基于贵州喀斯特高原山区的烟草种植适宜性研究

摘要：以贵州省清镇市流长国家现代烟草农业基地单元为研究区，采用层次分析法、模糊数学法，通过建立隶属函数的数学模型来分析清镇市流长国家现代烟草农业基地单元烟草种植的适宜性。结果表明，研究区域内烟草种植适宜性S为0.61，属于适宜种植烟草范围。

关键词：适宜性；烟草；土壤；气候；喀斯特

中图分类号： S572.04文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）09-0092-03

收稿日期：2013-11-21

基金项目：贵州省科技计划[编号：黔科合GY字（2013）3062]；中国烟草总公司贵州省公司科技项目（编号：201013）。

作者简介：符勇（1989—），男，河南郑州人，硕士，从事地理信息系统与遥感研究。E-mail：user51@sina.com。

通信作者：周忠发，教授，从事地理信息系统与遥感研究。E-mail：fa6897@163.com。烟草种植适宜性综合生态条件为烟草种植的适宜程度、合理布局以及选择适宜的环境条件发展烟草提供了科学依据。将烟草放在适宜的地区种植，采用规范化的栽培技术，可以充分提高烟叶品质，生产出优质的烟叶[1]。在不同自然条件和农业技术的影响下，烟草植株生长发育各异，烟叶产量也存在明显差异。环境条件对烟草生长发育的影响是各环境因素综合作用的结果，某一因素对烟草生长发育影响的程度往往随其他因素的变化而改变，从而影响烟叶产量。

针对贵州喀斯特高原山区烟草种植，调查该区内烟草生长土壤环境和气候环境因素，结合烟草种植土壤、气候条件等建立烟草种植的适宜性整体评价指标，确立影响烟草生长因子的隶属度函数和权重系数[2]，以分析贵州喀斯特高原山区烟草种植的适宜性，丰富和完善烟草生态适宜性计算方法和体系，并对烟草种植合理规划提供科学的决策依据和技术支持。

1烟草基地单元与研究区概况

清镇市隶属于贵州省贵阳市，距贵阳市市区约 22 km，东接贵阳的乌当、花溪2区，西邻毕节地区织金市，南与安顺市平坝市接壤，北与毕节地区黔西市及贵阳市修文市交界，面积1 492 km2，辖6乡4镇及青龙街道办事处，人口53万。清镇市共有耕地面积2.34万hm2，森林覆盖率31.1%，农产品以水稻、玉米、小麦、油菜、洋芋等为主，市南部地势较为平缓，以丘陵和喀斯特化低山为主，地势从南西向北东渐减，东部及中部属浅、低山丘陵区，平均海拔1 327 m，其余区域为浅丘向中低山狭谷过渡区，平均海拔1 295 m。

本研究以贵州省清镇市流长现代烟草农业基地单元（图1）为依托，该基地单元属于黔中高原区，辖流长、犁倭、红枫湖3个乡（镇），宜烟土地5 428 hm2。土壤以黄沙壤、黄壤为主，pH值为5.5～6.5，呈微酸性，有机质含量丰富，属亚热带季风湿润气候，土壤条件和气候条件均有利于烤烟生产。主产烟区集中在流长乡、犁倭乡，面积占基地单元的90.26%，2012年落实种植计划收购烟叶114.5万kg[3]。试验选择基地单元茶山、马场、羊坝、马连4个村为研究区。

2烟叶生长适宜性评价

2.1烟草适宜性权重系数的确立

影响烟草生长的环境因素很多，主要是光照、温度、水分、土壤及矿物质营养[4]。就土壤条件而言，土壤pH值在5.5～6.5范围内烟草生长最好，土壤中较低的速效氯含量和较高的速效钾含量有利于烟叶生长和烟叶良好品质的形成，化学性质指标主要有pH值、有机质、有效氮、有效磷、有效钾及一些有益元素[5]。烤烟为喜温作物，无霜期少于120 d或稳定通过 10 ℃ 的活动积温小于2 600 ℃的区域难以完成正常的生长发育过程。烤烟大田生长最适宜的温度为28 ℃，低于17 ℃生长缓慢，高于35 ℃干物质消耗大于积累，烟碱含量增高。烤烟大田期一般为5—8月，一般月降水量为100～130 mm 就基本够用。空气相对湿度过低，会产生较强的蒸腾作用，从而造成水分失调，烟叶枯萎；过高，大量氮素被淋溶，烟叶化学成分比例失调。烤烟既是喜温植物，又是喜光植物，在大田期充足而不强烈的日光有利于烟叶品质的形成。因此，通过对烟草生长的土壤条件和气候条件来构建层次结构模型，选取的指标因子按照备选方案，根据目标层、中间层、评判因子层3个层次建立关系。以烟草种植适宜评价作为目标层，以土壤肥力指标、气候因子指标为中间层，评判所选择的指标作为评判因子层，构成烟草估产评价的层次结构模型。采取的层次比重依据中国烟草种植区划给出的烟草生态适宜性评价指标体系及贵州省贵阳烟草公司清镇市分公司提供的检测数据，并结合实际情况经专家评判得出。具体层次结构及相应比重见表1。

2.2烟草适宜性隶属度的确立

2.2.1土壤适宜性采用模糊数学方法，适用的隶属函数为抛物线形、升梯形与降梯形。抛物线形隶属函数主要用于某个评价因素对烟草的影响既有下限又有上限的情况；升梯形隶属函数主要用于对烟草的影响只有下限、没有上限的定量

因子；降梯形隶属函数主要用于对烟草的影响只有上限、没有下限的定量因子。根据连续定位观测结果确定各个因子隶属函数类型的归属及拐点，计算出评价因子的隶属度，隶属度要求均匀分布于0～1之间。表2为烟草区划种植的土壤适宜性评价指标，数据来源于贵州省烟草公司清镇市公司，表3为研究区内土壤抽样分析数据。表2烟草土壤适宜性评价指标

评价因子最适范围极限值隶属函数pH值5.5～6.5最低值5.0、最高值8.5抛物线形有机质含量（%）15～18最低值8、最高值25抛物线形土壤全氮含量（%）1.5～2.5最低值0.8升梯形土壤碱解氮含量（%）50.0～70.0最低值30、最高值85抛物线形土壤有效磷含量（%）5.5～15.0最低值5.0升梯形土壤钾含量（%）大于150最低值80升梯形土壤的水溶性氯含量（%）10～30最低10、最高45抛物线形

2.3烟草种植适宜性的计算

以清镇市流长乡茶山村种植烟草土地为例进行烟草适宜性评价。贵州省贵阳市烟草公司清镇市分公司提供茶山村土地土壤养分状况、清镇市气象局提供气象数据，根据所得数据得土壤和气候隶属度分别见表5、表6。通过使用隶属函数求得评价因子隶属度，层次分析法得出评价因子权重系数，计算烟草种植适宜性S：

3结论

通过对贵州高原喀斯特山区烟草种植研究表明，研究区内烟草种植区域适宜性S为0.61，为适宜种植区。贵州喀斯特高原山区烟草种植适宜性计算体系的建立，为新品种引进、

作物估产、栽培技术改进、种植制度设计、种植业布局规划提供了可靠依据。

采用层次分析法确立权重，具有较强的客观性、实用性和系统性。本研究将隶属函数和模糊综合评判应用于烟草种植适宜性评价，具有3个特点：一是通过建立隶属函数，对指标进行量化，具有更高的精确性；二是利用适宜性评价中模糊性特点，将模糊数学应用于烟草种植适宜性评价；三是综合考虑了土壤和气候条件对烟草生长影响的密切关系，采用多个指标和大量数据进行综合评判，提高了综合评判的准确性。

参考文献：

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[3]周忠发，李波，贾龙浩.合成孔径雷达技术在喀斯特山区烟草种植定量监测应用探讨[J]. 测绘通报，2012（增刊）：246-248.

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