自然资源日益枯竭、温室气体效应显著、人类生存环境恶化等因素严重限制了人类社会经济的可持续发展，农业作为自然资源消耗和气体排放大户，已经严重影响了社会经济的发展。目前，所倡导的低碳农业发展模式是解决农业发展问题的根本途径。一般认为低碳农业是低耗能、低污染、低排放的“三低”经济，是在农业生产、经营中排放最少的温室气体，同时获得最大社会收益的经济。烟草作为我们国家重要的经济作物，在其生产、经营过程中同样存在能耗高、环境污染、气体排放量大的特点。

　　烟叶生产中各种化学肥料大量施用加大了CO₂排放，化学肥料本身就是高能耗产物，合成化学肥料需要消耗大量的煤、电等高能量物质；长期大量不合理施用化学肥料加速了土壤板结，降低了土壤阳离子交换量，恶化了土壤理化性状，氮肥、磷肥的大量施用对土壤和水体也造成了污染；在烟株生长过程中，高残留农药和植保剂的施用不但降低烟叶的可用性，还会破坏田间生态平衡。

　　烟叶烘烤过程所采用煤作为燃料，由于目前烘烤设备的缺陷，很多煤不能完全燃烧，燃烧热能不能充分利用，造成了能源浪费和烟区环境污染。同时，社会经济的发展造成很多烟区土壤重金属含量升高，降低了烟叶安全性。因此，降低能量投入，提高能量利用率，减少污染，实现烟叶生产节工降本提质是低碳现代烟草农业发展的方向。结合以上方面，就发展低碳烟草农业的几个主要途径作如下阐述：

　　一、贯彻平衡施肥理念

　　平衡施肥是依据烟草需肥规律、土壤供肥特性与肥料效应，协调土壤供费能力、烟草需肥量和肥料养分含量之间的关系，确定合理的施肥种类、数量和方法，并采用相应科学施用方法的施肥技术，实施平衡施肥能提高肥料利用率，降低肥料土壤残留。

　　（一）优化施肥体系。一是有机肥料与无机肥料的配合。有机肥养分丰富，不仅能提供N、P、K等大量养分，也能补偿微量养分的不足，同时，对改善土壤水、肥、气、热，调节微生物活动均有积极作用，有机和无机肥料配合使用可以缓急相济、相互补充，降低化学肥料投入，提高化肥利用率，降低生产成本，促进微生物活动，保持和提高土壤肥力水平，提质增收。有机肥施用中可以考虑秸秆还田，种植绿肥，农家肥堆沤等形式。二是无机肥料中氮、磷、钾肥和中微量元素的相互配合，将肥料三要素配比适当施用，防止偏施某一种肥料，出现施肥效果差，甚至产生副作用的现象。

　　（二）完善施肥配方。在根据土壤条件和烟株营养特点选好肥料种类的基础上，平衡施肥还要考虑肥料在烟草各个生育期内的适宜用量和分配比例，充分提高肥料利用率。　

　　1、烟草在肥料分配上应以基肥为主，早施追肥，有条件的情况下可以分次施肥。在追肥中，首先要考虑烟株营养最大效率期（旺长期），保证旺长期肥料适时有效利用，追肥必须在烟株旺长以前完成。

　　2、粘质土壤宜采用重基肥、早追肥（前促后控）的施肥方式，以避免烟叶后期贪青。沙质土壤采取追肥为主的“少吃多餐”施肥方式，防止后期脱肥。壤质土壤采用基追并重的方式，以防后期脱肥，保持肥效的均衡释放。

　　3、烟株整个生育期氮肥的吸收高峰为旺长期，因此，在施肥上应强调基肥和旺长前追肥　，70%基肥，30%旺长肥。磷肥作基肥，一次集中施用。钾肥应尽量早施，重施基肥，看苗提早追肥。

　　4、注重以水调肥，促进肥料的适时充分利用。烟田水分状况直接关系到肥料利用率的高低，尤其是旺长期的供水。烟株旺长期是肥料利用的高峰，如果该时期水分供应不足，直接导致烟株对肥料的利用率降低，并且使肥料利用滞后，如果后期降雨量大，出现烟株吸肥的第二个高峰，烟叶出现贪青晚熟，烟叶质量降低。综合考虑，旺长期必须有充分的水分供应，一般田间持水量保持在80%，达到表土湿润，手握成团；成熟期适量供水，提高烟叶的耐熟性。

　　二、提高微生物肥料施用水平　

　　微生物肥料是以微生物的生命活动使作物得到特定肥料效应的一种制品，微生物肥料具有无毒、无害、无污染、营养全面、肥效持久等化学肥料所不及的优点，对烟草的生长发育具有良好的作用。

　　（一）烟田中使用微生物肥料，利用固氮、解磷、解钾菌的生命活动，增加土壤有效养分，提高烟株营养，充分利用土壤资源，提高烟叶品质。现在已经在烟叶生产上应用的生物钾肥，能将土壤中大量的无效矿物态钾元素转化成能供作物吸收利用的速效态钾元素，同时还能分解土壤中矿物质难以被作物吸收利用的无效磷成有效磷，并且在新陈代谢活动中产生赤霉素、生长素、细胞分裂素等活性物质。

　　（二）微生物肥料不仅可以对土壤母质解磷、解钾，向烟草提供更多的磷素、钾素营养，提高烟叶品质，增强烟草的抗病力，肥料中的有益微生物还可分泌多种代谢产物，对大量随残余烟草茎枝在土壤内越冬的病原菌产生拮抗作用，抑制土传病害的发生危害。

　　（三）微生物肥料施用减少化肥对烟田土壤结构的不良影响。化肥的大量使用容易破坏土壤结构、造成土壤板结，降低烟草肥料利用率和肥效，对烟叶质量和安全性产生不良影响。微生物肥料中有益微生物能产生糖类物质，占土壤有机质的0.1%，与植物粘液、矿物胚体和有机胶体结合在一起，可以改善土壤团粒结构，增强土壤的物理性能和减少土壤颗粒的损失，在一定的条件下，还能参与腐殖质形成。

　　三、积极实施生物防治

　　生物防治就是利用有益生物或其代谢产物来防治生物病虫害的方法。利用物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物，它的最大优点是不污染环境。生物防治的方法有很多，目前在烟草上应用的生物防治方法主要有：

　　（一）保护和利用天敌是烟草害虫生物防治中的常用手段。美国利用赤眼蜂、棉铃虫镯姬蜂和棉夜蛾绒茧蜂大面积防治烟青虫，防效达80%。墨西哥利用草蛉、赤眼蜂防治烟蚜、烟青虫取得了很大的成效。印度研究发现棉铃虫齿唇姬蜂、钝唇姬蜂及小菜蛾弯尾姬蜂对烟青虫种群数量具有较强的抑制作用。韩国进行的烟田释放棉铃虫齿唇姬蜂雌蜂试验，发现对烟青虫幼虫的寄生率较高，防治效果明显。　

　　（二）昆虫信息素与不育性的利用是生物防治的新手段。利用害虫的性引诱信息素进行诱捕、迷向或交配干扰防治，利用蚜虫的报警信息素来驱避蚜虫，利用不育雄虫进行交配使害虫后代不育等多种方法进行生物防治效果很好。肯塔基大学的学者们设计了一种锥形诱惑器，以性诱剂或激素作诱饵，用来吸引烟青虫的雄性成虫，诱惑器的出口装有病毒粉，烟青虫成虫通过出口时将粘染上病毒，并将病毒传给雌蛾和卵，因此，孵化的幼虫因感染病毒而死亡。

　　（三）烟草抗虫抗病性的诱导和利用。采用弱致病力菌株对烟草进行保护、利用外源物质诱导烟草的抗病性或抗虫性增强、利用烟草的抗病抗虫品种减轻病虫的危害等方法在烟草生物防治中应用也很多。如通过接种弱病毒株系保护烟草不受病毒的侵染、栽培K326等品种减轻烟草黑胫病危害等。　

　　（四）应用拮抗微生物、害虫的致病微生物是烟草病虫害生物防治的重要手段。利用各种有益微生物作为活的屏障用于排斥病害危害或阻止其侵染，抑制病原菌的生长繁殖，利用害虫的致病微生物造成害虫形成疾病流行等方法在烟草生物防治的效果上也很好。如利用烟草根际的有益根际细菌防止黑胫病菌的侵入、利用蚜虫疫霉等造成烟蚜形成疾病流行抑制烟蚜的发生，有报道称用甘蔗花叶病毒生物防治烟草蚀纹病毒病效果很好。　

　　（五）生物农药是目前烟草病虫害生物防治中运用最广泛的手段。生物农药具有快捷、简便和易推广应用等优点，包括应用活体微生物制剂和生物的代谢产物两大类。目前用于烟草病虫害防治的生物农药以代谢产物类居多，如防治赤星病的多抗霉素、防治野火病的农用链霉素等。

　　四、降低土壤重金属污染和烟叶重金属含量，改善烟叶品质　

　　近年来，人类活动引起的重金属向土壤环境的释放呈加剧的趋势，烟田重金属污染也成为困扰我国优质烟叶生产的重要因素之一。2010年10月18 日，国际烟草控制政策评估项目（ITC）组织公布的科研报告显示，13个中国国产卷烟品牌检测出含有重金属，其含量与加拿大产香烟相比，最高超出三倍以上。虽然该研究结果有失客观性，但是对于我国烟草业的发展还是有一定的参考意义。

　　烟草在抽吸过程中，其含有的重金属可通过主流烟气进入人体，研究表明，卷烟中约70%的镉进入烟雾，对人体造成潜在的危害。一般来说，烟叶中的重金属污染大多来源于土壤，改良植烟土壤重金属污染是降低烟叶重金属含量的根本，同时一些农艺调控措施也是降低烟叶中重金属含量的有效方法。

　　（一）重金属污染的土壤改良途径

　　土壤是烟叶中重金属的源头，目前，主要有两个途径来治理土壤中的重金属污染：一是改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性。二是从土壤中去除重金属。围绕这两种途径产生了不同的治理措施和方法。

　　1、工程治理措施

　　人们最初采用改土法、电化法、冲洗络合法等工程措施降低土壤中的重金属含量活性，但是工程措施代价高昂，同时在对土壤处理过程中容易使土壤“二次污染”，土壤原有理化性状及微生物种群被改变，土壤肥力降低。目前，工程措施在重金属污染重、污染面积小的地区采用效果比较明显，不适宜大面积农田土壤改良。

　　2、生物修复

　　生物修复是指利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度或使其完全无害化，使已污染的土壤环境能够部分地或完全地恢复到原初状态的过程。生物修复又分为微生物修复和植物修复。

　　（1）土壤重金属污染的微生物修复

　　重金属污染的微生物修复指的是重金属被活的或死的微生物体吸附之后，微生物的代谢活动可对重金属离子进行氧化、还原甲基化和脱甲基化作用，改变重金属离子的氧化还原状态，降低土壤环境中重金属离子的活度。一些微生物如蓝细菌、硫酸还原菌以及某些藻类能够产生具有大量阳离子基团的胞外聚合物如多糖、糖蛋白等，并与重金属形成络合物。由于它具有不破坏生态环境、污染小的特点，在农田重金属污染改良方面有广阔的前景。

　　（2）土壤重金属污染的植物修复

　　植物修复技术指的是采用植物对重金属的忍耐和超量积累能力并结合共生的微生物体系来实现对重金属污染环境的修复。这种技术的关键是选育对重金属具有忍耐和超量积累能力的植物品种。自然的重金属超富集体往往具有生物量较低、生长缓慢、生长周期长且只能超积累某种重金属等缺点。目前，利用基因技术，培育出了生物量高、生长快且可同时超富集多种重金属的高效超富集植物。有报道称，将重金属抗性基因金属硫蛋白基因导入欧洲油菜和烟草，所得的转基因植株能耐受CdCl2浓度高达0.1mM。研究结果表明，某些植物引入金属硫蛋白后，能明显提高对Cd、Cu等的耐性或增加对它们的吸收。植物修复技术的处理费用低，而且属于原位修复技术，能在不破坏土壤生态环境，保持土壤结构和微生物活性的情况下，通过植物的根系直接将大量的重金属元素吸收，通过收获植物地上部分来修复被污染的土壤。

　　（二）降低烟叶重金属含量的农艺调控措施

　　烟叶中重金属含量的高低和土壤重金属含量有密切关系外，还和烟叶生产过程中的农艺措施关系密切，通过调节土壤pH、有机质、水分等因素，改变土壤重金属活性，降低其生物有效性，减少从土壤向烟草的转移。

　　1、培育改良抗性和耐性品种

　　目前，国际上一些知名烟草公司和研究机构正采用生物技术和基因工程技术对烟草品种进行改良，以提高烟草对Cd的抗性，减少烟草对土壤Cd的吸收。　

　　2、提高土壤pH

　　土壤性质可影响烟叶中重金属的积累。土壤pH值与烟叶Ni、Cd、Pb、Cu、Zn、Mn含量显著负相关。研究表明，土壤酸碱度是烟叶Cd和 Ni的最主要影响因子，土壤pH值与烟叶Cd和Ni含量高度负相关，提高土壤pH可以降低烟叶中Cd和Ni的积累。我们可以通过改良植烟土壤的pH值来调控烟叶中的重金属含量。例如，升高植烟土壤的pH，可增加土壤表面负电荷对Cd2+吸附，生成CdCO3沉淀，使其活性降低。在Cd污染的土壤上施用碱性物质如石灰，一般每公顷土壤施用750kg石灰，使土壤中重金属有效态含量降低15%左右。

　　3、水旱轮作

　　土壤中重金属的活性也受土壤氧化还原状况的影响，因而与土壤的水分状况有着密切的关系。水稻方面的试验证明了在水田灌溉时，由于水层覆盖形成了还原性的环境，土壤中的SO42-还原为S2+，与镉生成溶解度很小的CdS，与之形成共沉淀，降低镉的活度，难于被作物吸收。可见，通过调节土壤水分可以控制重金属在土壤—植物系统中的迁移，通过烟稻水旱轮作可降低土壤的氧化还原电位，能够降低重金属的活性，减小对烟草的危害。研究发现，烤烟叶片Pb和 Cr的含量与降雨量呈正相关，可能与此也有关。　

　　4、合理增施有机肥

　　有机肥是影响土壤中重金属化学行为的一类重要有机物质。它可以影响重金属在土壤中的形态及植物对其的吸收。研究表明，向Cd污染土壤中加入有机肥，可促进土壤中的重金属离子与其形成重金属有机络合物，增加土壤对重金属的吸附能力，提高土壤对重金属的缓冲性，从而减少植物对其吸收。因而，在Cd污染土壤中施加有机肥是一种十分有效的治理方法。

　　5、离子拮抗

　　当土壤中某种重金属含量较高，对土壤的污染较为严重时，可利用另一种对作物危害较轻，且浓度低时对作物生长有利的微量元素拮抗它。Zn具有拮抗 Cd被植物吸收的特性。水稻试验证明，土壤中适宜的Cd/Zn比，可以抑制植物对Cd的吸收，这对降低烟叶中的重金属含量也具有借鉴意义。

　　五、探索烘烤节能途径和新能源　

　　随着密集烤房的大范围推进，烟叶烘烤过程由过去的粗放烘烤转向集约化烘烤，很大程度上节约了用煤。但是由于密集烤房的集中建设使原来的烤房分散污染转变为集中污染，对一个地区来说加剧了烟叶烘烤对环境的破坏程度。鼓励烤房设备生产厂家加强科研投入，生产出对燃料利用率高的烤房设备，减低烟叶烘烤对环境的污染。

　　（一）改进烘烤设备。现在采用的烘烤设备在能源节约利用上还有很大的改进空间，煤炭燃烧不充分，排湿口和排烟口尾气温度高，各个设备供应商和产区公司都在对设备能源利用进行改进探索。山东潍坊市烟草公司所采用的余热共享烤房，装烟室采用连体结构，3-6座为一组，在每组烤烟室中部位置，用余热共享通道相串连，在余热共享通道上每个装烟室的中间位置设一个进（出）风口，进（出）风口开启的大小由烘烤自控器控制或手动控制。利用干筋期烤房排出的剩余热量，为新装鲜烟的烤房加热，满足烘烤前期烟叶变黄温湿度需求，热能利用率提高20%左右，公斤干烟烘烤成本降低0.57元；利用定色期烤烟室排出的湿热水汽为干燥后的烟叶回潮，或者为水分小的烟叶变黄期提供一定的烘烤工艺湿度条件，减少和避免干旱烟叶及秋后上部烟叶挂灰现象，公斤干烟回潮成本降低0.1 元，每亩可降低回潮成本14元；同时，采用连体结构，简化了烤房建筑，实现了节约用地，建设成本降低。对烟叶烘烤火炉进行改造，增加火炉回风道，增强火炉回风量，使燃料充分燃烧。

　　（二）积极探索，寻找替代能源，转换能源利用理念。目前各产区烤烟所用的煤质量优劣不同，含硫量都较大，燃烧产生的气体对空气污染严重，寻找其它清洁、污染少的能源作为烟叶烘烤的替代能源。安徽亳州采用特殊压块成型技术，将烟叶、棉花、小麦等农作物秸秆压成可焚烧的秸秆块，用于烟叶烘烤。每公斤烤烟能降低成本0.24元以上，能使烟农每亩增收76元，同时减少了农村中作物秸秆闲置霉烂或者被焚烧处理给环境带来的污染。广西百色市烟草公司科研所试验表明，烟草废料中加入一定比例的粉煤和黄泥进行压块成型，大大延长压块的燃烧时间，综合考虑认为压块中粉煤的添加比例30%左右，黄泥的比例不超过 30%，两者之和不超过60%，为较优配方。在贵州和山东部分产区对秸秆液化作为烟叶烘烤的供应能源，也取得了一定的试验效果。核能、太阳能、生物能、地热能、潮汐能、风能、水能等都是没有污染的洁净能源，根据实际情况对其综合利用，走低碳低污染能源利用之路。在有条件的地方利用太阳能进行烟叶烘烤试验，只是在当前技术水平下，太阳能利用设备成本较高，试验探索尽可能低的建设成本，太阳能利用应该是能源利用的很好模式。山东烟区试验进行的烟叶烘烤风能利用，也是低碳无污染的能源利用模式，也值得自然条件适合的烟区进行借鉴。

　　低碳现代烟草农业是烟草行业原料供应发展的根本之路，是行业持续健康发展的基础，也是社会经济发展的必然要求，规划好、发展好低碳现代烟草农业也是烟区自然环境改善的保证和广大烟农增收的前提。除了以上分析的几个方面外，因地制宜的使用烟草农用机械并改进机械性能提高能量利用率，摒弃“石油农业”观念，采取科学的耕作制度，优化烟田排灌设施，采用科学的灌溉方法，提高灌溉水分利用效率，建成烟区大的生态环境，提升烟区生态环境的多样性等，也是发展低碳烟草农业的途径。另外，按照姜局长提出的“一基四化”要求，创新烟叶生产组织形式和管理模式，提高劳动生产率也是低碳烟草农业的范畴。

　　烟叶生产是一个技术含量高、复杂的农事操作过程，低碳现代烟草农业内容很多，以上分析只是管中窥豹。在烟叶生产中我们对可控影响低碳因素进行分析，并找到科学的低碳现代烟草农业生产方式方法，从而实现烟叶生产的低碳化，最终保证烟叶生产的可持续发展。