湖北省煙區氣象條件及服務需求調查與分析

劉 軍，劉 靜，曾 琦，劉 陽，李京成，陳 城，敖銀銀

（1.湖北省氣象服務中心，武漢 430205；2.中國煙草總公司湖北省公司，武漢 430030；3.湖北省煙草公司十堰市公司，湖北 十堰 442012；4.湖北省煙草公司恩施州公司，湖北 恩施 445000；5.湖北省公眾氣象服務中心，武漢 430074）

氣象與煙葉生產密切相關，氣象條件對煙葉產量和質量至關重要，也是影響煙葉病害發生區域、時段、程度的重要因素［1，2］，精準的氣象預測預報及服務能夠為煙葉農事活動提供決策依據［3-6］。一些學者［7，8］通過調查與分析，認為頻發的氣象災害和病蟲害是影響煙葉生產穩定發展的因素。李建平等［9］調研發現，煙草部門對氣象災害的關注程度和對煙草氣象服務的需求越來越高。湖北省煙葉大田期（移栽到采收）為4 月中下旬到9 月，這段時間正好與汛期時段重合，極端災害天氣頻發，孟丹等［10］利用GIS 分析湖北省煙區氣候特征表明，湖北省煙區連陰雨和暴雨危險性北低南高，干旱危險性北高南低，高海拔、低海拔地區危險性較大的分別為低溫冷害、高溫熱害。王苗等［11］預測未來湖北省整體氣溫將升高，湖北省煙區西北部降水減少4%，其他地區增加4%～16%。氣象災害和氣候變化帶來的影響成為湖北省煙葉高質量發展的主要障礙。

在開展專業氣象服務前，需要對服務對象進行充分調研。有關新能源、電力、交通等行業開展的調研較多，國內針對煙草行業開展的較少［9］。2012 年起湖北省煙葉種植區域有了較大調整，氣象災害導致的損失仍較重，鑒于此，為了解湖北省煙區氣象條件對煙葉生產的影響及煙草氣象服務需求，于2020年8 月—2021 年7 月在總結以往煙草氣象服務的基礎上，結合煙區實際情況，開展多次湖北省煙區煙草氣象服務、人影工作、氣象站點情況等調研，調研結果可為制定湖北省煙草氣象周年服務方案提供依據和參考，以期為湖北省煙草氣象研究明確方向和重點。

1 資料與方法

調研基本情況見表1。調研走訪了湖北省主要煙區的部分種植村、容易出現病害和災害性天氣的種植區、煙葉受損區域、人影作業點、煙草氣象站點等，與煙區煙葉生產管理人員、一線技術人員、煙農、政府管理人員、氣象服務人員進行座談交流，并下發問卷調查表。調研主要圍繞以下內容進行：①湖北省煙葉種植概況；②氣象站點及人影作業點調查；③種植區域的影響因素；④氣候變化對煙葉生產的影響；⑤種植區的主要氣象災害與病蟲害；⑥煙草氣象服務需求調查等。

表1 調研基本情況

2 結果與分析

2.1 湖北省煙區及煙草生育期概況

湖北省煙葉種植區主要分布在鄂西的恩施土家族苗族自治州（以下簡稱恩施州，包括恩施市、利川市、建始縣、巴東縣、宣恩縣、咸豐縣、來鳳縣、鶴峰縣）、十堰市（包括鄖西縣、竹山縣、竹溪縣、房縣、丹江口市）、襄陽市（包括南漳縣、?？悼h、棗陽市）、宜昌市（包括興山縣、秭歸縣、長陽土家族自治縣、五峰縣）等20 個地區，調研的煙葉類型有烤煙、晾曬煙（白肋煙、馬里蘭煙、雪茄煙），以烤煙為主。海拔范圍為150～1 400 m，其中600～1 300 m 為主要的煙葉種植帶。湖北省主要發展“清江源”“金神農”“楚雪”等特色煙葉品牌［12］。

按照煙草行業標準YC/T142—2010《煙草農藝性狀調查測量方法》［13］選取從移栽到煙葉采收完畢為大田期，為了便于統計，將大田期劃分為伸根期（移栽至團棵期）、旺長期（團棵期至現蕾期）、成熟期（現蕾期至煙葉采收完畢）。調查表中選取低山（800 m 以下）、二高山（800～1 200 m）、高山（1 200 m以上）3 個海拔段對湖北省煙區煙草的生育期進行統計，二高山和高山煙區烤煙移栽期為4 月21 日（咸豐縣）至5 月11 日（興山縣），煙葉采收完畢日為9 月1 日（鄖西縣）至25 日（秭歸縣、興山縣），各生育期日數伸根期約為30 d、旺長期約為30 d、成熟期為60～80 d，大田期為120～140 d；雪茄煙大田期為4 月下旬至8 月下旬，共100～120 d；白肋煙和馬里蘭煙大田期為5 月20 日至9 月10 日，約120 d。

2.2 氣象站點及人影作業點分布

湖北省煙田、氣象站和人影作業點分布見圖1、圖2。湖北省煙區已建設自動氣象觀測站896 個（氣象部門建設862 個，煙草局自建、共建氣象站34 個），其中，國家級地面氣象觀測站20 個、煙草氣象站（溫度、降雨量、風速、風向、相對濕度、總輻射、紫外輻射、日照、低溫、土壤水分等）34 個、六要素氣象站（溫度、降雨量、風速、風向、相對濕度、氣壓）82 個、四要素氣象站（溫度、降雨量、風速、風向）267 個、兩要素氣象站（溫度、降雨量）50 個、單要素區域氣象站（降雨量）443 個。人影作業點257 個，其中，固定人影作業點155 個，移動人影作業點102 個。

圖2 湖北省煙區人影作業點分布

氣象站點多以山洪項目所建的單要素和四要素站點居多，且氣象站點與煙田重合度不高。省級煙草科研部門自建的氣象站點因為沒有專業維護，導致氣象站工作一段時間后數據可用率不高，只有十堰市煙草部門委托氣象部門建設和維護的約12 個煙區氣象站觀測質量合格。同時，煙區高海拔地區，小氣候特征明顯，差異較大。因此，僅使用常規氣象站的資料難以精確地反映煙田的氣象環境，無法滿足煙草氣象研究和氣象服務的需求。人影作業點分布不均，未能覆蓋全部煙區，由于種植高度抬升以及輪作需要，2022 年湖北省煙區與10 年前相比發生了較大變化，而人影作業點則難以移動，導致二者不重合，出現了一些煙區沒有人影作業點。

2.3 影響種植區域的因素

根據調查結果，決定湖北省煙草種植區域的主要因素有當地經濟條件、交通狀況，病蟲害危害程度，產出煙葉的質量、產量、風格，氣象災害，土壤條件變化（酸化、貧瘠、水土流失等），氣候變化（如4月、5 月升溫明顯），其他（種植鄉鎮區域及耕地面積、土地與勞動優勢）。統計結果（表2）表明，巴東縣、宣恩縣、鄖西縣、竹山縣、丹江口市、棗陽市、長陽土家族自治縣煙區主要影響因素為當地經濟條件、交通狀況；恩施市、來鳳縣、咸豐縣、房縣煙區主要的影響因素為病蟲害危害程度；鶴峰縣、利川市、建始縣、竹溪縣、興山縣、秭歸縣煙區主要的影響因素為產出煙葉的質量、產量、風格；?？悼h、南漳縣煙區主要的影響因素為氣候變化；五峰縣煙區主要的影響因素為土壤條件變化。其中，產出煙葉的質量、產量、風格和氣象災害是影響所有煙區的因素。

表2 影響湖北省煙區種植區域的因素

2.4 氣候變化對煙葉生產的影響

調研結果表明，湖北省煙區大部地區氣溫呈增長趨勢，導致移栽期提前，種植海拔也明顯升高。災害性天氣的增多，致使煙葉葉片受損、品質下降，病蟲害增多，基礎設施受損，煙農效益下降，植煙的區域發生變化等。煙區利用科學手段避免或減輕氣候變化帶來的影響，如大棚育苗以及在倒春寒較為突出的煙區適當推遲育苗期，盡量避免前期低溫、冷害、凍害的影響；壟作、覆膜能有效避免降水偏多、氣溫偏低等不利影響；開挖煙田排水溝積極防范極端降水天氣造成煙田內澇等。興山縣煙區推廣地布濕潤育苗，提高育苗基質夜間的最低溫度，促進種子萌發和煙苗生長；恩施州煙區推廣0.01 mm 銀黑雙色地膜，有效地緩解了夏季水分蒸發及土溫急劇變化等不利影響；咸豐縣、宣恩縣等部分煙區推廣膜下小苗移栽，具有抗旱節水保墑的效果，促進煙苗早生快發、提高煙苗成活率［14］；十堰市煙區通過井窖小壯苗移栽將移栽期提前，降低了6 月中下旬干旱對低海拔煙葉的不利影響，也使高海拔煙葉采收提前，避開了秋澇的影響［15］。

2.5 煙葉種植主要氣象災害與病害

對湖北省煙區主要氣象災害進行統計，按排名第一取8 分、排名第二取7 分，以此類推排名第八取1 分，由表3 可知，湖北省煙區主要氣象災害按影響程度排序，從高到低依次為連陰雨、冰雹、高溫干旱、暴雨洪澇、低溫寡照、大風、冷害、凍害，得分分別為117、112、88、87、81、78、34、12 分。連陰雨易造成土肥流失或倒伏減產，導致光合作用不足影響煙葉品質，長時間連陰雨還誘發病蟲害；冰雹發生時，輕者葉片受損影響品質和產量，重者減產或絕收；高溫干旱影響煙葉水分代謝，導致品質下降，誘發病蟲害；暴雨洪澇易造成煙葉倒伏、斷根和減產，雨水沖刷導致肥力下降影響品質，長時間侵泡（3～6 h）導致爛根、死苗；低溫寡照導致光合作用不足影響煙葉品質，誘發病蟲害；5 級以上大風對煙葉影響較大，現蕾期易成災，輕則擦破葉片影響品質，重則煙株倒伏或葉片折斷造成減產，大風還傳播煙葉病害；煙苗生長期，遇到10 ℃以下低溫天氣會造成冷害，遇到0 ℃以下低溫天氣會造成凍害，多見高海拔地區，冷害致使物質積累不充分，導致品質下降，凍害輕則導致葉片出現萎蔫或枯死，重則使煙株死亡。

表3 影響湖北省煙區種植的主要氣象災害排名

根據問卷調查表中“危害嚴重的氣象災害主要發生在哪個生育期內？”1 項統計結果表明，恩施州煙區主要為移栽期和伸根期的連陰雨、低溫寡照、冷害、凍害，成熟期的冰雹、大風、暴雨洪澇、極端高溫、干旱；十堰市煙區主要為移栽期至旺長期的極端高溫、干旱，成熟期的連陰雨、低溫寡照；襄陽市煙區主要為伸根期的干旱，旺長期和成熟期的冰雹、大風、洪澇；宜昌市煙區主要為苗期的凍害，伸根期的高溫干旱、連陰雨、低溫寡照，成熟期的高溫干旱、連陰雨、低溫寡照、冰雹、風災。

湖北省煙區主要病毒病為馬鈴薯Y 病（旺長期多雨多發，可流水傳染）；細菌病為青枯?。ǔ墒炱谇岸喟l，與高溫高濕天氣有關）、野火?。▓F棵期、旺長期遇雨晴交替天氣易發）；真菌病為赤星?。ǔ墒炱诙喟l）、黑頸?。ù蝽斊谝装l）、靶斑?。◤拿缙谥翢熑~成熟時均可發生，危害葉片和莖部），均與高溫高濕天氣有關。

2.6 產區氣象服務需求調查

調研前氣象部門僅為煙草部門提供常規的短期、中長期天氣預報，調研后增加了關鍵生育期的農事氣象服務，如移栽期的低溫陰雨、生長過程中的極端天氣預報、采烤后期的寒潮預報等，為農事活動，如移栽、打頂、采收等，田間管理如施肥、噴藥等的時間選定提供了決策依據；增加了煙區人工影響天氣指導產品，提高了增雨防雹效果；開發了疊加煙田的智能網格產品，展示精細化的天氣實況和預報。后期還將提高煙葉關鍵生育期中長期天氣預報的精準度和預警時效，加快對極端天氣預報的更新頻率，增加大田期趨勢預測，為煙葉生產管理者預測年度煙葉產量和質量提供重要參考依據以及其他相關服務。

冰雹對煙葉的傷害是毀滅性的，湖北省煙區整體人影作業效果較好，但也存在人影站點作業范圍未全覆蓋煙區、冰雹預警不及時、空域管制等問題導致冰雹成災。需合力推動人影站點全覆蓋、新一輪標準化建設，加強人影人才隊伍建設，探索建立作業隊伍的規范化長效管理機制，實現人影作業能力、管理水平、服務效益全面提升。

對各生育期與氣象條件的關系、病蟲害的氣象誘發機理等認識上，煙草與氣象部門都只是經驗性的認識和總結。育苗、移栽等生育期前煙草部門通過當地氣象部門提供的氣象服務產品和多年總結的經驗進行預估，然后指導煙農進行生產。在分析病蟲害的氣象誘發條件時，描述為“高溫高濕”“中溫高濕”等，沒有具體的氣象條件指標。需要圍繞煙區關鍵生育期氣象指標、氣候適宜性、極端氣象災害預報預警及人工防雹技術優化等開展科技攻關，盡快形成煙草氣象服務指標體系，變被動式防治為主動防范。

3 小結與討論

精準的氣象數據是煙草氣象研究和服務的基礎，湖北省煙區氣象站點資料已無法滿足相關需求，可整體規劃建設煙草氣象觀測網，根據煙葉生長習性設置觀測要素，合理布局站點位置獲取煙區氣象數據。同時一些學者［16-18］對再分析資料和模式數據在部分地區的適用性進行了評估，結果表明其可作為一些氣象要素時空特征分析的替代資料，今后可利用在湖北省煙區適用性較好的再分析資料和模式數據對氣象站點較少的煙區進行氣候特征分析。

湖北省煙區氣象災害頻發，氣象部門在加強煙葉生產氣象服務的基礎上，可開展基層煙站、烤房、晾房合理選址的氣象風險評估，煙葉物流配送的交通氣象保障服務等。氣候變化對煙草種植影響較大，但調研中很多煙區認為氣候變化不會對種植區域產生太大的影響?？赡苡捎谠诤芏嗟貐^煙葉是經濟支柱產業，即使氣候變化對煙葉種植有較大影響，當地也只能選擇利用科學手段避免或減輕這些影響，不會輕易改變種植區域，所以更加需要氣象部門深入地研究氣候變化對煙葉的影響，提出科學的對策和建議。連陰雨、冰雹、高溫干旱、暴雨洪澇、低溫寡照、大風、冷害、凍害等是湖北省煙區的主要氣象災害，應加強煙區氣象災害發生規律和致災機理的研究，建立災后評估機制，提出科學應對措施。

加強分析湖北省煙區氣候與煙葉品質、產量的關系，進一步確定影響煙葉種植的關鍵氣候因子，對移栽期的確定，人工調控部分生育期氣象條件，確保煙葉優質穩產意義重大。對湖北省煙區進行氣候適宜性區劃研究，為湖北省煙葉優化種植布局提供科學依據。氣象部門和煙草部門應通力合作，圍繞煙葉生產需求，豐富產品類型，提高預報準確率、服務針對性，做實做細氣象服務，并通過高效的傳播手段，讓煙草管理者、技術員和煙農及時接收到服務產品，采取有效措施，減輕氣象災害損失。