不同烤煙種植模式的物質(zhì)流、能量流及價(jià)值流分析

張繼光，申國明，張忠鋒，姚忠達(dá)，季學(xué)軍，李維基，郭東峰，朱啟法，薛　琳，張福建*

（1.農(nóng)業(yè)部煙草生物學(xué)與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101；2.安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，合肥 230088；3.安徽皖南煙葉有限責(zé)任公司，安徽 宣城 242000）

不同烤煙種植模式的物質(zhì)流、能量流及價(jià)值流分析

張繼光1，申國明1，張忠鋒1，姚忠達(dá)2，季學(xué)軍3，李維基1，郭東峰2，朱啟法3，薛琳3，張福建2*

（1.農(nóng)業(yè)部煙草生物學(xué)與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101；2.安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，合肥 230088；3.安徽皖南煙葉有限責(zé)任公司，安徽 宣城 242000）

摘要：確定合理的種植模式對(duì)提高煙田生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，促進(jìn)煙草農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展十分重要。以皖南地區(qū)4種典型烤煙種植模式為研究對(duì)象，采取田間調(diào)查分析的方法，從農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)流、能量流和價(jià)值流角度研究了不同烤煙種植模式的氮磷鉀投入產(chǎn)出、投能結(jié)構(gòu)和價(jià)值轉(zhuǎn)換及其數(shù)量特征。研究結(jié)果表明，各烤煙種植模式均需調(diào)控氮、磷肥的施用量及其肥料結(jié)構(gòu)，提高其利用率，并在各烤煙輪作模式中重視鉀肥施用及秸稈還田管理。在各作物中種植烤煙的有機(jī)能和無機(jī)能之比最高（0.71），且其投能組成中人力能最高，其次是化肥能及農(nóng)機(jī)能。煙稻復(fù)種連作的T1模式其能量產(chǎn)投比最低，而烤煙輪作的T2模式最高。雖然T1模式的經(jīng)濟(jì)純收入最高，但從價(jià)值產(chǎn)投比和物質(zhì)及能量的高效利用角度綜合考慮，烤煙—水稻→小麥—水稻→烤煙的2年輪作種植模式為皖南地區(qū)較優(yōu)的烤煙種植模式，后續(xù)可進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：皖南，烤煙種植模式；物質(zhì)流；能量流；價(jià)值流

能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)作為農(nóng)業(yè)及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的基本功能，是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的綜合反映［1-3］，而系統(tǒng)生產(chǎn)力又是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)功能的最終表現(xiàn)。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組分及量化關(guān)系不同，其能量流、物質(zhì)流的轉(zhuǎn)化路徑及效率也不同，加之價(jià)值流的導(dǎo)向作用，決定了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的高低［4-5］。能量流、物質(zhì)流和價(jià)值流分析是推動(dòng)生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要手段，能客觀定量評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效果［2］。

在我國部分主產(chǎn)煙區(qū)，傳統(tǒng)的復(fù)種連作是一種重要的種植模式，但從促進(jìn)煙葉質(zhì)量提升和煙葉生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展角度考慮，只有突破傳統(tǒng)的連作模式，進(jìn)一步篩選和建立科學(xué)合理的烤煙輪作模式，為不同作物相互創(chuàng)造營養(yǎng)條件，才能為煙田生態(tài)環(huán)境和煙農(nóng)經(jīng)濟(jì)效益提供保障。目前國內(nèi)圍繞烤煙種植模式的研究很多，但大多關(guān)注種植模式對(duì)烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量［6］的影響，對(duì)土壤養(yǎng)分狀況［7］的影響，對(duì)土壤微生物特征的影響［8-9］及對(duì)不同作物產(chǎn)量的互作效應(yīng)［10-11］等方面，對(duì)于從生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)流、能量流及價(jià)值流角度開展連作及輪作模式的探索研究，這方面還鮮見報(bào)道［12］。本研究針對(duì)皖南地區(qū)的典型烤煙種植模式，從物質(zhì)投入產(chǎn)出、能量輸入輸出及經(jīng)濟(jì)效益分析等角度開展不同烤煙種植模式的綜合評(píng)價(jià)，探尋綜合效益最優(yōu)、最適宜煙區(qū)發(fā)展的烤煙種植模式，這對(duì)皖南地區(qū)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)點(diǎn)基本情況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于皖南“焦甜香”煙葉的典型產(chǎn)區(qū)—安徽宣州區(qū)黃渡鄉(xiāng)（30°40′49″N，118°46′17″E），地處皖南山區(qū)余脈與長(zhǎng)江中下游沖積平原結(jié)合部，屬低山丘陵區(qū)，亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年平均氣溫15.9 ℃，年均降雨量1294.4 mm。氣候濕潤溫和，無霜期240 d。研究區(qū)土壤類型為水稻土，土壤養(yǎng)分平均含量狀況為：有機(jī)質(zhì)27.21 g/kg，全氮1.38 g/kg，全磷0.54 g/kg，全鉀7.55 g/kg，堿解氮111.80 mg/kg，速效磷27.35 mg/kg，速效鉀104.72 mg/kg，pH 為5.63。

1.2種植模式情況

在研究區(qū)選擇具有皖南煙區(qū)代表性的4種烤煙種植模式，各種植模式設(shè)定為2年1個(gè)周期，共種植4季作物或1季休閑。各烤煙種植模式如下：T1：烤煙—水稻→烤煙—水稻復(fù)種連作；T2：烤煙—水稻→小麥—水稻→烤煙輪作；T3：烤煙—水稻→油菜—水稻→烤煙輪作；T4：烤煙—水稻→休閑—水稻→烤煙輪作。

研究區(qū)烤煙的大田生育期約120 d，一般為當(dāng)年3—7月份，水稻的生長(zhǎng)季一般為當(dāng)年7—10月份，小麥與油菜的生長(zhǎng)季類似，一般為當(dāng)年10月至來年5月份。不同種植模式下的各作物均按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥和栽培管理措施進(jìn)行。

1.3調(diào)查方法和分析項(xiàng)目

研究方法以發(fā)放調(diào)查問卷和實(shí)地問詢?yōu)橹?，共?jì)選取40戶煙農(nóng)于2013—2014年度完成調(diào)查。調(diào)查問卷內(nèi)容為各烤煙種植模式下不同種植作物施肥方案、施用肥料物質(zhì)含量和價(jià)格信息、種子種苗及農(nóng)藥用量、作物及秸稈產(chǎn)量等物質(zhì)投入產(chǎn)出情況；不同作物生產(chǎn)中的種子、農(nóng)藥、機(jī)械、用工、肥料、土地租金、農(nóng)膜及烘烤等價(jià)值投入，不同作物近兩年的產(chǎn)量和市場(chǎng)價(jià)格；各項(xiàng)農(nóng)事操作中農(nóng)用機(jī)械的功率、油耗、作業(yè)量及種子、農(nóng)藥、肥料、農(nóng)膜、電力及人畜力消耗等農(nóng)田能量輸入情況，共計(jì)調(diào)查完成2000多個(gè)數(shù)據(jù)，用于分析不同種植模式的物質(zhì)流、能量流和價(jià)值流。

在計(jì)算不同種植模式的物質(zhì)流時(shí)，以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)投入和產(chǎn)出的N、P2O5、K2O為標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算物質(zhì)流［13］，既體現(xiàn)生產(chǎn)水平的高低又反映土壤肥力的盈虧。物質(zhì)投入方面主要包括隨施肥、種子、農(nóng)藥、灌溉及雨水等的物質(zhì)輸入，但研究區(qū)農(nóng)藥用量很少，灌溉及降雨中所含氮磷鉀成分也極少，這些物質(zhì)的養(yǎng)分輸入可忽略不計(jì)；物質(zhì)投入主要考慮施肥和種子帶入的物質(zhì)量。物質(zhì)產(chǎn)出包括經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和作物秸稈產(chǎn)出，結(jié)合作物產(chǎn)量、草谷比及養(yǎng)分含量可計(jì)算不同作物的物質(zhì)產(chǎn)出值。

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能量輸入包括有機(jī)能和無機(jī)能兩方面［13］，有機(jī)能包括勞動(dòng)力、畜力、種子和有機(jī)肥等。皖南地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化程度很高，已不再使用畜力，除烤煙外，其他作物均不施有機(jī)肥料；無機(jī)能則包括化肥、農(nóng)藥、燃油、電力、農(nóng)機(jī)具和農(nóng)膜等，試驗(yàn)區(qū)的自流灌溉及其他管理措施中無直接電力消耗。不同作物及其模式下的能量投入是指投入的各類有機(jī)物含能和無機(jī)能，能量輸出為各作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品及秸稈所含有機(jī)物質(zhì)的總熱量，均按照對(duì)應(yīng)的折算系數(shù)及折能公式折算為統(tǒng)一的能量單位兆焦（MJ）［13-18］。

2　結(jié)　果

2.1不同種植模式物質(zhì)流分析

2.1.1不同作物的物質(zhì)投入產(chǎn)出情況由表1所示，所有作物的無機(jī)投入部分均遠(yuǎn)大于其有機(jī)投入，除油菜外其他作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出均高于其秸稈產(chǎn)出。在種植烤煙的物質(zhì)投入中，肥料投入是最主要的物質(zhì)投入途徑，其中肥料氮投入占總氮投入量的86.18%，磷和鉀元素的無機(jī)投入分別占總投入量的93.87%和99.10%。物質(zhì)產(chǎn)出部分，鉀的產(chǎn)出量最大，為109.73 kg/hm2，氮次之，這與烤煙煙葉及秸稈中鉀和氮元素含量較高有關(guān)。水稻的物質(zhì)投入也以肥料投入為主，氮元素投入最多，磷和鉀元素較少；其物質(zhì)產(chǎn)出部分，鉀產(chǎn)出最多，氮次之，磷最少。小麥和油菜也具有類似趨勢(shì)，但油菜的草谷比較高，其鉀和氮的產(chǎn)出均是秸稈產(chǎn)出高于其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。

綜合比較烤煙、水稻、小麥、油菜的物質(zhì)投入產(chǎn)出情況，均是有機(jī)投入遠(yuǎn)小于無機(jī)投入。并且除烤煙外，其他作物均存在鉀元素投入產(chǎn)出的不平衡現(xiàn)象，其產(chǎn)出量遠(yuǎn)大于投入量，長(zhǎng)期持續(xù)下去極易造成土壤中養(yǎng)分的耗竭。因此，后續(xù)水稻、小麥及油菜的施肥方案中應(yīng)加大鉀肥施用及秸稈等有機(jī)物料的還田管理，以保證土壤中主要礦質(zhì)養(yǎng)分的供需平衡和肥力提升。

2.1.2不同種植模式的物質(zhì)投入產(chǎn)出情況表2結(jié)果顯示，各種植模式中投入氮元素最高的是T3模式，為918.18 kg/hm2，其次是T2及T1模式，最低的是T4模式，為711.55 kg/hm2；磷、鉀元素投入最高的均是T1模式，其次是T3模式，最少的同樣是T4模式。物質(zhì)產(chǎn)出方面，各模式中磷元素產(chǎn)出少于鉀和氮元素。在各模式的投入產(chǎn)出盈虧中，氮和磷元素均有不同程度的盈余，而鉀元素除T1模式中有55.08 kg/hm2的盈余外，其他3個(gè)模式均有不同程度虧缺。

因此，在各烤煙種植模式中應(yīng)適當(dāng)調(diào)控氮、磷肥的施用量及肥料種類，并設(shè)法提高其利用率，防止水田中化學(xué)氮、磷肥施用過多引起的養(yǎng)分流失及水體富營養(yǎng)化問題。并在3個(gè)烤煙輪作模式中加強(qiáng)鉀肥的投入及其循環(huán)利用，使輪作系統(tǒng)達(dá)到養(yǎng)分的總體平衡。

表1　不同作物的物質(zhì)投入產(chǎn)出情況Table 1　Input and output status of nitrogen， phosphorous and potassium in different crops

表2　不同種植模式的投入產(chǎn)出及其盈虧情況Table 2　Input， output， profit and loss status of nitrogen， phosphorous and potassium in different planting patterns

表3　不同作物能量投入情況Table 3　Energy input status of different crops

表4　不同作物能量產(chǎn)出情況Table 4　Energy output status of different crops

2.2不同種植模式能量流分析

2.2.1不同作物的能量投入產(chǎn)出情況從表3看出，在能量投入結(jié)構(gòu)上，所有作物的有機(jī)能投入均小于無機(jī)能，有機(jī)能和無機(jī)能之比最高的是種植烤煙（0.71），其次是種植油菜（0.22）及小麥（0.21），最低的是種植水稻（0.14）。種植烤煙的能量投入最大，為124 777.44 MJ/hm2，且其投能組成中投入人力能最高，其次是化肥能及農(nóng)機(jī)能。其他3種作物均是化肥能最高，其次是農(nóng)機(jī)能、燃油能和人力能。小麥和油菜的能量總投入基本一致，而水稻稍高，這主要與種植過程中化肥、農(nóng)機(jī)應(yīng)用及其燃油方面的差異有關(guān)。

作物產(chǎn)出能量為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品和作物秸稈所含能量之和。從表4看出，產(chǎn)出能量最高的作物是小麥，其次是水稻和油菜，最低的是烤煙。除烤煙外其他3種作物的秸稈能量產(chǎn)出均稍高于其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的能量產(chǎn)出。在不同作物的能量產(chǎn)投情況中，小麥的能量產(chǎn)投比最高（5.45），其次是油菜（3.35）及水稻（3.18），而烤煙最低（0.76）。

2.2.2不同種植模式的能量投入產(chǎn)出情況從表5可以看出，能量投入最多的是T1種植模式，為404 609.10 MJ/hm2，其次是T3及T2模式，T4模式的能量投入最低。能量產(chǎn)出最高的是T2模式，為856 141.0 MJ/hm2，其次是T3及T1模式，最低的是T4模式。而能量產(chǎn)投比最高的是T2模式為2.60，最低的是T1模式僅為1.68?？梢姡瑥南到y(tǒng)能量效率方面考慮，T2種植模式在所有種植模式中最優(yōu)。

2.3.1不同作物的價(jià)值投入及產(chǎn)出情況不同作物的各項(xiàng)投入及產(chǎn)出費(fèi)用均按照2013—2014年度當(dāng)?shù)仄骄霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料成本和農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算。不同作物的價(jià)值投入情況如表6所示，其中種植烤煙的投入最高為29 716.5元/hm2；投入最低的是小麥僅為5790元/hm2。烤煙種植管理各環(huán)節(jié)的花費(fèi)均較大，特別是烤煙用工投入遠(yuǎn)大于其他作物，占到總投入的27.76%；而且種植烤煙還需要農(nóng)膜、烘烤及額外租金等投入，導(dǎo)致其投入成本最高。

作物價(jià)值產(chǎn)出主要為糧食、油料和煙葉的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，作物秸稈沒有計(jì)入經(jīng)濟(jì)收入，具體結(jié)果如表7所示。其中烤煙的產(chǎn)出總價(jià)值最高，為55125元/hm2，其次是水稻及小麥，最低的是油菜為13387.5元/hm2。油菜與水稻及小麥相比雖然其單價(jià)較高，但產(chǎn)量相對(duì)較低，因此其產(chǎn)出價(jià)值最低。

表5　不同種植模式的能量產(chǎn)投情況Table 5　The energy ratios of input to output in different planting patterns

表6　不同作物價(jià)值投入情況　元/hm2Table 6　The value input status of different crops

表7　不同作物的價(jià)值產(chǎn)出情況Table 7　The value output status of different crops

表8　種植模式價(jià)值產(chǎn)投比Table 8　The ratio of value output to input in different planting patterns

2.3.2不同種植模式的產(chǎn)投情況產(chǎn)投比反映單位價(jià)值投入帶來的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出值。由表8看出，各種植模式中產(chǎn)投比最高的是T2模式，為1.744，其次是T1模式，T4模式最低。純收入能衡量每單位種植面積內(nèi)帶來的實(shí)際經(jīng)濟(jì)收入，相比較更能反映農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際價(jià)值意義。煙稻復(fù)種連作能反映農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際價(jià)值意義。煙稻復(fù)種連作的T1模式由于種植兩季烤煙，其純收入最高為61 167.0元/hm2，其次是T2模式，T4模式最低。若僅從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益來看，T1種植模式的經(jīng)濟(jì)效益最好，但從種植模式的產(chǎn)投比及煙草農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性來考慮，T2種植模式相對(duì)最優(yōu)。

3　討　論

從皖南地區(qū)不同烤煙種植模式的物質(zhì)投入產(chǎn)出來看，各模式的氮、磷元素投入均大于產(chǎn)出，除T1模式鉀元素投入較多其盈虧基本平衡外，其他3種模式中的鉀元素均存在較嚴(yán)重虧缺，這與除烤煙外的其他作物種植過程中鉀肥投入較少而產(chǎn)出較多有關(guān)。若考慮到在水稻及小麥?zhǔn)斋@后進(jìn)行全量秸稈還田，則會(huì)補(bǔ)充土壤中的鉀素虧缺，使得T1模式中鉀素盈余量增加為311.48 kg/hm2，T2及T3模式中鉀素虧缺量減少為43.81和41.84 kg/hm2，T4模式中鉀素虧缺也將扭虧為盈。因此，在皖南地區(qū)的4種烤煙種植模式中，雖然在不同程度上存在養(yǎng)分投入及其配比的不均衡問題，但根據(jù)不同模式的投入產(chǎn)出盈虧情況，加強(qiáng)不同養(yǎng)分元素的協(xié)調(diào)供應(yīng)，并強(qiáng)化不同作物秸稈的全量還田或處理后還田，可以有效調(diào)控田間養(yǎng)分物質(zhì)的循環(huán)及平衡。

能量的投入產(chǎn)出分析有利于合理調(diào)整種植模式，提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量產(chǎn)投比，使能量的高效利用更有利于系統(tǒng)的生態(tài)效益［19］。在不同烤煙種植模式的能量投入中，農(nóng)機(jī)和燃油的動(dòng)力能占總投能比例較大，其中T1模式占21.83%，其他3種模式占39.50%～48.85%。在人力能占總投能比例中，T1模式是38.55%，其他3個(gè)模式在11.28%～17.66%。本研究中不同種植模式的能量產(chǎn)投比介于1.68～2.60，這與李秀萍等［19］在新疆伊犁縣達(dá)西村研究的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量產(chǎn)投比相近，而稍低于關(guān)淑林等［4］研究的武威市小麥和玉米種植系統(tǒng)的能量產(chǎn)投比。可見，皖南地區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平整體已有很大提升，但其能量效率還有待提高。特別是T1模式的勞動(dòng)生產(chǎn)率較低，這與兩季烤煙種植的許多環(huán)節(jié)（如移栽、揭膜培土、施藥、打頂、采收及烘烤等）還多靠人工操作完成有關(guān)。在目前的技術(shù)條件下，許多人工投入還無法實(shí)現(xiàn)替代，造成了T1模式的能量投入效率不高。

從經(jīng)濟(jì)純收入角度考慮，T1種植模式的經(jīng)濟(jì)純收入最高，2年種植周期內(nèi)每公頃的純收入達(dá)到61 167.0元，但這種模式具有不可持續(xù)性，隨著烤煙連作復(fù)種年限增加，煙草連作障礙問題出現(xiàn)，將嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)責(zé)熮r(nóng)增收和煙葉品質(zhì)提升［20］。因此，科學(xué)合理的輪作模式對(duì)當(dāng)?shù)責(zé)熑~可持續(xù)發(fā)展十分重要。根據(jù)皖南不同烤煙種植模式的物質(zhì)流和能量流特征，結(jié)合不同種植模式的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)投比，可以得出烤煙—水稻→小麥—水稻→烤煙的2年輪作模式是皖南地區(qū)4種典型烤煙種植模式中綜合效益最優(yōu)的模式。

4　結(jié)　論

本研究表明，皖南地區(qū)不同烤煙種植模式的物質(zhì)流、能量流和價(jià)值流特征存在明顯不同。在物質(zhì)投入方面，各種植模式均需調(diào)控氮、磷肥的施用量并提高其利用率，各烤煙輪作模式中應(yīng)加強(qiáng)鉀肥施用及其秸稈還田管理。煙稻復(fù)種連作模式的能量產(chǎn)投比最低，這與烤煙種植過程中的能量投入大、操作環(huán)節(jié)多有關(guān)，下一步還需提升烤煙種植過程中有機(jī)及無機(jī)能的均衡投入和農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。從不同烤煙種植模式物質(zhì)、能量的高效利用及價(jià)值的投入產(chǎn)出比等角度綜合考慮；烤煙—水稻→小麥—水稻→烤煙的2年輪作種植模式為皖南地區(qū)較優(yōu)的烤煙種植模式，可進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

1928年10月28日，印尼第二屆全國青年大會(huì)的“青年誓言”第3條開始提及印尼語的地位：“我們印尼兒女，尊重統(tǒng)一的語言，印尼語”。這條誓言把印尼語視作團(tuán)結(jié)各民族的語言，明確了印尼語國民語言的地位。1945年8月17日印尼獨(dú)立后，1945年憲法第15章第36條的規(guī)定將印尼語從國民語言提升至官方語言的地位。1950年臨時(shí)憲法再次規(guī)定印尼語是印尼共和國的官方語言。綜上所述，印尼語具有這樣的法律地位：既是國語(National Language)又是行政語言(Official Language)。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)：S572

文章編號(hào)：1007-5119（2015）03-0095-06

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2015.03.019

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金“不同種植模式煙草根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及其生物功能”（41201291）；安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目“皖南煙區(qū)煙草種植模式研究與推廣”（2013130）

作者簡(jiǎn)介：張繼光，男，博士，副研究員，主要從事煙田土壤改良及質(zhì)量安全相關(guān)研究。E-mail：jiguang8002@163.com

*通信作者，E-mail：273157889@qq.com

收稿日期：2014-12-15修回日期：2015-03-15

Materials， Energy and Value Flows Analysis of Different Tobacco Planting Patterns in Soutern Anhui Area

ZHANG Jiguang1， SHEN Guoming1， ZHANG Zhongfeng1， YAO Zhongda2， JI Xuejun3， LI Weiji1，GUO Dongfeng2， ZHU Qifa3， XUE Lin3， ZHANG Fujian2*
（1. Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Key Laboratory of Tobacco Biology and Processing，Ministry of Agriculture， Qingdao 266101， China； 2. China Tobacco Anhui Industrial Co.， Ltd.， Hefei 230088， China； 3. Anhui Wannan Tobacco Leaf Co.， Ltd.， Xuancheng， Anhui 242000， China）

Abstract:The reasonable choice of tobacco planting pattern is very important to improve the efficiency of tobacco field ecosystem and to promote the sustainable development of tobacco modern agriculture. In this study， the materials， energy and value flow characters of four tobacco planting patterns in Southern Anhui area were investigated， and the NPK input and output status， energy structure and value conversion efficiency were analyzed and discussed based on field investigation. The results showed that in all the planting patterns there was a need for decreasing the amounts of N， P fertilizers and increasing the fertilizer application efficiency. Meanwhile，the K fertilizer application and straw returning should be emphasized in the three tobacco rotation patterns. The ratio of organic energy to inorganic energy was the highest （0.71） in tobacco planting among all the studied crops planting， and the labor energy was the highest among the energy components. The fertilizer energy and agricultural machinery energy was the second. The tobacco-rice multiple cropping had the lowest of energy ratio of output to input， and the planting pattern of tobacco-rice→wheat-rice→tobacco had the highest value in the four tobacco planting patterns. Moreover， the tobacco-rice multiple cropping pattern had the highest net income per hectare， but the planting pattern of tobacco-rice→wheat-rice→tobacco in two years was the best of four planting patterns from the perspective of ratio of nutrients input to output， energy efficient utilization and the ratio of value input to output. The later should be promoted in a larger area in the Southern part of Anhui Province.

Keywords:southern Anhui， tobacco planting pattern； material flow； energy flow； value flow