趙振霞 姚羽宸

（青州市水利事業(yè)發(fā)展中心 山東 青州 262500）

對(duì)于葡萄生產(chǎn)而言，灌水方式主要包含了大水漫灌、溝灌、分區(qū)灌溉、穴灌等。二十世紀(jì)六七十年代，滴灌、噴灌等新型灌溉技術(shù)隨之興起，且廣泛運(yùn)用于我國(guó)各種農(nóng)作物種植管理中。滴灌優(yōu)越性明顯，灌溉水能夠緩慢地、均勻地滴入到葡萄根部的土壤中，確保根系集中分布區(qū)的土壤水分始終處于最佳狀態(tài)，滿足葡萄健康生長(zhǎng)的需求，在產(chǎn)量與果實(shí)品質(zhì)不被影響的前提下，其節(jié)水效果高達(dá)50%。同時(shí)，滴灌時(shí)能夠?qū)⒐嗨c施肥相結(jié)合，有利于提高肥料利用率，其中氮肥利用率高達(dá)90%。總之，在葡萄生產(chǎn)中應(yīng)廣泛推廣使用滴灌節(jié)水技術(shù)。

1 葡萄園區(qū)情況

青州市有機(jī)果蔬專業(yè)合作社位于山東省青州市王墳鎮(zhèn)，占地1 600 余畝。東面與黑虎山水庫(kù)接壤，緊鄰大石河，沿河淤泥形成了富含礦物質(zhì)的礫質(zhì)砂壤土，是葡萄種植的黃金地帶。西面緊鄰逄山森林公園，海拔510 m，日照充足，空氣較干燥，大氣透明度高，溫度適宜，獨(dú)有的谷地氣候?yàn)槠咸焉L(zhǎng)及成熟提供了充足的條件。

青州市有機(jī)果蔬專業(yè)合作社主要種植赤霞珠、黑比諾、美樂(lè)、薏絲琳、摩爾多瓦等名貴葡萄品種，葡萄按地形坡向，采取南北向籬架種植，株距0.5 m、行距2.0 m。該有機(jī)果蔬專業(yè)合作社主要開(kāi)展葡萄新品種選育和葡萄適應(yīng)性、優(yōu)質(zhì)、無(wú)公害栽培技術(shù)等多項(xiàng)研究。

2 節(jié)水灌溉模式選擇

2.1 水分對(duì)葡萄生長(zhǎng)的重要性。水分是葡萄的主要組成部分，在各個(gè)不同的生長(zhǎng)周期內(nèi)葡萄對(duì)水分的要求也有所不同。如果葡萄園內(nèi)嚴(yán)重積水、水分不勻，生長(zhǎng)期枝蔓過(guò)密易造成葡萄園內(nèi)濕度過(guò)大而發(fā)生病害，嚴(yán)重影響葡萄生長(zhǎng)發(fā)育、花序形成，導(dǎo)致落花落果，甚至造成裂果、爛果，大大降低鮮食葡萄的品質(zhì)。葡萄在休眠期、萌芽期、開(kāi)花前后、第一膨大期、第二膨大期、采果前后至落葉各階段對(duì)水分都有不同的要求，因此選擇合理的灌溉技方法、建立最優(yōu)化灌溉制度對(duì)葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育尤為重要。

2.2 節(jié)水灌溉方式選擇。我國(guó)現(xiàn)有的節(jié)水灌溉技術(shù)有渠道防滲技術(shù)、低壓管道灌溉技術(shù)、噴灌、微灌等。

2.2.1 渠道輸水防滲灌溉技術(shù)是指用渠道將灌溉水源輸送到田間的一種灌溉方式。采用渠道防滲灌溉技術(shù)，可以大大減少渠道的滲漏損失，還可以提高渠道抗沖擊能力，同時(shí)增加流速，加大輸水能力；渠床滲漏減少后可以減少灌溉對(duì)地下水的補(bǔ)給，防止土壤的次生鹽堿化；而且也能降低成本，提高灌溉效率。防滲技術(shù)主要適用于大田糧食作物灌溉。

2.2.2 低壓管道灌溉是指用管道代替明渠輸水的一種灌溉模式，在一定壓力作用下，將水源灌溉水由水泵、管道等設(shè)施輸送到田間作物土壤，管道灌溉即可直接通過(guò)管道的分水口通過(guò)分水進(jìn)入田間，又可在管道分水口處通過(guò)連接輸水軟管輸水到田間，是一種節(jié)水地面管道灌溉技術(shù)。其特點(diǎn)是出水口流量較大，出水口所需壓力較低。

2.2.3 噴灌是指采用專有設(shè)施將有壓水流通過(guò)噴頭輸送到田間，通過(guò)噴頭均勻噴灑的形式進(jìn)行灌溉的節(jié)水方法，噴灌灌水均勻，省時(shí)省工，適應(yīng)性廣，增產(chǎn)增收，防止或減小災(zāi)害性天氣對(duì)作物的影響。

2.2.4 微灌是指通過(guò)管道和最末級(jí)管道上安裝的灌水器，將植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分及水分通過(guò)細(xì)小流量，進(jìn)行準(zhǔn)確和均勻地灌溉的一種方法，包括滴灌、微噴灌、涌泉灌等，微灌優(yōu)點(diǎn)為省水省工、節(jié)能、灌水均勻、增產(chǎn)增收、對(duì)土壤和地形的適應(yīng)性強(qiáng)。滴灌是根據(jù)需水要求，通過(guò)管道和安裝在毛管上的滴頭或是滴灌帶，將植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分及水分一滴一滴，均勻緩慢滴入植物根部土中的一種灌水方法。在灌水器的流量比較大情況下，可以形成連續(xù)細(xì)小的水流來(lái)濕潤(rùn)土壤。

微噴灌是指直接利用安裝在毛管上的微噴頭或者是跟毛管連接的微型噴頭，將水均勻地噴灑到植物根部土壤的灌水形式。結(jié)合實(shí)際地形條件、水源條件及葡萄對(duì)水分的需求，百納城葡萄種植區(qū)采取滴管的節(jié)水灌溉方式。

3 滴灌在葡萄生產(chǎn)上的應(yīng)用

3.1 葡萄用水需求分析。葡萄在整個(gè)的生長(zhǎng)周期內(nèi)，各個(gè)階段需水量有所不同，需水量高低分別為葡萄采果后期、發(fā)芽開(kāi)花前期、新梢旺長(zhǎng)期、幼果膨大期及果實(shí)膨大期。葡萄采果后期應(yīng)該結(jié)合秋季施底肥要求并且充分灌溉，為葡萄第二年的生長(zhǎng)發(fā)育提供良好的條件；在葡萄發(fā)芽開(kāi)花的前期，應(yīng)該保持土壤濕度在田間持水量70%左右；新梢旺長(zhǎng)期及幼果膨大期為需水量的臨界期，應(yīng)該保持土壤濕度在田間持水量的80%左右，這一階段葡萄根系對(duì)養(yǎng)分和水分的需求最為敏感；果實(shí)膨大期應(yīng)該保持土壤濕度在田間持水量的70%左右。

3.2 葡萄滴灌系統(tǒng)。對(duì)于葡萄滴灌系統(tǒng)而言，其主要由水源工程、控制系統(tǒng)、水質(zhì)處理設(shè)備、肥灌、注肥系統(tǒng)、滴灌管件等構(gòu)成。如果存在滴灌水源無(wú)雜質(zhì)堵塞灌水器的情況，滴灌系統(tǒng)只需安裝儲(chǔ)水桶、DC 電源電磁式開(kāi)關(guān)閥、碟形過(guò)濾器、供水主管及內(nèi)鑲式滴頭之滴灌管(帶)即可，但是只供小面積使用。根據(jù)本次葡萄園的實(shí)際情況，其葡萄滴灌系統(tǒng)應(yīng)完整構(gòu)建。

3.2.1 水源工程。在滴灌系統(tǒng)中，水源工程是為了獲取水源而特意建設(shè)的攔水、引水、蓄水、提水及沉淀工程及輸配電工程。水源可為井水、泉水、水庫(kù)水、渠道水等。值得注意的是，滴灌對(duì)水質(zhì)的要求十分嚴(yán)格。這是因?yàn)榈喂嘞到y(tǒng)中灌水器滴頭極易被水中的雜質(zhì)所堵塞，不僅會(huì)影響灌水效果，而且還會(huì)造成整個(gè)滴灌系統(tǒng)癱瘓。為了能夠有效預(yù)防雜質(zhì)堆積，最好使用過(guò)濾器，將超過(guò)出水孔直徑10%～20%的雜質(zhì)進(jìn)行有效攔截，預(yù)防其流入到管道中。基于所搭配的滴頭或噴頭的具體規(guī)格，選取適宜的過(guò)濾器。例如，選擇使用管上式PCJ—CNL 穩(wěn)壓滴頭，其水流通道最小直徑為1.03 mm，其20%為0.215 mm，所以最好搭配120 目過(guò)濾器。

3.2.2 控制系統(tǒng)。因每一個(gè)地區(qū)葡萄種植的條件有所差異，在種植園區(qū)一般均會(huì)設(shè)置控制裝置，控制方式包含了手動(dòng)、半自動(dòng)及全自動(dòng)三種控制方式。

3.2.3 水質(zhì)處理設(shè)備。對(duì)于過(guò)濾器的選擇而言，應(yīng)積極考慮有效過(guò)濾程度。對(duì)于過(guò)濾效果相同的不同過(guò)濾器，可基于價(jià)格高低進(jìn)行選擇。一般情況下，砂粒過(guò)濾器最貴，其次為碟形或網(wǎng)篩過(guò)濾器。

3.2.4 肥灌注肥系統(tǒng)裝置。定比稀釋器(比例式注液器)。其優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)Ψ室鹤⑷肓髁康木_稀釋倍數(shù)比進(jìn)行調(diào)節(jié)，可適用于多種規(guī)格。直接在出水口注入混合液，這里所需要的水壓偏低，運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的噪聲也比較小。但是，其缺點(diǎn)在于出水壓力損失偏大，且價(jià)格相對(duì)較高。文氏管注肥器：其需損失20%的流水壓力才可將肥液吸入其中，出水口壓力比入水口壓力低20%。同時(shí)，無(wú)法對(duì)肥液注入流量的稀釋倍數(shù)比進(jìn)行調(diào)整。

3.2.5 滴灌管件及配置。①灌水器的選擇。采用管上補(bǔ)償式滴灌帶，滴灌毛管外徑16 mm，滴灌毛管進(jìn)口壓力10 m 水柱，毛管間距2.0 m，滴頭間距0.5 m。水流通過(guò)細(xì)長(zhǎng)的管道，與管道內(nèi)壁摩擦使壓力減小，促使管道各個(gè)部位出水壓力達(dá)到平衡。適于按照株行距進(jìn)行栽種的葡萄，可配送水溶性肥料。②毛管布置方式。由于葡萄基地采取籬架的種植方式。因此，毛管布置采用每行葡萄布置一條毛管，根據(jù)實(shí)際地長(zhǎng)和最大鋪設(shè)長(zhǎng)度確定每條毛管長(zhǎng)80 m，根據(jù)葡萄生產(chǎn)要求，將毛管固定于籬架的第一道鐵絲上，距地面高度約0.4 m(圖1)。③管網(wǎng)系統(tǒng)布置。根據(jù)工程范圍內(nèi)的地形圖，干管沿區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)路布置、自揚(yáng)水站向南直至最末端。分干管沿葡萄種植行與干管垂直布置。支管沿垂直分干管(垂直葡萄行)左右兩側(cè)等距布置。毛管沿葡萄種植向(垂直支管)布置，逆坡長(zhǎng)度減少1/2，詳見(jiàn)管網(wǎng)布置圖2。④灌水量的確定。為了減少工程投資，提高設(shè)備利用率，增加灌溉面積，微灌區(qū)內(nèi)部擬采用輪灌的工作制度。對(duì)支管進(jìn)行分組，通過(guò)干管分別向各組支管輪流輸送供水，支管再向毛管進(jìn)行供水。灌水量根據(jù)葡萄生長(zhǎng)的不同時(shí)期和天氣情況而定，一般每次灌水時(shí)間2 ～3 h 為宜，在葡萄成熟期要停止灌水，以防影響果實(shí)品質(zhì)和防止裂果。

圖1 田間管網(wǎng)布置

圖2 葡萄滴灌管網(wǎng)布置

3.3 葡萄滴灌中注意的問(wèn)題

3.3.1 選擇適宜的滴灌設(shè)施。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案規(guī)定要求選擇符合條件的水泵，水泵型號(hào)必須達(dá)到設(shè)計(jì)方案所要求的供水流量和供水壓力，輸水管道的管徑和管道長(zhǎng)度設(shè)計(jì)要合理，同時(shí)供水管道應(yīng)該選擇抗老性能好的PE 管材。滴灌噴頭則應(yīng)該選擇能夠均勻出水、有較強(qiáng)的抗堵塞能力、使用安裝方便的。過(guò)濾器應(yīng)耐腐蝕、易沖洗。

3.3.2 滴灌設(shè)備安裝要正確。首部樞紐安裝中，必須分別在過(guò)濾器的前后安裝1 個(gè)閥門和1 個(gè)壓力表，安裝壓力表主要是為了觀察過(guò)濾器的前后壓力之差，同時(shí)為了更加方便調(diào)節(jié)流量及壓力，更加容易清潔過(guò)濾器。供水管道布置中管道兩側(cè)供水要平衡。

3.3.3 滴灌設(shè)備使用要正確。整個(gè)滴灌系統(tǒng)中，管道的控制壓力必須在標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)。過(guò)濾器在整個(gè)滴灌系統(tǒng)中起著重要作用，必須經(jīng)常清洗。如果發(fā)現(xiàn)過(guò)濾網(wǎng)損壞的問(wèn)題，應(yīng)該盡早及時(shí)更換。滴灌系統(tǒng)中灌水器極易損壞，必須細(xì)心管理、小心鋪放，在不使用的情況下應(yīng)該慢慢卷起來(lái)，切忌在地上拖動(dòng)或是踩壓。冬季溫度過(guò)低時(shí)，必須要放空管道內(nèi)水量，以防灌水器和供水管道凍裂。灌溉時(shí)閥門應(yīng)慢慢開(kāi)啟，流量逐漸增加，排凈管道內(nèi)空氣，減少對(duì)灌水器的壓力沖擊，延長(zhǎng)灌水器的使用壽命。

3.4 葡萄滴灌水肥一體化應(yīng)用。滴灌是指采用灌水器與管道灌溉系統(tǒng)連接的灌溉方式，主要利用管道內(nèi)外存在的水勢(shì)梯度差，將水量按時(shí)按量輸送給植物。百納城有機(jī)專業(yè)合作社處于王墳鎮(zhèn)八喜谷，地勢(shì)坡度較大，為滴灌創(chuàng)造了條件。葡萄在生長(zhǎng)過(guò)程中，水肥的需求不盡相同，水肥的使用在葡萄的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程起著重要的作用，對(duì)葡萄品質(zhì)至關(guān)重要。葡萄在休眠期、萌芽期和開(kāi)花期30 ～40 d，萌芽期需要大量水分。果粒膨大期、果實(shí)著色前這個(gè)階段果實(shí)迅速膨大，一般要求每隔10 ～15 d 需要灌水1 次。水肥一體化利用滴灌系統(tǒng)，選擇水溶性肥料，根據(jù)葡萄不同生長(zhǎng)階段進(jìn)行施肥。每次先進(jìn)行灌水1/4，再施肥，等施肥結(jié)束之后，再進(jìn)行灌水5 min 左右，清洗滴灌噴頭防止堵塞，同時(shí)確保肥料全部施入葡萄根部土壤，提高肥料的使用效果。水肥一體化技術(shù)通過(guò)管道定時(shí)定量地向葡萄樹(shù)輸送肥料和水分，大大降低外部因素對(duì)葡萄生長(zhǎng)過(guò)程中的影響，減少水分蒸發(fā)和滲透，節(jié)省人工施肥時(shí)間，降低了勞動(dòng)成本，提高水肥利用率。

4 葡萄滴灌的應(yīng)用效果

4.1 省水省工，降低能耗。滴灌將水分輸送到葡萄根部的田間土壤，通過(guò)管道輸水，輸水途中水量損失大大減少，水資源有效利用率可以達(dá)到95%以上。在滴灌情況下，滴頭水量只是濕潤(rùn)作物根部部分土壤表面，這樣就大大減少了土壤水分的無(wú)效蒸發(fā)。在滴灌系統(tǒng)加裝施肥裝置后可以將肥料一塊輸送到葡萄根區(qū)附近，既提高了肥料又節(jié)約了施肥用工，一般以水溶性肥料為主，水溶肥易溶于水，利于高效吸收。滴灌也大幅度減少了灌溉用工，提高了勞動(dòng)效率。在滴灌過(guò)程中僅僅葡萄根系附近土壤被水分濕潤(rùn)，其他地方的土壤水分含量依然較低，所以可以有效地防止雜草的生長(zhǎng)。一般用于土壤消毒和從根部施入的農(nóng)藥，也可以通過(guò)滴灌施入土壤，節(jié)約勞力開(kāi)支，提高用藥效果。

4.2 環(huán)境濕度低，降低病蟲(chóng)害的發(fā)生。葡萄根系附近土壤透氣條件較好，通過(guò)滴灌注入水中的可溶性肥料，可以為葡萄生產(chǎn)提供充足的水分及養(yǎng)分，使葡萄根部附近的土壤水分完全滿足葡萄生產(chǎn)所要求的穩(wěn)定和較低吸力的條件。灌水附近的地面蒸發(fā)量較小，更能有效保護(hù)土壤的濕度，葡萄發(fā)生病蟲(chóng)害的情況大大減少，因而農(nóng)藥的使用量也大大降低，同時(shí)減少靠灌溉水傳播病害尤其是根癌病的傳播和再侵染的機(jī)會(huì)。

4.3 提高葡萄品質(zhì)，使其增產(chǎn)增收。通過(guò)滴灌能夠及時(shí)為葡萄生長(zhǎng)提供足夠的水分和養(yǎng)料，均勻準(zhǔn)確地為葡萄根系補(bǔ)充水分，使葡萄在水分最佳的情況下生長(zhǎng)，灌溉質(zhì)量得到有效提高。滴灌條件下不僅葡萄的產(chǎn)量得到提高，葡萄的品質(zhì)得到改善和提高，經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提升。

4.4 滴灌對(duì)土壤及地形的適應(yīng)性較強(qiáng)。百納城葡萄園區(qū)坐落在山區(qū)，地形起伏較大，傳統(tǒng)的灌溉方式困難較大。而滴灌過(guò)程中滴頭可以在工作壓力較大的情況下工作，而且滴頭出水比較均勻，適宜于地面坡度有起伏的地塊及不同類型的土壤。同時(shí)，滴灌還可以有效地減少植物生長(zhǎng)中的雜草，并且不會(huì)造成田間土壤的板結(jié)。