[发明专利]确定烤烟灌溉理论灌水量的方法和烟田灌溉指导装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种确定烤烟灌溉理论灌水量的方法和应用该方法进行烟田灌溉指导的装置，尤其是一种可实现对烟田土壤水分进行现场测定并根据测定的土壤水分结合烤烟生育期、土壤质地种类、预报的降雨情况和灌溉方式对灌溉的灌溉的理论灌水量进行计算确定的方法和烟田灌溉指导的装置。 

背景技术

烤烟植株较高，叶片较大，组织柔嫩，含水量多，田间需水量大。研究表明，植烟土壤水分不足将大大降低烟叶产量和质量，同时，也不是土壤水分越多越好。就灌溉而言，土壤水分过多一方面会限制烤烟根系发育，对烟叶产量、尤其是质量产生不良影响，另一方面，也势必造成水资源的无谓浪费。因此，在烤烟大田生长阶段，当土壤水分不能完全满足烟株生长发育和烟叶产量、品质形成需要时，适时适量灌溉是获得烟叶优质高产的有效措施之一。 

与此同时，烟田灌水时机和灌水量的确定要考虑许多因素，如烤烟在不同生育期的需水规律、土壤含水量、灌溉方式和气候条件等，其中烤烟在不同生育期的需水规律和土壤的含水量是确定烟田灌水时机和灌水量的主要依据。据研究，烤烟在不同的生育期对土壤含水量的要求是不一样的，如团棵期烤烟对水分的需要量相对较小，阶段耗水量约占全生育期耗水总量的16％～20％，此期土壤含水量轻度低一些可以促进烟株根系的发育，而对烟叶产量和质量没有明显的不良影响；旺长期烤烟对水分的需要量最大并且反应最敏感，阶段耗水量约占全生育期耗水总量的44％～46％，此期干旱对烟叶产量的影响最大；成熟期烤烟对水分的需要量又趋减少，阶段耗水量约占全生育期耗水总量的35％～37％，但此期干旱对烟叶品质乃至易烤性的影响较为显著。 

因此，烟田灌水时机和灌水量的确定是烟田生产过程中的一个十分重要和突出的问题，更是提高烟叶产量和质量的主要技术措施与途径。 

目前，在我国烤烟产区常用的灌溉指导方法有“看天、看地、看烟株（苗）”方法。所谓“看天”是看降雨情况，长时间不下雨就需要灌溉；所谓“看地”是看土壤含水量情况，用手抓烟株根际10cm左右的土壤，若手握成团，掉下散开，说明土壤水分适宜，若手握不能成团，则需要灌溉；所谓“看烟株（苗）”是根据苗情进行直观判断是否需要灌溉，通常的做法是观察中午12：00～14：00叶片情况，如此时烟株叶片出现凋萎，傍晚也不能恢复正常，表明土壤缺水， 应及时灌水。 

上述常用的灌溉指导方法往往是以人为经验为主，口口相传，判断时模糊度过大、影响因子众多，方法本身也太过粗放、不够严谨，在一定程度上对灌溉时机尤其是灌水量的判断人为因素影响较大，更谈不上定量，不应是指导烤烟灌溉的较为理想的方法。另据研究，当烟株叶片出现凋萎时再灌水，以生理需水来说已经稍迟。 

中国发明专利申请CN200910102684.5“制作图谱指导烤烟灌溉的方法”也是基于通过观察苗情变化（形态变化）来指导灌溉，具体为通过实验手段、在特定条件下建立烤烟形态变化图谱（图片）与土壤水分的关系，试图透过图谱（图片）来反映土壤水分并在一定程度上给出灌水量。应该承认，该申请将常用的灌溉指导方法进行了改进，具有一定的科学性，但是仍然存在着出现了凋萎再灌水已经对烟株生理需水造成了不利影响，同时还存在诸如方法粗放，通过实验手段、在特定条件下建立烤烟形态变化图谱（图片）与土壤水分的关系与大田的一致性存在问题，受烤烟种植地域气候影响大，与图谱（图片）不同的烤烟品种、不同的生育期、不同的土壤质地种类产生一定影响等情况，尚不能准确和客观地反映烤烟需水情况，不能根据烤烟不同的生育期、不同的土壤质地种类、变化的当前土壤水分等因素计算灌水量，更不能结合近期降雨预报等级科学计算灌水量。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是发明一种确定烤烟灌溉理论灌水量的方法和一种应用该方法进行理论灌水量计算确定的田间灌溉指导装置，该方法和装置能够采集土壤水分传感器输出的当前烟田土壤水分数据，针对不同“烤烟生育期—土壤质地种类”的期望田间持水率，在烤烟种植大田现场计算出当前持水率，进而计算出灌溉的所需灌水量，结合预报近期降雨情况对所需灌水量进一步修正，得出灌溉的指导灌水量，还可以再根据灌溉方式的选择或田间灌溉水利用系数的输入来计算灌溉的建议灌水量，用于指导灌溉。 

本发明的确定烤烟灌溉理论灌水量的方法所述的理论灌水量包括所需灌水量、指导灌水量和建议灌水量，其确定方法包括以下步骤： 

①采集土壤水分传感器输出的以体积百分比为单位的当前烟田土壤水分数据； 

②确定所述所需灌水量 

Vi=V₀×m÷p 

V=Vi÷Vmax