微灌节水技术在低丘缓坡大棚茶园的应用

2021-02-23 21:06:40热度:185°C

2005年,宁波市北仑区春晓柯海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

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。

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