低溫陰雨寡照天氣對煙葉生產影響及應對措施研究進展

尤 雪，陳正洪，楊 偉，山亞平*

1.襄陽市氣象局，湖北襄陽 441100；2.湖北省氣象服務中心，湖北武漢 430074

作為常見的自然災害，連陰雨常伴隨低溫寡照過程，尤其是會造成農作物漬害、陰害或冷害。已有不少學者深入研究了連陰雨特征及其災害影響，但對煙葉生長的影響研究還不夠深入[1-4]。在煙葉生育期多出現陰雨寡照天氣，以持續性陰雨、低溫、高濕和寡照為基本特征，對需要適宜溫濕度和充足光照條件的煙葉生長十分不利。基于此，綜述了國內外有關低溫陰雨寡照天氣對煙葉生長發育、光合作用特性、產量質量影響以及應對措施。

1 低溫陰雨寡照天氣

1.1 低溫陰雨寡照天氣的定義

隨著對連陰雨災害研究的深入，針對研究目標特性，不同地區對低溫陰雨的定義不同。例如：氣象行業標準《早稻播種育秧期低溫陰雨等級》中將單站日平均氣溫＜12 ℃且持續3～5 d，過程平均日照時數＜3 h即可認為是一次輕度低溫陰雨。湖北省地方標準《連陰雨等級》中將單站某日期段的第一日和最后一日均為降水日，且連續4 d及以上，至多有1 d不是降水日，同時該日日照時數＜2 h或連續7 d及以上，至多有2 d不是降水日，同時這2 d不相鄰且日照時數＜2 h認為是一次連陰雨過程。有研究將單站連續3 d及以上日降水量≥0.1 mm，且日平均氣溫均為-5～12 ℃，則認為一次低溫陰雨過程[5]。

還有研究采用以下連陰雨氣象資料統計標準：在每年11月1日至翌年4月30日期間，凡單站滿足日最低氣溫Tmin≤4 ℃且日最高氣溫Tmax≤10 ℃，日照s=0，降水量R≥0.1 mm條件時(其中，當日照s缺測時，云量=100；當降水量R缺測時，相對濕度≥85%)，定為單站低溫陰雨事件[6]。

1.2 低溫陰雨寡照天氣的相關指標

對低溫陰雨寡照天氣進行風險評估時，需綜合考慮連陰雨發生的頻次、持續時間及超過作物溫光閾值后的積累情況等。目前，有不少研究者設定各種指標，包括連陰雨指標、低溫強度指標、冷害指數等，但目前尚沒有被用于綜合衡量低溫陰雨寡照天氣的指標。持續性低溫陰雨事件的等級劃分可以參考氣象行業標準《南方春季低溫陰雨等級》，以日平均氣溫、日平均氣溫持續天數、日照時數為基礎，分為輕度、中度、重度3個等級[7]。也有研究通過建立溫陰雨過程綜合評估模型，將低溫陰雨過程強程度級別分為4個等級：很強、強、較 強、一般[8]。

1.3 低溫陰雨寡照天氣的特征

孫照渤等[9]研究了我國秋季連陰雨特征，發現我國秋季連陰雨在長江中上游地區頻發，形成連陰雨天氣的主要原因是東亞大槽槽后偏北氣流引導北方冷空氣南下，副熱帶高壓西側偏南氣流引導南方暖空氣北上，冷、暖空氣在此交匯造成。鄭治斌[10]研究指出湖北省春季連陰雨過程發生頻次南部多、北部少；秋季連陰雨過程發生頻次則是西南地區最多，西部顯著多于東部，南部多于北部。曹磊等[11]分析1961—2018年中國南方地區春冬季低溫陰雨過程發現，25°～31°N的大部分地區均出現過較長時間的低溫陰雨過程，且南方地區低溫陰雨日數空間分布呈一致型變化。

2 低溫陰雨寡照天氣對煙草生長發育的影響

2.1 低溫陰雨寡照天氣對煙草生育進程的影響

在煙葉苗期，適宜的平均氣溫約為4.0～10.0 ℃，若最低氣溫低于0 ℃，同時伴有雨雪冰凍，則對烤煙的出苗不利。張加云等[12]評估了影響云南烤煙的倒春寒過程，在倒春寒天氣過程中，低溫脅迫不僅危害烤煙幼苗根部，還危害烤煙幼苗地上部分。黃建等[13]研究發現，煙草葉片中在低溫脅迫下會大量生成活性氧，從而引起細胞膜相變或氧化損傷，極端低溫會打破細胞內環境平衡和影響植物的正常代謝。在煙葉苗期溫度＜4.0 ℃時，移栽后的煙苗在受到低溫寒潮影響時，會出現早花現象，直接影響煙葉生長和質量。駱啟章等[14]研究發現，煙草6～12片真葉時受低溫的影響較為敏感。

移栽期若雨水過多、低溫持續時間較長，煙田易澇漬，造成移栽后煙葉生長緩慢，團棵期會推遲10～15 d，且因降水量過多，煙葉暴發花葉病的風險升高。段雯等[15]指出，不同階段煙草對低溫脅迫敏感性差異顯著，江西煙葉種植區初春溫度偏低，日照不足，移栽后的煙苗易受到“倒春寒”侵襲，對煙葉質量有較大影響。

旺長期烤煙生長需水量為100～130 mm/月，烤煙旺長期若遇陰雨寡照天氣，光照不足導致光合作用受到影響，干物質積累下降，品質下降。

2.2 低溫陰雨寡照天氣易導致煙葉病蟲害

研究表明，低溫陰雨與煙草生長過程中的部分病蟲害有一定的關系，如影響煙草花葉病、赤星病菌、寄生蜂的發生發展。陳乾錦等[16]研究煙葉寄生蜂與溫濕度的關系發現，寄生蜂寄生率、成蜂存活率、羽化率和成蜂壽命與溫濕度均呈顯著正相關。李文峰等[17]研究了發生規律，發現降水與濕度是影響最大的氣象因子。鄭美秀[18]分析認為濕度與降水是閩西北地區煙草花葉病毒的發生與發展最主要的影響因素。

3 低溫陰雨寡照天氣對煙草光合作用、干物質積累、產量和品質的影響

3.1 低溫陰雨寡照天氣對煙草光合作用特性的影響

光合生產方面，低溫陰雨寡照天氣會抑制葉綠素的生成，導致葉面積指數下降，莖葉氣孔導度下降，以及葉片氣體交換率與光合作用率下降。在低溫脅迫下，葉片中與光合作用有關的蛋白質表達量明顯減少，嚴重影響了葉片光合系統的生理活性，阻礙了葉綠體細胞器的正常運轉。同時，植物若受低溫損傷，會生成大量活性氧，活性氧屬于低溫信號分子，對正常細胞有氧化破壞作用，但是在植物體中存在活性氧清除體系，使活性氧處于正常值。低溫破壞煙草氧化系統，能誘導過氧化氫酶的產生、與活性氧清除系統有關的酶，如硫氧還蛋白過氧化物酶表達上調。

3.2 低溫陰雨寡照天氣對煙草干物質積累的影響

植物葉片干物質的量指的是除去所有水分剩下的干物質(包括自由水和結合水)。葉綠素含量大，光合作用強，有利于煙葉內干物質的積累。王鵬翔[19]在對煙草葉綠素研究方面指出，煙草在低溫誘導時，也會提高自身葉綠素穩定性和含量，從而提高煙草品種的產量，但嚴重冷害葉綠素含量則與溫度下降呈現正相關。低溫冷害會導致煙葉干物質累積下降，烤后煙葉葉片變薄，油分減少，產量和質量均受影響，低溫陰雨天氣一直是氣象界、煙草部門共同關注和研究的熱點問題。

3.3 低溫陰雨寡照天氣對煙草產量和品質的影響

研究表明，煙葉生長與氣象條件緊密相關。煙草苗期低溫會促進花芽分化起始時間提前；生育期間短暫氣溫驟降，會出現光抑制現象，造成產量和質量下降；日照時數減少且光強不足則會導致煙草葉片薄、重量輕、煙株生長減慢且植株矮小。蘇亮等[20]通過低溫脅迫試驗結果顯示，在移栽后低溫處理的6葉齡煙株的有效葉數均少于18片葉，且比對照組少1～2片葉，其表現為植株矮，葉數減少，葉片窄而小，證實了低溫脅迫造成煙葉減產。周米良等[21]分析了湘西山區煙葉生長期主要氣候事件對煙葉產量的影響，指出5月低溫與重度連陰雨同時出現時，煙葉的產量和質量嚴重下降，6月連陰雨對煙葉的產量和質量影響較小，7月連陰雨有助于煙葉的生長。左天覺[22]指出光照不足時，葉片生長不良，無法達到葉片成熟狀態，繼而對煙葉質量產生影響；在日照充足、溫度適中的情況下，利于煙草干物質的生產與累積。

4 防御措施

煙草生長受到諸多因素影響，人為難以改變氣象因素，只能通過趨利避害減少損失。因此，氣象部門對煙草相關部門及煙農適時開展精細化氣象服務，及時發布氣象災害預警信息，尤其是低溫連陰雨、寒潮、干旱、冰雹等預警，聯合開展病蟲害防治和氣象預報，科學、合理安排農事活動，為煙葉生產合理規避風險，提質增產。

4.1 開展煙草低溫陰雨災害風險評估與區劃

近年來，關于氣象災害風險區劃方面的研究已日趨成熟，如孟丹等[23]根據災害學系統理論，利用GIS平臺對鄂西煙草種植氣象災害風險進行評價與區劃。現階段，中國烤煙氣象研究集中在以下方面：煙草適宜性分區和氣象因子對煙草生長和品質的影響。全國范圍來看，福建、湖北、貴州、湖南、云南等廣泛開展了煙草種植氣候分析、適宜性分區、氣象災害風險評價、種植區劃方面的研究。煙草是喜溫作物，煙葉干物質的積累離不開適宜的光照和溫度，因此開展煙草低溫陰雨災害風險評估和區劃，對煙草生產和相關氣象服務起到促進作用。

4.2 提供更精細化的氣象服務

加強氣象部門與煙草部門的聯合，提供更精細化的氣象服務，龍志長等[24]建議氣象部門需要拓寬氣象信息發布渠道，開展直通式氣象服務，解決“最后一公里”問題，讓氣象信息發布更加及時、準確；開展煙草生產培訓和宣傳，涵蓋常見氣象災害及其防御、防災減災等知識，增強煙農災害防范意識。黃延炎等[25]建議氣象部門在煙草大田生產期間，加強天氣氣候預測預報工作，適時開展病蟲害預測預報工作，提供精細化的專題氣象服務，多舉措及時做好防寒防凍、防低溫陰雨、防病蟲害等工作。

4.3 采取有效的栽培耕作措施

有研究表明，煙苗在移栽后遭遇低溫陰雨寡照天氣，不利于煙苗根部的發育，選用高壟、單行種植可以改善煙草田間環境。因為高壟受熱面積擴大利于增溫，且不易使田間積水澇漬，利于通風排濕。高云等[26]建議在煙草生長不同播期覆蓋地膜，適時揭膜，增溫保墑，排水保肥，降低病蟲害的影響，提高種植效益。林麗燕等[27]認為針對煙草大田期前期溫度低的問題，可以通過引入煙草“井窖式”移栽法，有效升高煙苗移栽后的環境溫度，延長高海拔煙區大田生長期，有利于提高煙草質量。加強田間規范化操作，改善田間小氣候，提高煙株抗逆能力，最大限度地降低自然災害對煙草的影響。

5 結束語

當前農業發展處于關鍵期，氣象災害的影響日益突出，針對氣候因素影響下的糧食作物種植和品質等問題，很多學者就連陰雨致災指標、氣候年際變化、災害風險評估等進行了較系統的研究，并取得了豐富的成果，但大多是針對糧油作物等大宗農產品，關于低溫陰雨寡照天氣對煙草的影響評估的研究較少。煙草是葉用植物，以收獲葉片為主，煙葉的品質直接關系到其經濟效益，氣溫、光照、降雨量等氣象要素與煙葉的品質息息相關。氣象災害往往伴隨著次生災害，煙草生產除面臨低溫陰雨和冷害外，還面臨干旱等災害，因此單一災害的研究具有局限性。此外，煙葉不同品種間的耐受性也存在很大的差異，結合當地經濟狀況、烤煙生產水平、品質等指標，后期研究可開展多災種、多品種的綜合性分析，為合理規避煙葉生產風險、減少災害損失等提供參考。