基于生態條件的煙稻輪作適宜性分析與評價

摘要：為了明確貴州省低海拔煙區煙稻輪作的生態適宜性，以該區的典型代表縣天柱縣為例，對比分析了天柱縣煙稻輪作的光、溫、水、土壤條件。結果表明：天柱縣的光、溫、水資源是適宜推廣煙稻輪作的，但是需要適當增加土壤的鉀含量，并提高土壤pH值；適合烤煙的移栽期為每年的3月下旬，煙后稻的播種期為當年的6月下旬，在7月下旬烤煙采收完畢后及時插秧，10月中旬收割稻谷；確保煙稻輪作成功的關鍵在于抓“早”，同時做好相應的配套技術措施。

關鍵詞：煙稻輪作；生態適宜性；分析評價

中圖分類號： S344.1 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）07-0088-04

收稿日期：2013-10-06

基金項目：中國煙草總公司資助項目（編號：110200902064）；貴州省煙草公司資助項目（編號：201207、201104）。

作者簡介：高維常（1983—），男，貴州甕安人，碩士，助理研究員，主要從事煙草栽培研究。E-mail：gzyksg@163.com。

通信作者：潘文杰，男，博士，研究員，主要從事煙草栽培研究。E-mail：weijiepan@163.com。20世紀60年代以前，我國開始小面積用稻田試種煙草。20世紀70年代初期，為了解決糧煙爭地與煙草病害這2個問題，并建立旱澇保收的優質煙基地，人們開展了較大面積的稻田種煙試驗并獲得了成功。目前，煙稻輪作在我國的湖南、江西、廣東、廣西和福建等省的煙區均有實施[1]，貴州省于2010年在天柱縣開展了煙稻輪作試驗研究，并進行了小范圍的示范推廣[2]。煙稻輪作制栽培模式的推廣，將極大地優化作物的生長環境，改善土壤結構，提高作物的生產性能，從而提高作物品質，增收增效。同時，田煙的推廣種植拓展了新的煙草種植區域，可有效改善煙區病害高發的現狀。何念杰等研究發現，煙稻輪作能有效地控制煙草青枯病（Pseudomonas solanacearum）的發生，并可減輕煙草赤星?。ˋltternaria altternata）和煙草野火?。≒seudomonas tabaci）的危害[3]。天柱縣是我國烤煙種植最適宜的地區之一，也是貴州省低海拔生態類型區的典型代表煙區，但該地區的土壤酸性較重，高發的根莖性病害一直制約著當地烤煙的發展。充裕的光、溫、水以及豐富的稻田資源，尤其是煙稻輪作對病害的有效控制，為天柱地區的煙稻輪作提供了前提條件。本試驗以天柱縣為例，從光、溫、水、土等幾個方面綜合分析評價了該區推廣煙稻輪作的適宜性，以期為貴州省在同一生態類型區內大面積推廣煙稻輪作提供科學依據。

1烤煙對光溫水的需求

1.1溫度

烤煙（Nicotiana tabacum L.）是一種喜溫作物，其適宜的生長溫度范圍較廣，在7～35 ℃均能存活，只有在溫度低于 0 ℃ 時會致死。根據烤煙的生理需求，一般還苗和伸根期氣溫以18～28 ℃為宜，旺長期氣溫以20～28 ℃為宜，成熟期以 20～25 ℃ 為宜。整個大田生長期要求的溫度較高，以18～28 ℃ 最為適宜，低于10～13 ℃或高于35 ℃對烤煙的生長發育都不利，成熟期的溫度低于16 ℃時，煙葉品質將受到嚴重影響。多年的生產實踐和研究表明，如果烤煙生長期經常處在最適宜的溫度范圍，雖然生長迅速，營養體加大，但是煙株纖弱，葉片薄，含水量高，最終的煙葉品質并不好。從生產優質煙葉出發，烤煙生長期要求前期溫度稍低，后期溫度偏高，這樣才更利于優質煙葉的形成。由于早春季節土壤溫度的升高滯后于氣溫升高，因此我們常把日平均氣溫13 ℃作為烤煙移栽要求的最低溫度下限?！度珖鵁煵莘N植區劃》研究表明，日平均氣溫≥20 ℃、持續日數≥70 d是烤煙生長最適宜或適宜生態類型的重要標準。因此，為了保證最高經濟價值部位的煙葉能在最適宜的條件下成熟，要求日平均氣溫≥20 ℃，持續日數最低不能少于50 d；如果煙葉在16～17 ℃以下成熟，則煙葉品質低劣?？緹熒L發育對氣溫的需求情況見表1。

3基于天柱縣生態條件的煙稻輪作適宜性分析與評價

3.1氣候資源的適宜性分析

天柱縣常年光溫水分布情況見圖1。

3.1.1溫度條件根據烤煙生長發育對溫度的需求特征，結合天柱縣40年來的溫度分布情況分析可知，天柱縣3月底氣溫接近13 ℃，4月初氣溫可達到13 ℃， 滿足烤煙移栽要求的

最低溫度下限；4月中旬通過15 ℃，4月底通過18 ℃；5月第2候至9月底候均溫均在20 ℃以上，滿足日平均氣溫≥20 ℃、持續日數≥70 d的烤煙最適宜或適宜生態類型的重要標準；6月第6候到8月第5候氣溫在25 ℃以上，全年最高候均溫26.78 ℃。就溫度條件而言，天柱縣的溫度條件是非常適宜烤煙的生長發育的，若配合膜下或井窖式移栽，每年的3月底就可開始移栽，當年的7月煙葉即可成熟落黃及采收完成。從7月初到11月上旬，積溫2 870.40 ℃，完全滿足晚稻早、中熟品種對積溫的要求。根據水稻安全齊穗期對溫度的要求（日均溫22 ℃），結合天柱縣常年溫度分布來看，即每年9月的第3候之前完成齊穗，因此天柱縣推廣種植煙后稻將能獲得成功。

3.1.2降水條件從天柱縣40年的降水分布情況來看，年降雨量1 270.95 mm。從每年的3月中旬開始，降水明顯增加，一直持續到8月上旬。每年4—7月的總降雨量大于 600 mm，這一時段的降雨即可滿足烤煙一生的總需水量。一年中降雨最為豐富的是5—7月，可達500 mm以上，若將烤煙旺長期和成熟期安排在這一時段，其降雨完全能滿足烤煙生長發育需求。從8月中旬到11月第4候，降水逐漸開始減弱，但仍為有效降水，最高可達25.97 mm。除9月第6候外，其余皆在10 mm以上。從11月第5候開始，降水明顯減少。

3.1.3日照條件從天柱縣40年的日照變化情況來看，全年日照為1 173.46 h，不同的季節日照分布不同，表現出上半年低于下半年。每年的3月下旬開始，日照逐漸增加，7—9月是全年日照時數較多的3個月，候均日照在20 h以上，全年日照最高的是7月的第6候，為38.30 h?？梢钥闯?，若天柱縣烤煙移栽至旺長時段安排在每年的4—5月，日照基本能滿足烤煙需求，隨著后期日照的增加，成熟期日照是比較充裕的。日照相對充足而不強烈，可能正是天柱縣優質特色煙葉形成的重要因素之一。

3.2土壤的適宜性分析

唐遠駒認為，特色煙葉的形成和煙葉產區地質背景有著密切的關系，花崗巖、片麻巖、變質巖以及燧石灰巖發育的土壤，生產的煙葉往往質量優良，風格突出[4]。方正等認為，土體的顏色在一定程度上可以作為判斷是否適宜種植烤煙的標準，通常顏色呈紅色或黃色者比較適宜種植烤煙[5]。Garner 在總結了美國烤煙產區的土壤性狀后指出，作為適宜種植烤煙的標志——“土體顏色比土壤質地更確切”[6]。而天柱縣煙區土壤主要是由板巖、變余砂巖、凝灰巖等輕變質巖的坡殘積物發育而成的地帶性土壤——紅壤、黃紅壤、黃壤，無論是從土壤質地還是土壤顏色來判斷均適宜種植烤煙。本試驗中示范推廣煙稻輪作的藍田、鳳城和甕洞等鄉鎮土壤養分的監測見表5。3個鄉鎮平均海拔374.92 m，土壤有機質 30.27 g/kg，含量較為豐富；全氮1.97 g/kg，含量適中；有效磷 22.89 mg/kg，含量偏高；速效鉀101.42 mg/kg，含量較為適宜；緩效鉀128.08 mg/kg，含量較低；pH值為4.97，略偏低。

4烤煙和煙后稻生育期的設計

4.1煙后稻生育期設計

作為貴州省低海拔區域，天柱地區充裕的光、溫、水資源為煙稻輪作制的實施提供了前提條件。煙后稻生育期的設計即能在實施區域成功種植，重點是要做好生育期恰當的品種選擇以及水稻安全齊穗期的確定。假設選擇生育期110 d的煙后稻品種，可將煙后稻生育期大致劃分為營養生長階段 45 d，營養、生殖生長階段35 d，生殖生長階段30 d。按照水稻生長發育對生態環境的要求，以氣溫為主因，因水稻的安全齊穗期是日均溫22 ℃，所以煙后稻的齊穗期必須安排在日均溫22 ℃以前。根據黔東南州氣象局提供的資料顯示，常年的9月10日日均氣溫穩定通過22 ℃，9月22日日均溫穩定通過20 ℃，根據天柱縣煙后稻種植實踐經驗及相關研究表明，常年的9月17日以前，也可確保煙后稻的安全齊穗[2]。為確保煙后稻的試驗成功，將9月10日作為煙后稻安全齊穗期。按照煙后稻全生育期110 d計，可以推算出煙后稻的播種期應安排在6月的第5候，按秧齡30～35 d計，煙后稻插秧期應安排在當年的7月下旬，10月中旬即可收獲稻谷。該生育期內，煙后稻積溫可以達2 664.35 ℃，大于晚稻早熟品種最適宜值，降水在480 mm左右，日照在550 h左右。煙后稻生育期氣候條件主要表現為生育季節氣溫由高到低，日長由長到短，光照由強到弱，風雨由多到少，與早中稻生育季節的氣候環境相反。

4.2烤煙生育期的設計

按照烤煙生長發育對光、溫、水的需求特征，把日平均氣溫穩定通過13 ℃作為烤煙移栽要求的最低溫度下限。根據黔東南州氣象局提供的資料，結合天柱縣40年來溫度分布情況可以發現，天柱縣常年的3月27日日均氣溫穩定通過 10 ℃，氣溫接近13 ℃，4月初氣溫穩定通過13 ℃，說明天柱縣每年的3月底至4月初氣溫即可滿足烤煙移栽要求的最低溫度下限。根據本試驗研究，采用當前推廣井窖式移栽和小苗膜下移栽，在煙株生長的小環境內，可以比外界氣溫提高 3.5 ℃ 左右。因此可以將烤煙移栽最低溫度下限調整到 10 ℃ 左右，即在每年的3月下旬可以進行烤煙移栽。據此，我們將烤煙的移栽期安排在每年的3月下旬，若烤煙生育期按120 d計，在7月下旬即可完成煙葉的采烤。在這一時段完成采烤，恰好可以進行接茬作物煙后稻的插秧。在該時段內，烤煙旺長到成熟期最低候均溫度19.40 ℃，最高候均溫度 26.78 ℃，大田生育期內降雨略高于600 mm，日照接近 500 h?？梢姡谠摃r段光、溫、水能基本滿足優質烤煙大田生育期的需要。

5結論

綜合研究結果，作為貴州省低海拔煙區的天柱縣，光、溫、水資源較為豐富，推廣種植煙稻輪作具備較好的條件，但需要注意進行適宜的烤煙移栽期調整和選擇適宜的煙后稻品種。根據煙稻輪作推廣種植對氣候資源的需求，將烤煙移栽期安排在當年的3月下旬，煙后稻插秧期安排在當年的7月下旬，天柱縣東部、東南部的甕洞鎮、江東鄉、白市鎮、遠口鎮、竹林鄉、地湖鄉、坌處鎮等鄉鎮全部以及中部的蘭田鎮、渡馬鄉、社學鄉、邦洞鎮、鳳城鎮等鄉鎮部分海拔400 m以下的區域皆可推廣種植煙稻輪作，該技術的應用甚至可以延伸或輻射到附近的三穗、錦屏以及銅仁市等生態條件與之相似的部分縣市，必將為貴州省烤煙的生產提供新的發展空間。

根據該生態類型區氣候資源實際，為實現煙稻輪作的成功種植，筆者建議將烤煙移栽期在當前的基礎上大幅提前，設計在當年的3月下旬。但移栽期的向前調整，烤煙和水稻的技術措施也應做相應的調整。對烤煙的要求主要有：一是選擇生育期相對較短、耐低溫、不易早花的烤煙品種，如K326；二是提早播種，做好育苗工作，可采取大棚套小棚、電加熱等方式實現苗床增溫，促進煙苗提早成苗；三是全面推廣井窖式移栽和小苗膜下移栽技術，抵御前期低溫；四是為加快后期采烤進度，應注重全生育期煙株營養調控，控制好煙株留葉數，全面推行上部4～6片葉一次性砍（采）烤等實用技術。對煙后稻的要求主要有：一是根據氣候特征，必須確保晚稻在9月中旬安全齊穗；二是選擇較為適宜的煙后稻品種，生育期應控制在105～110 d；三是在煙后稻抽穗初期增施作物生長調節劑，增加水稻抽穗；四是適當增加播種密度，確保種植效益。綜合以上的分析和實踐經驗的驗證，煙稻輪作在該區域的成功實施，關鍵節點在于如何做好“早”。

參考文獻：

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[2]楊秀春，袁黔華，楊通隆，等. 煙稻連作對煙葉質量和經濟效益的影響[J]. 湖南農業科學，2012（1）：29-30，34.

[3]何念杰，唐祥寧，游春平. 煙稻輪作與煙草病害關系的研究[J]. 江西農業大學學報，1995，17（3）：294-299.

[4]唐遠駒. 特色煙葉區域劃分中的幾個問題[J]. 中國煙草科學，2010，31（2）：1-4，9.

[5]方正，張月辰. 河北省太行山區旱地烤煙發展的生態適應性分析[J]. 河北農業大學學報，1993，16（2）：42-45.

[6]Garner W W. 煙草生產[M]. 嚴浩然，譯. 北京：輕工業出版社，1958.