7第七讲烟田灌溉与排水

2019/8/41烟田灌溉与排水第七章2019/8/42一、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、烟草有机体的组成部分。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。2019/8/43１、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）、烟草灌溉的理论基础2019/8/44●对茎、叶生长的影响：干旱胁迫显著影响烟草地上部分的生长，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。2019/8/45２、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。2019/8/46●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。2019/8/47●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，清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。2019/8/48３、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。●还原糖含量下降，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。2019/8/49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6013.643.772.7860-7018.463.232.2070-8019.632.452.178019.852.142.14中部叶6014.833.182.6760-7019.012.952.1070-8019.402.492.088020.441.971.962019/8/410土壤相对含水量（%）伸根期旺长期成熟期烟叶香气物质变化404040各种香气成分含量均低，香气差8080805种香气成分含量高4080807种香气成分含量高，大分子化合物多8040804种香气成分特高，小分子化合物多808040只有烟碱含量高，香气不明显6080608种香气成分含量高，大分子多干旱胁迫对烟叶香气物质的影响2019/8/411（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6％～8％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。2019/8/412１、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、根结线虫病和黑胫病的发生。2019/8/413２、灌溉对烟叶产量品质的影响许多研究结果表明，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。若灌水时期不当，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。2019/8/414在气候干旱，土壤水分不足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沛、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2019/8/415（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2019/8/4162、叶面蒸腾：土壤水分通过烟株表面而散失，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2019/8/417（二）、烟田耗水规律１、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1300—1700。2019/8/418（２）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325.7mm，309.8mm2019/8/419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----不同灌水条件下烟田的耗水量（mm）2019/8/420２、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16~20%，旺长期为44~46％，成熟期占35~37％。☆伸根期1.3mm/d，旺长期3.37mm/d，成熟期3.03mm/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）之间的关系为ET＝Y／(0.196+0.00132Y)，二者的相关系数为0.9569**，达极显著水平。2019/8/421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。2019/8/422（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。以烟株蒸腾量为基础表示的水分利用效率称为蒸腾效率，它反映了烟草本身的特性；以烟田耗水量（即蒸散量）为基础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。2019/8/423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0.56kg/mm，而不盖膜烟田水分利用效率只有0.43kg/mm。2019/8/424三、烟田灌溉（一）灌水对烟叶产质量的影响●烟草生长发育过程中，如果土壤水分不足，适时适量灌水可以促进烟株生长，提高烟叶的产量品质。若灌水时期不当，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。2019/8/425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6％～8％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。2019/8/426１、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、根结线虫病和黑胫病的发生。2019/8/427２、灌溉对烟叶产量品质的影响在气候干旱，土壤水分不足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沛、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。2019/8/428当烟田灌水不足时，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，含糖多而氮不足，香气不足，吃味平淡，而且过量的灌水还会降低烟叶的产量。2019/8/429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2019/8/430（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，而地上部分的蒸腾作用仍在进行，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应，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70—80%。2019/8/431●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。如果土壤水分不足，烟株生长受阻，但若供水太多，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50—60%为宜。2019/8/432●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。烟株生理活动旺盛，蒸腾量急剧增加，耗水形式以叶面蒸腾为主。若此期供水不足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。2019/8/433●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60—65%左右。2019/8/4342、根据土壤水分状况灌水据Hawks研究，烟草良好生长平均每周需2.5cm左右的