枣庄市高效节水灌溉项目田间增效测试

陈 慧

（枣庄市峄城区水利和渔业局，山东 峄城 277300）

枣庄市市中区实施了水利现代化示范项目，建设省财政扶持节水灌溉重点项目。高效节水灌溉示范区模式为：新打或维修深井，在机井上安装水泵，并铺设地下输配水管网和部分地面移动软管，在田间、温室大棚进行微喷灌和滴灌。

为给类似工程提供参考，特选取节水灌溉试验区，进行灌水均匀度、单株灌水效果、增产效果、节水效果、果实质量等方面的测试，以总结高效节水灌溉的效果。

1 试验区概况

1.1 试验区选择

试验区的选择按照代表性强、操作方便、可持续性好的原则，经过研究，确定选在枣庄市市中区农业高科技园及周围3km2范围内。

试验区共选择2处，微喷、滴灌各1处：1）微喷试验区为枣庄市东外环路旁的田屯百亩苹果园内；2）滴灌试验区为枣庄市市中区农业高科技示范园的高科技温室蔬菜大棚。

1.2 试验区作物

微喷试验区主要为红富士、乔纳金苹果；滴灌试验区主要为反季节种植的优质樱桃、西红柿、彩椒、袖珍黄瓜等。

1.3 试验区自然状况

试验区属暖温带半温润季风气候，多年平均气温13.2℃，多年平均日照时间2368h，多年平均降水量为845mm，多年平均水面E601蒸发量为1107.8mm。

试验区土壤为淋溶褐土或棕壤土，干容重为1.3～1.5t/m3，田间持水量约18%～35%，各试验区均有各自的深井作为灌水水源。

2 苹果微喷灌田间观测

2.1 灌水均匀度观测

从支管的首、中、尾部位选定3条毛管，从毛管的进口端、中间、末端各取3个微喷头，分别放入塑料袋内，统一取放并称其喷水量。经测定，9个测点在设计压力下，平均喷水量为26.31L/h，最大喷水量为27.56L/h，最小喷水量为25.06L/h，微喷均匀度为95.3%，达到并超过设计指标。

2.2 单株灌水效果观测

单株果树连续灌水4h，等待24h后在微灌半径的2/3处取土样烘干，测土壤含水量。取土层以20cm为一层，最大取土深60cm。

经测定计划湿润层土壤田间持水量为76.1%～87.3%，树冠下温度降低4℃～5.5℃，相对湿度提高到91%～96.3%，有效地改善了田间小气候，有利于果树成长。

2.3 灌水时间和次数

苹果微喷灌水时间和次数应依据季节、天气和土壤水分而定，以控制果树生长所需的最佳含水量在田间持水量的70%～95%。把70%田间持水量作为下限，低于或等于下限开始喷灌。

试验区冬春季干旱严重，故按果树生长需要，需做好4个生育期的灌溉水工作。4个生育期灌溉水分别为：1）花前水；2）座果水；3）果实膨大水；4）成熟水。

2.4 苹果微喷效果

试验区所选试验果树是2005年秋进入盛果期的，试验数据取自2009、2010年2年平均数。统计结果见表1。

1）微喷增产显著。由表1分析：因2010年较干旱，微喷比不灌增产77.3%，比畦灌增产30.4%。实践表明：微喷灌可有效减轻苹果树大小年的差异和气候影响，有利苹果产量逐年上升。

表1 苹果增产数据统计表

2）微喷节水效果显著。果园灌水是远距离调水，过去浇完一遍需用10多天，采用微喷灌后，每天可灌溉6.7hm2。苹果微喷单株一次用水量为0.1m3，畦灌单株每次用水量0.82m3，是微灌用水量的8.2倍。微灌的年用水量660m3/hm2，而畦灌为 3382.5m3/hm2，节约用水80.5%。

3）微喷灌可显著提高单位水的生产率。微喷灌每立方灌溉水的苹果产量为畦灌的6.68倍。

4）微喷灌可显著提高果品质量。采用微喷技术，不仅能提高苹果产量，而且还能提高质量。随机抽样，多点重复100个样品测试结果，微喷的苹果纵横径比不灌的增大13.6%和10.71%，比畦灌增大8.43%和6.3%；苹果的重量比不灌、畦灌分别增加19.2%、11.5%，平均单果重分别增加46克和19克；微喷后一级果占89.1%，分别是不灌的3.2倍，畦灌的2.1倍。微喷后的果实具有外表色泽鲜艳，果肉肥厚多汗，果味更加纯正、芳香等特点。

3 温室滴灌观测

3.1 灌水均匀度观测

为了试验的准确性，该试验区每个温室大棚供水管首部都设有计量水表，并由传感器把信息传送到泵房控制中心的微机控制系统。

从9条毛管上首、中、尾部选点，9条毛管也均匀分布在温室大棚的左、中、右3个部分，在滴水器下部各放置1脸盆，通水后统一取放2h，称其滴出水量。经测定，27个测点平均滴水量为1.13L/h，最大的滴水量1.2L/h，最小滴水量1.05L/h，滴灌均匀度为92.9%，超过设计指标。

3.2 单株灌水观测

单株黄瓜连续灌水3h，经一天一夜后在滴水带0.35m处取土样烘干，测土壤含水量。取土层以15cm为一层，最大取土深度为30cm，经测定计划湿润层土壤含水量在田间持水量的89%～97%，灌水均匀。

3.3 滴灌节水显著

往常一眼机井只能控制灌溉50个（约4hm2）蔬菜大棚，由于冬暖大棚灌水时间的特殊性，冬季只能在中午11点、下午3点之间灌水。50个大棚浇一遍水需要7d。采用滴灌设施后这眼机井每天可浇灌32个棚，为原来的4.5倍。畦灌周期用水3150m3/hm2，而滴灌周期用水量为1237.5m3/hm2，节约用水60.71%。

3.4 灌水周期分析

黄瓜周期栽培有定植返苗期、生长期、初果期、盛果期及后期。

3.5 滴灌作物增产分析

滴灌技术应用后，产量明显增加，并且瓜质较好。往常没有滴灌时，同样每公顷的温室大棚黄瓜产量60t左右，运用滴灌后产量达到82.5t。其原因主要有以下几个方面：

1）滴灌方式几乎不占用土地，单棚种植棵数增加102棵。

2）滴灌可以根据黄瓜不同生长发育期的特点随灌水追施微肥，滴灌流量小，杜绝了水肥深层流失，有利作物生长。

3）由于滴灌水只在根系周围，其余未滴水部分的土壤热量可和滴完水的土壤热量互传，膜下滴灌比畦灌地温下降辐度小，地温通常少降2℃～3℃。同时棚内湿度也由以往85%以上，严格地控制在70%～80%之间，大大减少病虫害的发生，延长植物生育期。

4 结语

通过测试可以发现，高效节水灌溉灌水均匀度好，单株灌水效果好，能有效改善田间小气候，节水效果显著，增产效益显著，减少了病虫害的发生，提高瓜（果）品质量。高效节水灌溉能缓解水资源供需矛盾，推动全社会节水，改善生态环境，实现社会效益和生态效益同步增长。