果園主要灌溉方式及其節(jié)水節(jié)肥效果

劉 影，唐 莉，王 毅，周洪富，周晏起

（遼寧省果樹科學研究所，遼寧 熊岳 115009）

我國果業(yè)每年產(chǎn)值達1000億元以上，效益占種植業(yè)第三位，在農(nóng)業(yè)種植業(yè)中擁有舉足輕重的地位。在果樹生產(chǎn)中，灌溉是調(diào)節(jié)土壤水分狀況的主要措施之一，適宜的灌溉技術(shù)使果樹經(jīng)常處于一個適宜的水分狀態(tài)下，得以正常生長發(fā)育，提高果實產(chǎn)量和改善果實品質(zhì)，還能最大程度提高水的利用效率[1]。節(jié)水灌溉是指能充分利用水資源、提高水利用率、達到農(nóng)作物高產(chǎn)高效而采取的技術(shù)措施。眾所周知，我國是一個水資源貧乏的國家，每年用水量高達6 000多億t，農(nóng)業(yè)用水約占64%。由于技術(shù)落后、工程設(shè)施不配套、水資源管理體系不健全等原因，我國灌溉水利用率僅為50%左右[2]。果園的水分利用率更低，僅為30%～40%。為緩解我國水資源日漸短缺，實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，必須加快推進節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展[3]。

1 果園灌溉類型

我國果園大多仍采用傳統(tǒng)溝灌、畦灌、漫灌等灌溉方式，這些灌溉方式不但費水、費能源、費勞力，還造成養(yǎng)分淋失、破壞土壤結(jié)構(gòu)，灌溉效果不佳，也不利于果實品質(zhì)的提高，甚至導致病蟲害頻發(fā)[4]。因此，新型節(jié)水灌溉模式推廣勢在必行，噴灌、滴灌、滲灌等灌溉模式正在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

1.1 噴灌

噴灌是將通過管道輸送來的有壓水流用噴頭噴射到空中，呈雨滴狀散落到田間的灌溉方法。噴灌較之傳統(tǒng)灌溉模式，灌溉均勻度高，占地面積少，對土地平整度要求不高，省時省工，還能提高果品質(zhì)量[5]。目前噴灌工程多用PVC管材作為地埋管，用薄壁鋁合金管材作為地面移動管，輸水效率可達 95%～98%[6]，水資源損耗率為2%～5%，比傳統(tǒng)地面灌溉低15%～20%，省水30%～50%[7]。噴灌較傳統(tǒng)地面灌溉節(jié)水的主要原因是，能夠減少水資源從水源到果園輸送過程中的損失和灌溉后的土壤滲漏損失。有研究指出，噴灌投資較畦灌投資減少78%，每公頃節(jié)約水56%，節(jié)省水費469元[8]。對沙地果樹的水霧微噴灌節(jié)水效率研究結(jié)果表明，采用水霧微噴灌比大水漫灌節(jié)水36%，0～20、20～40、40～60 cm土層土壤總孔隙度分別增加 8.0%、2.3%、9.5%[9]。不同灌溉方式枇杷、蘋果用水量試驗結(jié)果表明，在枇杷上噴灌比溝灌節(jié)水約53% ，比管道灌溉節(jié)水約30%[10]；在蘋果整個生育期內(nèi)，噴灌比管道灌溉節(jié)水32%，果園耗水量減少12%[11]。

1.2 滴灌

1.2.1 普通滴灌

滴灌是通過管路系統(tǒng)及埋設(shè)在作物根系活動層的滴灌管直接向作物根部供給水分和液體肥料的灌溉方法。較之噴灌，滴灌可減少大量的水分漂移損失，節(jié)水15%～25%。臧小平利用不同灌溉方式研究香蕉生長和產(chǎn)量，結(jié)果表明，在香蕉周年生長中，滴灌的水量僅為澆灌水量的27%，產(chǎn)量增加16%[12]。對干旱區(qū)大棗利用不同方式的灌溉試驗結(jié)果表明，與地面灌溉相比，滴灌節(jié)水49%[13]。山地果園滴灌試驗結(jié)果也表明，果園土壤溫度在滴灌條件下處于對果樹生長適宜的狀態(tài)，較之畦灌、不灌，新梢平均長度分別增加10%、33%。同時與露地果園地面灌溉定額3150m3/hm2對比，山地果園滴灌的經(jīng)濟灌溉定額平均僅為750～1200m3/hm2，且可以省工80%[14]。在設(shè)施櫻桃、葡萄上應(yīng)用滴灌的試驗結(jié)果表明，節(jié)水量均可達50%左右[15，16]。在‘庫爾勒香梨’生育期內(nèi)，滴灌的用水量較漫灌減少64%[17]。

1.2.2 膜下滴灌

膜下滴灌是一種綜合滴灌和覆膜技術(shù)優(yōu)點的新型節(jié)水灌溉技術(shù)，灌水時須在滴灌帶或滴灌毛管上覆蓋一層地膜。由于有地膜的覆蓋，膜下滴灌很好地抑制了水分蒸發(fā)，并能有效地減少深層滲漏，使得水分利用效率進一步提高。同時，地膜覆蓋可以起到很好的保溫效果，為作物生長提供較好的土壤熱量條件。也有研究結(jié)果表明，膜下滴灌具有較好的抑鹽效果，滴灌濕潤層鹽分有所減少[18]。膜下滴灌的平均用水量是傳統(tǒng)灌溉方式的12%，是噴灌的50%，是一般滴灌的70%；可將肥料利用率由30%～40% 提高為50%～60%[19]。在哈密瓜上應(yīng)用一年膜下滴灌的試驗結(jié)果表明，膜下滴灌較溝灌模式節(jié)水40%～60%[20]。在西瓜上分別應(yīng)用膜下滴灌、覆膜畦灌，3g/L微咸水膜下滴灌比覆膜畦灌節(jié)水68%，增產(chǎn)31%[21]。溫室葡萄應(yīng)用膜下滴灌及傳統(tǒng)溝灌的對比試驗表明，膜下滴灌能夠更好地改善和控制葡萄生長環(huán)境的水、肥、氣、熱等條件，較溝灌平均增產(chǎn)20%[22]。

1.3 滲灌

滲灌是通過埋在地下的滲灌管直接給作物根區(qū)土壤供水的新型灌溉技術(shù)。滲灌在美國、澳大利亞、日本等國廣泛應(yīng)用[23]。果樹種植間距較大，滲灌管設(shè)計間距就較大，因此，投資成本較低。一個面積為1 hm2的果園，其整套滲灌系統(tǒng)的投資不超過1 900元，可節(jié)水76%。滲灌比傳統(tǒng)灌溉方式節(jié)約用水，屬于最省水灌溉模式。有研究表明，滲灌與移動式噴灌比較，雖然一次性投入較大，但在同等折舊年限下，滲灌擁有更高的凈效益，比噴灌多11%[24]。但我國目前的滴灌、噴灌等技術(shù)及國產(chǎn)設(shè)備均比滲灌技術(shù)成熟，在應(yīng)用上應(yīng)根據(jù)客觀條件，充分發(fā)揮不同節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)勢，相互補充，相輔相成。比如，滲漏嚴重的沙土地果園，滲灌的節(jié)水效果就不如滴灌。滲灌也有一定的缺陷，即管道容易堵塞，雖然可以使用防堵管道，但其造價較高。

2 結(jié)語

水資源短缺是世界各國十分重視的問題，而水資源被大量消耗的一個重要原因就是灌溉，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)越來越受到世界各國的關(guān)注并成為全球性的研究熱點[25]。節(jié)水灌溉技術(shù)是一項先進的節(jié)本增效的實用技術(shù)，對緩解水資源供需矛盾，推動果樹產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，在果樹生產(chǎn)中的推廣前景極其廣闊。我國擁有較長的節(jié)水灌溉研究歷史，但技術(shù)還不夠成熟，同很多發(fā)達國家相比，自主研發(fā)能力不強，節(jié)水效率仍然比較低[26]。隨著我國果樹生產(chǎn)的迅速發(fā)展，與之相配套的灌溉技術(shù)必將得到更大、更全面的發(fā)展。