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茶园灌溉技术
茶叶网来源: 中国茶叶网时间：2008/1/4 【打印】【关闭】

茶树生长需要的水分，主要靠自然降水供给。我国茶区虽多处在湿润与半湿润地区，但由于地域辽阔，自然地理因子复杂，雨水分布既有地区的差别，也有季节性的不同，即使在同一个月中，分布也捉摸不定，时多时少。例如华南茶区，年降水量大多在1500毫米以上，多的可达2500毫米以上，以4~9月份雨量较集中，要占全年雨量的75%左右，但由于当地气温较高，常使年蒸发量接近或超过年降水量；另外，还经常出现强度大、次数多的暴雨，因此雨水地表径流与土壤蒸发较多，而能保存土壤中供茶树吸收利用的水分相应减少，尤其在冬春雨水很少，茶园常有旱情。西南茶区也常有冬、春连旱现象。但在长江中下游广大地区，春季雨水连绵，到7~9月，夏秋季又常出现间断性高温干旱，直接影响茶树生长和优质高产的形成。这种雨水的时间与空间分布不匀，既分散又难以预料。因此及时采取旱季园补充性灌溉措施，有利于实现稳定茶叶产量和品质。实践证明，凡在干旱季节对茶园进行合理灌溉的，都能取得不同程度的增产提质效果。
　　⑴茶园灌溉时期
　　茶园灌溉的效果高低，虽然与灌水次数与灌溉水量有关，但更重要的还要看是否适时，也就是说要掌握好灌水的火候。我国茶农历来对灌溉有“三看”的经验：一看天气是否有旱情出现，或已有旱象，是否有发展趋势；二看泥土干燥缺水的程度；三看茶树芽叶生长与叶片形态是否缺水。现在人们已在“三看”经验的基础上制定了茶园灌溉的技术指标，进行综合分析，从而科学地确定茶园灌溉的适宜时期。
　　茶园灌溉的生理指标茶树水分生理指标能在不同的土壤、气候等生态环境下直接反映出体内水分的实际水平。例如细胞液浓度，新梢叶水势（可用兆帕斯卡Mpa表示）等对外界水分供应很敏感，与土壤含水量和空气温湿度之间具有较高的相关性。如果上午9时前测定，细胞液浓度低于8～9%，叶水势高于-0.5Mpa，表明茶树树体内水分供应较正常，若细胞液浓度达到10%左右，叶水势低于-1.0Mpa，表明树体水分亏缺，新梢生育将会会受阻，这时茶园需要灌溉，及时给土壤补充水分。
　　茶园灌溉的土壤温度指标土壤含水量多少是决定茶园是否需要灌水的主要依据之一。由于茶园土壤质地的差异，其土壤的持水特性和有效水分含量变化较大，因此为使不同质地土壤的湿度值具有可比性，一般土壤的湿度指标值应采用两种方法表示：一是采用土壤绝对含水量占田间持水量的相对百分率表示，例如当茶园土壤含水量为田间持水量的90%左右时，茶树生长旺盛；降到60～70%时，茶树新梢生长受阻；低时60%时，新梢即要受到不同程度的危害，因此以茶园根系层土壤相对含水量达到70%时，作为开灌指标；二是采用土壤湿度的能量值，即土壤水势来表示，它可以直接反映土壤的供水能力大小，要比以土壤含水量表示更加适当。当土水势（与土壤吸力绝对值相等，符号相等，符号相反）在-0.01～-0.08Mpa时，茶树生长较适宜。茶园土壤水势可用土壤张力计直接测知，当土水势值达到-0.1Mpa以上时，表示土壤已开始缺水，茶树生长易遭旱热危害，应进行茶园灌水。
　　茶园灌溉的气象要素指标主要气象要素加气温、降水量、蒸发量等的变化和茶园水分的消长密切相关。在生产实践中，应密切注视天气的变化与当地常年的气候特点，尤其是在高温季节，参照茶树物候学观察进行综合分析，监视旱象的发生。近年研究认为，当日平均气温接近30℃，最高气温达35℃以上，日平均水面蒸发量达9毫米左右，持续一星期以上，这时对土层浅的红壤丘陵茶园，就有旱情露头，需要安排灌溉。
　　⑵茶园灌水量
　　干旱季节茶园究竟需要灌溉多少水量，主要应由该茶园的类型即茶树生育阶段的需水特性与土壤质地来定。适且的灌水定额，既要求灌溉水及时向土壤入渗，又要能达到计划层湿润深度，满足茶树的需水要求。因此在确定茶园灌水定额时，要先确定灌溉前的土壤计划层的储水量，使灌溉前后的储水量总和达到计划层土壤田间持水量的范围。因水分过多会影响透气性，还会产生地表径流和深层土壤渗漏。一般确定茶园适宜的灌水量与灌水周期的方法有三种：
　　一是由茶园各阶段的日平均耗水量来确定。可采用土壤水分平衡法进行测算。特别是在高温旱季，应以5天左右为期测算自然降水量与茶园耗水量之差额。在气温较低的春旱或秋冬旱期间，以10~15天为期测算土壤水分的亏缺量。在壤土茶园中，当耕层（0~30厘米）土壤缺水近30毫米（相当土水势-0.08Mpa左右）时，就应开灌补水。
　　二是采用土壤张力计（又称负压计、土壤温度计）法定位鉴测土壤水势的变化，来指示茶园灌溉。使用时，可将张力计埋设在茶园灌溉计划层土壤中，当张力计读数达到600毫米汞柱（相当于土水势-0.08Mpa）以上时，开始灌溉补水，灌至张力计读数指针回到100毫米汞柱（相当于土水势-0.01Mpa）以下时，即停止灌水。用张力计来指示茶园灌溉，既直观又易行。
　　三是参照茶园的各个参数，采用计算法求得茶园灌水量和灌水周期。由于灌溉方法不同，水分损耗差异较大，例如地面流灌要比喷灌的用水量大，而地下渗灌又比喷灌的用水量省得多。因此，要使茶园土壤计划层内能得到适宜的水分指标，其灌水量还应结合灌溉方法而定。
　　⑶茶园灌溉方法
　　衡量茶园灌溉方法的优劣，主要有三个标准：一是看灌溉水的颁均匀程度，以及能否做到经济用水；二是能否做到有利于茶园小生态的改善；三是能否达到提高茶叶产量、品质与经济效益的目的。近年来，在茶区正在推广的喷灌、渗灌、滴灌等灌溉方法，在生产实践中已取得了显著的省水增产的经济效果。
　　①茶园地面流灌
　　地面流灌是用抽水泵或其他方式，把水通过沟渠引入茶园的灌溉方式，包括沟灌和漫灌。这是我国茶区传统的灌溉方法，沿革至今，在引水工程方面虽有发展，但灌水方法仍较古老。
　　沟灌是在茶园行间开沟，不在沟内借土壤毛细管作用，边流动边渗透到茶园土壤根层中，供茶树吸收利用。这种灌水方法，在靠近山塘、水库边的茶园中应用，具有灵活方便特点。与漫灌相比，容易控制灌水量，水土流失较少。
　　由于茶园分布于丘陵山区，自然地形复杂，为此在进行较大面积的地面沟灌时，要因地制宜地规划与兴建流灌工程。这方面我国茶区具有较丰富的经验，并有不少单位早已建立了规模不等的茶园流灌工程。湖南江茶场的流灌工程规模较大，提水用的大小机埠就有9处，总吸水量达2500立方米/时，送水渠道总长达26000米，将江河水引入，可灌面积占全场茶园总面积的70%。也有不少生产单位，因陋就简地修筑临时灌水渠，在山脚边或园边兴建水利渠道，开持之以恒水沟引水灌溉；在多雨季节里，还可利用灌水沟当排水沟，排除茶园积水。
　　茶园地面流灌工程的内容及其设置技术原则如下：
　　水源和提水机埠：利用水库、河川、山塘、井泉等为水源，并与渠、沟相连组成自流灌溉网。提水机埠位置应设在提水方便，地势居高，有利于缩短主、支渠道为原则。当水位过低或地形复杂时，可采用2~3级的提水机埠，并要有可靠的动力设备。
　　输水渠道：分为主渠和支渠，是用于承接提水机埠的出水，并将其引进茶园，其断面大小、建筑参数和结构，应由灌溉需水的流量、地形特点来决定。输水主渠的位置，在水泵扬程范围内，应尽量提高，使茶园基本上置于自流灌溉的范围内。由于地形地势的变化，主渠和支渠的形式可分为明渠、暗渠（埋在地中）和拱渠（抬高在地面上）三种。若需用渠道连接两个山头，还需建造造渡槽或倒虹吸管。在建造中，明渠的深度应大于宽度，渠底还应有一定的倾斜度（比降为0.3~0.5%），以减少水流损失，使水流速度适中。
　　园内灌水沟：分为主沟和支沟。在山坡茶园中的主沟，起连接支渠与园内支沟的作用，开设与建筑时要尽量与斜形缓坡园道相结合，以减缓水速，防止水土冲刷。为便于茶园机械操作，部分主沟应开设成暗沟。支沟是直接引水进入茶树行间的灌水沟，在山坡茶园中和主沟斜交相接，应与茶行平行。
　　凡有水源的茶区，干旱季节都可采用地面自流沟灌。但这种灌溉方法，存在着用水量大，灌水分布不匀等缺点，因此，除合理规划与兴建有关自流工程外，还必须在汉灌中掌握以下几点灌水技术。
　　首先，灌水流量的大小，应按水流情况与土壤条件，灵活掌握。一般在坡降和栽培条件相同的情况下，沟长的流量应大，反之，沟短的流量小此；地面坡降较大，流量要小，坡降平缓的需加大流量；沙性土壤渗水快，流量应适当加大，重壤土和粘土渗透慢，济量要小些。总之应控制在既可浸湿茶树根际土层，又不致产生地表冲刷与地下渗漏为度，使茶行首尾土壤受水均匀，减少水量损耗。
　　其次，灌水前在茶行一侧开沟（或隔几行开沟），灌水沟与追肥沟的要求基本一致，沟深10厘米，宽20厘米左右。引水灌溉后，将沟覆土填平或铺草覆盖，以减少水分蒸发。
　　另外，梯级茶园沟灌时流量要小，将水由上而下逐级栏阻进入梯层内侧的水沟内。灌溉茶树，切忌让水漫流梯面，避免水土流失，破坏梯壁。平地茶园的自流沟灌，可直接将水引入灌溉沟进行流灌，较简单易行。
　　60年代以来，沟灌已有一些新的改进，例如，在地势较平坦的茶园中，可采用直径30厘米的塑料（或薄壁金属）粗管，代替输水渠或主沟。管上按茶行行距开设出水孔，孔上设开关，调节水流量。灌水时将管道铺设园内，灌完后再收回，此法操作方便，简单易行，已在部分茶园应用。
　　在水源丰富的地区，直接将水引入茶园，让水在地面逐渐漫布全园，此为漫灌。漫灌水量较大，容易造成水土流失，或使土壤积水、结构变劣。所以长期漫灌，对茶树生长不利，在茶园中就尽量避免采用。
　　②茶园喷灌
　　自70年代开始，我国开始兴起茶园喷灌。生产实践证明，喷灌是一种较先进的茶园灌溉方法。
　　茶园喷灌系统主要由水源、输水渠系、水泵、动力、压力输水管道及喷头等部分组成。并按组合方式分为移动式、固定式和半固定式三种类型。移动式喷灌系统由动力设备、有压输水管道和喷头组成，设置在有水源的茶园。机组可用手抬，也可用手推车式，具有使用灵活，投资少，操作简便，利用率高等特点。但转运搬动多，较费时。固定式喷灌系统，除喷头外，均固定不动，其干、支管道常埋设在茶园土层内，由水源、动力机和水泵构成泵站，或利用有足够高度的自然水头，与干、支管道组成一套全部固定的喷灌系统。喷头装在与支管连接的竖管上，可作圆形或扇形旋转喷水。如果面积较大，需要配备几组喷头，循环分组轮灌。它操作简便，节省劳动，生产效率高，便于配套自动控制灌溉。适于灌期长的茶园和苗圃应用，但所需设备管材较多，投资较高。半固定式喷灌系统，干管埋设地下，采用固定的泵站供水或直接利用自然水头。支管、竖管与喷头可以移动，用支管的接头与干管的顶留阀门连接，进行田间喷灌作业。
　　喷头是喷灌系统的重要组成部分，喷头的技术性能通常以工作压力、喷水量、射程、平均喷灌程度、喷灌均匀度、水滴直径（雾化程度）和自转速度等指标来表示。喷头的种类很多，如按其工作压力和射程大小可分三种：
　　一是低压喷头：工作压力1~3公斤/平方厘米，喷水量<10立方米/小时，射程<10米；
　　二是中压喷头：工作压力3～5公斤/平方厘米，喷水量10～40立方米/小时，射程20～40米；
　　三是高压喷头：工作压力>5公斤/平方厘米，喷水量>40立方米/小时，射程>40米。
　　按照喷头的结构型式与水流性头，又可分为旋转式（也称射流式）、固定式和孔管式三种。
　　在茶园喷灌中，多采用低压和中压喷头，其中以旋转式的摇臂喷头应用较多。如型，型和 50型等喷头较适用于茶园喷灌。因为这些喷头都属于中、近射程，消耗能量少，喷不性能与茶园所要求的喷灌技术较适合，喷灌质量较好。
　　茶园喷灌与地面灌水方法相比，可使灌水量分布均匀，可省水50%以上，水的利用率达80%左右。其次，喷灌可改善茶园小气候，促进茶树生育，经济效益较高。同时，喷灌机械化程度高，适应地形能力强，因此可成倍地提高工效。此上，喷灌系统还可提高土地利用率达10%左右，如果配合喷施根外追肥、化学农药除草剂等可发挥其综合利用效益。
　　但喷灌也存在在一些缺点，例如受风的影响较大，一般3级以上风力，部分水滴易被风吹移；当空气高温低湿时，水滴在空中蒸发损失可达10%左右；喷灌需要机械设备较多，尤其是固定式喷灌系统，一次性投资较大。
　　茶园喷灌虽优点较多，但要发挥它的优势，必须精心规划，因地制宜地作好技术设计，在选用与确定各类型的喷灌系统时，既要根据当地的水力资源和动力设备条件，又要考虑经济效果。在具体运用中除了做到适时、适量外，还要掌握如下的技术要求：
　　首先，喷水的雾化程度要适中，水滴直径以2毫米为宜，可不致对茶叶与土壤产生过强的冲击。
　　第二，喷灌面上的水量分布要力求均匀，这就要求喷头的组合喷洒均匀系统应在80%以上。
　　第三，各种喷灌系统在使用中应制定必要的规章制度，遵守操作规程，定期维修保养。此外，旱季茶园喷灌要与增施肥料，及时采摘等肥培管理措施密切配合。充足的水分可以充分发挥肥料效应，促进茶树生长旺盛；而及时采摘，既可多收，又可保证茶叶质量。
　　③茶园渗灌
　　涌灌又称地下灌溉，是将灌溉水由输水渠送入地下管道（暗道），通过管道的透水也，使水借土壤的毛细管作用，向根系活动层上、下、左、右浸润，供茶树吸收利用的一种灌水方法。由于渗灌可与施用液肥结合，因此又可称为管道施肥灌溉系统。据广东省红星、汶塘等茶场和湖南省农业科学院茶叶研究所的应用实践表明：茶园应用管道渗灌施肥，能及时适量地将水肥均匀地直接送达根系，供其吸收利用，与等量肥料沟施相比，可增产茶叶15%，具有明显的节约用水、提高肥效以及保持土壤结构的优点。主要缺点是一次性投资较多，平时如有故障，修理不便。
　　建茶园渗灌系统时，平地或缓坡茶园，可隔行建管，留一行便于深翻改土。管道应埋设在茶行中间，深度以40厘米左右为宜。建管的沟道坡降要小，约为1/1000。若茶行首尾高差超过60厘米时，需作管道降级处理。管道降级埋设时，管尾须适当提高，在后方可下降，以保灌水时前段能灌满。管道内径7~10厘米为宜，不能过小。管上的透水孔一般在4~6毫米，呈梅茶形颁。为防止管道及透水孔的堵塞，需采取多层过滤，如设置肥水贮备池、沉沙并及其过滤网，并提高管道透水孔的位置。
　　茶园渗灌，要与沉沙井、排气筒、肥水贮备池、输水渠等相配套。
　　使用茶园渗灌时，只需插好截流闸板，打开泄水柜开关，就能使水而着输水渠流进渗水管道，按管道顺序进行茶行灌水。广东汶塘茶场的经验，一般茶园开沟施化肥每亩约需一个工，而采用管道渗施，只需两人操作，一天可完成60亩，并便于田间管理与机械操作，一天可完成60亩，并便于田间管理与机械操作，省工省时又省地。特别是在干旱季节，茶园渗灌施肥，既能抗旱，又提高了水肥利用率，可见渗灌是茶园取得高产优质的重要技术措施，发展潜力较大。
　　④茶园滴灌
　　所谓滴灌，顾名思义即滴水灌溉。将灌溉水（或液肥）在低压力作用下通过管道系统，送达滴头，由滴头形成水滴，定时定时地向茶树根际供应水分和养分，使根系土层经常保持适宜的土壤湿度，能提高茶树对水分与肥料的利用率，从而达到省水增产的目的。
　　滴灌系统主要由枢纽、管道和滴头三部分组成。枢纽包括动力、水泵、水池（或水塔）、过滤器、肥料罐等。管道包括干管、支管、毛管以及一些必要的连接与调节设备。干、支管多采用高压聚氯乙烯塑料制成，管径为25~100毫米，毛管是最末一级管道，一般用高压聚乙烯加炭黑制成，内径为10~15毫米，其上安装滴头。滴头是滴灌系统中的重要组成部分，用量最多。适合茶园应用的部分国产滴头与性能如下：
　　管式滴头：属长流道类型，聚乙烯制成，流量为2.0~5.0公升/小时，工作压力为1.2公斤/平方厘米。
　　螺帽式滴头：为孔口式，属短流道型，材料是高压聚乙烯，流量为2公升/小时，压力为1.2公斤/平方厘米。
　　龟形滴头：多孔式，属短流道型，材料为低压聚乙烯，流量为7.4公升/小时，工作压力1.2公斤/平方厘米。
　　发丝滴头：属长流道型，材料是软聚氯乙烯，流量为3公升/小时，工作压力1.2公斤/平方厘米。
　　我国在80年代初先后引进部分滴满足成套设备，在茶园进行试点应用。杭州茶叶试验场等单位的滴灌试验表明，它具有明显的增产提质与节水的效果，并取得了一定的经验。
　　茶园滴灌系统的设计，枢纽部分应尽量高在中心位置，这有昨缩短输水距离与控制较大的滴灌面积。采用移式滴灌系统，即将枢纽部分和主管道固定，而将毛管与滴头移动，轮流灌溉，可提高设备利用率，降低投资成本。在有条件的地方，可以利用自然水头落差或在高处修建水池、水塔进行滴灌。滴灌管道的布置，一般支管道与主管道垂直，毛管分布在支管两侧。
　　茶园滴灌有利于节省用水量，在旱热季节，滴灌水的有效利用率可达90%以上，比沟灌省水2倍左右。同时，茶叶增产效果明显，有利于品质改善的内含物成分增加，另外滴灌消耗能量少，适用于复杂地形，又能提高土地利用率。滴灌的主要缺点是滴头和毛管容易堵塞；材料设备多，投资大，田间管理工作较繁琐。目前我国茶园滴灌应用较少，尚处试验阶段，有待总结提高。

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