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近57年沂南县气候变化对烤烟移栽期的影响

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  摘 要:本文利用1962—2018年沂南县观测站4~9月的气象资料,分析气温、降水、日照的气候倾向率,探讨烤烟的最佳移栽期。结果表明:9月第4候(9月20日)之后,气温低于20℃的天数明显增多,气温下降急剧,严重影响烤烟上部叶的干物质积累,应该安排采摘烘烤。沂南县6~8月的降水量、气温、日照均能满足烤烟旺长期生长需求。但是7月降水量呈现减少趋势,降水出现集中在一天或几天下完,集中度较高。用生育期倒推的方法确定移栽期在5月1日~10日最为适宜。
  关键词:烤烟移栽期;气候变化;沂南县
  沂南县位于山东省临沂市中北部,属于暖温带季风型大陆性气候,具有气候适宜,四季分明,光照充足,雨量充沛,无霜期长等特点,是沂蒙山地区重要的烤烟产地之一。烤烟作为移栽作物,对移栽期的把握至关重要,要结合各类气候因素统筹考虑。不同的移栽期对后期烟叶的产量和性状等影响都较大。
  近年来,随着全球气候变暖的影响,沂南本地的烤烟移栽期需要重新精准确定。移栽期过早,烟苗容易遭受初春寒潮低温影响,降低烟苗的成活率;移栽期过晚,则会浪费春季的有效光热水资源,烟叶成熟期气温低,后期热量达不到要求,优质化学物质积累量达不到,造成烟叶品质欠佳。因此,结合本地气候变化趋势,有效利用气候资源,趋利避害,合理选择移栽期是急需解决的问题之一。本文利用1962—2018年4~9月逐候气温、降水、日照数据的分析,研究近57年沂南县气候变化规律,用倒推的方法确定烤烟的最佳移栽期。
  一、数据与方法
  (一)数据来源
  选取沂南县国家气象观测站1962—2018年逐候的平均气温、降水量和日照时数进行分析。
  (二)统计方法
  1.气候倾向率概念和计算。在气象学中,可以用气象要素的时间序列与自然数数列之间的相关系数(也称趋势系数),来反映气象要素的长期倾向性变化。温度和降水的气候趋势用一次直线方程来定量描述。该趋势系数是一元线性回归系数y(t)=a1t+b,式中t是时间序列,a1×10称做气候倾向率,其单位为某气象要素单位/10a,方程中的系数a1可用最小二乘法来确定。该趋势系数小区了其想要色的均方差和单位对线性回归系数数值大小的影响,因此可以比较不同气象要素和不同地区之间的趋势变化程度。
  2.距平百分率概念和计算。距平百分率反映了某一时段气象数值与同期平均状态的偏离程度。用曲线只管判断变化趋势。对于序列X,某时刻t的累积距平表示为:
  计算n各时刻的距平值,通过距平可以反映出气象要素的变化趋势,并且更直观地划分变化的阶段性。
  二、结果
  (一)沂南县烤烟各个生育期对气象条件的基本需求
  烤烟是喜温作物,生长的最适温度是22~28℃,生长最快温度为31℃,而可生长温度范围大。对于实际烟草生产来说,如果烟叶长期处于最快生长温度条件下,虽然生长迅速,但是不利于干物质的积累,容易造成作物体积庞大,但是品质欠佳。所以对气温的要求是前期比较低,后期比较高。移栽期后平均气温低于13℃时,易出现旱花,从而造成烟叶品质较低。成熟阶段平均气温不应低于20℃,理想温度是20~24℃。
  烤烟是喜光作物,充足的阳光对于烟叶品质有利。特别是在旺长期,成熟期,充足的光照可以增加干物质的积累,是优质烟叶的必要条件。
  烤烟属于比较耐旱的作物,降水量对烟叶的影响不仅比现在年降水总量,阶段性分布同样十分重要。烤烟在移栽期最好降水较多,但单次过程降雨量不宜过大,以利于还苗,还苗后土壤水分少些,利于生根;团棵期有充足水分促进旺长期生长,月降水量以80~100mm较为理想;旺长期耗水量大,此时如果长期缺水,则会严重降低烟叶产量和质量,月降水量100~200mm较为适宜;成熟期降水量的多少对烟叶质量影响最为显著,降水量过少,烟叶厚而粗糙,烟叶含糖量低而烟叶中的烟碱和含氮化合物的含量却高,如果多雨寡照,则烟叶薄且难烘烤,烟碱含量低,香气平淡,月降水量100mm较为理想。
  (二)沂南县9~10月气温、降水和日照分布
  由表1可知,9月中旬以后,沂南县气温低于20℃的天数明显增多,气温下降急剧。当气温低于20℃时将严重影响烤烟上部叶的干物质积累及烘烤等,从而影响烟叶的产量和品质。因此烤烟成熟期至多到9月第4候(9月20日)就应该安排采摘烘烤。
  (三)沂南县6~8月温度、降水和日照的分布
  由表2可知,沂南县6~8月平均气温大概率在20~28℃之间,符合烤烟生长的最适宜温度。
  由表3可知,沂南县6~8月的月降水量小于80mm和大于200mm的频率、月降水气候倾向率。6月与往年持平,7月降水呈下降趋势,8月降水持平,略升高。但降水量能满足烤烟旺长期生长需求。
  6~8月总日照时数距平百分率呈下降趋势,但大田期(6月初至8月)总日照时数符合500~700h范围的频率是73.7%,仍满足日照需求。
  (四)沂南县4~5月温度、有效降雨倾向率和频率分布
  4~5月气温、降雨的气候倾向率通过对57年间4~5月时候气温和降水量做趋势分析,结果见表4。从表中可以看出4~5月的气温一直呈缓慢上升的趋势。4月的降水整体呈下降趋势,5月的降水逐年增大的趋势,且5月2候至4候倾向率较大,增大趋势明显。
  4~5月温度大于13℃、有效降水(大于10mm)频率分布烤烟移栽期需要温度稳定通过13℃,并且在烤烟移栽后的还苗期,大概10天左右,需要有一次有效降雨,降雨量大于10mm,才能使得烟苗成活。
  通过表5可以看出,沂南县稳定通过13℃是在4月5候(4月21~25日)之后。在4月3候之后(4月11日之后),出现有效降水大于10mm的过程次数及频率明显增多。
  三、讨论
  以适宜成熟期为坐标,按照育栽一体要求,结合区域生态、种植品种等因素,合理确定移栽时间。烤烟大田生育期一般为120~130天,大田生长分3个阶段,即伸根期(30~35天),旺长期(30天)和成熟期(60~65天)。
  成熟期要求温度在20~28℃,月降水量100mm左右,总日照时数在250~280h最适宜。根据沂南县4~9月气温、降水、日照时数气候特征及分布规律,倒推生育期,对移栽期初步选择。由表1可知,9月份沂南县气温逐渐下降,9月11日之后平均气温低于20℃的频率显著增大,易出现秋冻,不仅影响碳水化合物代谢和运输,而且冻伤的烟叶增加了烘烤成本,烟叶品质也受影响。通过表2可知,沂南县7~8月降水量都可以满足100mm以上,但是表3可知,小于80mm和大于200mm的频率很大,显示出降水分布不均的情况,易出现旱涝急转的情况。小于80mm不满足烟叶生长需要,大于200mm使的大田积水过多,导致叶片推迟成熟,过少或过多降水量对烟叶产量质量均造成很大影响。7~8月日照时数虽然呈下降减少趋势,但是依然满足日照需求。因此7~8月满足烟叶成熟期要求,具有适宜的气温、充足的降水和日照,沂南县烤烟成熟期最迟应该定为9月10日,最宜定为9月5日左右完成。
  旺长期对温度需求在20~28℃,月降水量100~200mm左右,这一阶段主要影响因素是气温和降水,因此本文对日照时数未进行描述。6月份气温均符合旺长期需求,降水量也呈现稳定趋势,50%概率在100mm以上。因此烤烟旺长期30天最迟在7月10日,最适宜为7月5日结束。通过以上倒推得出,烤烟伸根期和还苗期30~35天最迟6月10日,最适宜6月5日完成。
  适宜的移栽期是烤烟增产提质的前提条件。表4、5表明4月气温呈升高趋势,5月降水量呈升高趋势,沂南县气温大于13℃的日期为5月1日。同时用生育期倒推移栽期最迟5月1日至10日最为适宜。
  参考文献:
  [1]齐飞,刘国顺,史宏志等.移栽期对烤烟化学成分及成熟烟叶组织结构的影响[J].中国烟草学报,2011,17(3):37-41.
  [2]劉德育,孙广玉,蔡淑燕.移栽期对烤烟叶片组织结构的影响[J].中国农学通报,2005,21(12):187-189.
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