陳佳武，陳 頤，周清明，楊虹琦*，李宏光，吳叢鋒，崔曉闖

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草科學(xué)與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙 410128； 2 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128；3 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128； 4 湖南省煙草公司郴州市公司，郴州 423000)

湘南濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)烤煙大田生育期氣候變化趨勢(shì)分析

陳佳武1，2，陳 頤1，2，周清明3，楊虹琦1，2*，李宏光4，吳叢鋒1，2，崔曉闖1，2

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草科學(xué)與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙 410128； 2 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128；3 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128； 4 湖南省煙草公司郴州市公司，郴州 423000)

采用湘南桂陽(yáng)和江華煙區(qū)1981～2010年平均氣溫、均溫、日照時(shí)間、降水量等6項(xiàng)氣象觀測(cè)資料，以線性擬合方法分析湘南煙區(qū)烤煙大田生育期氣候變化特征。結(jié)果表明: 1) 桂陽(yáng)和江華煙區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期氣溫上升率分別為每10年0.544、0.626℃，日照時(shí)間上升率分別為每10年30.672、69.744 h，湘南煙區(qū)的光熱因素表現(xiàn)出上升趨勢(shì)，有利于煙葉的提前移栽和延長(zhǎng)大田生育期。2) 桂陽(yáng)和江華煙區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期降水量上升率分別為每10年23.524、10.685 mm，蒸發(fā)量上升率分別為每10年23.625、65.811 mm，而相對(duì)濕度下降率分別為每10年1.299%、2.589%，表明湘南煙區(qū)的水濕因素可以滿足煙葉大田生長(zhǎng)期的生長(zhǎng)需求。在拉長(zhǎng)煙葉大田生育期的同時(shí)保證雨水充足，是優(yōu)化湘南煙葉結(jié)構(gòu)的重要手段。

烤煙；大田生育期；氣候；桂陽(yáng)；江華

農(nóng)業(yè)是受氣候變化影響最大的行業(yè)[1，2]。在全球氣候變暖的背景下，農(nóng)業(yè)氣候資源也發(fā)生著顯著的變化，并對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育、種植制度、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與布局等產(chǎn)生了較大的影響[3，4]。關(guān)于氣候變化影響作物的眾多研究表明，春季物候期提前，秋季物候期推遲，作物生長(zhǎng)期相對(duì)延長(zhǎng)，作物可以提前種植和較晚收獲[5，6]。張翠英等[7]對(duì)1970～2006年的氣溫資料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)氣候變化對(duì)當(dāng)?shù)囟←湹亩吧L(zhǎng)具有較大影響。廖玉芳等[8]的研究結(jié)果表明，氣候變化使湖南主要農(nóng)作物最適宜種植面積增大，并且雙季水稻、棉花等夏季主要農(nóng)作物面積減少，因此，積極開展氣候變化對(duì)作物影響的研究，對(duì)防御極端氣候尤為重要?？緹熓呛鲜≈匾?jīng)濟(jì)作物之一。生態(tài)氣候是決定烤煙產(chǎn)質(zhì)量的主要因素，中國(guó)烤煙產(chǎn)區(qū)的氣候變化是導(dǎo)致煙葉差異的原因之一。有關(guān)湘南煙區(qū)氣候變化趨勢(shì)分析的研究尚少。筆者基于湘南桂陽(yáng)和江華2個(gè)濃香型煙區(qū)近30年的6項(xiàng)氣象資料，分析湘南典型濃香型產(chǎn)區(qū)烤煙不同大田生育期的氣候特征，以期進(jìn)一步提升氣候預(yù)測(cè)能力，為湘南煙區(qū)提前防御不利氣候?qū)熑~生產(chǎn)造成的影響提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

桂陽(yáng)煙區(qū)位于湖南省郴州市西部(東經(jīng)112°13′26″至112°55′46″，北緯25°27′14″至26°13′30″)，平均海拔高度216 m，多年平均氣溫17.4℃，多年平均降水量1452.1 mm。江華煙區(qū)位于湖南省最南端(東經(jīng)111°25′至112°10′，北緯24°38′至25°15′)，平均海拔高度400 m以下，多年平均氣溫18.1℃，多年平均降水量1550 mm。兩地均屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)，具有四季分明、春早多變、夏熱期長(zhǎng)、秋晴多旱、冬寒期短的特點(diǎn)。 本研究依據(jù)1981～2010年逐日平均氣溫、溫差、逐日日照時(shí)間、逐日平均降水量、逐日平均蒸發(fā)量和逐日相對(duì)濕度6項(xiàng)氣象資料(由桂陽(yáng)和江華縣氣象局提供)，建立30年桂陽(yáng)和江華縣氣象數(shù)據(jù)資料的時(shí)間序列。按照烤煙大田生長(zhǎng)期進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣候特征變化趨勢(shì)分析，其中桂陽(yáng)和江華縣煙葉大田生育期約120 d(本文中“年平均結(jié)果”均指所研究烤煙大田生育期時(shí)間段的統(tǒng)計(jì)結(jié)果)。

1.2 分析方法

在氣象學(xué)中，可以用氣象要素的時(shí)間序列與自然數(shù)數(shù)列之間的相關(guān)系數(shù)來(lái)反映要素的長(zhǎng)期傾向性變化，建立y與ti之間的一元線性回歸方程[9，10]y(t)=ati+b(i=1，2，3，…，n)。式中：y(t)為氣象要素的擬合值，t為時(shí)間序列；回歸系數(shù)a和常量b用最小二乘法估計(jì)。該趨勢(shì)系數(shù)消除了氣象要素的均方差和單位對(duì)線性回歸系數(shù)數(shù)值大小的影響，因此可以比較不同地區(qū)之間的趨勢(shì)變化程度。氣象傾向率為a×10，其含義為氣象要素每10年的變化速率。當(dāng)a>0時(shí)，氣候因素序列隨時(shí)間增加，變化趨勢(shì)越明顯，說(shuō)明絕對(duì)值越大。

2 結(jié)果與分析

2.1 湘南濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期平均氣溫的變化趨勢(shì)

由圖1可知，1981～2010年桂陽(yáng)煙區(qū)烤煙生長(zhǎng)期均溫呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì)，年平均值為21.37℃；1998年前大多年份均溫在平均值以下波動(dòng)，此后均溫都在平均值以上波動(dòng)；變化傾向率為0.05℃/年；年平均增加幅度為0.26%。

由圖2可知，1981～2010年江華煙區(qū)烤煙生長(zhǎng)期均溫也呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì)，年平均值為21.76℃；1998年前大多年份均溫在平均值以下波動(dòng)，此后均溫都在平均值以上波動(dòng)；變化傾向率為0.06℃/a；年平均增加幅度為0.3%。

2.2 湘南典型濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期日平均溫差的變化趨勢(shì)

由圖3可知，1981～2010年桂陽(yáng)煙區(qū)烤煙生長(zhǎng)期溫差呈現(xiàn)緩慢減小的趨勢(shì)，年平均值為7.46℃；1991年前大多年份溫差在平均值以上波動(dòng)，1992～1998年大多年份在平均值以下波動(dòng)，1999～2005年溫差有所增大，2006年后又減少，基本上是每隔6年左右波動(dòng)一次；變化傾向率為-0.01℃/年；年平均減小幅度為0.16%。

圖1 桂陽(yáng)1981～2010年烤煙大田生長(zhǎng)期的平均氣溫Fig.1 Variation trend of average temperature during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

圖2 江華1981～2010年烤煙大田生長(zhǎng)期的平均氣溫Fig.2 Variation trend of average temperature during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jjianghua

圖3 桂陽(yáng)1981～2010年烤煙大田生長(zhǎng)期的平均溫差Fig.3 Variation trend of average temperature difference during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

由圖4可知，1981～2010年江華煙區(qū)烤煙生長(zhǎng)期溫差呈現(xiàn)緩慢減小的趨勢(shì)，年平均值為7.98℃；1989年前溫差基本上在平均值以上波動(dòng)，此后溫差都在平均值以下波動(dòng)；變化傾向率為-0.06℃/年；年平均減小幅度為0.68%。

圖4 江華1981～2010年烤煙大田生長(zhǎng)期的平均溫差Fig.4 Variation trend of average temperature difference during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jianghua

2.3 湘南典型濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期日照時(shí)間的變化趨勢(shì)

由圖5可知，1981～2010年桂陽(yáng)煙區(qū)烤煙生長(zhǎng)期日照時(shí)間呈現(xiàn)緩慢增加的趨勢(shì)，年平均值為593.73 h；1995年前大多年份日照時(shí)間在平均值以下波動(dòng)，1996年以后大多數(shù)年份日照時(shí)間在平均值以上波動(dòng)；變化傾向率為3.07 h/年；年平均增加幅度為0.56%。

圖5 桂陽(yáng)1981～2010年烤煙大田生長(zhǎng)期的平均日照時(shí)間Fig.5 Variation trend of average sunshine hours during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

圖6 江華1981～2010年烤煙大田生長(zhǎng)期的平均日照時(shí)間Fig.6 Variation trend of average sunshine hours during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jianghua

2.4 湘南典型濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期降水量的變化趨勢(shì)

由圖7可知，1981～2010年桂陽(yáng)煙區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期降水量呈現(xiàn)緩慢增加的趨勢(shì)，年平均值為798.53 mm；1995年前大多年份降水量在平均值以下波動(dòng)，1996年以后大多數(shù)年份降水量在平均值以上波動(dòng)；變化傾向率為2.35 mm/年；年平均增加幅度為0.31%。

圖7 桂陽(yáng)1981～2010年烤煙大田生長(zhǎng)期的平均降水量Fig.7 Variation trend of average precipitation during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

由圖8可知，1981～2010年江華煙區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期降水量呈現(xiàn)緩慢增加的趨勢(shì)，年平均值為840.57 mm；1995年前大多數(shù)年份降水量在平均值以上波動(dòng)，1996年后大多數(shù)年份降水量在平均值以上波動(dòng)；變化傾向率為1.07 mm/年；年平均增加幅度為0.13%。

圖8 江華1981～2010年烤煙大田生長(zhǎng)期的平均降水量Fig.8 Variation trend of average precipitation during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jianghua

2.5 湘南典型濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期蒸發(fā)量的變化趨勢(shì)

由圖9可知，1981～2010年桂陽(yáng)煙區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期蒸發(fā)量呈現(xiàn)波動(dòng)增加的趨勢(shì)，年平均值為681.37 mm；2002年前大多年份蒸發(fā)量在平均值以下波動(dòng)，2003年以后蒸發(fā)量基本在平均值以上波動(dòng)；變化傾向率為2.36 mm/年；年平均增加幅度為0.36%。

由圖10可知，1981～2010年江華煙區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期蒸發(fā)量呈現(xiàn)緩慢增加的趨勢(shì)，年平均值為624.34 mm；1989年前大多年份蒸發(fā)量在平均值以下波動(dòng)，1990年以后蒸發(fā)量都在平均值以上波動(dòng)；變化傾向率為6.58 mm/年；年平均增加幅度為1.23%。

圖9 桂陽(yáng)烤煙1981～2010年大田生長(zhǎng)期的平均蒸發(fā)量Fig.9 Variation trend of average evaporation during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

圖10 江華1981～2010年烤煙大田生長(zhǎng)期的平均蒸發(fā)量Fig.10 Variation trend of average evaporation during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jianghua

2.6 湘南典型濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期相對(duì)濕度的變化趨勢(shì)

由圖11可知，1981～2010年桂陽(yáng)煙區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期空氣相對(duì)濕度呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)，年平均值為80.41%；1997年前大多年份相對(duì)濕度在平均值以上波動(dòng)，1998年以后大多數(shù)年份相對(duì)濕度在平均值以下波動(dòng)；變化傾向率為-0.13%/年；年平均下降幅度為0.16%。

圖11 桂陽(yáng)1981～2010年烤煙大田生長(zhǎng)期的平均相對(duì)濕度Fig.11 Variation trend of average relative humidity during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

由圖12可知，1981～2010年江華煙區(qū)烤煙大田生長(zhǎng)期空氣相對(duì)濕度呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)，年平均值為81.96%；1992年前大多數(shù)年份相對(duì)濕度在平均值以上波動(dòng)，1993年后大多數(shù)年份相對(duì)濕度在平均值以下波動(dòng)；變化傾向率為每年-0.26%；年平均下降幅度為0.30%。

圖12 江華1981～2010年烤煙大田生長(zhǎng)期的平均相對(duì)濕度Fig.12 Ariation trend of average relative humidity during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jianghua

3 結(jié)論與討論

1)從光熱因素來(lái)看。桂陽(yáng)和江華煙區(qū)30年的烤煙大田生育期平均氣溫呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，上升率分別為每10年0.544、0.626℃，顯著高于中國(guó)近50年年平均氣溫變化速率每10年0.22℃[11]；日照時(shí)間也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，上升率分別為每10年30.672、69.744 h。由此可知，湘南煙草所處氣候在全球變暖的大環(huán)境下，平均氣溫和光照時(shí)間呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其上升速率較快，這對(duì)今后的煙苗縮短還苗時(shí)間和延長(zhǎng)大田生長(zhǎng)期有利。張超等[12]的研究表明，湖南煙區(qū)大田期日照時(shí)間總體呈下降趨勢(shì)，平均每10年減少10.8 h。這體現(xiàn)了區(qū)域相應(yīng)的特殊性，湘南煙區(qū)的光熱因素與全省煙區(qū)截然不同，因此，加強(qiáng)煙區(qū)光熱因素預(yù)測(cè)分析，完善烤煙大田生育期氣候檢測(cè)體系，為煙葉生產(chǎn)提前做好防范，可以最大限度地減少惡劣氣候?qū)熑~生產(chǎn)帶來(lái)的不利影響。

2)從水濕因素來(lái)看，桂陽(yáng)和江華煙區(qū)30年的大田生育期降水量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，上升率分別為每10年23.524、10.685 mm，蒸發(fā)量也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，上升率分別為每10年23.625、65.811 mm，而相對(duì)濕度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，下降率分別為每10年1.299%、2.589%，這與廖玉芳等[13]的研究結(jié)果一致。由此可見(jiàn)，湘南煙區(qū)降水量充沛，且上升趨勢(shì)明顯，有利于改善煙葉細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但是需要加強(qiáng)排水設(shè)施建設(shè)，提高該煙區(qū)應(yīng)對(duì)防澇的能力，以提高湘南烤煙的工業(yè)可用性。

根據(jù)現(xiàn)有資料分析表明，湘南煙區(qū)平均溫度、日照時(shí)間、降水量、蒸發(fā)量和相對(duì)濕度變化趨勢(shì)明顯，但溫差的波動(dòng)比較頻繁，其原因與突變天氣有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。

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Analysis about the Climate Variation Trend during Field Growth Periodin Xiangnan Strong Flavor Type Tobacco Cultivation Area

CHEN Jiawu1，2，CHEN Yi1，2，ZHOU Qingming3，YANG Hongqi1，2*，LI Hongguang4，WU Congfeng1，2，CUI Xiaochuang1，2

(1 Key Laboratories of Tobacco Technology and Health，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 College of Biological Science and Technology，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；3 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；4 Chenzhou City Company of Hunan Tobacco Corporation，Chenzhou，Hunan 432000，China)

The linear fitting method was adopted to analyse the climate variation characteristic of field growth period in Xiangnan tobacco cultivation area with six meteorologic observation data(1981-2010) from Guiyang and Jianghua tobacco cultivation area，including temperature，average temperature，sunshine hours，and precipitation，etc.Results showed that 1) The rising rate of temperature in field growth period was 0.544℃/10 a and 0.626℃/10 a in Guiyang and Jianghua tobacco cultivation area respectively，and the rising rate of sunshine hours was 30.672 h/10 a and 69.744 h/10 a respectively.There was a rising trend in light and heat factor in Xiangnan area，which is advantageous to advance the stage of transplanting and extend field growth period.2) The rising rate of precipitation in field growth period was 23.524 mm/10 a and 10.685 mm/10 a respectively and the rising rate of evaporation was 23.625 mm/10 a and 65.811 mm/10 a respectively.While the declining rate of relative humidity was 1.299%/10 a and 2.589%/10 a respectively，indicating that the demand of water and humidity in field growth period would be satisfied in the days to come in Xiangnan tobacco cultivation area.It also an important measure to ensure adequate supply of rainfall simultaneously when the field growth period was extended，to optimize structure of Xiangnan tobacco leaves.

flue cured tobacco；field growing period；climate；Guiyang；Jianghua

2015-04-24

陳佳武(1987-)，男，碩士研究生。*通信作者：楊虹琦，教授，主要從事煙草生理生態(tài)與生物化學(xué)研究，Email:1564790090@qq.com

湖南省煙草公司科技項(xiàng)目(11-14Aa01，2013NK3073)。

S572.01

A

1001-5280(2016)06-0697-07

10.3969/j.issn.1001-5280.2016.06.23