云南烤烟种植气候的科学问题课件.ppt

云 南 烤 烟 种 植 气 候的 科 学 问 题,云南省气象学会 黄 中 艳 2012年6月,引 言,农业气象学(agrometeorology)是气象学科中应用气象学的重要分支，是农业与气象的边缘学科 农业部门: 主要针对育种土壤施肥栽培技术等 缺乏系统的气象资料 气象部门: 业务重心缺乏系统的农业资料 农业气象试验（基地）条件 农业气象研究在我国长期得不到足够的重视,云南农业气象研究的一项重要进展烤烟气象,云南省烤烟种植业发展历程 1940-1949年种植推广阶段 1950-1956年开始规模种植 1953年江川、弥勒烟叶被评为“中国烤烟质量第一” 1956年面积、总产占全国18. 8%、14.4% 1978-1981年15个县被定为全国60个烤烟基地县 1988年烟叶产量质量均全国第一，烟草业成云南支柱产业 2004年烟叶产量占全国1/3，出口创汇占全国52.9% 近几年面积产量占全国1/3，是排名第2贵州省面积的近2倍 烟草利税占财政收入比重: 90年代70%-75%，近几年40%-45% 大理州烟叶产量占全省总产9%，居第6位（2006年）,引 言,云南烟草业的构成 烟草农业：烤烟种植为主；烟草工业：卷烟生产 烤烟烟叶卷烟工业的主要原料，体现烤烟种植的重要 烟草气象研究和服务的重要性 气象条件对作物生长产量影响的比重达60%75% 国内烤烟气象研究的不足(2007年以前) 烟叶品质与气象的关系不太明确 烟叶品质风格特点的成因众说纷纭 对云南烤烟种植气候的独特性认识不足 烤烟气象研究成果实用指导性较差(品质气候波动变化),引 言,一、烤烟对气象/土壤的要求 二、烤烟品质与气象条件的关系 三、云南气候与云烟品质风格 四、云南烤烟种植气候评价指标/区划 五、气候变化对云南烤烟种植的影响 六、云南烤烟气候开发/气象服务问题,主 要 内 容,一、烤烟对气象/土壤的要求,光合作用：受光、温、水、CO2直接影响，制造有机物质 呼吸作用：受温度主导，消耗作物的糖类物质和能量 蒸腾作用：决定作物需水量，主导作物对土壤养分的吸收，影响作物生理代谢进程。

受温度、湿度、日照影响大 生理生化过程：产质形成/维持生命,与三大作用相关如糖类等在根/茎/叶上的分配，影响含量及比例受T/R/S和土壤养分影响 作物生长：光合作用、呼吸作用共同决定，需要土壤养分 作物发育：需要温度累积量/土壤养分，受光、温、水制约,作物生理代谢对环境条件的响应,作物产量/品质形成取决于光合/呼吸/蒸腾作用,烤烟正常生长对气象的基本要求： 气温12-38, 雨量80-130mm/月 日照3.5h/天,10的积温2600d 烤烟优质适产的重要需求: 旺长期：均温18-25，水分条件较好/旱涝影响小，日照4.0h/天 烟叶成熟期：均温较高19-28、日照4.0-5.0h/天、无明显旱涝危害,喜温作物生长与温度的关系 （引自农业气象原理）,作物的生命周期，对光照、积温、水分三个方面都有总量上的基本要求不同生长发育阶段对光、温、水条件要求明显不同一、烤烟对气象/土壤的要求,烤烟的生物学特性: 喜温、喜光，需水较多全生育期要求一定积温，各阶段有最低/高/最适温度, 对光、水适应性较强一、烤烟对气象/土壤的要求 二、烤烟品质与气象条件的关系 三、云南气候与云烟品质风格 四、云南烤烟种植气候评价指标/区划 五、气候变化对云南烤烟种植的影响 六、云南烤烟气候开发/气象服务问题,主 要 内 容,烟叶产量与质量的关系 烟叶高产和优质对气象、土壤条件的要求不一致。

旺盛生长 期水分适宜(无旱涝)、气温较高有利于高产 质量好的烟叶才会有价值烟草业追求的是烟叶优质适产 土壤因素的影响 pH值对烟叶钾含量影响大，N、P、K、有机质对烟叶糖、烟碱、氮等成分含量有一定的影响 烤烟品种的影响：在土壤/气象/品种三大因素中影响最小 气象条件的影响 主导烟叶品质风格特点形成和烟叶质量水平二、烤烟品质与气象条件的关系,1. 影响烤烟品质的因素,二、烤烟品质与气象条件的关系,2. 烤烟烟叶品质指标 外观质量：颜色、成熟度、油分、结构等 (收购/经验) 物理特性：叶厚度、含粳率、填充性、叶面密度(卷烟工业) 评吸质量：香气(类型质量)、刺激性、劲头、杂气、浓度、余味、总分(从吸烟感受角度/有主观性) 化学品质：总糖、还原糖、烟碱(尼古丁)、氮、蛋白质、钾、氯、石油醚提取物等(从物质成分角度/可定量化) 安全性：农药残留、焦油量、重金属离子、霉菌污(食品卫生) 烟草行业没有公认的、简洁而能全面客观评价烟叶质量的指标,2. 烤烟烟叶品质指标化学成分 烟碱：即尼古丁(碱性)，优质烟含量适中若含量过低，劲头小，吸味淡而“不过瘾”；含量高，则劲头大，有呛刺感 总糖：酸性，对吸味影响大的指标，优质烟含糖量较高。

但不是含量越高越好糖碱比值是度量酸碱平衡协调性的复合指标 钾：表达烟叶燃烧性的重要指标，还与氯含量比值有关，含钾量高、钾氯比值大的烟叶，其燃烧性较好 石油醚提取物：是使用石油醚提取出的众多香气物质成分的总称含量高，表示香气质好、香气量足，一般为浓香型烟叶 致香物质成分：烟叶中约有四千种，分为浓香、中性、清香类，目前很多成分难以单独提取其含量和比例决定香气质、香气量 前4项成分含量指标大体上能反映烟叶品质特点、质量水平,二、烤烟品质与气象条件的关系,烟叶总糖含量与平均气温负相关 烟碱含量与5月日照时数负相关,二、烤烟品质与气象条件的关系,石油醚提取物含量与7月均温正相关 石油醚提取物含量与7月日照正相关,二、烤烟品质与气象条件的关系,烟叶钾含量与土壤pH值呈负相关 烟叶钾含量与日照、雨量呈正相关,二、烤烟品质与气象条件的关系,一、烤烟对气象/土壤的要求 二、烤烟品质与气象条件的关系 三、云南气候与云烟品质风格 四、云南烤烟种植气候评价指标/区划 五、气候变化对云南烤烟种植的影响 六、云南烤烟气候开发/气象服务问题,主 要 内 容,云南烤烟品质有什么特别之处？ 云南气候对烟叶品质有哪些影响？ 云南烟草为什么能在全国一枝独秀？ 云南烤烟品质“美中不足”，为什么？,三、云南气候与云烟品质风格,1. 云南烤烟种植气候特点 生长季总热量条件好(积温较多)、生长期长。

中高海拔区夏季热量强度欠足 水分条件(而不是气温)决定烤烟移栽期(水源条件和雨季开始)移栽期一般雨水较少、气温较高、日照充足. 大田中后期(旺盛生长烟叶成熟)日照偏少、降水多、空气湿度大，寡照多雨特征显著 地膜覆盖栽培广泛应用，提高了烤烟种植的气温有效性栽培技术引发普遍的小气候特点) 云南烤烟生育期：苗期(1月下4月)、移栽还苗期(4中5月中)、旺盛生长期(6月)、烟叶成熟期(7月9月上旬),三、云南气候与云烟品质风格,2. 云南烤烟种植气候的独特性,三、云南气候与云烟品质风格,云南烤烟大田生长季/大田后期 日照和热量条件上 没有任何优势,,2. 云南烤烟种植气候的独特性,三、云南气候与云烟品质风格,云南与国外优质烟区气候上的最大差别----光照条件(特别是生长后期),2. 云南烤烟气候的独特性,逐 月 平 均 气 温 变 化 比 较,日 照 时 数 逐 月 变 化 比 较,降 水 量 逐 月 变 化 比 较,三、云南气候与云烟品质风格,2. 云南烤烟种植气候的独特性,3. 云南烤烟品质的风格特点 云南、国内和国外优质烟主要化学品质对比 云烟品质特点：含糖量较高、烟碱适中、钾含量偏低、石油醚提取物偏低.,烟叶香型风格基本类别：浓香型、清香型、中间香型 云南、福建烟叶被公认为清香型；贵州烟叶为中间香型 国外优质烟(津、巴、美、)和河南/山东烟为浓香型,三、云南气候与云烟品质风格,4. 云烟化学品质类型与气候条件的关系,低糖高碱高醚提取物(I): 气温较高，前期多雨少光照，后期少雨多光照 高糖低碱低醚提取物(II):气温较低，前期少雨多光照，后期多雨少光照,三、云南气候与云烟品质风格,三、云南气候与云烟品质风格,成熟期日照多、气温适当偏高，烟叶化学成分比例协调，评吸得分较高,,,,主要致香物质含量：在测试分析的81项中，云南烟叶致香物质成分含量与津巴布韦烟叶差别显著的项数占50%。

其中成分含量典型偏低的项数占33%，典型偏高的项数占17%5. 云烟香气成分含量与气候条件的关系,,,三、云南气候与云烟品质风格,三、云南气候与云烟品质风格,K326品种在美国、津巴布韦、河南出产“浓香型”烟叶，在云南、福建出“清香型”,5. 云烟香气成分含量与气候条件的关系,6. 云烟品质风格特点的成因烤烟种植气候的独特性 生长前期“多光少雨、气温较高”，中期(6月)光照适中略少，光热水配置总体较好与相对较好的水利条件配合，前期和中期的气候效应是提高烟叶含糖量(光热好利于糖分积累),同时抑制烟碱的形成(多光少雨不利于烟碱合成) 大田生长后期“少光多雨、气温偏低”主导云烟“清香型”风格的形成(气温偏低和光照少不利于浓香型物质积累)，有效降低烟叶糖分的转移和耗失(气温低会减缓生理代谢强度)，有利于烟叶积累烟碱，使烟叶钾含量不高(气温偏低光照少造成蒸腾偏弱，降低烟株吸收钾的能力)三、云南气候与云烟品质风格,云南烟叶“清香型”风格、香气质独特的成因气候特性,传统的农业气象强调：(1)作物全(主要)生育期得到的光、热、水总量；(2)作物(产质量形成)关键期的气象条件；(3)气象灾害的影响6. 云烟品质风格特点的成因,三、云南气候与云烟品质风格,气象条件对作物的影响，光、热、水三因素是同时作用的,但传统农业气象对两个方面考虑不周：(1)光、热、水三因素匹配(造成不同气候类型)的影响；(2)作物生育阶段间气候类型配置的影响。

这两方面对于研究作物品质形成非常重要7. 云南烤烟种植气候的优势,优势一：较好的灌溉条件下，大田生长前期和中期气候，即45月“多光少雨、气温较高”和6月光温水配置总体较好 优势二：大田生长后期“少光多雨、气温偏低”的气候，是云烟独特“清香型”风格的主要成因，也是云南烤烟气候的优势三、云南气候与云烟品质风格,优势三：光温补偿效应显著和温度有效性高夏季云南烟区各地“少光多雨湿度大”的特点鲜明但滇中及以北烟区大部日照相对较多，光照对温度的补偿和地膜覆盖增温效应显著，一定程度弥补高原热量强度欠足的缺陷同时，北方冷空气影响小、夏季太阳高度角大和烟区海拔较高造成烤烟生长中后期(夏季)各地光热总量差距缩小，是云南烟区海拔上限高、海拔跨度大和适宜植烟面积大的重要原因. 云南立体气候十分显著, 为什么只出产“清香型”烟叶？,地膜覆盖栽培的增温效应,地温较高一定程度上提高烤烟群体小气候环境温度和烟株体温(叶温),7. 云南烤烟种植气候的优势,三、云南气候与云烟品质风格,,大田生长前中期气候区域性差异小，而大田生长后期光、温、水匹配的区域性差别大导致云南烤烟种植气候适宜性的区域性差异显著 6月下旬8月的“少光多雨、气温偏低”气候下，太阳直接辐射量不足加之中高海拔区气温偏低造成白天烟株生理代谢活动(受光合作用和蒸腾作用主导)的旺盛时段较短，导致烟叶浓香型致香物质和钾的积累量偏少。

云南与国外优质烟区烤烟气候的主要差异，导致云南烟叶在香气和含钾量两方面不及国外优质烟） 1个优势点也是缺点,8. 云南烤烟种植气候的主要不足,三、云南气候与云烟品质风格,传统认识误区：大田生长中后期若光照过强，会导致叶片厚而粗糙，中脉凸出，形成“粗筋暴叶”，甚至引起日灼等，严重降低烟叶品质成熟期漫射光多、半阴半晴、光照和煦，更有利优质烟形成三、云南气候与云烟品质风格,(津巴布韦 低纬高原 纬度 日照时数),9. 云烟品质可贵、市场价值高的原因 国外优质烟(津巴布韦)：含糖量较高、烟碱含量适中、石油醚提取物和钾含量高，浓香型全面优质型 云南烟叶风格特点：含糖量高、烟碱含量适中、石油醚提取物和钾含量偏低，清香型特色优质型 在使用多产地烟叶配伍生产相同品牌(混。