茶树栽培技术（二十五）

    2、茶园灌溉技术

    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，对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的形成。这种雨水的时间长空间分布匀，既分散又难以预料。因此及时采取旱季茶园补充性灌溉措施，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。

    （1） 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，但重要的还要看是否适时，也就是说要掌握好灌水落石的火候。我国茶农历来灌溉有“三看”的经验；一看天气是否有旱性出现，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措施，进行综合分析，从而科学地确定了茶园灌溉的适宜时期。

    ①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度温度之间具有较高的相关性。如果上午9时前测定，细胞浓度低于8-9%，叶水势高于-0.5MPa，表明茶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，新梢生育将会受阻，这时茶园需要灌溉，及时给土壤补充水分。

    ②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温度值具有可比性，一般土壤的温度指标值应采用两种方法表示：一是采用土壤绝对含量占田间持水量的相对百分率表示，例如当茶园土壤含量为田间持水量的90%左右时，茶树生长旺盛；降到60-70%时，茶树新梢生长受阻；低于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；二是采用土壤温度的能量值，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，符号相反）在-0.01～-.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，当土水势值达到一0.1MPa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。

    ③茶园的灌溉的气象要素指标    主要气象要素发气温、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，尤其是在高温度季节，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到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。

   （2）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。适宜的灌水定额，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土壤渗。一般确定茶园透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（相当土水势一0.08MPa左右）时，就应开灌补水。

    1、集气管   2、负压表   3、连接管   4、陶土头    5、土壤

    二是采用土壤张力计（又称负压计、土壤湿度计）法定位鉴测土壤水势的变化，来指示茶园灌溉。使用时，或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（相当于土水势一0.0MPa）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，采用计算方法求得茶园灌水量和灌水量周期，其计算公式为：

    M=10.r.h(p1-p2)1/?
    其中：M——茶园每次灌水定额（毫米）
    r——灌溉计划层土壤平均容重（克/厘米3）
    h——灌溉计划土层深度（厘米）
    p1——灌溉后的土壤含量上限值（干重%）
    p2——灌水前土壤含水量下限值（干重%）
    ?——灌溉水有效利用系数（0.7-0.9）
    茶园灌水周期按下列公式求得：T=M/W
    式中：T—计划灌水周期（日）
    M—灌溉水定额（毫米）
    W—茶园阶段日平均耗水量（毫米）

    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应用水量大，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。

    （3）茶园灌溉方法

    衡量茶园灌溉方法的优劣，主要有三个标准：一是看灌溉水的分布均匀程度，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   地面流灌是和抽水泵或其他方式，把水通过沟渠引入茶园的灌溉方式，包括为沟灌和漫灌。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，水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，具有灵活方便的特点。与温灌相比，容易控制灌水量，水土流失较少。

    由于茶园多分布于丘陵山区，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。湖南涞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，将洣江河水引入，可灌面积占全场茶园总面积的70%，也有不少生产单位，因陋就简地修筑临灌水渠，在山脚边或园边兴建水利渠道，开挖水沟引水灌溉，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：

    第一，水源和提水机埠：利用水库、河川、山塘、井泉等为水源，并与渠、沟相连相成自流灌溉网。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。

    第二，输水渠道：分为主要渠和支渠，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（理在地中）和拱渠（抬高在地面上）三种。若需用渠道连接两个山头，还需建造渡槽或倒虹吸管。在建造中，明渠的浓度应大于宽度，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。

    第三，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，还必须在沟灌中掌握以下几点灌水技术。

    首先，灌水量的大小，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，沟短的流量小些，地面坡降较大，流量要小，坡降平绶的需加大流量，沙性土壤渗水快，流量应适应加在，重壤土和粘土透慢，流量要小些，总之应控制既可浸湿茶树根际土层，又不致产生地表冲刷与下渗漏为度，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，将水由上而下逐级拦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，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国，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，在茶园中应尽量避免采用。

    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。

    移动工喷灌系统由动力设备、有压输力管道和喷头组成，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坛内，由水源、动力机和水泵构成泵站，或利用有足够的喷灌系统，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，干管理设地下，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、平均喷灌强度、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不流性状，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PY130型，PY140型和PY150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，喷水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%，水的利用率达80%左右。其次，喷灌可改善茶园小气候，促时茶树生育，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。此外，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，化学农药与除草剂等可发挥综合利用效益。

    但喷灌与存在一些缺点，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，一次必投资较大。

    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，在选用与确定各种类型的喷灌系统时，既要根据当地的水力资源和动力设备条件，又要考滤经济效果，在具体运用中除了做到适时，适量外，还要撑握如下的技术要求：

    首先，喷水的雾化程度要适中，水滴直径以2毫米为宜，可不致对茶树芽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    渗灌又称地下灌溉，是将灌溉水由输水渠送入地下管道（暗道），通过管道的透水孔，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相结合，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，能及时适量地将水量均匀地直接送达根系，代其吸收利用，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，平地管缓坡茶园，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。管道降级进设时，管尾须适当提高，然后可下降，以保灌水时前段灌满。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，呈梅花形分布，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、沉沙井及其过滤网，并提高管道透水孔的位置。

    茶园渗灌，要与沉水井，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，就能使水顺着输送渠流进渗水管道，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人工，而采用管道渗施，只需两个操作，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，即能抗旱，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，定时定量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，能提高茶树养分与肥料的利用率，从而达到省水增产的目的。

    滴灌系统的主要由枢纽、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，毛管是最未一级管道，一般用高压聚乙稀加炭黑制成，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，聚头烯制成，流量为2.0-5.0公斤/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，材料是高压聚压稀，流量为2公斤/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，材料为低压聚乙稀，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，材料是聚氯乙稀，流量为3公斤/小时，工作压力1.2公斤/平方厘米。

    我国在80年代初先后此进部分滴灌成套设备，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，并取得一定的经验。

    茶园滴灌系统的设计，枢纽部分应尽量设在中心位置，这有利缩短输水距离与控制较大的滴灌面积。采用移动滴灌系统，即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。在有利条件的地方，要以利用自然水头落差或高处修建水池、水塔进行滴灌。滴灌管道的布置，一般支管道与主管道垂直，毛管分布在支两侧。

    1、水源  2、水泵  3、流量计世纪  4、压力表   5、施肥罐   6、闸阀   7、地滤器  8、冲刷管   9、干管   10、支管   11、流量调节阀    12、移动毛管    13、移动毛管位移   14、滴头   15、茶树    16、辅助毛管段

    茶园滴灌用利于节省用水量，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。