烤烟GAP技术现状与展望

    目前，我国烟叶生产与津巴布韦、巴西、美国、加拿大等发达国家相比还有一定的差距。分析原因，笔者认为：
   （1）我国分散种植烟叶的组织形式严重制约了优质烟生产前进的步伐；
   （2）发达国家的烟叶GAP技术极大推进了其优质烟叶的生产；
   （3）科学技术在烤烟生产中的应用含量还不高。为了加快我国烟叶生产与国际接轨的步伐，在全国主要烟区推广烟叶生产烤烟GAP是十分必要的。经云南陆良县烟草公司近一年的实践证明，效果是明显的。
 

    烤烟GAP即优质农业生产管理在烤烟生产上的应用，是当今世界烤烟生产备受推崇的管理模式。结合烤烟生产的特点，烤烟GAP涉及到生产基地的规划、种子的选育与推广、工厂化育苗的管理、烟叶生产技术推广体系的建立、烟农户籍化管理、烤烟信息网络系统的建立、烤烟全自动化收购系统的建立、烤烟标准的制定、烤烟质量追踪系统的完善、烤烟分级模式的完善、以及烤烟生产相关设备的自动化管理系统的建立等方面。烤烟GAP在中国的发展还只是刚刚起步，许多地方还很不完善，但目前为止GAP技术在中草药、蔬菜、花卉等多种作物中应用比较广泛，这为烤烟GAP技术的推广和应用打下了坚实的基础。

     一、对烟叶生产实行GAP的理解以及相关技术在其中的应用

    烟草GAP可以理解为完善的或称之为优质烟叶的生产与管理方式。它要求我们在烟草生产与环境保护之间寻找一种平衡，在生产优质烟叶的同时，致力于土壤、水分、空气、动植物环境保护方面的可持续发展。这种方式将为我国烟草未来的发展提供强大动力，是我国烟草挑战国际市场的契机。实行烤烟GAP，一要积极培训广大烟农，提高烟农素质，保护烟农利益，为从事烟草生产的所有人员提供安全的工作环境；二要在整个烟叶生产过程中充分应用科学技术，实行目标责任制；三要建立质量追踪系统，保证烤烟质量。

    （一）严格选择烟草生长的生态环境
    烤烟种植对土壤、气候、水源等的要求是较严格的。因此，在种植烤烟前必须对这些因素作充分的调查。对种植烟草土壤的pH值及其数种矿质元素要作分析，坚持轮作，保持土壤肥力。要尝试对大面积区域开展适合烤烟种植的实验和发展烟叶农场这种新的生产组织形式。首先是国家的农村政策，允许农民承包的土地在平等协商、自愿的基础上转让、入股、互换、抵押等，使土地向大户转移，向规模种植发展。其次，改革开放以来，农村有大量的闲散劳动力，为创办农场创造了条件。烟叶农场的经营模式有：（1）技术人员+农户式；（2）烟站、乡、村联合式；（3）烟站职工入股式。投资烤烟农场风险小、效益稳定、回报率高，有利于科学技术的推广与普及，有利于烟叶种植布局的调整，有利于生产机械化的实现，有利于发挥科学示范带头作用。

    (二)全过程监控烟叶生产使用物质
    必须对每年使用的各种农用物质进行严格管理，并做到有据可查。具体做到：（1）使用地方优势品种；（2）结合烤烟农场生产组织形式实行工厂化育苗，并保证育苗所用水源、基质及育苗专用肥的质量；（3）对使用农药安全性、基因安全性作检测，控制施药次数；（4）结合滴灌技术施用各种所需肥料，并对烤烟专用基肥及追肥的品种和质量进行监控；（5）合理处理烟叶残体；（6）应用MES（生产执行系统）对使用仪器和设备作全方位控制；（7）收购的烟叶每个部位都必须留取样品，并进行检测分析。其主要目的是减少污染，降低成本，提高仪器使用率。
    (三)对烟农实行编码管理
    利用IC卡对烟农实行户籍化管理。IC卡作为一种电子凭证，一户一卡，将烟农的档案（包括姓名、年龄、文化程度、家庭成员及劳动力组成状况，可耕土地面积、烤房结构与种烟面积是否匹配以及三年来烟叶交售等级和质量、合同信息等）写入IC卡，烟农必须持卡接受烟草公司技术指导和服务，领取物资，交售烟叶并进行结算。为方便交售，可将20~30名烟农IC卡编为一个系统，只是每位烟农的序号不同而已，生产上一个系统就是一个组。这个组生产的烟叶在规定时间到收购地点进行集中交售，入库后将该组的同一个等级的烟叶打包，不够一包的  另行包装，标明等级、数量、日期，贴上统一条形码及烟农IC卡编号，以便于建立质量追踪系统。

    (四)建立烟叶生产技术推广系统
    为提高烟叶生产技术含量和烟叶品质，建立合理的技术体系，采取如下措施：
   （1）实行技术人员分户包干制；
   （2）每名技术员分管一个系统，并从种烟土地选择、签订合同、起垄移栽、田间管理、成熟采收、质量预检、分级交售全过程对管辖的农户实行个性化指导和分类管理，并将所有信息存入IC卡，以便监督考核；
   （3）开设技术培训班，由每名技术员负责收集广大烟农的疑难问题，集中讲解和个别辅导相结合，提高培训效率，增加培训质量；
   （4）10～20名技术员由一名技术主管负责，对所在辖区负主要责任；
   （5）结合烟叶农场新的生产组织形式，有条件的地方可将5～10个组组成一个规模农场，有利于科学实践和技术创新。

    (五)建立质量追踪系统
    按照GAP在烟叶生产和收购过程中所做的一切工作，都是为获得优质的商品烟叶，最终建立起质量追踪系统。其目的在于明确烟叶产品的特定身份，保证其在烟叶贸易中被持续使用和确定烟叶产品质量问题的来源，一旦问题出现可追踪来源，采取有效措施进行补救。具体要求如下：
   （1）从烟农到烟站：每户烟农有惟一的IC卡编码；由技术员统一代领交售；每组烟农交的同等级烟叶分别打包，烟包编码，通过编码可查出相应的烟农群体；
   （2）原烟库存：从烟站到原烟仓库，所有烟包都要详细记录；
   （3）混料加工：收集装筐烟包的标识，并在料筐的称重单上记录所有烟包信息，以及料筐投料时间和出料时间；
   （4）成品烟存储：仓库要详细记录成品烟堆放区域和相关信息；
   （5）发货：详细记录货的来源与流向。

    (六)制定优质烤烟生产标准
    制定项目主要有：烤烟生产基地的规划;制定种子标准；制定漂浮育苗、相关农用物资如化肥、基质、水源等标准；制定烤房标准；制定分级标准；制定农药残留标准。
    二、国内烤烟GAP管理技术应用现状
    以云南陆良县烟草公司在167公顷优质烟叶出口基地和400公顷辐射优质烟叶产区，采取多种有效措施推行GAP管理为例，现简要总结如下：
   （1)成立领导小组和技术执行组；
   （2）制定生产技术方案，全面监控烟用物资；
   （3）建立技术推广体系；
   （4）对烟农实行个性化服务和分类管理；
   （5）全面推行集约式烟叶收购办法；
   （6）建立烟叶质量追踪系统；
    当然，因各烟区条件不同，也可因地制宜推行烤烟GAP。

    三、几种高新技术与烤烟GAP结合模式初探

   （一）农业信息技术与烤烟GAP的结合
    1.人工智能技术在烟叶检测与分级中的应用
    计算机视觉是集自动化、光学、视觉学、心理学等众多学科的一门交叉学科，用来模拟生物视觉的某些功能，其研究范围包含了图像处理的绝大部分内容，并着重于对事物的理解。国外利用计算机视觉等技术对烟叶的质检与分级的研究始于1984年。1988年，美国的THOMAS发表了一篇题为《图像分析技术在表征烟草和相关产品质量方面的应用》的论文，提出将图像处理应用于烟草及其相关产品。这表明研究人员已开始将视觉的理论和技术应用于烟叶的品质检测与分级。1993年，津巴布韦大学的MACCORMAC设计了一个可用于实时分级的图像处理单元原形。
    人工神经网络技术是人工智能技术的重要内容之一，人工神经网络是模仿生理神经网络的结构和功能的一种信息处理系统，它由排列成层次的许多单元组成，可以用过去的经验进行学习，特别适用于难以用常规数学方法表达过程的信息处理，这一技术在分级中得到广泛的应用。由于涉及烟叶分级的指标，如形状、颜色等都是非结构化的，因此，适于采用神经网络技术建立分级模型。
    2.在烟叶质量追踪中的应用
    对烟农编号、烟包编号、烤烟等级、收购日期、投料时间、出料时间、成品烟加工日期、成品烟堆放区、出烟区、购烟地点、集装箱号码、肥料、农用物资等相关信息作详细记录，以便质量监督管理。
   （二）IC卡在烤烟GAP中的应用
    IC卡系统主要有4个功能，分别是：发卡、送货销售、自提销售和专卖检查。台式读写器用于此卡的发卡和自提方式的销售，手持采集器用于送货销售和专卖检查。
    1.发卡
    县级公司下属销售网点，每个销售网点都有自己的经销商。县级公司统一为经销商发放IC卡，IC卡系统通过对台式读写器的控制把零售户的信息写入此卡中，完成发卡。
    2.送货销售
    销售网点对经销户的销售步骤为：初始化、销售、数据采集。(1)初始化：此系统把基本信息库写入手持采集器中，如：卷烟信息库、客户信息；(2)送货销售：送货人使用手持采集器给经销户送货，将销售流水写入IC卡；(3)数据采集：经过一天的销售之后，要把手持采集器中的销售流水导入销售系统中，把采集器中存储的销售流水直接转化为网点销售流水。
    3.自提方式
    自提方式是由经销户用此卡到网点提货的一种方式。把经销户的卡插入台式读写器中，即可取得卡中客户信息。
    4.专卖检查
    (1)初始化：通过销售系统将卷烟信息、经销户信息和专卖检查员信息录入专卖检查器相应的内置数据库中。
    (2)专卖稽查人员使用专用的专卖检查器对各个零售户进行专卖检查，可将专卖检查情况登记到专卖检查器中。此卡读写器读取IC卡上的销售情况，进行专卖检查。
    (3)通过专卖检查器可以查询以下信息：基本情况包括经销户姓名、编号、专卖限量、专卖证号、税号、经营地址等。业务信息包括：逐条显示销售流水、每月省内外累计销售数量、卷烟销售总量、省内、省外烟所占百分比。专卖检查包括详细信息和简要信息，其中详细信息包括时间、专卖证编号、是否违规；简要信息包括检查次数、检查户数等。

    （三）生产执行系统（MES）与烤烟GAP的结合应用

    1.MES系统使用全面实时精确的数据，优化从订单到产品完成的整个生产活动，对工厂全部生产活动进行指导、反应和报告；MES通过对变化情况的快速反应，减少无用行为，提高企业运行和管理的有效性。MES的特点及功能主要有：（1）MES处于计划层和控制层之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行；（2）MES执行由ERP制定的计划，根据实时生产信息进行生产调度，并将有关信息实时地提供给ERP系统；（3）MES能将生产目标及生产规范自动化转为过程设定值；（4）MES将从DCS采集来的生产数据与质量指标进行对比和分析，可以提供闭环的质量控制。
    2.根据烟草行业的特点,MES主要包括数据采集、实时监控与报警、生产计划调度、设备维护管理、过程质量监控、基础数据和文档管理、车间管理、物料追踪及统计分析九大模块。烤烟MES的应用对促进质量标准的优化,对生产管理由被动型向预防为主的在线控制主动型转化起到了关键作用。

     四、小结

    烤烟GAP管理在我国还处于初步发展阶段，需要在实践中不断完善。要大胆采用一些利于烤烟GAP管理的相关技术，如本文提及的烤烟农场生产模式，IC卡在烤烟GAP管理中的户籍化管理的应用，农业信息技术在烤烟GAP管理中的具体应用，生产执行系统（MES）在烤烟GAP仪器管理及烟叶质量追踪系统中的应用等。烤烟GAP管理在我国主要烟区的推广是我国烤烟生产的必由之路，是提高我国烟叶质量的基础，是增强我国烟草国际竞争力的有力保障，因此，我们应积极推行烤烟GAP管理模式，加快我国烟草前进的步伐。