烟草是我国重要的经济作物之一,灌溉用水量很大。水资源的紧缺和干旱的持续发生使我国的烟叶生产面临着严峻的挑战,传统的灌溉方式与水资源紧缺的现实在烟叶生产实践中构成了尖锐的矛盾。我国植烟地区多、种植面积大,对每个烟草种植地区分别制定合理的优化灌溉模式是不现实的。因此,对气候相似的地区进行烟草种植区划,合理优化水资源配置模式,使有限的水量在烟草各生育阶段进行合理分配,获得最大的经济效益的同时节约灌溉用水就显得尤为重要。本文在分析了国内外烤烟农业气候分区和优化灌溉制度的研究现状的基础上,进行了以下几方面的研究: (1)利用在一定范围内气候具有相似性之原理,充分考虑了烟草生产气候指标,利用聚类分析法结合专业统计软件SPSS对湖北省27个烟区1961～2000年40年的13种气象资料进行主成份分析。把湖北省27个烟草种植区划分为6个不同生态型烟区,并对每个烟区的气候特点进行了分析。 (2)采用Penman-Monteith公式和经验作物系数Kc对不同生态型烟区烟草不同生育期的的需水量进行了计算,结果表明Penman-Monteith公式的计算精度较高,结果合理,可以应用于烟草实际生产。对净灌溉供水量NIR进行频率分析,确定了平水年(50%)、中等干旱年(75%)以及干旱年(95%)的烟草生育期的需水量和有效降雨量。 (3)结合湖北恩施试验基地三年的烟草节水灌溉实验资料,研究了烟草的水分生产函数中的敏感指数的变化规律和水分生产函数的表达式,建立了烟草灌溉制度动态规划模型并利用逐次渐进法的求解方法进行求解。用Visual Basic语言编制了计算机程序并分别计算了不同典型年湖北省不同生态型烟区的烟草优化灌溉制度。结果表明,烟草优化灌溉制度能够较好的解决烟草生育期供水量不足和烟草生育期间水资源分配不合理的问题,提高烟草的产量和经济效益。