貴州省烤煙上部煙葉成熟期主要氣象因素分析

呂大樹，陳小龍，藏照陽，徐 瑋，劉 陽，張亞恒，許洪慶，王愛國，王建偉*

1.貴州中煙工業有限責任公司，貴陽市云巖區友誼路25號 550000

2.河南中煙工業有限責任公司，鄭州市鄭東新區榆林南路16號 450000

3.中國煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術產業開發區楓楊街2號 450001

上部煙葉約占烤煙煙葉單株產量的40%，在煙葉原料生產中占有重要地位，質量上乘的上部煙葉在現代混合型卷煙和低焦油烤煙型卷煙葉組配方中起著主導作用［1-2］。在烤煙生產先進國家，上部煙葉由于內含物充實，香氣品質好，是生產高等級卷煙的主要原料，往往也是價格最高的煙葉［3-4］。進一步提高上部煙葉的質量和工業可用性，不斷擴大我國優質上部煙葉的供應水平，對于煙草行業持續協調發展至關重要。

近年來在烤煙上部煙葉適宜采收成熟度、采收方式和配套烘烤工藝等方面取得了顯著進展［5-12］，工商各方也已經在上部煙葉達到工業需求的田間成熟度后采收等關鍵技術上達成了共識，具體操作上適度推遲采收時間也成為保證上部煙葉田間養熟的常規措施。我國主要植煙區中，除福建、湖南和廣東等移栽較早的產區外，其他大部分產區的上部煙葉成熟期一般在8—9月，此階段氣溫開始下降，部分產區還會出現連續陰雨天氣，目前對推遲采收后的氣象條件還能否保證上部煙葉在田間正常成熟方面的研究報道較少。貴州是我國典型的優質煙葉產區，也是我國植煙面積較大的省份，高效利用生態資源以充分發掘上部煙葉質量潛力，對該區煙葉生產高質量發展具有重要意義。以往有關貴州產區氣象條件已有研究報道，涂永高等［13］研究發現，黔北4—9月候平均氣溫比黔南高2～3℃，而候降水量差異不大；王懷珠等［14］對黔西南興義市1983—2007年氣象條件的分析發現，該區域煙葉生長后期溫度較高，有利于煙葉成熟及采收，但同時存在秋季綿雨頻繁發生的氣候特點，應在9月底前采收完畢；顧欣等［15］對黔東南州的研究表明，該區5—8月的溫度、降水量適宜煙草生長；邱雪柏等［16］對2001—2011年遵義縣（播州區）氣象數據的分析顯示，該縣區9月氣溫已不適合煙葉生長發育?？梢?，前人多以某一縣區或市州為研究對象，且未針對上部煙葉推遲采收后的氣象因素變化進行分析。為此，研究了貴州省不同植煙縣（市、區）上部煙葉成熟期平均氣溫和降雨量等氣象條件，旨在為優質上部煙葉的開發提供依據。

1 材料與方法

1.1 數據來源

氣象數據來自貴州省63個植煙縣（市、區）氣象監測站2011—2017年逐旬平均氣溫和降雨量,見表1。研究區域內煙葉移栽期一般在4月下旬至5月初，上部煙葉成熟期一般在8月中下旬至9月中旬。

表1 氣象數據收集區域Tab.1 Meteorological data collection counties

1.2 數據分析方法

分別采用SPSS25和ARCGIS 10.0軟件進行氣象數據的描述性統計和空間分布特征分析。

2 結果與分析

2.1 上部煙葉成熟期氣溫分析

2.1.1 平均氣溫總體狀況

一般認為，品質優良的煙葉，葉片成熟階段的日平均氣溫不應低于20℃，而較理想的日平均氣溫為24℃左右［17］。 圖1顯示，貴州省主要植煙區中8月下旬達到20℃條件的有60個縣（市、區），占95%；9月上旬有57個，占90%，9月中旬有49個，占78%，9月下旬27個，占43%。9月中旬前采收上部煙葉，約80%的縣（市、區）符合正常成熟所需的溫度條件；如延遲至9月下旬，約50%的縣（市、區）平均氣溫低于20℃，對上部煙葉正常成熟不利。

圖1 2011—2017年8月中旬至9月下旬逐旬平均溫度≥20℃的縣（市、區）比例Fig.1 Proportion of counties with the average temperature per 10 days≥20℃from mid-August to late September in 2011-2017

2.1.2 平均氣溫的年度波動

2011—2017年8 —9 月各縣（市、區）逐旬平均氣溫年度間變異系數見圖2。8月上旬平均氣溫年度間變異較小，多數區域的變異系數＜5%；隨著時間的推移，年度間波動變大，特別是9月份后，年度間變異系數多數區域＞5%，進入9月中旬，貴州西部區域的年度間變異系數多數＞10%，中部區域一般在8%～10%之間，東北部區域變異系數相對較低。

圖2 2011—2017年8—9月各縣區逐旬均溫年度間變異系數Fig.2 Coefficient of inter-annual variation for average temperature per 10 days from August to September in 2011-2017 in each county or district

2.1.3 平均氣溫的空間分布特征

不同植煙縣（市、區）8—9月平均氣溫見圖3。旬平均氣溫基本存在由東北向西南逐漸降低的趨勢。8月下旬，在本研究范圍內除畢節市的威寧和六盤水市的水城、盤州外，其他區域平均氣溫均達到或超過20℃，其中遵義市的務川、正安、道真、鳳岡、余慶、湄潭，黔東南州的鎮遠、施秉、岑鞏、天柱、凱里、三穗、錦屏和銅仁市的德江、沿河、石阡、思南、印江、松桃、江口等縣（市、區）平均氣溫超過24℃。9月上旬，除畢節市的威寧、大方、赫章，黔西南的普安，六盤水的水城和盤州外，其他區域平均氣溫均達到或超過20℃；其中黔東南州的鎮遠、施秉、岑鞏、天柱、錦屏，銅仁市的沿河、石阡、思南、印江、松桃、江口等區域平均氣溫均超過24℃。9月中旬，除畢節市的威寧、大方、七星關、赫章、納雍、織金，遵義市的習水，黔西南州的普安、安龍、晴隆，貴陽市的開陽、修文，六盤水市的盤縣、水城、六枝等縣（區）外，其他區域的平均氣溫達到或超過20℃，其中銅仁市的沿河、思南均溫超過24℃。9月下旬平均氣溫達到20℃的區域僅有遵義市的務川、正安、道真、鳳岡、余慶、湄潭、綏陽、仁懷，黔西南州的興義、貞豐，黔東南州的鎮遠、施秉、岑鞏、天柱、凱里、三穗、黃平，銅仁市的德江、沿河、石阡、思南、印江、松桃、江口，黔南州的惠水、長順、平塘。

圖3 2011—2017年8—9月各縣（市、區）旬均溫Fig.3 Average temperature per 10 days from August to September in 2011-2017 in each county（city，district）

全國烤煙煙葉香型風格區劃的研究中，畢節市西部、黔西南州西部、六盤水市西部屬于西南高原生態區-清甜香型（香型Ⅰ區），其他區域屬于黔桂山地生態區-蜜甜香型（香型Ⅱ區）；兩種生態香型區在成熟中后期和成熟后期的氣象條件存在明顯差異，香型Ⅰ區成熟中后期21.31℃、成熟后期19.58℃，香型Ⅱ區成熟中后期24.9℃、成熟后期22.08℃［18］。這與本研究的結果吻合，在烤煙上部煙葉成熟期，貴州省香型Ⅰ區內的區域均溫明顯低于香型Ⅱ區。

2.2 上部煙葉成熟期降水量分析

2.2.1 降水量總體特征

貴州省主要植煙縣（市、區）8月上旬至9月上旬的旬降水量多數在25～75 mm之間，8月上旬降水量為25～50 mm的占66.67%，50～75 mm的占30.16%；8月中旬降水量超過50 mm的縣（市、區）增多，25～50mm和50～75mm的縣（市、區）比例分別為36.51%和47.62%；8月下旬和9月上旬，兩者的比例分別為58.73%、53.97%和26.98%、31.75%。9月中旬后降水量減少，9月中旬和9月下旬的旬降水量低于50 mm的縣（市、區）分別占77.78%和93.65%（圖4）。

圖4 2011—2017年8月上旬至9月上旬不同旬均降水量縣（市、區）比例Fig.4 Proportions of counties（cities，districts）with different average precipitations per 10 days from first 10 days of August to first 10 days of September in 2011-2017

8月下旬至9月中旬總降水量變幅為69.81～235.73 mm；100 mm以下的縣（市、區）共18個，占28.57%；100～150 mm的縣（市、區）共30個，占47.62%；150～200 mm的縣（市、區）11個，占17.46%；超過200 mm的縣（市、區）有4個，占6.35%（圖5）。

圖5 8月下旬至9月中旬不同降水量縣（市、區）占比Fig.5 Proportions of counties（cities，districts）with different precipitations from last 10 days of August to middle 10 days of September in 2011-2017

2.2.2 降水量的空間分布特征

8月上旬降水量區域間差異較大（圖6）。貴州省西南和東北的部分縣（市、區）降水量較高，畢節市的威寧降水量超過80 mm，六盤水市的水城、盤州，黔西南州的興義、普安等超過60 mm，道真、正安、務川、沿河等超過40 mm，其他區域8月上旬降水量低于20 mm。8月中旬降水量明顯增多，除興仁、六枝、黔西、播州、習水、道真、錦屏等縣（市、區）外，其他區域的旬降水量超過40 mm，其中東部的沿河、德江、松桃、天柱等縣（市、區）旬降水量超過60 mm。8月下旬和9月上旬，除西南的部分縣（市、區）旬降水量超過60 mm外，其他多數區域的降水量減少至40 mm以下。9月中旬的降水量呈現較明顯的西高東低的特點。9月下旬后，除位于東部區域銅仁的幾個縣（市、區）降水量增多以外，其他區域降水量持平或明顯減少。

圖6 2011—2017年8—9月各縣（市、區）旬均降雨量Fig.6 Average precipitation per 10 days from August to September in 2011-2017 in each county（city，district）

貴州省上部煙葉成熟期（8月下旬至9月中旬）降雨量具有明顯的區域特征（圖7）。畢節市西部、六盤水市西部、黔西南州西部等縣區降水量超過150 mm，綏陽、德江、印江、思南、鳳岡、湄潭、余慶、甕安、施秉、鎮遠、岑鞏、凱里、錦屏、龍里、習水降水量在50～100 mm之間，其他區域上部煙葉成熟期降水量在100～150 mm之間。與全國烤煙煙葉香型區劃的研究結果香型Ⅰ區成熟后期降雨量為136.11 mm，高于香型Ⅱ區（102.1 mm）一致［18］，具體降水量因兩者涵蓋的縣（市、區）不同而略有差異。

圖7 2011—2017年8月下旬至9月中旬各縣（市、區）平均降雨量Fig.7 Average precipitation per 10 days from late 10 days of August to middle 10 days of September in 2011-2017 in each county（city，district）

2.3 區域篩選

依據前人研究結果［19-20］，結合該區域煙葉風格特色形成的生態基礎，將上部煙葉成熟期適宜平均氣溫下限確定為≥20℃，適宜降水量上限確定為≤150 mm。按照目前的生產實際，貴州省上部煙葉基本在8月底9月初采收完畢，推遲采收上部葉采收時間將相應延后至9月中旬。利用9月中旬均溫≥20℃、8月下旬至9月中旬降水總量≤150 mm等條件的組合篩選出9月中旬氣象條件適宜煙葉成熟的區域（圖8），包括畢節市黔西、金沙，遵義市除習水外，黔東南州除天柱外，銅仁市除江口外，黔南州除長順、都勻外，安順市除平壩外，貴陽市除開陽、修文外的縣（市、區）。

圖8 9月中旬氣象條件適宜煙葉成熟的區域（黃色部分）Fig.8 Areas（marked by yellow）with appropriate meteorological conditions for maturity of tobacco leaves in mid-September

3 討論

貴州省植煙區域從生態適宜性上多被評價為最適宜區和適宜區，不同產區光溫水等氣象條件可以達到煙葉正常生長發育的需求。但對上部煙葉充分成熟采收來說，各區域的氣象條件存在明顯的差異。

本研究中對黔西南興義市溫度和降水的研究結果與王懷珠等［14］的研究結果較為接近，對黔北和黔南區域4—9月平均氣溫的研究結果與涂永高等［13］的研究結果基本一致，但本研究中還發現黔北和黔南區域間旬降水量存在一定的空間分布特征，特別是以上部葉成熟期為時間尺度統計，降水量自西南向東北減少的空間差異更加明顯。與黔東南州的相關研究［15］相比，本研究中將氣象數據的時間范圍從8月延伸至9月中旬，進一步提高了上部煙葉成熟所需氣象資源分析的針對性。與遵義縣（播州區）的研究結果［16］比較，本研究結果顯示該縣區9月中旬的平均氣溫為21.4℃，可滿足煙葉成熟的溫度條件需求，本研究中所用氣象數據較文獻［16］推后了10年左右，兩者研究結果的差異可能與此期間的氣候變化有關。

本研究中以上部煙葉充分成熟所需的氣溫和降水條件為主，分析了貴州63個植煙縣（市、區）上部煙葉成熟期的氣象資源條件，而有關貴州產區上部煙葉成熟期的日照時數等其他氣象資源條件還有待進一步研究。

4 結論

①除畢節市的大部分植煙縣（市、區）、貴陽市、六盤水市外，貴州省49個植煙縣（市、區）9月中旬的平均氣溫達到或超過20℃；②貴州省主要植煙縣（市、區）9月中旬平均氣溫的年度穩定性大體上呈現從西向東逐漸增強的趨勢，除畢節市、六盤水市的主要縣（市、區）外，其他區域年度間變異相對較??；③貴州省主要植煙縣（市、區）9月中旬的降水量呈現較明顯的西高東低的特點，8月下旬至9月中旬總降水量除畢節市西部、六盤水市西部、黔西南州西部的區域外，48個縣（市、區）低于150 mm；④遵義市、黔東南州、銅仁市、黔南州、安順市大部分植煙縣（市、區）以及貴陽市、畢節市的少數植煙縣（市、區）具備烤煙上部煙葉推遲至9月中旬采收的氣溫和降水量條件。