微灌节水技术在低丘缓坡大棚茶园的应用

2005年，宁波市北仑区春晓柯海茶场引进茶树大棚栽培技术，在三山村九天岙茶园（坡地）试种。大棚能将棚内外空气阻隔，提高棚内温度和湿度，形成适合茶树生长的小气候，从而提前采收茶叶。但同时将雨水挡在棚外流失（部分雨水可渗入棚内），棚内土壤得不到足够的水分补充，影响茶树生长和茶叶产量。为此引进微灌节水灌溉技术进行试验研究，结果萌芽期比对照提早2天，产量提高26.4％，并取得节水节地、省工省本、增产增收的效果。

一、茶园基本情况

1.大棚茶园

柯海茶场总面积约2.1hm2，其中大栅茶园总面积为0.63hm2。有28只大棚，其中钢质大棚2只，毛竹大棚26只，总投资3.5万元：

2.土壤质地

该茶园土壤属红壤，土层平均厚度45cm。表层土壤经浙江省农科院测定，其结果：全N含量为1.80g/kg，速效K含量178mg／kg，速效P含量116mg/kg，有机质含量22.6g／kg，土质为沙壤，质量密度为1.29g／cm3，孔隙度60.6％，田间持水量为28.3%：

二、微灌系统的设计安装

1.系统选型

目前农作物灌水方式主要有浇灌、沟灌（大田漫灌）、喷灌、微灌等。人工浇灌化工多、劳动强度大，随着人工工资成本提高，已很少采用。沟灌（大田漫灌）耗水多，而山坡地水资源少，土壤孔隙大，入渗速度快，易流失，也不适用。而微灌的节水效果比喷灌好，故选用微灌系统。整个系统实际造价为5.0万元（含水塔2.5万元）。

2.微灌系统简介

做灌系统由水源（山脚小山塘）、水泵机组、水塔、管网、灌水器（微喷带）等组成。灌溉水由水泵压入建在高出坡地10m处的水塔，利用高差与坡度自流灌溉。水塔中的水通过主管、支管、微喷带小孑L喷滴到茶树根部附近根系密集的土层，供茶树吸收。

（1）水源。水源为茶园旁现有的小山塘，容积约200n，上游有少量溪水补充，冬季不会断水，水源保障率达100％，水质符合农用灌溉水和生产优质茶叶要求。

（2）机组。机组包括水泵、电动机、拦污装置、供电及控制保护装置等。水泵实际吸程为4m，扬程12m，经水力计算，沿程水头损失和局部损失等小于6m，总扬程约22m.一由于机组提水至水塔后白压灌溉，不需考虑灌水器水头和流量，仅按总扬程选配型号为50ZB一20的自吸式喷灌泵，该泵结构简单，使用维护方便（不需加引水），气蚀性能好其主要性能参数如下：流量l5m3/h，扬程35m，吸程6.5～8m，转速2600r／min，效率大于52％，配套电机2.1kW，实际配3kW三相电动机。

（3）水塔水塔为新建，长×宽×高为4m×3m×2.5m.容积3Om.内设砂石组成的过滤装置，实际可容水25m。经使用未发生微喷带堵塞现象，表明过滤效果良好。水塔造价占整个微灌系统的一半，虽能节电，但影响整个系统经济效益。

（4）管网设置。管网由干管、支管和阀门等组成。干管和支管均选用使用寿命较长的镀锌管，其中水泵至水塔的管径为50mm，从水塔底部接出来的干管管径为4Omm，并依地势自上而下与茶树种植行方向垂直布置，支管管径为20mm，与微灌带内径相配。

（5）灌水器。微灌系统的灌水器有滴头滴箭、微喷头、微喷带、渗灌头等多种形式，本微灌系统选用微喷带式灌水器，理由是要求的工作压力较低，适合与水塔配套，成本低（毛管与灌水器合二为一），喷水柔和适量均匀，使用方便。微喷带为黑色料软管。压扁宽度为46mm，管壁上采用特殊激光方法打了2行喷水小孔（称斜2孔式），喷水小孔间距l7mm，当工作压力为100～l50kPa时，lm微喷带的流量为30～50L/h，喷洒高度1.5m，喷洒长度4m.最长可铺设（供水）长度为70m：因采用水塔自压供水，压力不到l00kPa，流量、喷洒高度和喷洒长度减少，但仍能满足灌溉要求？微喷带与茶树行方向平行布置，置于畦E小行距内，每2行茶树配1条微喷带，lhm2需6000m.灌区面积0.63hm2，实配3780m.做喷带单价为1元／m，计3780元。

（6）电源已通农用电，电费为038元／（kW·h）。

三、大棚茶树应用微灌系统增产效果试验

1.供试品种

供试品种为扦插的7龄鸟牛早栽植规格为两畦问大行距0.9m，畦上小行距0.5m，株距O.4m，宴际每667m2：裁茶树2O00穴计4000株：

2.试验处理方案与测试内容

本试验设微灌A与对照CK两个处理，每个处理面积为5Om2，设4个重复，分别标为A1、A2、A3、A4和CK1、CK2、CK3、CK4每个小区选择其叶l0穴20株典型髓株为样本并挂幛其中微灌A3和CK3采用锅炉蒸汽加温、测试内容有三方面：一是测茶附高度和冠幅；二是观察萌芽期；三是测定茶叶产量

3.适时适量微灌

茶园是否要灌水，通过观察茶树芽梢生长、叶片颜色，以及土壤色泽、硬度、粘结性和可塑性，根据连续晴天时间并结合天气预报来确定。用浙江大学生产的土壤水分快速测定仪测定土壤含水率，能即时快速诊断土壤墒情，为适时适量灌水提供依据2007年12月8日大棚覆膜，至2月25日两端揭膜通风，期间79天。根据土壤墒情，实际共灌水6次，总计耗水1050t。使用结果表明，灌溉系统选型正确，水泵与动力及管道等配套合适，灌水器压力、流量和灌水强度符合要求，无径流产生，喷洒效果良好。

4.栽培技术措施

处理A的施肥、防病治虫、修剪等栽培技术措施均与对照CK相同：

5.结果与分析

（1）实测结果：一是株高和幅宽。试验前和试验后各测定5点，取平均值，2007年12月8日试验前首次测定，2008年3月25日试验结束后再测，高度和幅宽无变化，表l为2007年l2月8日测定值。

表1茶树树冠高度和幅宽测定

二是萌芽期。观察结果，处理A平均比对照CK提早2天，而处理A，和对照C因采用锅炉蒸汽加温，萌芽期又比其它处理提早2天。而不采用微灌的大棚茶园首次采摘日期为2008年3月9日，又比大田（非大棚）常规栽培的提早7天：

三是产量。8个处理小区各20株样本前4次采摘的鲜茶，处理A和对照CK的总产量分别为66.2g和52.8g，经计算平均鲜茶单产分别为33l0g／667m2和26l8g/667m2。前期所采鲜茶加工成干茶的比例为4：1，则成品干茶平均单产为827.5g/667m2。和654.5g/667m2。增产l73g／667m2，增幅为26.4％，详见表2。大硼揭膜后茶叶还可采摘，处理A的产量和品质仍高于对照CK，但未做定量考核。

（2）结果分析：水是茶树的主要成分。也是其制造营养物质的原料和溶解肥料的介质，茶树光合、呼吸等生理活动的进行，养分的吸收和输送等都需要水分参与。茶树水分主要从土壤中吸取，土壤含水量多，水势高，有利于作物吸收运输和蒸腾，反之则水分代谢受阻，影响生长。大棚茶树应用微灌系统适时适量灌水后，土壤含水量控制在适合茶树生长的范围内，提高光合作用效率，加快营养物质积累和运送，使之提前萌芽，新梢生育旺盛，在采用相同的农艺栽培技术措施情况下，产量明显提高。

表2各处理方案实测产量

四、效益评价

1.经济效益

2008年，大棚茶叶实际销售价格为6000元／kg，试验结果每666.7m2增产成品干茶173g，扣除加工费，实际增收为938.4元／666.7m2，0.63hm2可增8821.0元。微灌系统总投资5.0万元，其中水塔2.5万元，机组、管道、微喷带及附属设备等2.5万元，年折旧费为6095.0元，其中水塔按12年折旧，计2083.0元，设备和管道等按10年折旧计2122.0元，微喷带平均每2年更换一次，年折旧费为189O.0元；电价为0-38元／（kW·h），每轮灌1次需7水塔水，每水塔水耗电5.1kW·h，轮灌6次，需电费81.4元；人工费支出（兼管）3o0元；维修费305.8元／年。总支出为6782.2元，利润2038.8元。经济效益不显着的主要原因是水塔和设备初投资较大，折旧成本占比高，而灌区面积太小，只要适当扩大灌区面积或省去水塔改为水泵直接供水，经济效益就能显着提高。

2.社会效益

根据试验结果，与沟灌相比，微灌系统节水率达到65％，节水683t，同时节省沟渠等用地0.019hm，节地率为3.02％。与人工浇灌相比，微灌系统可节省人工成本，降低劳动强度，因此社会效益良好。