2、茶園灌溉技術

茶樹生長需要的水分，主要靠自然降水供給。我國茶區雖多處在濕潤與半濕潤地區，但由于地域遼闊，自然地理因子復雜，雨水分布既有地區的差別，也有季節的不同，即使在同一個月中，分布也捉摸不定，時多時少，例如華南茶區，年降水量大多在1500毫米以上，多的可達2500毫米以上，對4-9月份雨量較集中，要占全年雨量的75%左右，但由于當地氣溫較高，常使年蒸發量接近或超過年降水量；另外，還經常出現強度大、次數多的暴雨，因此雨水地表徑流與土壤蒸發較多，而能保存土壤供茶樹吸收利用的水分相應減少，尤其在冬春雨水很少，茶園常有旱情，西南茶區也常有冬、春連旱現象。但在長江中下游廣大地區，春季雨水連綿，到7-9月，夏秋季又常出現間斷性高溫干旱，直接影響茶樹生長和優質高的形成。這種雨水的時間長空間分布勻，既分散又難以預料。因此及時采取旱季茶園補充性灌溉措施，有利于實現穩定茶葉產量和品質。實踐證明，凡在干旱季節對茶園進行合理灌溉的，都能取得不同程度的增產提質效果。

（1） 茶園灌溉時期

茶園灌溉的效果高低，雖然與灌水次數與灌溉水量有關，但重要的還要看是否適時，也就是說要掌握好灌水落石的火候。我國茶農歷來灌溉有“三看”的經驗；一看天氣是否有旱性出現，或已有旱象，是否有發展趨勢；二看泥土干燥缺水的程度；三看茶樹芽葉生長與葉片形態是否缺水。現在人們已在“三看”經驗的基礎上制定了茶園灌溉的技術措施，進行綜合分析，從而科學地確定了茶園灌溉的適宜時期。

①茶園灌溉的生理指標 茶樹水分生理指標能在不同的土壤、氣候等生態環境下。直接反映出體內水分的實際水平。例如細胞液濃度，新梢葉水勢（可用兆帕斯卡MPa表示）等對外界水分供應很敏感，與土壤含水量和空氣溫度溫度之間具有較高的相關性。如果上午9時前測定，細胞濃度低于8-9%，葉水勢高于-0.5MPa，表明茶樹體內水分供應較正常，若細胞液濃度達到10%左右，葉水勢低于-1.0MPa，表明樹體水分虧缺，新梢生育將會受阻，這時茶園需要灌溉，及時給土壤補充水分。

②茶園灌溉的土壤溫度指標 土壤含水量多少是決定茶園是否需要灌水的主要依據之一。由于茶園土壤質地的差異，其土壤的持水特性和有效水分含量變化較大，因此為使不同質地土壤的溫度值具有可比性，一般土壤的溫度指標值應采用兩種方法表示：一是采用土壤絕對含量占田間持水量的相對百分率表示，例如當茶園土壤含量為田間持水量的90%左右時，茶樹生長旺盛；降到60-70%時，茶樹新梢生長受阻；低于60%時，新梢即要受到不同程度的危害，因此以茶園根系層土壤相對含水量達到70%時，作為開灌指標；二是采用土壤溫度的能量值，即土壤水勢來表示，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適當，當土水勢（與土壤吸力絕對值相等，符號相反）在-0.01～-.08MPa時，茶樹生長較適宜。茶園土壤水勢可用土壤張力計直接測知，當土水勢值達到一0.1MPa以上時，表示土壤已開始缺水，茶樹生長易遭旱熱危害，應進行茶園灌水。

③茶園的灌溉的氣象要素指標 主要氣象要素發氣溫、降水量、蒸發量等的變化和茶園水分的消長密切相關。在生產實踐中，應密切注視天氣的變化與當地常年的氣候特點，尤其是在高溫度季節，參照茶樹物候學觀察進行綜合分析，監視旱象的發生。近年研究認為，當日平均氣溫接近30℃，最高氣溫達35℃以上，日平均水面蒸發量達到9毫米左右，持續一星期以上，這時對土層淺的紅壤丘陵茶園，就有旱情露頭，需要安排灌溉。

（2）茶園灌水量

干旱季節茶園究竟需要灌溉多少水量，主要應由該茶園的類型即茶樹生育階段的需水特性與土壤質地來定。適宜的灌水定額，既要求灌溉水及時向土壤入滲，又要能達到計劃層濕潤深度，滿足茶樹的需水要求。因此在確定茶園灌水定額時，要先確定灌溉前的土壤計劃層的儲水量，使灌溉前后的儲水量總和達到計劃層土壤田間持水量的范圍。因水分過多會影響透氣性。還會產生地表徑流和深土壤滲。一般確定茶園透宜的灌水量與灌水周期的方法有三種：

一是由茶園各階段的日平均耗水量來確定。可采用土壤水分衡法進行測算。特別是在高溫旱季，應以5天左右為期測算自然降水量與茶園耗水量之差額。在氣溫較低的春旱或秋冬旱期間，以10-15天為期測算土壤水分的虧缺量。在壤土茶園中，當耕層（0-30厘米）土壤缺水近30毫米（相當土水勢一0.08MPa左右）時，就應開灌補水。

1、集氣管 2、負壓表 3、連接管 4、陶土頭 5、土壤

二是采用土壤張力計（又稱負壓計、土壤濕度計）法定位鑒測土壤水勢的變化，來指示茶園灌溉。使用時，或將張力計埋設在茶園灌溉計劃層土壤中，當張力計讀數達到600毫米汞柱（相當于土水勢一0.0MPa）以上時，開始灌溉補水，灌至張力計讀數指針回到100毫米汞柱（相當于土水勢-0.01MPa）以下時，即停止灌水。用張力計來指示茶園灌溉，既直觀又易行。

三是參照茶園的各個參數，采用計算方法求得茶園灌水量和灌水量周期，其計算公式為：

M=10.r.h(p1-p2)1/?

其中：M——茶園每次灌水定額（毫米）

r——灌溉計劃層土壤平均容重（克/厘米3）

h——灌溉計劃土層深度（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%）

?——灌溉水有效利用系數（0.7-0.9）

茶園灌水周期按下列公式求得：T=M/W

式中：T—計劃灌水周期（日）

M—灌溉水定額（毫米）

W—茶園階段日平均耗水量（毫米）

由于灌溉方法不同，水分損耗差異較大，例如地面流灌要比噴灌的應用水量大，而地下滲灌又比噴灌的用水量省得多。因此，要使茶園土壤計劃層內能得到適宜的水分指標，其灌水量還應結合灌溉方法而定。

（3）茶園灌溉方法

衡量茶園灌溉方法的優劣，主要有三個標準：一是看灌溉水的分布均勻程度，以及能否做到經濟用水；二是能否做到有利于茶園小生態的改善；三是能否達到提高茶葉產量、品質與經濟效益的目的。近年來，在茶區正在推廣的噴灌、滲灌、滴灌等灌溉方法，在生產實踐中已取得了顯著的省水增產的經濟效果。

①茶園地面流灌 地面流灌是和抽水泵或其他方式，把水通過溝渠引入茶園的灌溉方式，包括為溝灌和漫灌。這是我國茶區傳統的灌溉方法，沿革至今，在引水工程方面雖有發展，但灌水方法仍較古老。

溝灌是在茶園行間開溝，水在溝內借土壤毛細管作用，邊流動邊滲透到茶園土壤根層中，供茶樹吸收利用。這種灌水方法，在靠近山塘、水庫邊的茶園中應用，具有靈活方便的特點。與溫灌相比，容易控制灌水量，水土流失較少。

由于茶園多分布于丘陵山區，自然地形復雜，為此在進行較大面積的地面溝灌時，要因地制宜地規劃與興建流灌工程。這方面我國茶區具有較豐富的經驗，并有不少單位早已建立了規模不等的茶園流灌工程。湖南淶江茶場的流灌工程規模較大，提水用的大小機埠就有9處，總吸水量達2500立方米/時，送水渠道總長達26000米，將洣江河水引入，可灌面積占全場茶園總面積的70%，也有不少生產單位，因陋就簡地修筑臨灌水渠，在山腳邊或園邊興建水利渠道，開挖水溝引水灌溉，在多雨季節里，還可利用灌水溝當排水溝，排除茶園積水。

茶園地面流灌工程的內容及其設置技術原則如下：

第一，水源和提水機埠：利用水庫、河川、山塘、井泉等為水源，并與渠、溝相連相成自流灌溉網。提水機埠位置應設在提水方便，地勢居高，有利于縮短主、支渠道為原則。當水位過低或地形復雜時，可采用2-3級的提水機埠，并要有可靠的動力設備。

第二，輸水渠道：分為主要渠和支渠，是用于承接提水機埠的出水，并將其引進茶園，其斷面大小、建筑參數和結構，應由灌溉需水的流量、地形特點來決定。輸水主渠的位置，在水泵揚程范圍內，應盡量提高，使茶園基本上置于自流灌溉的范圍內。由于地形地勢的變化，主渠和支渠的形式可分為明渠、暗渠（理在地中）和拱渠（抬高在地面上）三種。若需用渠道連接兩個山頭，還需建造渡槽或倒虹吸管。在建造中，明渠的濃度應大于寬度，渠底還應有一定的傾斜度（比降為0.3-0.5%），以減少水流損失，使水流速度適中。

第三，園內灌水溝：分為主溝和支溝。在山坡茶園中的主溝，起連接支渠與園內支溝的作用，開設與建筑時要盡量與斜形緩坡園相結合，以減緩水速，防止水土沖刷，為便于茶園機械操作，部分主溝應開設成暗溝。支溝是直接引水進入茶樹行間的灌水溝，在山坡茶園中和主溝斜交相接，應與茶行平行。

凡有水源的茶區，干旱季節都可采用地面自流溝灌。但種灌溉方法，存在著用水量大，灌水分布不勻等缺點，因此，除合理規劃與興建有關自流工程外，還必須在溝灌中掌握以下幾點灌水技術。

首先，灌水量的大小，應按水流情況與土壤條件，靈活掌握，一般在坡降和栽培條件相同的情況下，溝長的流量應大，反之，溝短的流量小些，地面坡降較大，流量要小，坡降平綬的需加大流量，沙性土壤滲水快，流量應適應加在，重壤土和粘土透慢，流量要小些，總之應控制既可浸濕茶樹根際土層，又不致產生地表沖刷與下滲漏為度，使茶行首尾土壤受水均勻，減少水量損耗。

其次，灌水前在茶行一側開溝（或隔幾行開溝），灌水溝與追肥溝的要求基本一致，溝深10厘米，寬20厘米左右。引水灌溉后，將溝覆土填平或鋪草覆蓋，以減少水分蒸發。

另外，梯級茶園溝灌時流量要小，將水由上而下逐級攔阻進入梯層內側的水溝內。灌溉茶樹，切忌讓水漫流梯面，避免水土流失，破壞梯壁，平地茶園的自流溝灌，可直接將水引入灌溉，較簡單易行。

60年代以來，溝灌已有一些新的改進，例如，在地勢較平坦的茶園中，可采用直徑30厘米的塑料（或薄壁金屬）粗管，代替輸水渠或主溝。管上按茶行行距開設出水孔，孔上設開關，調節水流量，灌水時將管道鋪設園內，灌完后再收回，此法操作方便，簡單易行，已在部分茶園應用。

在水源豐富的地區，直接將水引入茶園，讓水在地面逐漸漫布全國，此為漫灌。漫灌水量較大，容易造成水土流失，或使土壤積水，結構變劣。所以長期漫灌，對茶樹生長不利，在茶園中應盡量避免采用。

②茶園噴灌 自70年代開始，我國開始興起茶園噴灌。生產實踐證明，噴灌是一種較先進的茶園灌溉方法。

茶園噴灌系統主要由水源、輸水渠系、水泵、動力、壓力輸水管道及噴頭等部分組成。并按組合方式分為移動式、固定式和半固定式三種類型。

移動工噴灌系統由動力設備、有壓輸力管道和噴頭組成，設置在有水源的茶園。機組可用手抬，也可用手推車式，具有使用靈活，投資少，操作簡便，利用率高等特點。但轉運搬動多，較費時，固定式噴灌系統，除噴頭外，均固定不動，其干、支管道常埋設在茶園土壇內，由水源、動力機和水泵構成泵站，或利用有足夠的噴灌系統，噴頭裝在與支管連接的豎管上，可作圓形或扇形旋轉噴水。如果面積較大，需要配備幾組噴頭，循環分組輪灌，它操作簡便，節省勞動，生產效率高，便于配套自動控制灌溉，適于灌期長的茶園和苗圃應用，但所需設備管材較多，投資較高。半固定式噴灌系統，干管理設地下，采用固定的泵站供水或直接利用自然水頭。支管、豎管與噴頭可以移動，用支管的接頭與干管的頂留閥門連接，進行田間噴灌作業。

噴頭是噴灌系統的重要組成部分，噴頭的技術性能通常以工作壓力、噴水量、射程、平均噴灌強度、噴灌均勻度、水滴直徑（霧化程度）和自轉速度等指標來表示。噴頭的種類很多，如按其工作壓力和射程大小可分三種：

一是低壓噴頭：工作壓力1-3公斤/平方厘米，噴水量<10立方米/小時，射程<10米；

二是中壓噴頭：工作壓力3-5公斤/平方厘米，噴水量10-40立方米/小時，射程20-40米；

三是高壓噴頭：工作壓力>5公斤/平方厘米，噴水量>40立方米/小時，射程>40米。

按照噴頭的結構型式與不流性狀，又可分為旋轉式（也稱射流式）、固定式和孔管式三種。

在茶園噴灌中，多采用低壓和中壓噴頭，其中以旋轉式的搖臂噴頭應用較多，如PY130型，PY140型和PY150型等噴頭較適用于茶園噴灌，因為這些噴頭都屬于中、近射程，消耗能量少，噴水性能與茶園所要求的噴灌技術較適合，噴灌質量較好。

茶園噴灌與地面灌水方法相比，可使灌水量分布均勻，可省水50%，水的利用率達80%左右。其次，噴灌可改善茶園小氣候，促時茶樹生育，經濟效益較高，同時，噴灌機械化程度高，適應地形能力強，因此可成倍地提高工效。此外，噴灌系統還可提高土地利用率達10%左右，如果配合噴施根外追肥，化學農藥與除草劑等可發揮綜合利用效益。

但噴灌與存在一些缺點，例如受風的影響較大，一般3級以上風力，部分水滴易被風吹移，當空氣高溫低濕時，水滴在空中蒸發損失可達10%左右；噴灌需要機械設備較多，尤其是固定式噴灌系統，一次必投資較大。

茶園噴灌雖優點較多，但要發揮它的優勢，必須精心規劃，因地制宜地作好技術設計，在選用與確定各種類型的噴灌系統時，既要根據當地的水力資源和動力設備條件，又要考濾經濟效果，在具體運用中除了做到適時，適量外，還要撐握如下的技術要求：

首先，噴水的霧化程度要適中，水滴直徑以2毫米為宜，可不致對茶樹芽葉與土壤產生過強的沖擊。

第二，噴灌面上的水量分布要力求均勻，這就要求噴頭的組合噴灑均勻系統應在80%以上。

第三，各種噴灌系統在使用中應制定必要的規章制度，遵守操作規程，定期維修保養。

此外，旱季茶園噴灌要與增施肥料，及時采摘等肥培管理措施密切配合，充足的水分可以充分發揮肥料效應，促進茶樹生長旺盛，而及時采摘，既可多收，又可保證茶葉質量。

③茶園滲灌 滲灌又稱地下灌溉，是將灌溉水由輸水渠送入地下管道（暗道），通過管道的透水孔，使水借土壤的毛細管作用，向根系活動層上、下、左、右浸潤，供茶樹吸收利用的一種灌水方法，由于滲灌可與施用液肥相結合，因此又可稱為管道施肥灌溉系統。據廣東省紅星、汶塘等茶場和湖南省農業科學院茶葉研究所的應用實踐表明：茶園應用管道滲灌施肥，能及時適量地將水量均勻地直接送達根系，代其吸收利用，與等量肥料溝施相比，可增產茶葉15%，具有明顯的節約用水，提高肥效以及保持土壤結構的優點，主要缺點是一次性投資較多，平時如有故障，修理不便。

建茶園滲灌系統時，平地管緩坡茶園，可隔行建管，留一行便于深翻改土。管道應埋設在茶行中間，深度以40厘米左右為宜。建管的溝道坡降要小，約為1/1000。若茶行首尾高差超過60厘米時，需作管道降級處理。管道降級進設時，管尾須適當提高，然后可下降，以保灌水時前段灌滿。管道內徑7-10厘米為宜，不能過小。管上的透水孔一般在4-6毫米，呈梅花形分布，為防止管道及透水孔的堵塞，需采取多層過濾，如設置肥水貯備池、沉沙井及其過濾網，并提高管道透水孔的位置。

茶園滲灌，要與沉水井，排氣筒、肥水貯備池、輸水渠等相配套。

使用茶園滲灌時，只需插好截流閘板，打開泄水柜開關，就能使水順著輸送渠流進滲水管道，按管道順序進行茶行灌水，廣東汶塘茶場的經驗，一般茶園開溝施化肥每畝約需一人工，而采用管道滲施，只需兩個操作，一天可完成60畝，并便于田間管理與機械操作，省工省時又省地。特別是在干旱季節，茶園滲灌施肥，即能抗旱，又提高了水肥利用率，可見滲灌是茶園取得高產優質的重要技術措施，發展潛力較大。

④茶園滴灌 所謂滴灌，顧名思義即滴水灌溉。將灌溉水（或液肥）在低壓力作用下通過管道系統，送達滴頭，由滴頭形成水滴，定時定量地向茶樹根際供應水分和養分，使根系土層經常保持適宜的土壤濕度，能提高茶樹養分與肥料的利用率，從而達到省水增產的目的。

滴灌系統的主要由樞紐、管道和滴頭三部分組成。樞紐包括動力、水泵、水池（或水塔）、過濾器、肥料罐等。管道包括干管、支管、毛管以及一些必要的連接與調節設備，干、支管多采用高壓聚氯乙烯塑料制成，管徑為25-100毫米，毛管是最未一級管道，一般用高壓聚乙稀加炭黑制成，內徑為10-15毫米，其上安裝滴頭，滴頭是滴灌系統中的重要組成部分，用量最多，適合茶園應用的部分國產滴頭與性能如下：

管式滴頭：屬長流道類型，聚頭烯制成，流量為2.0-5.0公斤/小時，工作壓力為1.2公斤/平方厘米

螺帽式滴頭：為孔口式，屬短流道型，材料是高壓聚壓稀，流量為2公斤/小時，壓力為1.2公斤/平方厘米

龜形滴頭：多孔式，屬短流道型，材料為低壓聚乙稀，流量為7.4公升/小時,工作壓力1.2公斤/平方厘米。

發絲滴頭：屬長流道型，材料是聚氯乙稀，流量為3公斤/小時，工作壓力1.2公斤/平方厘米。

我國在80年代初先后此進部分滴灌成套設備，在茶園進行試點應用。杭州茶葉試驗場等單位的滴灌試驗表明，它具有明顯的增產提質與節水的效果，并取得一定的經驗。

茶園滴灌系統的設計，樞紐部分應盡量設在中心位置，這有利縮短輸水距離與控制較大的滴灌面積。采用移動滴灌系統，即樞紐部分和主管道固定，而將毛管與滴頭移動，輪流灌溉，可提高設備利用率，降低投資成本。在有利條件的地方，要以利用自然水頭落差或高處修建水池、水塔進行滴灌。滴灌管道的布置，一般支管道與主管道垂直，毛管分布在支兩側。

1、水源 2、水泵 3、流量計世紀 4、壓力表 5、施肥罐 6、閘閥 7、地濾器 8、沖刷管 9、干管 10、支管 11、流量調節閥 12、移動毛管 13、移動毛管位移 14、滴頭 15、茶樹 16、輔助毛管段

茶園滴灌用利于節省用水量，在旱熱季節，滴灌水的有效利用率可達90%以上，比溝灌省水2倍左右，同時，茶葉增產效果明顯，有利于品質改善的內含物成分增加，另外滴灌消耗能量少，適用于復雜地形，又能提高土地利用率。滴灌的主要缺點是滴頭和毛管容易堵塞；材料設備多，投資大，田間管理工作較繁瑣，目前我國茶園滴灌應用較少，尚處試驗階段，有待總結提高。