棗莊市高效節(jié)水灌溉項目田間增效測試

陳 慧

（棗莊市嶧城區(qū)水利和漁業(yè)局，山東 嶧城 277300）

棗莊市市中區(qū)實施了水利現(xiàn)代化示范項目，建設(shè)省財政扶持節(jié)水灌溉重點項目。高效節(jié)水灌溉示范區(qū)模式為：新打或維修深井，在機井上安裝水泵，并鋪設(shè)地下輸配水管網(wǎng)和部分地面移動軟管，在田間、溫室大棚進行微噴灌和滴灌。

為給類似工程提供參考，特選取節(jié)水灌溉試驗區(qū)，進行灌水均勻度、單株灌水效果、增產(chǎn)效果、節(jié)水效果、果實質(zhì)量等方面的測試，以總結(jié)高效節(jié)水灌溉的效果。

1 試驗區(qū)概況

1.1 試驗區(qū)選擇

試驗區(qū)的選擇按照代表性強、操作方便、可持續(xù)性好的原則，經(jīng)過研究，確定選在棗莊市市中區(qū)農(nóng)業(yè)高科技園及周圍3km2范圍內(nèi)。

試驗區(qū)共選擇2處，微噴、滴灌各1處：1）微噴試驗區(qū)為棗莊市東外環(huán)路旁的田屯百畝蘋果園內(nèi)；2）滴灌試驗區(qū)為棗莊市市中區(qū)農(nóng)業(yè)高科技示范園的高科技溫室蔬菜大棚。

1.2 試驗區(qū)作物

微噴試驗區(qū)主要為紅富士、喬納金蘋果；滴灌試驗區(qū)主要為反季節(jié)種植的優(yōu)質(zhì)櫻桃、西紅柿、彩椒、袖珍黃瓜等。

1.3 試驗區(qū)自然狀況

試驗區(qū)屬暖溫帶半溫潤季風(fēng)氣候，多年平均氣溫13.2℃，多年平均日照時間2368h，多年平均降水量為845mm，多年平均水面E601蒸發(fā)量為1107.8mm。

試驗區(qū)土壤為淋溶褐土或棕壤土，干容重為1.3～1.5t/m3，田間持水量約18%～35%，各試驗區(qū)均有各自的深井作為灌水水源。

2 蘋果微噴灌田間觀測

2.1 灌水均勻度觀測

從支管的首、中、尾部位選定3條毛管，從毛管的進口端、中間、末端各取3個微噴頭，分別放入塑料袋內(nèi)，統(tǒng)一取放并稱其噴水量。經(jīng)測定，9個測點在設(shè)計壓力下，平均噴水量為26.31L/h，最大噴水量為27.56L/h，最小噴水量為25.06L/h，微噴均勻度為95.3%，達到并超過設(shè)計指標(biāo)。

2.2 單株灌水效果觀測

單株果樹連續(xù)灌水4h，等待24h后在微灌半徑的2/3處取土樣烘干，測土壤含水量。取土層以20cm為一層，最大取土深60cm。

經(jīng)測定計劃濕潤層土壤田間持水量為76.1%～87.3%，樹冠下溫度降低4℃～5.5℃，相對濕度提高到91%～96.3%，有效地改善了田間小氣候，有利于果樹成長。

2.3 灌水時間和次數(shù)

蘋果微噴灌水時間和次數(shù)應(yīng)依據(jù)季節(jié)、天氣和土壤水分而定，以控制果樹生長所需的最佳含水量在田間持水量的70%～95%。把70%田間持水量作為下限，低于或等于下限開始噴灌。

試驗區(qū)冬春季干旱嚴(yán)重，故按果樹生長需要，需做好4個生育期的灌溉水工作。4個生育期灌溉水分別為：1）花前水；2）座果水；3）果實膨大水；4）成熟水。

2.4 蘋果微噴效果

試驗區(qū)所選試驗果樹是2005年秋進入盛果期的，試驗數(shù)據(jù)取自2009、2010年2年平均數(shù)。統(tǒng)計結(jié)果見表1。

1）微噴增產(chǎn)顯著。由表1分析：因2010年較干旱，微噴比不灌增產(chǎn)77.3%，比畦灌增產(chǎn)30.4%。實踐表明：微噴灌可有效減輕蘋果樹大小年的差異和氣候影響，有利蘋果產(chǎn)量逐年上升。

表1 蘋果增產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

2）微噴節(jié)水效果顯著。果園灌水是遠距離調(diào)水，過去澆完一遍需用10多天，采用微噴灌后，每天可灌溉6.7hm2。蘋果微噴單株一次用水量為0.1m3，畦灌單株每次用水量0.82m3，是微灌用水量的8.2倍。微灌的年用水量660m3/hm2，而畦灌為 3382.5m3/hm2，節(jié)約用水80.5%。

3）微噴灌可顯著提高單位水的生產(chǎn)率。微噴灌每立方灌溉水的蘋果產(chǎn)量為畦灌的6.68倍。

4）微噴灌可顯著提高果品質(zhì)量。采用微噴技術(shù)，不僅能提高蘋果產(chǎn)量，而且還能提高質(zhì)量。隨機抽樣，多點重復(fù)100個樣品測試結(jié)果，微噴的蘋果縱橫徑比不灌的增大13.6%和10.71%，比畦灌增大8.43%和6.3%；蘋果的重量比不灌、畦灌分別增加19.2%、11.5%，平均單果重分別增加46克和19克；微噴后一級果占89.1%，分別是不灌的3.2倍，畦灌的2.1倍。微噴后的果實具有外表色澤鮮艷，果肉肥厚多汗，果味更加純正、芳香等特點。

3 溫室滴灌觀測

3.1 灌水均勻度觀測

為了試驗的準(zhǔn)確性，該試驗區(qū)每個溫室大棚供水管首部都設(shè)有計量水表，并由傳感器把信息傳送到泵房控制中心的微機控制系統(tǒng)。

從9條毛管上首、中、尾部選點，9條毛管也均勻分布在溫室大棚的左、中、右3個部分，在滴水器下部各放置1臉盆，通水后統(tǒng)一取放2h，稱其滴出水量。經(jīng)測定，27個測點平均滴水量為1.13L/h，最大的滴水量1.2L/h，最小滴水量1.05L/h，滴灌均勻度為92.9%，超過設(shè)計指標(biāo)。

3.2 單株灌水觀測

單株黃瓜連續(xù)灌水3h，經(jīng)一天一夜后在滴水帶0.35m處取土樣烘干，測土壤含水量。取土層以15cm為一層，最大取土深度為30cm，經(jīng)測定計劃濕潤層土壤含水量在田間持水量的89%～97%，灌水均勻。

3.3 滴灌節(jié)水顯著

往常一眼機井只能控制灌溉50個（約4hm2）蔬菜大棚，由于冬暖大棚灌水時間的特殊性，冬季只能在中午11點、下午3點之間灌水。50個大棚澆一遍水需要7d。采用滴灌設(shè)施后這眼機井每天可澆灌32個棚，為原來的4.5倍。畦灌周期用水3150m3/hm2，而滴灌周期用水量為1237.5m3/hm2，節(jié)約用水60.71%。

3.4 灌水周期分析

黃瓜周期栽培有定植返苗期、生長期、初果期、盛果期及后期。

3.5 滴灌作物增產(chǎn)分析

滴灌技術(shù)應(yīng)用后，產(chǎn)量明顯增加，并且瓜質(zhì)較好。往常沒有滴灌時，同樣每公頃的溫室大棚黃瓜產(chǎn)量60t左右，運用滴灌后產(chǎn)量達到82.5t。其原因主要有以下幾個方面：

1）滴灌方式幾乎不占用土地，單棚種植棵數(shù)增加102棵。

2）滴灌可以根據(jù)黃瓜不同生長發(fā)育期的特點隨灌水追施微肥，滴灌流量小，杜絕了水肥深層流失，有利作物生長。

3）由于滴灌水只在根系周圍，其余未滴水部分的土壤熱量可和滴完水的土壤熱量互傳，膜下滴灌比畦灌地溫下降輻度小，地溫通常少降2℃～3℃。同時棚內(nèi)濕度也由以往85%以上，嚴(yán)格地控制在70%～80%之間，大大減少病蟲害的發(fā)生，延長植物生育期。

4 結(jié)語

通過測試可以發(fā)現(xiàn)，高效節(jié)水灌溉灌水均勻度好，單株灌水效果好，能有效改善田間小氣候，節(jié)水效果顯著，增產(chǎn)效益顯著，減少了病蟲害的發(fā)生，提高瓜（果）品質(zhì)量。高效節(jié)水灌溉能緩解水資源供需矛盾，推動全社會節(jié)水，改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)社會效益和生態(tài)效益同步增長。