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在上世纪50年代初期,烟叶收购量占全国总收购量的50%左右,但近年来山东在全国烟叶收购所占比重下降至3%。目前的种植面积下降到50万亩,产量在130万担上下。由于特殊的历史地位和烤烟风格特色的不可替代性,山东烤烟生产目前仍然在山东和全国占有很重要的地位,在今后相当一段时间内,烤烟生产上面临的诸多问题仍然是烟草科技工作者需要解决的难题,具体表现在以下几个方面: (1)目前,山东烤烟种植零星分布,迫于控烟所造成的烤烟种植面积压缩的压力,需要进行烤烟生态适宜性评价,以便调整和优化种植布局,将烤烟集中种植在最合适的区域及地块; (2)烤烟为忌连作的作物,山东烟区由于长期种植烤烟,土壤退化,病害严重,烟叶质量风格特色弱化,因此,需要更合理的种植布局; (3)为了更好地满足工业对原料的需求,需要弄清山东烟区所产烟叶的质量特征和优势,对质量等级进行综合评价; (4)广大烟草科技工作者和相关人员要能够及时准确地获取烤烟生态适宜性评价结果和烟叶质量等级结果。 本研究通过收集整理山东烟区气候(温度、降水、日照)、土壤(土壤养分和土壤类型)、地形地貌等生态环境和烟叶质量等资料,利用GIS技术、层次分析法,模糊集建模技术和传统统计方法,通过对山东烟区生态条件各因子之间关系的分析,筛选出影响烤烟生产的生态因子和烟叶质量评价因子,建立烟草生态适宜性评价指标体系和烟叶质量评价体系,并基于评价单元进行生态适宜性和质量等级评价,在综合分析气候、土壤、地形、土壤类型等适宜性的基础上,确立山东烟区生态适宜性分布;在综合分析烤烟烟叶外观质量等级、化学成分质量等级、物理特征和感官质量等级特征等的基础上,确立山东烟区各地烟叶综合质量等级分布状况。在此基础上,利用GIS平台建立空间数据库,开发山东烤烟生态适宜性评价和质量评价信息系统,为山东烤烟种植布局调整提供科学的依据和信息平台,为卷烟公司选择原料提供基础信息。 本研究主要获得了如下结果: (1)系统地阐述了山东烟区生态特征,包括山东烟区分布特征、气候资源特点、烟区土壤类、烟区土壤养分特征和烤烟生产状况。 (2)进行了山东烟区烤烟生态适宜性评价。在山东烟区土地总面积46389.80km2中,65.12%的面积为气候最适宜区,42.8%的面积为土壤养分最适宜区,61.71%的面积为地形最适宜区。29.82%的面积为生态最适宜区,17.74%为生态不适宜区。山东烟区西部适应性较高,东部沿海适应性稍低。 (3)本研究证明,模糊集建模技术能很好地进行数据标准化,把具有不同量纲的数值数据转换为0~1的指数,用来衡量生态适宜性。层次分析法提供了系统的且逻辑性很强的的确定多因子权重的非常有效的方法。GIS技术能广泛运用于生态适宜性评价中,如样点的定位、海拔高度和坡度的计算、GIS数据处理、地图加工和结果的地图直观显示等,其功能非常灵活有效和强大。模糊集、层次分析法和GIS技术三者结合,不仅对烤烟生产的生态适应性评价,也是对其他作物的生态适应性评价,都是非常强有力的组合。 (4)山东烟叶质量指数平均为0.766,表明山东烟区烤烟质量总体较好;按土地面积,24.3%的所产烟叶综合质量指数为最好,27.3%的为差。调整种植结构时,质量指数为差的烟区应该先被压缩。 (5)生态适宜性指数与烟叶综合质量指数比较相符,指数相对差值平均11.9%;指数相差小于11.9%的占61.59%,说明所建立的模型可信度较高。 (6)建立了山东烤烟生态适宜性和质量评价信息系统,能够基于小面积的评价单元进行精确的统计分析和空间展示,为烤烟生态适宜性和质量等级精确检索提供了强大的支持,为烟草行业相关人员提供了一个不可多得的决策辅助工具。 这些结果对优化山东烟区种植布局,提高烟叶质量,增加山东烟叶的市场竞争力,扩大山东烟叶在配方中的使用范围及名、优、特卷烟产品的开发等都具有重要意义。