果园主要灌溉方式及其节水节肥效果

刘 影，唐 莉，王 毅，周洪富，周晏起

（辽宁省果树科学研究所，辽宁 熊岳 115009）

我国果业每年产值达1000亿元以上，效益占种植业第三位，在农业种植业中拥有举足轻重的地位。在果树生产中，灌溉是调节土壤水分状况的主要措施之一，适宜的灌溉技术使果树经常处于一个适宜的水分状态下，得以正常生长发育，提高果实产量和改善果实品质，还能最大程度提高水的利用效率[1]。节水灌溉是指能充分利用水资源、提高水利用率、达到农作物高产高效而采取的技术措施。众所周知，我国是一个水资源贫乏的国家，每年用水量高达6 000多亿t，农业用水约占64%。由于技术落后、工程设施不配套、水资源管理体系不健全等原因，我国灌溉水利用率仅为50%左右[2]。果园的水分利用率更低，仅为30%～40%。为缓解我国水资源日渐短缺，实现水资源可持续利用，必须加快推进节水农业的发展[3]。

1 果园灌溉类型

我国果园大多仍采用传统沟灌、畦灌、漫灌等灌溉方式，这些灌溉方式不但费水、费能源、费劳力，还造成养分淋失、破坏土壤结构，灌溉效果不佳，也不利于果实品质的提高，甚至导致病虫害频发[4]。因此，新型节水灌溉模式推广势在必行，喷灌、滴灌、渗灌等灌溉模式正在农业生产中推广应用。

1.1 喷灌

喷灌是将通过管道输送来的有压水流用喷头喷射到空中，呈雨滴状散落到田间的灌溉方法。喷灌较之传统灌溉模式，灌溉均匀度高，占地面积少，对土地平整度要求不高，省时省工，还能提高果品质量[5]。目前喷灌工程多用PVC管材作为地埋管，用薄壁铝合金管材作为地面移动管，输水效率可达 95%～98%[6]，水资源损耗率为2%～5%，比传统地面灌溉低15%～20%，省水30%～50%[7]。喷灌较传统地面灌溉节水的主要原因是，能够减少水资源从水源到果园输送过程中的损失和灌溉后的土壤渗漏损失。有研究指出，喷灌投资较畦灌投资减少78%，每公顷节约水56%，节省水费469元[8]。对沙地果树的水雾微喷灌节水效率研究结果表明，采用水雾微喷灌比大水漫灌节水36%，0～20、20～40、40～60 cm土层土壤总孔隙度分别增加 8.0%、2.3%、9.5%[9]。不同灌溉方式枇杷、苹果用水量试验结果表明，在枇杷上喷灌比沟灌节水约53% ，比管道灌溉节水约30%[10]；在苹果整个生育期内，喷灌比管道灌溉节水32%，果园耗水量减少12%[11]。

1.2 滴灌

1.2.1 普通滴灌

滴灌是通过管路系统及埋设在作物根系活动层的滴灌管直接向作物根部供给水分和液体肥料的灌溉方法。较之喷灌，滴灌可减少大量的水分漂移损失，节水15%～25%。臧小平利用不同灌溉方式研究香蕉生长和产量，结果表明，在香蕉周年生长中，滴灌的水量仅为浇灌水量的27%，产量增加16%[12]。对干旱区大枣利用不同方式的灌溉试验结果表明，与地面灌溉相比，滴灌节水49%[13]。山地果园滴灌试验结果也表明，果园土壤温度在滴灌条件下处于对果树生长适宜的状态，较之畦灌、不灌，新梢平均长度分别增加10%、33%。同时与露地果园地面灌溉定额3150m3/hm2对比，山地果园滴灌的经济灌溉定额平均仅为750～1200m3/hm2，且可以省工80%[14]。在设施樱桃、葡萄上应用滴灌的试验结果表明，节水量均可达50%左右[15，16]。在‘库尔勒香梨’生育期内，滴灌的用水量较漫灌减少64%[17]。

1.2.2 膜下滴灌

膜下滴灌是一种综合滴灌和覆膜技术优点的新型节水灌溉技术，灌水时须在滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜。由于有地膜的覆盖，膜下滴灌很好地抑制了水分蒸发，并能有效地减少深层渗漏，使得水分利用效率进一步提高。同时，地膜覆盖可以起到很好的保温效果，为作物生长提供较好的土壤热量条件。也有研究结果表明，膜下滴灌具有较好的抑盐效果，滴灌湿润层盐分有所减少[18]。膜下滴灌的平均用水量是传统灌溉方式的12%，是喷灌的50%，是一般滴灌的70%；可将肥料利用率由30%～40% 提高为50%～60%[19]。在哈密瓜上应用一年膜下滴灌的试验结果表明，膜下滴灌较沟灌模式节水40%～60%[20]。在西瓜上分别应用膜下滴灌、覆膜畦灌，3g/L微咸水膜下滴灌比覆膜畦灌节水68%，增产31%[21]。温室葡萄应用膜下滴灌及传统沟灌的对比试验表明，膜下滴灌能够更好地改善和控制葡萄生长环境的水、肥、气、热等条件，较沟灌平均增产20%[22]。

1.3 渗灌

渗灌是通过埋在地下的渗灌管直接给作物根区土壤供水的新型灌溉技术。渗灌在美国、澳大利亚、日本等国广泛应用[23]。果树种植间距较大，渗灌管设计间距就较大，因此，投资成本较低。一个面积为1 hm2的果园，其整套渗灌系统的投资不超过1 900元，可节水76%。渗灌比传统灌溉方式节约用水，属于最省水灌溉模式。有研究表明，渗灌与移动式喷灌比较，虽然一次性投入较大，但在同等折旧年限下，渗灌拥有更高的净效益，比喷灌多11%[24]。但我国目前的滴灌、喷灌等技术及国产设备均比渗灌技术成熟，在应用上应根据客观条件，充分发挥不同节水灌溉技术的优势，相互补充，相辅相成。比如，渗漏严重的沙土地果园，渗灌的节水效果就不如滴灌。渗灌也有一定的缺陷，即管道容易堵塞，虽然可以使用防堵管道，但其造价较高。

2 结语

水资源短缺是世界各国十分重视的问题，而水资源被大量消耗的一个重要原因就是灌溉，农业节水灌溉技术越来越受到世界各国的关注并成为全球性的研究热点[25]。节水灌溉技术是一项先进的节本增效的实用技术，对缓解水资源供需矛盾，推动果树产业可持续发展具有重要意义，在果树生产中的推广前景极其广阔。我国拥有较长的节水灌溉研究历史，但技术还不够成熟，同很多发达国家相比，自主研发能力不强，节水效率仍然比较低[26]。随着我国果树生产的迅速发展，与之相配套的灌溉技术必将得到更大、更全面的发展。