煙田灌溉與排水課件

煙田灌溉與排水第八章8/12/20231煙田灌溉與排水第八章8/1/20231一、水分與煙草生產(chǎn)的關(guān)系

（一）水分在煙草生命活動中的作用1、煙草有機(jī)體的組成部分。2、煙株體內(nèi)生理生化代謝過程的媒介，參與煙株體內(nèi)的一切代謝過程。3、煙草多種代謝的原料，如光合等。4、使煙株保持其固有的姿態(tài)。5、調(diào)節(jié)煙株的體溫和生長環(huán)境。

8/12/20232一、水分與煙草生產(chǎn)的關(guān)系（一）水分在煙草生命活動中的作用8１、干旱脅迫對煙草生長發(fā)育的影響●對根系的影響：伸根期輕度干旱能促進(jìn)煙草根系發(fā)育，土壤濕度過大，或嚴(yán)重干旱則影響根系發(fā)育，根系體積、干物質(zhì)積累量和根系活力都顯著下降低；旺長期干旱對根系的影響最大；而成熟期干旱對根系的影響較小。（二）、煙草灌溉的理論基礎(chǔ)8/12/20233１、干旱脅迫對煙草生長發(fā)育的影響（二）、煙草灌溉的理論基礎(chǔ)8●對莖、葉生長的影響：干旱脅迫顯著影響煙草地上部分的生長，表現(xiàn)在株高降低，莖圍變小，葉片變小增厚，干物質(zhì)積累顯著下降，尤其是旺長期干旱對煙草生長的影響更大，因此旺長期是煙草對水分最敏感的時期?！駥Ω?冠比的影響：干旱脅迫干物質(zhì)向根中分配比例增加，根/冠比增大。8/12/20234●對莖、葉生長的影響：干旱脅迫顯著影響煙草地上部分的生長，表２、干旱脅迫對煙草生長發(fā)育影響的機(jī)理●干旱脅迫下煙株的水分代謝減弱。葉組織含水量和自由水含水量下降，束縛水含量上升，葉片水勢降低，氣孔擴(kuò)散阻力增大，蒸騰強(qiáng)度減弱，根系對水分和礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收能力下降低?！窀珊得{迫下煙草葉片細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)受損。在干旱脅迫下細(xì)胞原生質(zhì)膠體失水變性，原生質(zhì)結(jié)構(gòu)受破壞，細(xì)胞膜選擇透性受到影響，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)溶物外漏。8/12/20235２、干旱脅迫對煙草生長發(fā)育影響的機(jī)理8/1/20235●光合作用速度下降：干旱脅迫導(dǎo)致煙葉組織葉綠素含量下降，中葉綠體光合活性降低，甚至葉綠體被破壞，失去同化CO2的能力，因此葉片的光合作用速率降低?！裼袡C(jī)質(zhì)分解加速：干旱脅迫下煙葉組織內(nèi)水解酶活性強(qiáng)，蛋白質(zhì)非多糖趨于分解，抑制了煙株的生長，而且葉片呼吸作用加強(qiáng)，加速同化產(chǎn)物的消耗，影響煙葉干物質(zhì)的積累。8/12/20236●光合作用速度下降：干旱脅迫導(dǎo)致煙葉組織葉綠素含量下降，中葉●有機(jī)物質(zhì)運(yùn)輸受阻。

●煙株體內(nèi)各部位間水分和養(yǎng)分再分配。導(dǎo)致底烘，嚴(yán)重降低煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)?！窀珊得{迫對煙株的傷害還可能與煙株體內(nèi)活性氧化代謝失調(diào)有關(guān)。干旱使煙葉中SOD、CAT等細(xì)胞膜系統(tǒng)保護(hù)活性下降，清除活性氧自由基的能力減弱，引起體內(nèi)活性氧自由基積累，啟動并加劇細(xì)胞膜脂過氧化作用，使膜透性和MDA含量升高，造成膜傷害，從而對煙株的一系列生理生化過程產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而影響煙株生長發(fā)育全過程。8/12/20237●有機(jī)物質(zhì)運(yùn)輸受阻。8/1/20237３、干旱對煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響●干旱脅迫下煙葉產(chǎn)量降低?！裆系葻煴壤郎p少?！襁€原糖含量下降，總氮和煙堿含量升高。●煙葉香氣物質(zhì)種類和含量減少?！裢L期干旱對煙葉產(chǎn)量影響較大，成熟期干旱對煙葉質(zhì)量影響較為顯著，但成熟期輕度干旱對煙葉產(chǎn)量影響很小，而對提高煙葉質(zhì)量是有利的。8/12/20238３、干旱對煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響8/1/20238

土壤水分對葉片化學(xué)成分的影響部位土壤水分(%)總糖(%)煙堿(%)總氮(%)上部葉<6013.643.772.7860-7018.463.232.2070-8019.632.452.17>8019.852.142.14中部葉<6014.833.182.6760-7019.012.952.1070-8019.402.492.08>8020.441.971.968/12/20239土壤水分對葉片化學(xué)成分的影響部位土壤水分總糖煙堿總氮上部葉干旱脅迫對煙葉香氣物質(zhì)的影響8/12/202310干旱脅迫對煙葉香氣物質(zhì)的影響8/1/202310（二）灌溉對煙草的影響在不同環(huán)境條件下煙株的含水量也會發(fā)生變化，如在干旱脅迫下煙草葉片組織含水量顯著下降，當(dāng)葉片失水6％～8％即可發(fā)生萎蔫現(xiàn)象。因此，要維持煙株體內(nèi)水分平衡，必須合理灌溉。8/12/202311（二）灌溉對煙草的影響在不同環(huán)境條件下煙株的１、灌溉對煙草生長發(fā)育的影響適宜的灌溉可以改善煙田土壤水分狀況，促進(jìn)煙株生長發(fā)育。Hawks等（1983）指出，煙田灌溉可以促進(jìn)煙株早期生長，特別是在施肥量過大，煙株存在潛在肥害時，灌水對消除肥害具有十分重要的作用。同時，灌水還可防止下部煙葉“旱烘”和成熟期煙葉貪青晚熟，改善煙葉的烘烤特性；還可減輕煙草花葉病、根結(jié)線蟲病和黑脛病的發(fā)生。8/12/202312１、灌溉對煙草生長發(fā)育的影響適宜的灌２、灌溉對煙葉產(chǎn)量品質(zhì)的影響許多研究結(jié)果表明，在煙草的生長發(fā)育過程中，適時適量灌水可以促進(jìn)煙草生長，提高煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。若灌水時期不當(dāng)，或灌水量過大，則會降低煙葉的產(chǎn)質(zhì)，并會加重?zé)煵莶『Φ陌l(fā)生。

8/12/202313２、灌溉對煙葉產(chǎn)量品質(zhì)的影響許多研究結(jié)果表明，在煙草在氣候干旱，土壤水分不足成為限制煙葉生產(chǎn)的主要因素時，煙田適時適量灌水能顯著提高煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。當(dāng)煙草生育期內(nèi)雨量充沛、而且雨量的分布也較為合理時，自然降雨已完全能夠滿足煙草生長的需要，煙田灌水不僅起不到增產(chǎn)增質(zhì)的作用，反而會導(dǎo)致煙葉產(chǎn)質(zhì)

8/12/202314在氣候干旱，土壤水分不足成為限制煙葉生產(chǎn)的主要因素（一）煙田耗水形式1、地表蒸發(fā)：土壤水分通過地表而蒸發(fā)散失，可以調(diào)節(jié)煙田相對濕度狀況，稱為生態(tài)需水。一般認(rèn)為這種耗水屬于無效耗水，生產(chǎn)上應(yīng)采取措施，盡可能減少土壤水分的浪費。但在降雨量多、土壤濕度過大時，應(yīng)促進(jìn)地表蒸發(fā)?！翊筇锴捌?，煙株小，地面裸露面積大，蒸發(fā)耗水量大；隨煙株的生長，葉面積增大，地面覆蓋度提高，蒸發(fā)耗水量減少；當(dāng)葉面積指數(shù)大于1時，地表蒸發(fā)耗水量很小。二、煙田耗水規(guī)律8/12/202315（一）煙田耗水形式二、煙田耗水規(guī)律8/1/2023152、葉面蒸騰：土壤水分通過煙株表面而散失，是煙株生長過程所必須的，稱為生理需水。●地表蒸發(fā)和葉面蒸騰性質(zhì)不同，但密切聯(lián)系8/12/2023162、葉面蒸騰：土壤水分通過煙株表面而散失，是煙株生長過程（二）、煙田耗水規(guī)律１、煙草的需水量和煙田耗水量（1）煙草需水量：又稱蒸騰系數(shù)，是指每生產(chǎn)單位重量干物質(zhì)由煙株蒸騰所消耗水分的數(shù)量。據(jù)中國農(nóng)科院在溫室栽培試驗結(jié)果，煙草每生產(chǎn)1g干物質(zhì)的蒸騰失水量為167g，而大田生產(chǎn)1g干煙葉蒸騰耗水達(dá)500g以上。需水量受煙株內(nèi)部條件和外部環(huán)境因素如土壤、氣候的制約。一般煙草的蒸騰系數(shù)為1300—1700。8/12/202317（二）、煙田耗水規(guī)律8/1/202317（２）煙田耗水量：又稱蒸散量，是指煙株蒸騰和地表蒸發(fā)耗水量之和。耗水量與土壤水分含量、煙株生長狀況和氣候條件密切相關(guān)。

☆干旱年份和濕潤年份差異較大。無論干旱或濕潤年份隨灌水量增大，煙田耗水量增加。

☆地膜覆蓋對煙田耗水量影響也較大?！铕堣髟频葓蟮溃荷w膜325.7mm，309.8mm8/12/202318（２）煙田耗水量：又稱蒸散量，是指煙株蒸騰和地表蒸發(fā)耗水量灌水量19951996(mm)池栽池栽大田 0330.0a307.5a451.5a90396.8b378.8b512.7b135458.8c443.5c569.5c180524.3d506.9d627.3d270568.6d552.8d---- 不同灌水條件下煙田的耗水量（mm）8/12/202319灌水量1995２、煙田耗水規(guī)律：不同生育期，耗水量不同。

☆伸根期少、旺長期多、成熟期又少☆伸根期16~20%，旺長期為44~46％，成熟期占35~37％?！钌旄?.3mm/d，旺長期3.37mm/d，成熟期3.03mm/d（饒梓云等）。☆而且隨灌水量增加，煙田耗水量、耗水強(qiáng)度增大。

☆烤煙產(chǎn)量（Y）與耗水量（ET）之間的關(guān)系為ET＝Y(jié)／(0.196+0.00132Y)，二者的相關(guān)系數(shù)為0.9569**，達(dá)極顯著水平。8/12/202320２、煙田耗水規(guī)律：不同生育期，耗水量不同。8/1/20232另據(jù)中國農(nóng)科院煙草所試驗，煙草移栽到團(tuán)棵需水量較少，階段耗水率只有10%左右；團(tuán)棵-現(xiàn)蕾需水最多，階段耗水率近50%；現(xiàn)蕾期至葉片成熟期耗水又少，階段耗水率在37%左右，這與上述結(jié)果是一致的。8/12/202321另據(jù)中國農(nóng)科院煙草所試驗，煙草移栽到（三）煙草的水分利用效率煙草水分利用效率是指煙株消耗單位重量水分所生產(chǎn)的同化產(chǎn)物的量，它反映了煙草對水分的轉(zhuǎn)化效率。

在單葉水平上往往表示為光合速率與蒸騰速率的比值；在個體與群體水平上通常表示為煙株干物質(zhì)產(chǎn)量與同期蒸散量之比。以煙株蒸騰量為基礎(chǔ)表示的水分利用效率稱為蒸騰效率，它反映了煙草本身的特性；以煙田耗水量（即蒸散量）為基礎(chǔ)表示的水分利用效率稱為蒸散效率，比較接近煙田的實際情況。

8/12/202322（三）煙草的水分利用效率煙草水分利用效率是指煙株消耗單位重量在干旱條件下（池栽試驗）煙草的水分利用效率較高，隨灌水量增加，水分利用效率下降，說明當(dāng)灌水超過一定限度后進(jìn)一步增加灌溉量，會導(dǎo)致煙田無效耗水增多。在烤煙生產(chǎn)上應(yīng)盡可能提高水分利用效率，減少無效耗水，以提高煙葉生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)饒梓云等（1993）報道，地膜覆蓋可以提高旱地?zé)熖锿寥浪掷眯?，在地膜覆蓋條件下煙草的水分利用效率可達(dá)0.56kg/mm，而不蓋膜煙田水分利用效率只有0.43kg/mm。

8/12/202323在干旱條件下（池栽試驗）煙草的水分利用效率較高，隨灌水量增加三、煙田灌溉（一）灌水對煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響

●煙草生長發(fā)育過程中，如果土壤水分不足，適時適量灌水可以促進(jìn)煙株生長，提高煙葉的產(chǎn)量品質(zhì)。若灌水時期不當(dāng)，或灌水量過大，則會降低煙葉產(chǎn)質(zhì)，并會加重?zé)煵莶『Φ陌l(fā)生流行。8/12/202324三、煙田灌溉8/1/202324在不同環(huán)境條件下煙株的含水量也會發(fā)生變化，如在干旱脅迫下煙草葉片組織含水量顯著下降，當(dāng)葉片失水6％～8％即可發(fā)生萎蔫現(xiàn)象。因此，要維持煙株體內(nèi)水分平衡，必須合理灌溉。8/12/202325在不同環(huán)境條件下煙株的含水量也會發(fā)生變化，１、灌溉對煙草生長發(fā)育的影響適宜的灌溉可以改善煙田土壤水分狀況，促進(jìn)煙株生長發(fā)育。Hawks等（1983）指出，煙田灌溉可以促進(jìn)煙株早期生長，特別是在施肥量過大，煙株存在潛在肥害時，灌水對消除肥害具有十分重要的作用。同時，灌水還可防止下部煙葉“旱烘”和成熟期煙葉貪青晚熟，改善煙葉的烘烤特性；還可減輕煙草花葉病、根結(jié)線蟲病和黑脛病的發(fā)生。8/12/202326１、灌溉對煙草生長發(fā)育的影響8/1/202326２、灌溉對煙葉產(chǎn)量品質(zhì)的影響在氣候干旱，土壤水分不足成為限制煙葉生產(chǎn)的主要因素時，煙田適時適量灌水能顯著提高煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。當(dāng)煙草生育期內(nèi)雨量充沛、而且雨量的分布也較為合理時，自然降雨已完全能夠滿足煙草生長的需要，煙田灌水不僅起不到增產(chǎn)增質(zhì)的作用，反而會導(dǎo)致煙葉產(chǎn)質(zhì)。8/12/202327２、灌溉對煙葉產(chǎn)量品質(zhì)的影響在氣候干旱，土壤水分不●當(dāng)煙田灌水不足時，煙葉產(chǎn)質(zhì)下降，葉內(nèi)含氮化合物多而含糖量少，化學(xué)成分比值不協(xié)調(diào)，吃味辛辣，品質(zhì)不良。如灌水過多，則烤后葉片薄而大，顏色淺，油分少，彈性差，含糖多而氮不足，香氣不足，吃味平淡，而且過量的灌水還會降低煙葉的產(chǎn)量。8/12/202328●當(dāng)煙田灌水不足時，煙葉產(chǎn)質(zhì)下降，葉內(nèi)含氮化合物多而含糖量少灌水量(mm)產(chǎn)量（kg/畝）還原糖（%）煙堿（%）總氮（%）0138.2c7.473.552.3545161.5b11.202.141.8790175.1ab13.431.851.79135184.oa14.551.761.64270176.9a17.801.201.35灌水對煙葉產(chǎn)量品質(zhì)的影響8/12/202329灌水量產(chǎn)量還原糖煙堿總氮0138.2c7.473.552.3（二）煙田灌水依據(jù)

1、根據(jù)煙草大田期的生長發(fā)育特點和需水規(guī)律合理灌水

●還苗期（移栽—成活）：煙株營養(yǎng)體小，蒸發(fā)量少，煙田耗水量不大。但由于移栽時根系受損傷，吸收能力下降，而地上部分的蒸騰作用仍在進(jìn)行，煙株體內(nèi)水分易失去平衡導(dǎo)致煙株萎蔫。因此，在還苗期要有充足的水分供應(yīng)，增加底墑，促進(jìn)煙苗生根、還苗，提高移栽煙苗的成活率。此期土壤含水量應(yīng)達(dá)最大田間持水量的70—80%。8/12/202330（二）煙田灌水依據(jù)8/1/202330●伸根期（還苗—團(tuán)棵）：在根系迅速生長的同時，莖葉也逐漸生長，蒸騰作用由地表蒸發(fā)為主轉(zhuǎn)向以葉面蒸騰為主，耗水量逐漸增大。如果土壤水分不足，煙株生長受阻，但若供水太多，又會影響煙株根系生長，也應(yīng)保持土壤含水量為最大田間持水量的50—60%為宜。8/12/202331●伸根期（還苗—團(tuán)棵）：在根系迅速生長的同時，莖葉也逐漸生長●旺長期（團(tuán)棵—現(xiàn)蕾）：是煙草生長最旺盛和干物質(zhì)積累最多的時期，煙株莖稈迅速長高增粗，葉片迅速增多擴(kuò)大，根系進(jìn)一步向縱深處生長。煙株生理活動旺盛，蒸騰量急劇增加，耗水形式以葉面蒸騰為主。若此期供水不足對煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)都有不可挽回的影響，因此必須加強(qiáng)灌溉，保持土壤水分達(dá)最大田間持水量的80%以上，以滿足煙株旺長的需要。8/12/202332●旺長期（團(tuán)棵—現(xiàn)蕾）：是煙草生長最旺盛和干物質(zhì)積累最多的時●成熟期（現(xiàn)蕾—采畢）：現(xiàn)蕾之后，煙葉自下而上陸續(xù)成熟，煙株的生理活動主要是干物質(zhì)的合成、積累和轉(zhuǎn)化。隨著采收次數(shù)增加，田間葉面積系數(shù)逐漸減少，蒸騰強(qiáng)度相應(yīng)下降，煙田耗水形式逐漸由以葉面蒸騰為主轉(zhuǎn)向以地表蒸發(fā)為主，耗水量有所減少。為使煙葉正常落黃成熟，此期應(yīng)保持土壤水分為最大田間持水量的60—65%左右。8/12/202333●成熟期（現(xiàn)蕾—采畢）：現(xiàn)蕾之后，煙葉自下而上陸續(xù)成熟，煙株2、根據(jù)土壤水分狀況灌水

據(jù)Hawks研究，煙草良好生長平均每周需2.5cm左右的水量，大多數(shù)壤砂土或砂壤土煙草根際有效持水量都在2.0－3.0cm。從根際取土觀測，若小于此指標(biāo)，土色灰暗，無光澤即應(yīng)灌水。也可根據(jù)土壤相對含水量指標(biāo)進(jìn)行灌溉。若小于最大田間持水量的60%，即應(yīng)灌水。8/12/2023342、根據(jù)土壤水分狀況灌水8/1/2023343、根據(jù)煙草形態(tài)指標(biāo)灌水

一般當(dāng)煙株白天萎蔫，傍晚還不能恢復(fù)正常時，說明土壤水分已不能滿足煙草生長的需要，應(yīng)及時灌水。8/12/2023353、根據(jù)煙草形態(tài)指標(biāo)灌水8/1/2023354、根據(jù)煙株生理指標(biāo)灌水生理指標(biāo)是指導(dǎo)煙田灌水最好的依據(jù)，其中對水分反應(yīng)是最敏感的指標(biāo)是水勢，當(dāng)細(xì)胞缺水時，水勢很快降低。一般當(dāng)煙葉組織水勢低于-1013.25千帕?xí)r表明缺水，就在及時灌溉。低于-1418.55~-1469.21千帕?xí)r表明嚴(yán)重缺水，應(yīng)立即灌溉。此外，還可以借助于細(xì)胞計液濃度滲透壓、氣孔開張度、葉片脯氨酸含量等指標(biāo)進(jìn)行灌水。有關(guān)煙草灌溉的生理指標(biāo)尚有待于進(jìn)一步研究。8/12/2023364、根據(jù)煙株生理指標(biāo)灌水8/1/202336（三）煙田灌水方法

1、地面灌溉（1）穴灌：在水源不足或運(yùn)輸不便的山崗丘陵區(qū)移栽或移栽后遇到持續(xù)干旱采用。這種方法具有省水，地溫變化小的優(yōu)點，有利于促苗早發(fā)，特別是在地膜覆蓋栽培條件下，這種方法要適宜。

8/12/202337（三）煙田灌水方法8/1/202337（2）溝灌：是我國傳統(tǒng)的灌水方法。水分沿水溝通過毛細(xì)管作用滲透到兩側(cè)，大部分土壤不板結(jié)，且比大水漫灌用水經(jīng)濟(jì)。溝灌多采用單溝灌水，在水源不足的地區(qū)可隔溝灌水。溝灌時灌水量應(yīng)掌握團(tuán)棵末期輕灌水，每溝灌水量適當(dāng)控制；重澆旺長水，要滿溝灌水；巧灌圓頂水，可半溝灌或隔溝灌。應(yīng)注意防止地溫大幅度波動。8/12/202338（2）溝灌：是我國傳統(tǒng)的灌水方法。水分沿水溝通過毛細(xì)管作用滲2、噴灌：利用噴灌機(jī)械進(jìn)行灌溉。●優(yōu)點：

（1）改良土壤物理性狀：噴灌土壤板結(jié)輕，容重小，孔隙度大。

（2）保溫、保墑、保肥性好：噴灌0—40㎝土壤溫度高于溝灌，土壤濕度大，養(yǎng)分損失少。（3）煙株生長發(fā)育良好：根系發(fā)達(dá)，莖粗葉大，明顯優(yōu)于溝灌。8/12/2023392、噴灌：利用噴灌機(jī)械進(jìn)行灌溉。8/1/202339（4）減輕病蟲害和自然災(zāi)害：由于噴灌無徑流，不傳病，且能防治煙蚜和煙青蟲，大大減輕病蟲危害；并能改變田間小氣候、防止日灼傷害。（5）省工、少地、節(jié)水：投工減少60%，省去田間工程所占土地，省地5—10%，每畝還可節(jié)水近60%。8/12/202340（4）減輕病蟲害和自然災(zāi)害：由于噴灌無徑流，不傳病，且能防治●噴灌技術(shù)：

①噴灌強(qiáng)度：以水能滲下，不產(chǎn)生經(jīng)流，不破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)為宜。②水墑大小要適宜：過大易破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成板結(jié)，淤苗、或把水濺到葉面上，降低光合作用，且易傳??；水滴過小又會在空中飄散，浪費用水。③噴灌必須均勻一致。④最好選用移動式噴灌系統(tǒng)。⑤噴灌不宜在炎熱的中午或大風(fēng)天進(jìn)行。8/12/202341●噴灌技術(shù)：8/1/2023413、滴灌、滲灌利用地上或地下設(shè)置的灌溉系統(tǒng)，對煙株進(jìn)行滴灌或滲灌。這兩種灌水方式是目前國際上先進(jìn)的灌水方式，有條件的地區(qū)可以試用。8/12/2023423、滴灌、滲灌8/1/202342４、新型灌水方式：精確灌溉（precisionirrigation）：以高新技術(shù)為手段，以作物需水規(guī)律為依據(jù)。必須具備三個條件：可靠詳細(xì)的作物需水規(guī)律資源；運(yùn)用先進(jìn)的信息化技術(shù)，主要是遙感技術(shù)和計算機(jī)自動監(jiān)控技術(shù)；提供使二者相銜接的大量技術(shù)參數(shù)，特別是作物水分虧缺指標(biāo)，并將這些指標(biāo)轉(zhuǎn)化為遙感標(biāo)識和模型。8/12/202343４、新型灌水方式：8/1/202343調(diào)虧灌溉（regulateddeficitirrigation）:缺水不一定使作物產(chǎn)量降低，充分供水與適當(dāng)控水交替對產(chǎn)量的提高更為有效。控