原创《绿色生态烟叶生产4个关键环节进展》
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0 引言绿色生态发展模式是全球共识,保护环境、遵从自然是可持续发展的必然选择.目前,世界各国在一系列的控烟活动、法律、政策的影响下,烟草环境发生了很大的变化.中国烟草要实现“走出去”战略目标,必须以高烟叶质量为基础,只有坚定不移地走绿色、生态、安全、优质的烟叶发展路线才能提高中国烟草的核心竞争力,突破重重壁垒,紧跟国际形势[1-3].有机农业的概念首先由德国和瑞士在20世纪20年代提出,1998年,中国首次开展无公害优质烟叶生产模式的研究,开启了国内绿色生态烟叶研究的大门[4-5].随后,一系列针对施肥、病虫害防控、烟草安全性等方面的研究成果对绿色生态烟叶发展产生了极大的促进作用[6-8].尽管国内在单项技术的研究上已经取得了丰硕的成果,但绿色生态烟叶的发展是一个系统全面的流程,包括从规划选址到产品研发的每一个环节,单独侧重某一环节或某项技术,不足以发挥绿色生态烟叶的潜在价值和内在动力,也不能够真正意义上实现绿色生态的目的和经济价值.因此,加大系统性研究和全程管理不仅有利于各项绿色生态技术的成果转化,而且能够从根本上激活绿色生态发展模式的长效机制.目前,在绿色生态烟叶系统性研究方面报道较少,针对生产方面所有关键环节的系统研究更是一片空白.因此,笔者通过综述绿色生态烟叶生产过程中4 项关键环节的研究进展并进行深刻反思,旨在为绿色生态烟叶的综合性发展提供理论基础和现实依据.1 绿色生态烟叶发展4个关键环节的研究进展1.1 环境优势布局对绿色生态烟叶发展的影响适宜的降雨、光照和气候,优良的地理位置和土壤条件等生态因素构成了烟叶生产的优良生态条件[9].对于烟叶生产来说,良好的生态条件是生产绿色烟叶的基础、是规划布局的首选[10-14].烟叶质量的高低主要受到遗传因素、栽培技术和生态环境的共同作用,其中生态环境时是最主要的影响因素[15].在生态环境中,土壤和气候是主要因素,其中气候因素表现更明显,它不仅影响着烤烟生产的地域分布,而且较大程度上决定了烟叶化学成分的变化[16].因此,发展绿色生态烟叶,应遵循“因地制宜、优势布局、生态循环”的发展理念,充分发挥自然环境优势和自然农业资源[17-18].研究表明,同土壤类型影响烟叶香气物质的量和比例的排序是红壤>黄壤>紫色土>棕壤>水稻土,海拔在1600 m以下烟叶香气物质含量低于海拔1600 m以上的区域,在海拔1600~2200 m区域,香气物质含量会随着海拔的上升呈升高趋势[19].陈伟等[15]对南北烟区烤烟化学成分和气候因素的多元回归分析发现,影响北方烟区烟叶化学成分的因素多于南方烟区,且主要影响因素不同,影响因素越集中越有利于在生产中加以控制和利用.以云南烟区为例,生产条件与世界优质烟区相似,在纬度上云南地处东经97°31´—106°11´、北纬21°8´—29°15´之间,接近津巴布韦烟叶产区.在地貌上,云南耕地94%为丘陵、山地,地形地貌与巴西、美国、加拿大等地相似.在气候上,云南属于低纬度高原季风气候类型,具有昼夜温差大、冬干夏雨、年温差小的高原性气候特点,光、温、水资源丰富,大田生长期为5—8 月,平均气温19~22℃,满足优质烟叶生产要求,气温前高后低、雨量前少后多、日照前多后少的特点,形成了云南烟叶清香型风格,云南优越的自然环境也是生态烟叶发展的基础,森林覆盖率达到54%,大部分烟田分布在山区半山区地带,工业污染对烟叶的影响基本为零,发达的水系提供了绿色生态烟叶生产所需的绿色水源[20].
1.2 有机肥使用对绿色生态烟叶发展的影响有机肥是由天然的有机原材料经过微生物分解、发酵而成的一种绿色肥料,包括有机堆肥和绿肥翻压、秸秆还田等方式.有机肥因养分全面、来源广泛、改善土壤肥力方面所具有的优势,被广泛使用和深入研究.有机肥是任何作物绿色生产首选的施肥方式,对绿色烤烟生产来说,有机肥的大量使用同样是不可或缺的.时代的需求和产业发展也极大程度上带动了有机肥产业的发展,不包括农民自制有机肥,仅市场成品有机肥销售在2000 年到2010 年期间就增长了近100倍,增速达到56.72%.目前,卷烟生产的原材料安全性越来越受到社会群体的广泛关注,土壤的安全性是直接决定烟叶源头安全的重要因素,施肥又是土壤安全的决定性因素[21-22].众所周知,长期使用化学肥料,忽视有机肥的作用,将造成土壤活性降低,微生物种群数量较少,微量元素缺乏,土壤板结,有机质含量下降,不仅影响烟草的生长更是阻碍烟叶品质造成提升的重要障碍[23-24].
目前,在绿色烟叶生产的过程中,有机肥的施用同样是一个关键的环节.烟草有机肥的研究涉及很广,有油菜籽油枯、橡胶籽油枯、草炭、松针、农家肥以及专用有机肥等,所有农家肥的使用均可以促进烟株的早生快发,提高烟株抗病和抵御自然灾害的能力,改善烟株生长环境,提高烟叶质量[25-28].在土壤改良方面的实验结果表明,烟田有机肥的使用能显著提高土壤有效磷、碱解氮、有效钾的含量,并促进烟株对养分的平衡吸收[29].绿肥是一种优质的生物源有机肥料,绿肥的品种很多,如紫云英、籽粒苋、紫花苕子、油菜、黑麦草、燕麦等,在各种作物上的研究也取得了丰硕的成果.优质的轮作质量是影响烟叶生产的重要因素,烤烟-绿肥的轮作模式,不仅有效地改善了简单轮作造成不良后果,在改良土壤、培肥地力方面也表现出优越的效果.在当季烟叶生产完成后,冬闲田种植绿肥,来年3—4 月翻压晒垡,绿肥秸秆在微生物的作用下分解产生腐殖酸等多种附属物质,改善土壤团粒结构等理化性质,增强保水保肥能力[30].多样化的有机肥种类可以促进微生物迅速繁殖,活性增大,增加土壤养分有效性,其中绿肥生长过程中的根系分泌物也有利于固定态养分的释放[31].刘国顺等[32]通过连续5 年的烤烟-绿肥轮作实验,结果表明,长期绿肥还田不仅提高上等烟比例、烟叶均价和经济效益,而且能够显著提高烤后烟叶钾含量,相对于常规处理化学成分更协调；当绿肥还田量为15000~22500 kg/hm2时,烟叶的外观质量和评吸得分都较高,土壤酶活性、土壤养分、土壤含水量均得到有效提高.1.3 绿色防控技术对绿色生态烟叶发展的影响农药残留一直是农业生产各行业关注的重点,也是衡量农产品绿色质量的一个重要标准.随着人工合成农药的快速发展以及农药种类的日益增加,尤其是高毒农药对病虫害的快速反应加剧了农民对农药的依赖性.烟草病虫害的爆发比较严重,容易受到环境气候影响,防治难度大,更加剧了烟农对农药的依赖,严重影响了烟叶质量.绿色防控技术在烟草上的开发利用为解决这一问题提供了出路.绿色技术又被称作环境友好技术,简称EST 或生态技术,它发源于20 世纪60—70 年代西方工业化国家的社会生态运动[33].农业部在2011 年也提出《关于推进农作物病虫害绿色防控的意见》的文件,指出绿色防控是通过采取生物防治、生态调控、物理防治和科学用药等环境友好型措施,达到控制农作物病虫害危害的目的.由于生物防治均是通过生物间的相互作用来抑制或者防控病虫害,需要有一个作用过程,因此其效果缓慢,不会像化学农药那么高效、快速,优点是防效效果持久稳定.中国在烟草上的绿色防控研究较为全面,包括对天敌昆虫的保护和利用,如小花蝽蚜、赤眼蜂、瓢虫、蚜茧蜂等,利用螟黄赤眼蜂控制烟青虫,利用蚜茧蜂、瓢虫等控制烟蚜等[34].研究发现,随着赤眼蜂散放密度的递增,虫口减退率提高,当释放量达到30 万头时,防治效果最佳[35].利用害虫的性激素引诱、干扰和迷向作用开发的绿色防控技术也得到广泛使用,开发出利用蚜虫的报警信息素来驱避蚜虫,利用信息激素来开展虫害侦察指导生产等多种方法[36].植物源农药的研究和开发是当前防治病虫害的一个新趋势,主要利用植物材料进行分离或浸提到的活性成分加工而成,目前产品覆盖杀菌剂、杀虫剂、抗病毒剂和光活化毒素等,具有分解快、污染小的特点[37].生物源农药在烟草上的研究开发产品比较单一,主要集中在菊科、楝科、卫矛科、豆科等,对其他植物种类研究相对较少[38].研究发现,使用植物源农药的效果好于化学农药,鱼藤酮的效果比苦参碱好,两者均对斜纹夜蛾和烟青虫具有较好的防治效果,且对人体无危害[39].微生物的研究和利用也为烟叶绿色防控技术提供了新途径,8%宁南霉素作为烟叶抗生素制剂的成功推广和使用时的证明.链霉菌代谢产物能够产生抗烟草花叶病的作用,张国强等[40]从链霉菌ZX01 代谢物中分离得到了一种具有抗TMV活性的糖蛋白GP-1.防治烟草青枯病多粘类芽胞杆菌细粒剂、枯草芽孢杆菌为主要成分的微生物农药,以及荧光假单胞菌粉剂均实现产业化.倪霞等[41]在昭通市鲁甸县进行的烟叶绿色防控实验也表明,在烟叶生产中实施绿色防控技术能够有效降低烟草马铃薯Y病毒病、烟草普通花叶病等病害的发病率,控制蚜虫、斜纹夜蛾等虫害的发生.
1.4 清洁生产对绿色生态烟叶发展的影响清洁生产是所有行业都应该遵循的生产方式,《中华人民共和国清洁生产促进法》中也对清洁生产做出指导和监督,环保部在2003 年也开始发布和实施了一系列的清洁生产标准.2006 年国家烟草专卖局也发布《卷烟企业清洁生产评价准则》(YC/T 199—2006),2011 年国家烟草专卖局发布《卷烟企业清洁生产评价准则》(YC/T 199—2011),替代YC/T 199—2006,2011年4 月1 日实施[42].绿色烟叶生产要求各环节都应遵守绿色生产标准,符合循环经济的发展理念,不仅要求使用清洁的生产资料,还要求采取清洁的生产措施,从而实现烟叶品质的提高和烟叶安全的保障.
烟叶清洁生产过程基本包括土壤清洁、育苗清洁、环境清洁、生产清洁、烘烤清洁5 个方面.烟叶生产整个环节都会产生大量的废弃物,田间生产过程中的废弃物,包括底脚叶、病残叶、烟花、烟顶、烟杈、烟杆、地膜、农药包装物等,在烘烤过程中会产生废弃烟叶、次级烟叶、煤渣、含硫煤烟等,育苗过程中产生弱苗、病苗、废叶、废水等.这些生产遗留都会对土壤、空气、环境产生影响,尤其是烟叶病害具有土传、残留、隔年繁殖等特点,生产过程中的疏忽往往会给来年病虫害防治带来严重的影响[43-44].因此,倡导清洁生产是绿色生态烟叶绿色发展的重要措施.只有改变发展观念,使用循环经济理念,建设烟叶清洁生产模式,使用清洁生产资料和清洁的农艺措施,才能实现保护环境、节约资源、生产清洁的目的.在烤烟生产上清洁生产也采取了大量的措施,包括绿色烟叶示范区建设规范生产流程,田间废弃物加工生物质燃料、堆肥或沼气池物料等解决废弃物出路问题.目前,烟田废弃物的综合利用技术比较成熟,2013 年在郴州、长沙、常德等烟叶产区调查研究,每公顷烟田废弃物可生产22500 kg 左右优质有机肥,扣除能源及辅料等制肥成本,每公顷可产生经济效益2700~3300 元,具有良好的应用前景[45].经过农业部农产品质量监督检验（郑州）测试中心检测,利用纯烟田废弃物生产的有机肥,有机质含量达到56%以上、大量营养元素(N、P、K)达到7%以上.经过大田验证不仅肥效显著,还具有地下虫害防治的作用[46].利用烟田废弃物加工生物质燃料、禽畜饲料、刨花板、活性炭、可降解育苗盘等都是成熟技术,而且还可用烟田废弃物提取果胶、烟碱、植物蛋白、香精香料、茄尼醇等,这些都为清洁生产提供了广泛的出路[47].密集式烤房地深入研究和更新换代也为清洁高效生产提供保证,在密集烤房的建设形式、装烟方式、能源利用、能源类型、烘烤工艺等方面的大量研究,逐步实现了节能、环保、提质的生产目标[48-49].针对烘烤技术智能控制设备的研发和改进,在简便操作、节省用工的同时也提高了烘烤燃料利用率,节省了燃料的使用,进一步保护环境,实现清洁生产[50].
2 绿色生态烟叶发展4个关键环节的反思2.1 烟农的绿色生态烟区意识还有待加强环境保护意识淡薄,不注重周边山林、水源、河流和大气的保护.应制定优质烟区环境保护办法和实施细则,严格杜绝烟区内各种环境污染潜在因素,加强烟农意识引导和植烟环境的自我保护.2.2 绿色生产操作还有待进一步规范在烟区主要使用的有机肥为烟农自制农家肥,应该完善农家肥管理制度和技术支持,确保农家肥使用质量,多途径鼓励种植绿肥及秸秆还田.2.3 绿色防控辅助技术有待进一步完善绿色防控技术的高效推广还需要成熟完善的病虫害预测预报系统辅助,建立健全病虫害监测网点,普及烟农绿色防控关知识,完善监督管理考核工作也是必不可少的.发展适宜当地环境气候条件、病虫规律、种植制度的绿色防控集成技术,是提高绿色防控效果的重要措施,也能够更好地被烟农接受.
2.4 绿色生产法制法规有覆盖面有待进一步扩大清洁生产应该覆盖各行各业的方方面面,不应该只针对某一环节或阶段.但是当前清洁生产相关法律法规制定、审核等都集中在工业企业,基本不涉及烟叶田间生产.应该完善生产一线的清洁生产办法,配套技术使用标准并加大清洁生产各项专利技术的转化速度,完善生产控制、管理认证、监督评价3 个体系,做到清洁生产有法可依,有技术保障,资源循环再利用的目的.
3 展望绿色生态烟叶的发展是时代的需求,也是烟草行业突破发展壁垒的重要措施.目前绿色生态烟叶建设已深入到各个烟区,也取得了一定的成果,总结出了部分适应于当地条件的发展办法,但仍具有一定的局限性和短期性,缺少长期发展的内在动力和政策保障.笔者主要从田间生产的4 个关键环节论述绿色生态烟叶发展,环境作为绿色生态烟叶发展的基础,是其他各项措施的前提；有机肥是针对近年来大量使用化学肥料导致的土壤板结等状况,加之有机肥养分全面,尤其是微量元素等；清洁生产主要是对生产过程中产生的其他容易造成二次污染等因素,如地膜、农药包装物等；绿色防控针对的是高残留农药,一方面包括除草剂,另一方面则是杀虫除菌剂,主要体现在生产出的烟叶.仅生产方面确保绿色生态烟叶是远远不够的,绿色生态烟叶的管理和开发应该有一套完善的机制,包括生态区规划、烟叶种植、田间监测、差异收购、工商交接、加工复烤、产品开发、品质认证,一条线地激活绿色烟叶生产内在动力,提高烟农参与的积极性.
绿色生态论文参考资料：
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