2005年,寧波市北侖區春曉柯海茶場(chǎng)引進(jìn)茶樹(shù)大棚栽培技術(shù),在三山村九天岙茶園(坡地)試種。大棚能將棚內外空氣阻隔,提高棚內溫度和濕度,形成適合茶樹(shù)生長(cháng)的小氣候,從而提前采收茶葉。但同時(shí)將雨水擋在棚外流失(部分雨水可滲入棚內),棚內土壤得不到足夠的水分補充,影響茶樹(shù)生長(cháng)和茶葉產(chǎn)量。為此引進(jìn)微灌節水灌溉技術(shù)進(jìn)行試驗研究,結果萌芽期比對照提早2天,產(chǎn)量提高26.4%,并取得節水節地、省工省本、增產(chǎn)增收的效果。
一、茶園基本情況
1.大棚茶園
柯海茶場(chǎng)總面積約2.1hm2,其中大柵茶園總面積為0.63hm2。有28只大棚,其中鋼質(zhì)大棚2只,毛竹大棚26只,總投資3.5萬(wàn)元:
2.土壤質(zhì)地
該茶園土壤屬紅壤,土層平均厚度45cm。表層土壤經(jīng)浙江省農科院測定,其結果:全N含量為1.80g/kg,速效K含量178mg/kg,速效P含量116mg/kg,有機質(zhì)含量22.6g/kg,土質(zhì)為沙壤,質(zhì)量密度為1.29g/cm3,孔隙度60.6%,田間持水量為28.3%:
二、微灌系統的設計安裝
1.系統選型
目前農作物灌水方式主要有澆灌、溝灌(大田漫灌)、噴灌、微灌等。人工澆灌化工多、勞動(dòng)強度大,隨著(zhù)人工工資成本提高,已很少采用。溝灌(大田漫灌)耗水多,而山坡地水資源少,土壤孔隙大,入滲速度快,易流失,也不適用。而微灌的節水效果比噴灌好,故選用微灌系統。整個(gè)系統實(shí)際造價(jià)為5.0萬(wàn)元(含水塔2.5萬(wàn)元)。
2.微灌系統簡(jiǎn)介
做灌系統由水源(山腳小山塘)、水泵機組、水塔、管網(wǎng)、灌水器(微噴帶)等組成。灌溉水由水泵壓入建在高出坡地10m處的水塔,利用高差與坡度自流灌溉。水塔中的水通過(guò)主管、支管、微噴帶小孑L噴滴到茶樹(shù)根部附近根系密集的土層,供茶樹(shù)吸收。
(1)水源。水源為茶園旁現有的小山塘,容積約200n,上游有少量溪水補充,冬季不會(huì )斷水,水源保障率達100%,水質(zhì)符合農用灌溉水和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶葉要求。
(2)機組。機組包括水泵、電動(dòng)機、攔污裝置、供電及控制保護裝置等。水泵實(shí)際吸程為4m,揚程12m,經(jīng)水力計算,沿程水頭損失和局部損失等小于6m,總揚程約22m.一由于機組提水至水塔后白壓灌溉,不需考慮灌水器水頭和流量,僅按總揚程選配型號為50ZB一20的自吸式噴灌泵,該泵結構簡(jiǎn)單,使用維護方便(不需加引水),氣蝕性能好其主要性能參數如下:流量l5m3/h,揚程35m,吸程6.5~8m,轉速2600r/min,效率大于52%,配套電機2.1kW,實(shí)際配3kW三相電動(dòng)機。
(3)水塔水塔為新建,長(cháng)×寬×高為4m×3m×2.5m.容積3Om.內設砂石組成的過(guò)濾裝置,實(shí)際可容水25m。經(jīng)使用未發(fā)生微噴帶堵塞現象,表明過(guò)濾效果良好。水塔造價(jià)占整個(gè)微灌系統的一半,雖能節電,但影響整個(gè)系統經(jīng)濟效益。
(4)管網(wǎng)設置。管網(wǎng)由干管、支管和閥門(mén)等組成。干管和支管均選用使用壽命較長(cháng)的鍍鋅管,其中水泵至水塔的管徑為50mm,從水塔底部接出來(lái)的干管管徑為4Omm,并依地勢自上而下與茶樹(shù)種植行方向垂直布置,支管管徑為20mm,與微灌帶內徑相配。
(5)灌水器。微灌系統的灌水器有滴頭滴箭、微噴頭、微噴帶、滲灌頭等多種形式,本微灌系統選用微噴帶式灌水器,理由是要求的工作壓力較低,適合與水塔配套,成本低(毛管與灌水器合二為一),噴水柔和適量均勻,使用方便。微噴帶為黑色料軟管。壓扁寬度為46mm,管壁上采用特殊激光方法打了2行噴水小孔(稱(chēng)斜2孔式),噴水小孔間距l7mm,當工作壓力為100~l50kPa時(shí),lm微噴帶的流量為30~50L/h,噴灑高度1.5m,噴灑長(cháng)度4m.最長(cháng)可鋪設(供水)長(cháng)度為70m:因采用水塔自壓供水,壓力不到l00kPa,流量、噴灑高度和噴灑長(cháng)度減少,但仍能滿(mǎn)足灌溉要求?微噴帶與茶樹(shù)行方向平行布置,置于畦E小行距內,每2行茶樹(shù)配1條微噴帶,lhm2需6000m.灌區面積0.63hm2,實(shí)配3780m.做噴帶單價(jià)為1元/m,計3780元。
(6)電源已通農用電,電費為038元/(kW·h)。
三、大棚茶樹(shù)應用微灌系統增產(chǎn)效果試驗
1.供試品種
供試品種為扦插的7齡鳥(niǎo)牛早栽植規格為兩畦問(wèn)大行距0.9m,畦上小行距0.5m,株距O.4m,宴際每667m2:裁茶樹(shù)2O00穴計4000株:
2.試驗處理方案與測試內容
本試驗設微灌A與對照CK兩個(gè)處理,每個(gè)處理面積為5Om2,設4個(gè)重復,分別標為A1、A2、A3、A4和CK1、CK2、CK3、CK4每個(gè)小區選擇其葉l0穴20株典型髓株為樣本并掛幛其中微灌A3和CK3采用鍋爐蒸汽加溫、測試內容有三方面:一是測茶附高度和冠幅;二是觀(guān)察萌芽期;三是測定茶葉產(chǎn)量
3.適時(shí)適量微灌
茶園是否要灌水,通過(guò)觀(guān)察茶樹(shù)芽梢生長(cháng)、葉片顏色,以及土壤色澤、硬度、粘結性和可塑性,根據連續晴天時(shí)間并結合天氣預報來(lái)確定。用浙江大學(xué)生產(chǎn)的土壤水分快速測定儀測定土壤含水率,能即時(shí)快速診斷土壤墑情,為適時(shí)適量灌水提供依據2007年12月8日大棚覆膜,至2月25日兩端揭膜通風(fēng),期間79天。根據土壤墑情,實(shí)際共灌水6次,總計耗水1050t。使用結果表明,灌溉系統選型正確,水泵與動(dòng)力及管道等配套合適,灌水器壓力、流量和灌水強度符合要求,無(wú)徑流產(chǎn)生,噴灑效果良好。
4.栽培技術(shù)措施
處理A的施肥、防病治蟲(chóng)、修剪等栽培技術(shù)措施均與對照CK相同:
5.結果與分析
(1)實(shí)測結果:一是株高和幅寬。試驗前和試驗后各測定5點(diǎn),取平均值,2007年12月8日試驗前首次測定,2008年3月25日試驗結束后再測,高度和幅寬無(wú)變化,表l為2007年l2月8日測定值。
表1茶樹(shù)樹(shù)冠高度和幅寬測定
二是萌芽期。觀(guān)察結果,處理A平均比對照CK提早2天,而處理A,和對照C因采用鍋爐蒸汽加溫,萌芽期又比其它處理提早2天。而不采用微灌的大棚茶園首次采摘日期為2008年3月9日,又比大田(非大棚)常規栽培的提早7天:
三是產(chǎn)量。8個(gè)處理小區各20株樣本前4次采摘的鮮茶,處理A和對照CK的總產(chǎn)量分別為66.2g和52.8g,經(jīng)計算平均鮮茶單產(chǎn)分別為33l0g/667m2和26l8g/667m2。前期所采鮮茶加工成干茶的比例為4:1,則成品干茶平均單產(chǎn)為827.5g/667m2。和654.5g/667m2。增產(chǎn)l73g/667m2,增幅為26.4%,詳見(jiàn)表2。大硼揭膜后茶葉還可采摘,處理A的產(chǎn)量和品質(zhì)仍高于對照CK,但未做定量考核。
(2)結果分析:水是茶樹(shù)的主要成分。也是其制造營(yíng)養物質(zhì)的原料和溶解肥料的介質(zhì),茶樹(shù)光合、呼吸等生理活動(dòng)的進(jìn)行,養分的吸收和輸送等都需要水分參與。茶樹(shù)水分主要從土壤中吸取,土壤含水量多,水勢高,有利于作物吸收運輸和蒸騰,反之則水分代謝受阻,影響生長(cháng)。大棚茶樹(shù)應用微灌系統適時(shí)適量灌水后,土壤含水量控制在適合茶樹(shù)生長(cháng)的范圍內,提高光合作用效率,加快營(yíng)養物質(zhì)積累和運送,使之提前萌芽,新梢生育旺盛,在采用相同的農藝栽培技術(shù)措施情況下,產(chǎn)量明顯提高。
表2各處理方案實(shí)測產(chǎn)量
四、效益評價(jià)
1.經(jīng)濟效益
2008年,大棚茶葉實(shí)際銷(xiāo)售價(jià)格為6000元/kg,試驗結果每666.7m2增產(chǎn)成品干茶173g,扣除加工費,實(shí)際增收為938.4元/666.7m2,0.63hm2可增8821.0元。微灌系統總投資5.0萬(wàn)元,其中水塔2.5萬(wàn)元,機組、管道、微噴帶及附屬設備等2.5萬(wàn)元,年折舊費為6095.0元,其中水塔按12年折舊,計2083.0元,設備和管道等按10年折舊計2122.0元,微噴帶平均每2年更換一次,年折舊費為189O.0元;電價(jià)為0-38元/(kW·h),每輪灌1次需7水塔水,每水塔水耗電5.1kW·h,輪灌6次,需電費81.4元;人工費支出(兼管)3o0元;維修費305.8元/年??傊С鰹?782.2元,利潤2038.8元。經(jīng)濟效益不顯著(zhù)的主要原因是水塔和設備初投資較大,折舊成本占比高,而灌區面積太小,只要適當擴大灌區面積或省去水塔改為水泵直接供水,經(jīng)濟效益就能顯著(zhù)提高。
2.社會(huì )效益
根據試驗結果,與溝灌相比,微灌系統節水率達到65%,節水683t,同時(shí)節省溝渠等用地0.019hm,節地率為3.02%。與人工澆灌相比,微灌系統可節省人工成本,降低勞動(dòng)強度,因此社會(huì )效益良好。