張 艷,柯莉萍,楊承梅,呂 靜,陳銀東,張孝秀
(貴州省威寧縣氣象局,威寧 553100)
煙草作為特殊葉用經濟作物,其對生態環境條件的反應具有一定的敏感性和選擇性[1,2],氣象因素作為生態條件最重要的因素之一,已被證實對于不同區域煙葉品質和風格特色的形成具有重要影響[3-5]。威寧自治縣是貴州省煙葉種植大縣,烤煙種植主要分布在全縣31個鄉鎮??緹熞殉蔀橥幾灾慰h農民增收的主要產業,同時也是威寧縣財政收入的一大支柱產業??緹熦S收與否及煙葉品質的好壞直接影響農民的經濟收入,烤煙品質及產量與氣候條件密切相關。生態因素中,氣候因子對煙葉香型和感官質量指標的影響及貢獻最大[6,7],因此研究烤煙各個生育期的氣象條件及氣象災害對威寧烤煙品質的提升具有極其重要的意義。
文章采用1988-2017年30 a的威寧國家基準站氣候站資料和煙草公司近9 a的觀測資料,利用數理統計法、圖表法等對其進行分析。
威寧縣位于貴州省西部烏蒙高寒山區,屬云南高原的東延部分,有“貴州屋脊”之稱。其南北寬105 km,東西長116 km,平均海拔2200 m。由于地理位置偏西,又為低緯度高海拔,屬亞熱帶季風性濕潤氣候,四季不分明。年溫差小,日溫差大,年平均氣溫10.5 ℃。按氣候均溫劃分四季:氣溫≥22.1 ℃為夏季;10.1~22.0 ℃為春秋季;氣溫≤10.0 ℃為冬季;威寧縣1750 m以上地區均無夏季。半涼山及涼山地區冬長無夏,春秋相連,而且南北氣候差異大。東北部冬季較寒冷,偏向于大陸性氣候。威寧年平均日照時數超過1800 h,有“陽光城”之稱,利于煙草、水果等作物的生長。
威寧縣位于亞熱帶季風濕潤氣候區,具有低緯度西部型高原季風氣候特點。用熱量條件劃分,大部分地區屬中溫帶和暖溫帶氣候,南部河谷1800 m以下和西部牛欄江流域1700 m以下為亞熱帶氣候??h境四周由于河流下切強烈,山川相間發育,帶狀立體氣候較明顯,中部高原面為半涼山溫涼濕潤氣候和涼山冷涼濕潤氣候,烤煙種植品質不盡相同。
1.2.1 威寧縣清香型烤煙無霜期
無霜期超過 230 d 的生態范圍內,烤煙類胡蘿卜素降解產物含量較高[8]。威寧縣地處高寒山區,無霜期是全省最短的,草海鎮平均初霜為10月30日,終霜為4月5日。無霜期多年平均207 d,最短119 d,晚霜對小季作物和水果的危害較大。威寧縣無霜期的大致分布是:涼山地區170~200 d;半涼山地區200~227 d;河邊地區220~280 d;利于烤煙大田期生長。
1.2.2 威寧縣清香型烤煙生育期光照條件
植物進行光合作用,離不開光照,煙葉植株通過葉片的光合作用進行能量和物質的相互轉換,煙葉植株的生長發育、產量和品質的優劣均與光照時間和光照強度有著密切關系。如果光照強度不足,煙葉植株就會出現光抑制現象,葉子細胞分裂緩慢,煙葉細胞間隙加大,導致煙葉植株發育不良,抗病性能下降,煙葉產量低、品質差??緹熓窍补庾魑铮绻庹詹蛔?,會導致煙葉光合作用減弱,葉片干物質積累減少,煙葉薄,重量輕,易受病蟲危害,表現為煙葉內含物上的煙堿和淀粉含量降低,蛋白質和全氮含量增加,烘烤后煙葉油分少,香氣不足,內在品質較差[9]。光照強度弱,煙堿含量也隨之升高,吃味辛辣,煙葉烘烤后顏色不正,嚴重影響煙葉的品質[10]??緹熒谟欣照諘r數在450~600 h,威寧陽光充足,高原面的光能為全省之首,其中1988-2017年30 a平均日照時數達1,582.2 h,最大值出現在1990年,為1,846.7 h;最小值出現在2012年,為1,273.1 h。威寧烤煙育苗期通常為1-2月下旬,雖然冬季氣溫較低,但1-2月平均日照時數為274 h,充分利用豐富的太陽能資源,采用大棚進行育苗,能夠起到良好的效果。威寧烤煙大田期平均日照時數為253.4 h,成熟期平均日照時數為369.3 h。
1.2.3 威寧縣清香型烤煙生育期降水條件
烤煙的生長發育及品質與降水量有著密切的關系,有研究表明:成熟期降水量大于350 mm時,煙葉濃香型風格彰顯,生育期降水量的多少與芳香物質的形成有關[11,12]。戴冕[13]研究表明,雨濕因素對煙堿的積累有極顯著的正效應,生育期降水總量和分布與煙堿含量密切相關;降水過多,容易造成烤煙爛葉,發生病蟲害。通過統計,威寧縣烤煙生育期多年平均降雨量在500~700 mm,威寧縣烤煙生產適宜的降水條件:移栽到團棵期需120~150 mm降水;旺長期需200~280 mm降水;成熟期需120~160 mm降水;大田期間月降水量在100~130 mm比較適宜;5-8月總降水量以500~800 mm為宜。
1.2.4 威寧縣清香型烤煙生育期溫度條件
煙草具有較強的適應性,在60°N~45°S均有煙草分布。煙草對溫度的反應具有一定的敏感性。一般認為煙草在1~2 ℃時植株會死亡,10~13 ℃時生長停止,在28 ℃時生長最快,溫度超過35 ℃時對生長不利[14]。日平均氣溫相對煙草的生長發育影響很復雜。對于烤煙來說,不同生育期所需氣溫要求不同,通常情況下對于溫度條件的要求是:前期低,中后期高。煙草的生長發育與最高溫度、平均氣溫和最低溫度3個溫度基點有關。研究表明,威寧烤煙生育期最高氣溫為31.8 ℃,出現在5月份;最低氣溫-3.3 ℃,出現在4月份;此時段處于烤煙移栽期,主要受倒春寒影響,主要危害是烤煙受凍,但可以進行補種,將損失降到最低。大田期平均氣溫在14.1~16.9 ℃。成熟期平均氣溫在15.5~17.3 ℃,較為適宜烤煙的生長,烤煙生育期(4-9月)平均氣溫為15.5 ℃。日最高氣溫為31.8 ℃,日最低氣溫為0.3 ℃??緹煷筇锷L期需≥10 ℃的積溫2000~2600 ℃,成熟階段有效積溫應為1000~1300 ℃;同時成熟期 ≥20 ℃的持續日數在 70 d 以上,10~20 ℃的間隔日數為120 d。
2.1.1 干旱的分類
威寧縣氣候有干濕二季之分,所以春旱特別嚴重,夏旱相對來說干旱程度要輕得多,春旱對烤煙移栽期有較為重要的影響。春旱通常出現在3-5月,威寧北部、東南部和中部的高原為中等春旱區;南部和西部2000 m以下山坡為河谷地區和重春旱區;威寧西部、西北部,作為威寧烤煙生產的主產區,十年九旱??緹煶墒炱谙暮祬^域主要分布:半涼山以上地區和北部與東南部的河谷為輕旱區;南部和西部1900 m以下河谷地區為中等夏旱區;玉龍至中水鎮為重旱區,玉龍為特重夏旱區。
2.1.2 干旱預防措施
為最大限度降低干旱對烤煙的影響,提出如下抗旱預防措施:利用煙水配套工程在烤煙主產區修筑水窖;采用地膜覆蓋栽培,可抑制土壤水分蒸發,并保墑保肥,同時考慮采用現代化的噴灌系統;氣象部門實時開展人工增雨作業,做好烤煙的春耕移栽氣象服務工作。
2.2.1 晚霜凍分布規律
根據威寧縣農作物種植及當地氣候特點,將3月下旬以后發生的霜凍定為晚霜凍。其中一種晚霜凍,主要是由寒潮和倒春寒結束轉晴后產生;另一種晚霜凍,大多情況下在5月以后出現,是由連陰雨低溫天氣結束時夜間轉晴產生。二者均以冷平流降溫為基礎,前者以平流冷卻為主,后者以輻射冷卻為主。分布特征是3月下旬多,占61%,4月1日后相對較少,占39.0%。
2.2.2 晚霜凍的防御
晚霜凍的防御有多種方法,主要可采取以下措施:燃燒鋸末、堆草、濕松枝熏煙或赤磷、瀝青、煤末、硝銨制成的煙幕彈,在大田的上風方制造煙幕覆蓋大田減小地面有效輻射,可有效防霜;利用秸稈、樹葉、草、草木灰及塑料薄膜等覆蓋作物可減小地面輻射,達到保溫防霜凍的目的。
2.3.1 威寧冰雹的特點
冰雹是由強對流天氣引起,有較強的局地性和破壞性,常常給農業生產和生活帶來極大危害,目前也是預報的難點、重點之一。威寧縣的冰雹最早在2月出現,最晚在11月出現。2-3月和9-10月熱力不穩定條件較弱,出現冰雹的概率小,危害不大。威寧6-8月冰雹日數較多,從歷年資料統計來看威寧冰雹大風天氣年平均日數在15 d左右。其主要分布在北部、西部和西南部一線,是對烤煙生產威脅較為嚴重的氣象災害之一,每年因冰雹大風造成的烤煙經濟損失平均達上千萬元,因此威寧縣委、政府高度重視人工防雹工作。
2.3.2 冰雹的防御
冰雹的防御主要是利用高炮、火箭等對冰雹云實施作業,在冰雹成熟前將碘化銀、碘化鋁等吸濕性凝結核散布到冰雹云中,使雹云中的水汽凝成雨滴,抑制原雹核的增長。
文章通過對威寧縣烤煙產量、品質及各個生育期的氣候條件進行分析,總結出了比較適合威寧縣烤煙生育期的主要氣候條件及影響烤煙生產的主要氣象災害。
根據對威寧縣氣象站1988-2017年氣候觀測資料的分析,烤煙大田移栽后影響其產量及品質的主要氣象災害有:干旱、晚霜凍、低溫冷害和冰雹,其中冰雹對烤煙產量的影響最大。