倒春旱、春旱、高溫、冰雹、暴雨、伏旱、狂風、雷電、日光灼傷、秋霖、早霜等12種災害的襲擾，這些不同發生規模和烈度的自然災害對近10年來的烤煙生產產生了較大的影響（表1），特別是2014年以來的6年間較大范圍的冰雹、秋霖、長期間低溫寡照和干旱，給烤煙生產帶來了重創，極大地威脅著煙農隊伍、產業發展、產區規模的穩定性。

4 ? ?氣象因子對煙葉產量的影響

4.1 ? ?煙區煙葉等級結構數據分析

由表2可知，剔除煙葉優化結構工作影響，南鄭煙區煙葉等級比例隨著氣候年際變化波動性較大，上等煙比例在冰雹等高破壞性天氣發生的年份（2011年、2014—2017年）多徘徊在30%～40%之間，主要是殘傷、穿孔、青痕、低成熟度（懼災搶采）、病害后遺癥和烘烤難度加大等因素造成了煙葉原煙產品、外觀品相差、內在質量差、商品化率低。低次等煙葉比例變化規律一般是天氣越好數據指標越優，這與市場反應和行業質量政策密切相關，且隨著卷煙產品整體質量提升，低次等煙葉的市場存活空間越來越逼窄，而生產環節的成本倒掛也比較嚴重，但煙農因“時間機會成本的選擇性小”不愿意在生產環節優化，故控制相對較難。中等煙比例是在上等、低次等煙葉比例“兩頭夾擊”的背景下，妥協出來的生產指標，雖然是市場歡迎的等級結構和原煙產品，但難以代表煙區的生產水平[4]。總而言之，收購后煙葉等級結構比例大多已經失真，難以真正反映出煙區生產水平的高低，煙區氣候的系統性波動和局域性過激反應也會加劇這個過程。

4.2 ? ?煙區煙葉化學成分數據分析

由表3可知，區域性小氣候對原煙產品的內在質量產生影響。如：水溶性糖連續多年檢測值均未在20%～26%的優質產品區間內，說明南鄭煙區8月中旬至9月上中旬的光熱資源不足，淀粉轉化不足，水溶性糖、水溶性還原糖比例略微偏高，會影響吃味的回甜感，甚至出現刺激性苦味;總植物堿多年來均在1.5%～3.5%優質產品區間內，說明南鄭煙區土壤氮養分供給吸收和氣候（能量）的耦合程度比較優越，植物堿含量適度才能滿足市場對優質原料的需求;糖堿比總體較好，但氣候條件不好（中后期溫度下降過快、光照不充分）就會使糖含量偏高，導致糖堿比偏高，從而使刺激性味道偏重;煙葉氯含量隨著種植年限的增加多呈遞減趨勢，2018年以后煙區注重肥料中增加氯含量，確保煙株的正常生長發育、產質量形成對氯的需求，提升內在化學成分的協調性;鉀氯比是在煙區Cl-隨雨水淋失較多、外源添加K+等2個方面調控的結果，利于控制煙氣中的粒相物，降低煙堿、焦油量、CO含量，獲得更為協調舒適的感官評價。

4.3 ? ?煙區煙葉質量評吸數據分析

由表4可知，煙區煙葉原料的感官評吸與綜合評價逐年穩中有升，質量定量評價由2012年的59.44分上升到2018年的75分，質量定性評價在協調、較好+、中等+以上，說明煙區在農藝栽培上采取的一系列措施是及時有效的。南鄭煙區中間香型的風格程度由典型中間香向偏清香中間香變化，與近年來的多雨寡照氣候可互相印證，回甜感到正甜香+干草香香韻更加明確，2011年、2012年、2016年的香氣質、香氣量、濃度、雜氣、刺激性、余味、勁頭等指標基本能保持穩定，2018年指標與2007年指標在同一評價指標體系下基本一致，說明煙區的“光質偏弱、雨量偏多、積溫偏少”小氣候特點依然未有大的變化，對煙葉內在評吸質量的影響并不是很大[5]。

5 ? ?意見與建議

5.1 ? ?煙葉生產對氣象因子主動適應的建議與措施

煙葉生產在煙區總體氣候規律穩定、小氣候單元差異較大的背景下，要細化精準農藝栽培工作單元，找準影響煙葉總體質量提升短板，圍繞關鍵性的化學指標和評吸指標開展農藝措施的精準改良，例如圍繞高糖堿比提升成熟度改良的試驗示范、圍繞高鉀氯比開展氯離子肥料的農藝栽培應用、圍繞香氣質香氣量提升探索低溫烘烤工藝等。

5.2 ? ?煙葉生產對氣象因子的積極影響與持續優化

煙葉生產對氣象因子主動適應的同時，也可以通過技術措施對氣象因子施加積極影響，持續優化煙株生長發育的環境。例如：近些年圍繞移栽低溫時間長、躲避秋霖、延長田間生育期的小苗井窖移栽技術;提高壟體高度、優化壟形、增加有機肥、提升土壤緩沖能力的抗旱抗澇栽培技術;增加田間光照度、提升田間通透性、降低田間摩擦概率的三角定位移栽技術等，持續優化農藝技術降低不利天氣的影響、提升煙株逆境栽培效果、突破煙葉產量質量穩定的屏障。

5.3 ? ?煙葉農業生態系統的“栽培技術—氣象干預”雙向耦合技術

煙葉農業生態系統是一個復雜的生態系統，涉及地下的“土壤礦物—地下生物—地下水分—烤煙植株”系統，也涉及地上的“氣候氣象（光溫水熱）—田間植物—田間生物—烤煙植株”系統，地下、地上系統之間有物質、能量、信息的交換交流，特別是以烤煙植株為中心的生態系統在“栽培技術—氣象干預”存在雙向耦合作用，二者要互相規律性融合，持續優化煙株的根際環境和田間環境，確保煙株在大田生長發育的過程中處于“抗逆境生長”的最佳狀態。總之，要優化煙株生長的水、肥、氣、熱、光、溫條件，減少逆向調節，增加正向效應，力求達到煙葉產質量的平衡性提高。

6 ? ?參考文獻

[1] 閆克玉等.煙草原料學[M].北京：科學出版社，2008.

[2] 趙元寬.推行GAP管理是中國煙葉生產的必由之路[J].煙草科技，2003（11）：3-7.

[3] 陽葦麗，王龍憲，許自成，等.烤煙鉀、氯含量及鉀氯比與煙氣指標的關系分析[J].江西農業學報，2011，23（12）：109.

[4] 氣象數據.南鄭縣縣志（2011-2018）[M].出版者不祥.

[5] 《煙葉分級工專業知識》編寫組.煙葉分級工專業知識[M].北京：北京出版社，2014.