7第七讲烟田灌溉与排水

1、烟田灌溉与排水第七章2022/7/101一、水分与烟草生产的关系 （一）水分在烟草生命活动中的作用 1、烟草有机体的组成局部。 2、烟株体内生理生化代谢过程的媒介,参与烟株体内的一切代谢过程。 3、烟草多种代谢的原料,如光合等。 4、使烟株保持其固有的姿态。 5、调节烟株的体温和生长环境。 2022/7/102、干旱胁迫对烟草生长发育的影响 对根系的影响：伸根期轻度干旱能促进烟草根系发育,土壤湿度过大,或严重干旱则影响根系发育,根系体积、干物质积累量和根系活力都显著下降低；旺长期干旱对根系的影响最大；而成熟期干旱对根系的影响较小。 （二）、烟草灌溉的理论根底2022/7/103对茎、叶生长的影

2、响：干旱胁迫显著影响烟草地上局部的生长,表现在株高降低,茎围变小,叶片变小增厚,干物质积累显著下降,尤其是旺长期干旱对烟草生长的影响更大,因此旺长期是烟草对水分最敏感的时期 。对根/冠比的影响：干旱胁迫干物质向根中分配比例增加,根/冠比增大。2022/7/104、干旱胁迫对烟草生长发育影响的机理干旱胁迫下烟株的水分代谢减弱。叶组织含水量和自由水含水量下降,束缚水含量上升,叶片水势降低,气孔扩散阻力增大,蒸腾强度减弱,根系对水分和矿质养分的吸收能力下降低 。干旱胁迫下烟草叶片细胞膜结构受损。在干旱胁迫下细胞原生质胶体失水变性,原生质结构受破坏,细胞膜选择透性受到影响,导致细胞内溶物外漏 。202

3、2/7/105光合作用速度下降：干旱胁迫导致烟叶组织叶绿素含量下降,中叶绿体光合活性降低,甚至叶绿体被破坏,失去同化CO2 的能力,因此叶片的光合作用速率降低。有机质分解加速：干旱胁迫下烟叶组织内水解酶活性强,蛋白质非多糖趋于分解,抑制了烟株的生长,而且叶片呼吸作用加强,加速同化产物的消耗,影响烟叶干物质的积累 。2022/7/106有机物质运输受阻。 烟株体内各部位间水分和养分再分配。导致底烘,严重降低烟叶的产量和品质 。干旱胁迫对烟株的伤害还可能与烟株体内活性氧化代谢失调有关。干旱使烟叶中SOD、CAT等细胞膜系统保护活性下降,去除活性氧自由基的能力减弱,引起体内活性氧自由基积累,启动并加

4、剧细胞膜脂过氧化作用,使膜透性和MDA含量升高,造成膜伤害,从而对烟株的一系列生理生化过程产生不利影响,进而影响烟株生长发育全过程。 2022/7/107、干旱对烟叶产量和质量的影响 干旱胁迫下烟叶产量降低。 上等烟比例减少。 复原糖含量下降,总氮和烟碱含量升高。 烟叶香气物质种类和含量减少。 旺长期干旱对烟叶产量影响较大,成熟期干旱对烟叶质量影响较为显著,但成熟期轻度干旱对烟叶产量影响很小,而对提高烟叶质量是有利的。 2022/7/108土壤水分对叶片化学成分的影响部位 土壤水分(%) 总糖(%) 烟碱(%) 总氮(%) 上部叶8019.852.142.14中部叶 8020.441.971.

5、962022/7/109干旱胁迫对烟叶香气物质的影响2022/7/1010（二）灌溉对烟草的影响 在不同环境条件下烟株的含水量也会发生变化,如在干旱胁迫下烟草叶片组织含水量显著下降,当叶片失水68即可发生萎蔫现象。因此,要维持烟株体内水分平衡,必须合理灌溉。2022/7/1011、灌溉对烟草生长发育的影响 适宜的灌溉可以改善烟田土壤水分状况,促进烟株生长发育。 Hawks等（1983）指出,烟田灌溉可以促进烟株早期生长,特别是在施肥量过大,烟株存在潜在肥害时,灌水对消除肥害具有十分重要的作用。同时,灌水还可防止下部烟叶“旱烘和成熟期烟叶贪青晚熟,改善烟叶的烘烤特性；还可减轻烟草花叶病、根结线虫

6、病和黑胫病的发生。2022/7/1012、灌溉对烟叶产量品质的影响 许多研究结果说明,在烟草的生长发育过程中,适时适量灌水可以促进烟草生长,提高烟叶的产量和品质。假设灌水时期不当,或灌水量过大,则会降低烟叶的产质,并会加重烟草病害的发生。 2022/7/1013 在气候干旱,土壤水分缺乏成为限制烟叶生产的主要因素时,烟田适时适量灌水能显著提高烟叶的产量和品质。当烟草生育期内雨量充分、而且雨量的分布也较为合理时,自然降雨已完全能够满足烟草生长的需要,烟田灌水不仅起不到增产增质的作用,反而会导致烟叶产质 2022/7/1014（一）烟田耗水形式1、 地表蒸发：土壤水分通过地表而蒸发散失,可以调节烟

7、田相对湿度状况,称为生态需水。一般认为这种耗水属于无效耗水,生产上应采取措施,尽可能减少土壤水分的浪费。但在降雨量多、土壤湿度过大时,应促进地表蒸发。大田前期,烟株小,地面裸露面积大,蒸发耗水量大；随烟株的生长,叶面积增大,地面覆盖度提高,蒸发耗水量减少；当叶面积指数大于1时,地表蒸发耗水量很小。二、烟田耗水规律2022/7/10152、 叶面蒸腾：土壤 水分通过烟株外表而散失,是烟株生长过程所必须的,称为生理需水。地表蒸发和叶面蒸腾性质不同,但密切联系 2022/7/1016（二）、烟田耗水规律、烟草的需水量和烟田耗水量（1）烟草需水量：又称蒸腾系数,是指每生产单位重量干物质由烟株蒸腾所消耗

8、水分的数量。据中国农科院在温室栽培试验结果,烟草每生产1g干物质的蒸腾失水量为167g,而大田生产1g干烟叶蒸腾耗水达500g以上。需水量受烟株内部条件和外部环境因素如土壤、气候的制约。一般烟草的蒸腾系数为13001700。2022/7/1017（） 烟田耗水量：又称蒸散量,是指烟株蒸腾和地表蒸发耗水量之和。耗水量与土壤水分含量、烟株生长状况和气候条件密切相关。 干旱年份和湿润年份差异较大。无论干旱或湿润年份随灌水量增大,烟田耗水量增加。 地膜覆盖对烟田耗水量影响也较大。 饶梓云等报道：盖膜325.7 mm,309.8 mm2022/7/1018灌水量 1995 1996(mm) 池栽 池栽

9、大田 0 330.0a 307.5a 451.5a 90 396.8b 378.8b 512.7b 135 458.8c 443.5c 569.5c 180 524.3d 506.9d 627.3d 270 568.6d 552.8d -不同灌水条件下烟田的耗水量 （mm）2022/7/1019、烟田耗水规律：不同生育期,耗水量不同。 伸根期少、旺长期多、成熟期又少 伸根期1620%,旺长期为4446,成熟期占3537。 伸根期1.3 mm/d,旺长期3.37 mm/d ,成熟期3.03 mm/d（饶梓云等）。 而且随灌水量增加,烟田耗水量、耗水强度增大。 烤烟产量（Y）与耗水量（ET）之间的

10、关系为ETY(0.196+0.00132Y),二者的相关系数为0.9569*,达极显著水平。 2022/7/1020 另据中国农科院烟草所试验,烟草移栽到团棵需水量较少,阶段耗水率只有10%左右；团棵-现蕾需水最多,阶段耗水率近50%；现蕾期至叶片成熟期耗水又少,阶段耗水率在37%左右,这与上述结果是一致的。 2022/7/1021（三）烟草的水分利用效率烟草水分利用效率是指烟株消耗单位重量水分所生产的同化产物的量,它反映了烟草对水分的转化效率。 在单叶水平上往往表示为光合速率与蒸腾速率的比值；在个体与群体水平上通常表示为烟株干物质产量与同期蒸散量之比。以烟株蒸腾量为根底表示的水分利用效率称为

11、蒸腾效率,它反映了烟草本身的特性；以烟田耗水量（即蒸散量）为根底表示的水分利用效率称为蒸散效率,比较接近烟田的实际情况。 2022/7/1022在干旱条件下（池栽试验）烟草的水分利用效率较高,随灌水量增加,水分利用效率下降 ,说明当灌水超过一定限度后进一步增加灌溉量,会导致烟田无效耗水增多。在烤烟生产上应尽可能提高水分利用效率,减少无效耗水,以提高烟叶生产的经济效益。据饶梓云等（1993）报道,地膜覆盖可以提高旱地烟田土壤水分利用效率,在地膜覆盖条件下烟草的水分利用效率可达0.56 kg/mm,而不盖膜烟田水分利用效率只有0.43 kg/mm。 2022/7/1023三、烟田灌溉 （一）灌水对

12、烟叶产质量的影响 烟草生长发育过程中,如果土壤水分缺乏,适时适量灌水可以促进烟株生长,提高烟叶的产量品质。假设灌水时期不当,或灌水量过大,则会降低烟叶产质,并会加重烟草病害的发生流行。 2022/7/1024 在不同环境条件下烟株的含水量也会发生变化,如在干旱胁迫下烟草叶片组织含水量显著下降,当叶片失水68即可发生萎蔫现象。因此,要维持烟株体内水分平衡,必须合理灌溉。2022/7/1025、灌溉对烟草生长发育的影响 适宜的灌溉可以改善烟田土壤水分状况,促进烟株生长发育。 Hawks等（1983）指出,烟田灌溉可以促进烟株早期生长,特别是在施肥量过大,烟株存在潜在肥害时,灌水对消除肥害具有十分重

13、要的作用。同时,灌水还可防止下部烟叶“旱烘和成熟期烟叶贪青晚熟,改善烟叶的烘烤特性；还可减轻烟草花叶病、根结线虫病和黑胫病的发生。2022/7/1026、灌溉对烟叶产量品质的影响 在气候干旱,土壤水分缺乏成为限制烟叶生产的主要因素时,烟田适时适量灌水能显著提高烟叶的产量和品质。当烟草生育期内雨量充分、而且雨量的分布也较为合理时,自然降雨已完全能够满足烟草生长的需要,烟田灌水不仅起不到增产增质的作用,反而会导致烟叶产质 。2022/7/1027 当烟田灌水缺乏时,烟叶产质下降,叶内含氮化合物多而含糖量少,化学成分比值不协调,吃味辛辣,品质不良。如灌水过多,则烤后叶片薄而大,颜色浅,油分少,弹性差

14、,含糖多而氮缺乏,香气缺乏,吃味平淡,而且过量的灌水还会降低烟叶的产量。 2022/7/1028灌水量(mm)产量（kg/亩）还原糖（%）烟碱（%）总氮（%）0138.2c7.473.552.3545161.5b11.202.141.8790175.1ab13.431.851.79135184.oa14.551.761.64270176.9a17.801.201.35灌水对烟叶产量品质的影响2022/7/1029（二）烟田灌水依据 1、根据烟草大田期的生长发育特点和需水规律合理灌水 还苗期（移栽成活）：烟株营养体小,蒸发量少,烟田耗水量不大。但由于移栽时根系受损伤,吸收能力下降,而地上局部的蒸

15、腾作用仍在进行,烟株体内水分易失去平衡导致烟株萎蔫。因此,在还苗期要有充足的水分供给,增加底墒,促进烟苗生根、还苗,提高移栽烟苗的成活率。此期土壤含水量应达最大田间持水量的7080%。 2022/7/1030伸根期（还苗团棵）：在根系迅速生长的同时,茎叶也逐渐生长,蒸腾作用由地表蒸发为主转向以叶面蒸腾为主,耗水量逐渐增大。如果土壤水分缺乏,烟株生长受阻,但假设供水太多,又会影响烟株根系生长,也应保持土壤含水量为最大田间持水量的5060%为宜。 2022/7/1031旺长期（团棵现蕾）：是烟草生长最旺盛和干物质积累最多的时期,烟株茎秆迅速长高增粗,叶片迅速增多扩大,根系进一步向纵深处生长。烟株生

16、理活动旺盛,蒸腾量急剧增加,耗水形式以叶面蒸腾为主。假设此期供水缺乏对烟叶的产量和品质都有不可挽回的影响,因此必须加强灌溉,保持土壤水分达最大田间持水量的80%以上,以满足烟株旺长的需要。 2022/7/1032成熟期（现蕾采毕）：现蕾之后,烟叶自下而上陆续成熟,烟株的生理活动主要是干物质的合成、积累和转化。随着采收次数增加,田间叶面积系数逐渐减少,蒸腾强度相应下降,烟田耗水形式逐渐由以叶面蒸腾为主转向以地表蒸发为主,耗水量有所减少。为使烟叶正常落黄成熟,此期应保持土壤水分为最大田间持水量的6065%左右。 2022/7/10332、根据土壤水分状况灌水 据Hawks研究,烟草良好生长平均每周

17、需2.5cm左右的水量,大多数壤砂土或砂壤土烟草根际有效持水量都在2.03.0cm。从根际取土观测,假设小于此指标,土色灰暗,无光泽即应灌水。也可根据土壤相对含水量指标进行灌溉。假设小于最大田间持水量的60%,即应灌水。 2022/7/10343、根据烟草形态指标灌水 一般当烟株白天萎蔫,黄昏还不能恢复正常时,说明土壤水分已不能满足烟草生长的需要,应及时灌水。2022/7/10354、根据烟株生理指标灌水 生理指标是指导烟田灌水最好的依据,其中对水分反响是最敏感的指标是水势,当细胞缺水时,水势很快降低。一般当烟叶组织水势低于-1013.25千帕时说明缺水,就在及时灌溉。低于-1418.55-1

18、469.21千帕时说明严重缺水,应立即灌溉。此外,还可以借助于细胞计液浓度渗透压、气孔开张度、叶片脯氨酸含量等指标进行灌水。有关烟草灌溉的生理指标尚有待于进一步研究。 2022/7/1036（三）烟田灌水方法 1、地面灌溉（1）穴灌：在水源缺乏或运输不便的山岗丘陵区移栽或移栽后遇到持续干旱采用。这种方法具有省水,地温变化小的优点,有利于促苗早发,特别是在地膜覆盖栽培条件下,这种方法要适宜。 2022/7/1037（2）沟灌：是我国传统的灌水方法。水分沿水沟通过毛细管作用渗透到两侧,大局部土壤不板结,且比大水漫灌用水经济。沟灌多采用单沟灌水,在水源缺乏的地区可隔沟灌水。沟灌时灌水量应掌握团棵末期

19、轻灌水,每沟灌水量适当控制；重浇旺长水,要满沟灌水；巧灌圆顶水,可半沟灌或隔沟灌。应注意防止地温大幅度波动。2022/7/10382、喷灌：利用喷灌机械进行灌溉。优点： （1）改进土壤物理性状：喷灌土壤板结轻,容重小,孔隙度大。 （2）保温、保墒、保肥性好：喷灌040土壤温度高于沟灌,土壤湿度大,养分损失少。 （3）烟株生长发育良好：根系兴旺,茎粗叶大,明显优于沟灌。2022/7/1039（4）减轻病虫害和自然灾害：由于喷灌无径流,不传病,且能防治烟蚜和烟青虫,大大减轻病虫危害；并能改变田间小气候、防止日灼伤害。（5）省工、少地、节水：投工减少60%,省去田间工程所占土地,省地510%,每亩还

20、可节水近60%。 2022/7/1040 喷灌技术： 喷灌强度：以水能渗下,不产生经流,不破坏土壤团粒结构为宜。水墒大小要适宜：过大易破坏土壤结构,造成板结,淤苗、或把水溅到叶面上,降低光合作用,且易传病；水滴过小又会在空中飘散,浪费用水。喷灌必须均匀一致。最好选用移动式喷灌系统。喷灌不宜在炎热的中午或大风天进行。 2022/7/10413、滴灌、渗灌 利用地上或地下设置的灌溉系统,对烟株进行滴灌或渗灌。这两种灌水方式是目前国际上先进的灌水方式,有条件的地区可以试用。 2022/7/1042、新型灌水方式：精确灌溉（precision irrigation）：以高新技术为手段,以作物需水规律为依据。必须具备三个条件：可靠详细的作物需水规律资源；运用先进的信息化技术,主要是遥感技术和计算机自动监控技术；提供使二者相衔接的大量技术参数,特别是作物水分亏缺指标,并将这些指标转化为遥感标识和模型。2022/7/1043