烤烟应用微润灌溉技术试验研究

凡久彬

(辽宁江河水利水电新技术设计研究院，辽宁 沈阳 110003)

烤烟应用微润灌溉技术试验研究

凡久彬

(辽宁江河水利水电新技术设计研究院，辽宁 沈阳 110003)

在微润灌溉和漫灌灌溉条件下，进行烤烟生长性状、产量与效益差异对比分析。研究结果表明：微润灌溉有利于烤烟植株生长，整个生育期内，微润灌溉条件下烤烟株高、叶片数和叶面积均大于漫灌。微润灌溉显著降低了烤烟日耗水量，全生育期微润灌溉较漫灌节水23.88%。微润灌溉有利于烤烟产量形成和WUE提高，与漫灌相比，增产9.55%，WUE提高43.92%，净效益增加23.29%。

水分利用效率；微润灌溉；烤烟；效益

微润灌溉技术是一种新型节水灌溉技术，是利用特殊材质导水芯的毛细浸润作用，在水压较低的条件下，向作物根部土体导水，以满足作物生长需求。室内试验结果表明，与滴灌技术相比，具有能耗小、抗堵塞能力强、成本低、易于操作和管理的优点[1-2]。

烤烟是辽宁省的主要经济作物之一，种植区域主要集中在朝阳市、丹东市和铁岭市等地区，2013年辽宁省烤烟种植面积达到9800 hm2，产量达到27 960 t，单产达到2853 kg/hm2，烤烟比粮食作物的净效益高，是种植区农民的主要经济来源。目前，烤烟种植区的灌溉方式相对落后，多采用大水漫灌的方式，不仅造成了水资源的浪费，而且易诱发病害，影响了烤烟的产量和品质，进而导致农民的收益降低。因此，烤烟种植在节水增产方面有较大的发展空间，亟需实用性的节水灌溉技术[3]。

1 材料与方法

1.1 试验区基本情况

试验区选择在建平县灌溉试验站，试验站位于建平县西部，老哈河东岸。处于海洋性季风气候向大陆性气候过渡区境内，属于半湿润半干旱季风型大陆性气候，多年平均降水量为410 mm，多年平均气温7.1 ℃，多年平均蒸发量为1800 mm，年均积温为3200 ℃，作物生育期日照时数为1384 h，无霜期为133 d。试验田的土壤为砂壤土，土壤田间最大持水率为21%，容重为1.4 g/cm3，土壤有机质含量为1.66%，适宜烤烟种植。

1.2 试验设计

试验区设2种灌溉形式，即膜下微润灌溉(MI)和漫灌(FI)，两个处理各3个重复，在同一块田地中进行。试验区面积为30 000 m2，划分为6个试验小区，每个小区尺寸为50 m×100 m，面积为5000 m2。1～3号小区采用膜下微润灌溉，4～6号小区采用漫灌。相邻小区中间设置1条空白垄作为隔离带，每条垄的长度为50 m，宽度为0.8 m。

每个小区设置单独的出水栓，并配备压力表和水表，微润灌的毛管采用双向布置，每条垄铺设一条毛管，每根毛管的长度为50 m，灌水器的间距为50 cm[4]。

1.3 土壤含水率控制上下限

灌水方式采用控制土壤含水率上下限的方式，以田间持水率的百分比为参考，两种处理采用的控制上下限相同，当小区内土壤含水率达到控制下限时进行灌溉，达到控制上限时停止灌溉[5]。各个生育期的土壤含水率控制上下限，详见表1。

表1 各个生育期土壤含水率控制上下限 %

1.4 农业措施

试验区采用先育苗后移栽的种植方式。四月份开始起垄台，五月初刨坑，施用底肥，烤烟的株距为50 cm，行距为120 cm。两种处理的施肥一致，其中，底肥：烟草专用肥400 kg/hm2，硫酸钾220 kg/hm2，磷酸二铵140 kg/hm2；口肥：硝酸钾115 kg/hm2，饼肥350 kg/hm2。地膜55 kg/hm2。

因为灌溉方式导致田间作业内容有所差异，FI处理的田间作业量明显增加，其中，MI处理：除草两次，铲蹚两次，喷施农药病毒必克500～800倍两次，喷施甲胺磷一次；FI处理：除草四次，铲蹚四次，喷施农药病毒必克500～800倍三次，喷施农药甲胺磷两次。成熟期依次打下烟叶进行烘烤。

1.5 观测内容与观测方法

灌水量：利用水表记录每次的灌水量，灌水前后读取水表数值。

土壤含水量：采用土钻法测量，每隔10 d观测一次，灌水前后和降雨前后加测。在每个试验小区选择三条垄，在每条垄中选取5株烤烟定株，以烤烟为中心，20 cm范围内选点测量土壤含水量。

植株性状：在每个试验小区选择3条垄，从每条垄中选取5株烤烟定株，分别用卷尺和游标卡尺测量株高和茎粗，利用方格法测定叶面积，各个生育期的开始阶段观测一次。

图1 不同灌溉方式对烤烟株高的影响

2 结果与分析

2.1 不同灌溉方式对植株生长性状的影响

2.1.1 株高

由图1可以看出，两种处理的烤烟株高随着生育期而持续增加，近似呈现线性。按照灌溉方式对比，从苗期开始，MI处理的株高一直高于FI处理。在旺长期两种处理的株高差距最大，MI处理高于FI处理6 cm。在团棵期、旺长期和成熟期，MI处理的株高较FI处理高8.89%、6.74%和3.57%[6]。

2.1.2 叶片数

由图2可以看出，烤烟的叶片数随着生长而增多，旺长期是叶片数增加的主要生育期，增长率超过60%。两种处理之间，MI处理的叶片数与FI处理的叶片数基本相近，其中团棵期、旺长期、成熟期仅比FI处理多1片。

图2 不同灌溉方式对烤烟叶片数的影响

2.1.3 叶面积

对成熟期的烤烟叶面积进行方差分析，其显著性为0.048<0.05，说明灌溉方式对叶面积影响显著。

由图3可以看出，烤烟的叶面积均随着生长而持续增加，旺长期是烤烟叶面积增加的主要生育期。对比两种灌溉方式处理，MI处理的叶面积在各个生育期均多于FI，其中在团棵期、旺长期和成熟期，MI处理的叶面积较FI处理多7.80%、11.96%和14.16%。

图3 不同灌溉方式对烤烟叶面积的影响

2.2 不同灌溉方式对烤烟产量和水分利用效率的影响

2.2.1 日均耗水量

由图4可以看出，旺长期是烤烟的生长关键期，两种灌溉方式在烤烟旺长期的日耗水量最大，MI处理与FI处理的日均耗水量分别达到3.71 mm和5.58 mm。不同灌溉方式处理之间，MI处理烤烟各生育期的日耗水量均低于FI处理。在苗期、团棵期、旺长期和成熟期，MI处理的日均耗水量分别为FI处理的74.64%、42.07%、66.49%、98.90%。MI处理烤烟全生育期的耗水量为367.3 mm，FI处理烤烟全生育期的耗水量为482.5 mm，MI处理较FI处理节水23.88%。一方面由于微润灌溉是局部灌溉，灌溉湿润面积约为漫灌的60%～80%；另一方面是因为微润灌溉流量小、灌水时间长的特点减少了灌溉水的深层渗漏和蒸发散失。

图4 不同灌溉方式对烤烟各生育期日耗水量的影响

2.2.2 产量和水分利用效率(WUE)

不同灌溉方式对烤烟耗水量、产量和WUE的影响见表2。由表2可以看出，MI处理的烤烟产量增产效果明显，较FI处理增产9.55%；同时水分利用效率也有所提高，MI处理的WUE为9.04 g/kg，较FI处理提高43.95%。FI处理的WUE显著低于MI处理，说明相同产量下，漫灌总耗水量大于微润灌溉，浪费水资源。

2.3 不同灌溉方式对烤烟经济效益的影响

由表3可以看出，烤烟种植的成本主要包括购苗费用、化肥费用、农药费用、水费和人工费。

MI处理的化肥费用、农药费用、水费和人工费分别比FI处理低13.33%、33.33%、60.00%和33.33%。MI处理的总成本比FI处理低2595.0元/hm2，节省25.18%。

由表4可以看出，MI处理的烤烟增产效果明显，较FI处理增产9.55%。MI处理的净效益比FI处理增收6069.0元/hm2，增加23.29%。

表3 不同灌溉方式下烤烟的投入成本

表4 不同灌溉方式下烤烟的产量及净效益

3 结 论

通过分析不同灌溉方式下烤烟各生育期作物生长的动态变化过程，以及对烤烟产量和水分利用效率的影响，可得到以下结论：

(1)微润灌溉有利于烤烟植株生长，整个生育期内，MI处理烤烟株高、叶片数和叶面积均大于FI处理，成熟期微润灌溉株高和叶面积分别较漫灌灌溉高出3.57%和14.16%。

(2)微润灌溉显著降低了烤烟日均耗水量，全生育期MI处理较FI处理节水23.88%。

(3)微润灌溉有利于产量形成和提高WUE，与漫灌相比，烤烟增产9.55%，WUE提高43.95%。说明微润灌溉有利于提高烤烟产量，同时节水效果显著。

(4)由于MI处理的植株形状明显优于FI处理，其增产效果明显，此外在节省成本方面也有较大优势，MI处理的净效益较FI处理增收6069.0元/hm2，增加23.29%。

[1] 于国丰,王保泽,李春龙,等.微润灌水器的研制及沙地灌溉试验[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2007,35(11):218-222,229.

[2] 窦超银,李春龙,李光永,等.吸力式微润灌水器水力特性试验研究[J].灌溉排水学报,2012,31(4):83-86.

[3] 师萍.建平县烤烟生产存在的问题与对策探讨[J].农业经济，2011(11).

[4] 肖俊夫,刘战东,南纪琴,等.不同水分处理对春玉米生态指标、耗水量及产量的影响[J].玉米科学,2010,18(6):94-97.

[5] 蔡焕杰.大田作物膜下滴灌的理论与应用[M].杨凌:西北农林科技大学出版社,2003.

[6] 于秀琴,窦超银,于景春.温室微润灌溉对黄瓜生长和产量的影响[J].中国农学通报,2013,29(7):159-163.

凡久彬(1982-)，男，工程师，主要从事水土保持及农田水利研究工作。E-mail：512116249@qq.com

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2096-0506(2015)06-0054-04