【摘 要】
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烤烟作为一种产量与品质并重的叶用经济作物,对环境条件十分敏感,气候、土壤、地形地貌和地质等生态因子对烟叶生长发育、品质和风味形成具有重要影响。重庆市巫溪县属秦巴烟区烟草种植区,区内地形地貌复杂,山地烟区立体气候明显,而相应的气候、土壤、地形地貌和地质等生态因子空间数据区尚未全面建构,烤烟种植管理存在极大的复杂性和不确定性。掌握生态环境特征,挖掘优质烟叶生态环境适宜性潜力,对提高大尺度范围内烤烟种植
【基金项目】
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技术创新项目“基于‘荷花’品牌需求的重庆烟叶原料定向生产技术体系研究（生态条件）”（NY20190401070009）,201912-202112; 重庆市研究生科研创新项目“基于生态因子的优质烟叶生态适宜区识别与验证”（CYS20111）,202006-202205
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烤烟作为一种产量与品质并重的叶用经济作物,对环境条件十分敏感,气候、土壤、地形地貌和地质等生态因子对烟叶生长发育、品质和风味形成具有重要影响。重庆市巫溪县属秦巴烟区烟草种植区,区内地形地貌复杂,山地烟区立体气候明显,而相应的气候、土壤、地形地貌和地质等生态因子空间数据区尚未全面建构,烤烟种植管理存在极大的复杂性和不确定性。掌握生态环境特征,挖掘优质烟叶生态环境适宜性潜力,对提高大尺度范围内烤烟种植管理的针对性、促进作物优质适产具有重要意义。本文以秦巴烟区的典型区域重庆市巫溪县为研究对象,采用地统计学和空间分析法构建生态因子空间数据集,通过烟叶样本感官评吸质量与生态因子的关系分析筛选优质烟叶生态适宜性评价指标,结合层次分析法和熵权法确定的权重与模糊综合评价确定的隶属度计算生态适宜性指数,以各栅格生态适宜性指数进一步评估并划定优质烟叶产区。随后结合验证烟叶样本的感官评吸质量和化学成分,对优质烟叶生态适宜性区域划分结果进行初步验证。主要结果如下:（1）ANUSPLIN插值法是降雨量、气温和日照时数空间插值中表现最优的空间预测方法,IDW插值法是相对湿度空间插值中表现最优的空间预测方法,普通克里格插值法是表现最优的土壤因子空间预测方法。基于上述空间数据提取方法,分析了研究区的生态特征。重庆市巫溪县主要植烟乡镇烤烟还苗伸根期、旺长期和成熟期的降雨量分别为161.62、218.63和461.72 mm,平均气温分别为17.45、20.62和21.88℃,日照时数分别为162.98、129.26和467.67 h,平均相对湿度分别为73.21%、77.03%和75.31%。土壤p H平均值为6.56,土壤SOM、TN、AN、AP和AK平均含量分别为23.35 g·kg-1、1.30 g·kg-1、110.12 mg·kg-1、20.88mg·kg-1和240.26 mg·kg-1。研究区地形以山地为主,境内山大坡陡,立体地貌明显,最低海拔为209 m,最高海拔为2494 m。地质岩层有22类,以三迭系嘉陵江组白云岩角砾岩灰岩占比最大（47.23%）。（2）基于2019年烟叶样本感官评吸质量,以主成分分析法和相对分值法计算烟叶相对综合得分,将烟叶样本划分为优质组和对照组（相对综合得分≥97.5分为优质烟叶）。优质组和对照组烟叶在平均气温、日照时数、土壤p H和海拔等生态因子上具有显著差异（P＜0.05）。经独立样本t检验和双变量相关性分析,确定了21个重要生态因子,纳入优质烟叶生态适宜性综合评价。将生态适宜性指数（suitability index,SI）划分为4个等级,（SI值≥0.85为最适宜,0.65～0.85为适宜,0.45～0.65为次适宜,＜0.45为不适宜）,得出优质烟叶生态适宜性综合评价,结果表明,研究区各植烟乡镇均有最适宜、适宜和次适宜区域,且最适宜、适宜、次适宜和不适宜面积分别占研究区总面积的31.93%、21.34%、23.80%和22.93%。（3）2020年采取10个烟叶样本,从感官评吸质量和化学成分进行验证。根据烟叶样本相对综合得分,以同一评判标准将所有样本划分为优质组和对照组两个组别,其中优质烟叶香气量（6.17分）、刺激性（6.21分）和甜度（6.24分）得分均显著高于对照烟叶（P＜0.05）,烟叶样本品质与生态适宜性分布结果吻合度达到80%。各烟叶样本均在秦巴山区优质烟叶化学成分适宜范围内,但优质烟叶总糖、还原糖和烟碱含量以及化学成分综合指数显著低于对照烟叶（P＜0.05）。表明优质烟叶生态适宜性最适宜区域和适宜区域烟叶的总糖、还原糖和烟碱含量化学成分指标具有显著差异,且上述化学成分具有在适宜范围内偏低的特征。综上,本文通过建构高精度生态因子空间数据集,结合烟叶样本进行优质烟叶生态适宜性区域划分与验证,为挖掘优质烟叶适宜区域提供了有效途径。研究区气候、土壤、地形和岩性都对优质烟叶的适宜性存在重要影响,所划定的最适宜区域在各植烟乡镇均有分布,优质烟叶除感官评吸质量高以外,总糖、还原糖和烟碱含量具有在适宜范围内偏低的特征。本研究结果为因地制宜利用秦巴烟区生态资源、优化烤烟种植布局、促进烤烟优质适产提供了决策参考。
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