微潤灌溉技術在贛南臍橙果園的應用研究

張 炯

（江西省贛撫平原水利工程管理局，江西 南昌 330096）

0 引言

贛南臍橙是江西果業(yè)生產(chǎn)中具有地方特色的優(yōu)良品種，在江西贛南丘陵山區(qū)的酸性土壤地區(qū)進行了廣泛種植。然而，贛南臍橙在其生長和結(jié)果的過程中極易遭受夏、秋高溫干旱的影響，有些年份還發(fā)生冬旱、春旱，常造成果樹落葉、果實灼傷、裂果和落果，嚴重影響果樹的產(chǎn)量、果實口感和色澤，直接影響水果的價格及果農(nóng)的收入。

傳統(tǒng)的贛南臍橙灌溉技術主要以澆灌為主，當前新興的灌溉技術主要有微潤灌、滴灌等類型。國攀[1]等人針對微潤灌溉技術的發(fā)展歷史、技術的優(yōu)缺點以及國內(nèi)外的研究進展進行了歸納總結(jié)。高振軍[2]等人基于半透膜特性的微潤灌溉技術原理，分析微潤灌溉技術的灌溉優(yōu)勢，綜述了目前國內(nèi)基于半透膜特性的微潤灌溉技術研究重點及研究方法，總結(jié)了微潤灌溉技術的灌溉機理。為此，我們通過微潤灌溉技術應用試驗，尋求解決我省干旱缺水區(qū)季節(jié)性干旱灌溉問題的辦法。

1 微潤灌溉技術基本原理

微潤灌溉技術是指利用功能性膜材料的選擇性與透過特性開發(fā)出的灌溉新技術。其優(yōu)勢在于實現(xiàn)連續(xù)滲灌灌溉，節(jié)水效率高，無動力消耗，運行成本低（見圖1）。適用于灌溉條件較差的山區(qū)。

圖1 微潤灌溉的半透膜節(jié)水灌溉技術原理示意圖

2 試驗設計

2.1 試驗處理設計

在南康區(qū)、龍南縣、安遠縣3個沿山坡地種植臍橙示范園建立示范推廣區(qū)，每個示范區(qū)均分別采用微潤灌溉處理、滴灌處理，與常規(guī)澆灌處理對比。項目試驗示范區(qū)澆灌和滴灌采用原灌溉系統(tǒng)；微潤灌溉則從蓄水池引水，布置微潤灌溉管道，同時配備減壓池閥，設置其工作壓力為2.00m水頭。在灌溉期間保持開啟狀態(tài)，設計圖如圖2所示。

每個示范推廣區(qū)選取3排15棵臍橙果樹進行定點觀測測定，每5棵樹為一個灌水處理觀測點，試驗處理設計見表1。

2.2 觀測方法與指標

（1）灌水量測定：非持續(xù)灌溉期間，記錄每次灌水時間和灌水量；持續(xù)灌溉期間，定期對灌水量進行觀測記錄。

（2）產(chǎn)量及品質(zhì)測定：果實品質(zhì)測定樣品在果實采摘盛期取樣。取樣時間為上午8：30～9：30，分別從標設的每株果樹樹冠的東、南、西、北4個方向及上中下內(nèi)外各個方向采摘有代表性果實12個，立即帶回實驗室進行測定。測定主要指標有：果徑（包括果縱徑、果橫徑）（㎝）、單果重（g）、單株果樹產(chǎn)量（kg）、畝產(chǎn)量（kg）、果實可溶性固形物（%）。

圖2 灌溉系統(tǒng)設計圖

表1 試驗處理設計

（3）記錄不同灌溉方式下管道鋪設所需人數(shù)、鋪設時間、灌溉面積、灌溉用工量和管道及配件價格。

3 結(jié)果分析

3.1 節(jié)水效果

本次節(jié)水效果測定采用滴水水表計量，灌溉時間根據(jù)當年各地降雨情況及土壤含水率確定，其中微潤灌溉田間持水率控制在60%～80%，滴灌和澆灌參考當?shù)毓喔戎贫冗M行灌溉。3個示范區(qū)的灌水量測定結(jié)果如下：

（1）贛州市南康區(qū)朱坊鄉(xiāng)寨下丫叉塘果園示范區(qū)微潤灌溉、滴灌、澆灌3種灌溉方式的用水量對比觀測測定結(jié)果如圖3所示。

圖3 南康區(qū)3種灌溉方式的用水量對比觀測測定圖

根據(jù)實際測定結(jié)果計算，微潤灌溉較滴灌節(jié)水69.53%，較澆灌節(jié)水81.92%。

（2）贛州市龍南縣南亨鄉(xiāng)桃江源果業(yè)種植基地示范區(qū)微潤灌溉、滴灌、澆灌3種灌溉方式的用水量對比觀測測定結(jié)果如圖4所示。

根據(jù)上述實際測定結(jié)果計算，該示范區(qū)采用微潤灌溉每年較滴灌節(jié)水34.56%，較澆灌節(jié)水64.13%。

（3）贛州市安遠縣鶴子鎮(zhèn)王品果業(yè)種植基地示范區(qū)微潤灌溉、滴灌、澆灌3種灌溉方式的用水量對比觀測測定如圖5所示。

根據(jù)上述實際測定結(jié)果計算，該示范區(qū)采用微潤灌溉每年較滴灌節(jié)水66.05%，較澆灌節(jié)水80.85%。

圖4 龍南縣示范區(qū)3種灌溉方式的用水量對比觀測測定圖

圖5 安遠示范區(qū)3種灌溉方式的用水量對比觀測測定圖

根據(jù)南康區(qū)、龍南縣和安遠縣示范區(qū)3種灌溉方式的實際測定，微潤灌溉平均灌水量為9.38m3/畝，滴灌平均灌水量為23.57m3/畝，澆灌平均灌水量為41.30m3/畝，微潤灌溉較滴灌節(jié)水56.71%，較澆灌節(jié)水75.63%。

3.2 增產(chǎn)效果

為驗證微潤灌溉新技術的增產(chǎn)效果，本項目示范區(qū)所在地的水利、果業(yè)主管部門及相關部門組成專家組，對《微潤灌溉技術在臍橙果園的應用推廣研究》項目進行現(xiàn)場實地測產(chǎn)。本次測產(chǎn)在臍橙果園試驗觀測區(qū)進行，分別對微潤灌溉、滴灌、常規(guī)澆灌3種灌溉方式進行現(xiàn)場實地測產(chǎn)。

（1）贛州市南康區(qū)朱坊鄉(xiāng)寨下丫叉塘果園示范區(qū)面積為350畝，種植臍橙品種為紐荷爾，共栽有臍橙樹14 000余株，樹齡為8年，植株密度為40株/畝。臍橙園內(nèi)果樹布局集中連片，果樹長勢相對一致，果樹著色較好，但果園采用澆灌處理的果樹存在落果現(xiàn)象。

該示范區(qū)3種灌溉方式平均畝產(chǎn)量如圖6所示。

圖6 南康區(qū)3種灌溉方式平均畝產(chǎn)量對比圖

微潤灌溉較澆灌增產(chǎn)697.5kg/畝，增產(chǎn)率21.4%，滴灌較澆灌增產(chǎn)405.1kg/畝，增產(chǎn)率為12.4%。

南康區(qū)測產(chǎn)結(jié)果分析，贛南臍橙采用微潤灌溉新技術，增產(chǎn)效果顯著，表明微潤灌溉新技術有利于促進贛南臍橙提高產(chǎn)量。

（2）贛州市龍南縣南亨鄉(xiāng)桃江源果業(yè)種植基地示范區(qū)。果園示范區(qū)位于龍南縣南亨鄉(xiāng)東村村，示范區(qū)面積為136畝，栽有10 608株臍橙樹，種植品種為紐荷爾，樹齡為3年，植株密度為78株/畝。果園內(nèi)果樹布局集中連片，果樹長勢良好，后期果樹著色較好，但澆灌處理的果樹存在落果現(xiàn)象。

該示范區(qū)3種灌溉方式平均畝產(chǎn)值如圖7所示。

圖7 龍南縣示范區(qū)3種灌溉方式平均畝產(chǎn)量對比圖

微潤灌溉較澆灌增產(chǎn)216.7kg/畝，增產(chǎn)率16.8%，滴灌較澆灌增產(chǎn)184.1kg/畝，增產(chǎn)率為14.3%。

通過對3種不同灌溉處理的單果重進行描述性統(tǒng)計，微潤灌溉標準差較小，即其果實大小離散性較小，果實大小均勻，滴灌次之，澆灌果實大小離散性較大。

龍南縣測產(chǎn)結(jié)果分析，微潤灌溉新技術在贛南臍橙種植中達到顯著增產(chǎn)效果，且果實均勻性較好，表明微潤灌溉新技術有利于促進贛南臍橙提高產(chǎn)量和果實均勻度。

3.3 提高品質(zhì)效果

為驗證微潤灌溉新技術提高臍橙品質(zhì)效果，在專家組現(xiàn)場測產(chǎn)的基礎上，取樣測定可溶性固形物指標。

可溶性固形物指果汁中能溶于水的糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等，以百分率表示。該指標可大致反映果實的含糖量。

專家組在對南康區(qū)和龍南縣2個示范區(qū)進行現(xiàn)場測產(chǎn)的同時，取樣對臍橙的品質(zhì)進行測定。從各個灌溉處理定點觀測的每株果樹樹冠東、南、西、北4個方向及上中下層分別采摘有代表性果實12個，每個灌溉處理選取5株果樹采摘60個果實，測定可溶性固形物。

從測定結(jié)果分析，南康區(qū)示范區(qū)3種灌溉方式種植的臍橙可溶性固形物均值情況如圖8所示。微潤灌溉比澆灌提高8.5%，比滴灌提高7.5%。

圖8 南康區(qū)示范區(qū)3種灌溉方式可溶性固形物均值對比圖

從測定結(jié)果分析，龍南縣示范區(qū)3種灌溉方式種植的臍橙可溶性固形物均值情況如圖9所示。微潤灌溉比澆灌提高5.0%，比滴灌提高1.9%。

測定結(jié)果表明，微潤灌溉有利于贛南臍橙可溶性固形物的提高，對贛南臍橙的品質(zhì)具有明顯提升作用。

3.4 節(jié)省人工

圖9 龍南縣示范區(qū)3種灌溉方式可溶性固形物均值對比圖

當?shù)毓麍@澆水、施肥、除草人工工資180元/天，南康示范區(qū)每畝山地（40株臍橙樹）一個工可施肥或澆水3畝地，除草2畝地，折算1畝地每次除草90元，每次施肥或澆水需要人工費60元，傳統(tǒng)澆灌及施肥方式每畝臍橙地1年人工施肥3次，澆水5次，除草2次，合計成本需要660元。微潤灌溉每畝臍橙地1年施肥3次，用水3次，除草1次，且施肥和澆水可以同時進行，每畝全年施肥及灌水用工不足1個工，按1個工算，灌溉期間高壓沖管用工約為1個工，除草1次90元，共計450元，由于微潤灌溉屬于地下灌溉，在灌溉期間，地表比澆灌和滴灌相對干燥，雜草生長較慢，每畝每年比澆灌要少除一次草。綜上得出微潤灌溉比澆灌省工31.8%。

4 結(jié)論

（1）微潤灌溉技術采用半透膜原理，滿足臍橙生長過程對水分的需求，實現(xiàn)了灌溉系統(tǒng)供水過程與植物的吸水過程在時間和空間上同步，灌水過程大幅減少地表水分蒸發(fā)和深層滲漏，3個示范區(qū)應用效果表明，微潤灌溉比滴灌技術節(jié)水30%～70%，比澆灌節(jié)水60%～80%以上，節(jié)水效果顯著。

（2）試驗成果表明，微潤灌溉技術緩慢持續(xù)的灌溉方式，避免了臍橙驟旱驟濕引起落果等不利影響，提高了果實產(chǎn)量，改善了果實品質(zhì)。

（3）一定程度上解決了農(nóng)村勞動力不足，降低了人工成本。