苗木生产岗位
王军
在灌溉水利用受限制的地方,
采用耐旱砧木和接穗品种可能是建园成功的关键。然而,在能够灌溉、必须灌溉和水质符合灌溉要求的地区,一些因素,如土壤结构、深度和坡度,热量、风、成本,以及耕作方式是选择合适灌溉系统的关键。其它影响选择灌溉系统的因素可能还包括:灌溉结合防霜冻和高温,以及肥料和杀虫剂同时使用的可能性。
在所有影响灌溉决策的因素中,水的价格和可利用性一般不受种植者控制。在灌溉水供应充足、水费和灌溉系统要求的初期投入低廉的地方,如采用沟灌,就是一个可行的选择。然而,在水费较高或灌溉水供应受限的地方,采用诸如滴灌系统则更加有效和划算。水质也会显著影响灌溉系统的适用性,
例如,无论采用宽沟底沟灌或滴灌,利用含盐水灌溉造成的伤害较小。宽沟底沟灌使水分分散的面积大,因而使高浓度盐分积累延迟。降雨或额外灌溉能有效防止盐分的严重积累。滴灌水流动速度慢但频率高,这些水分将盐移动到潮湿区的边缘,远离根系集中分布区。
沟灌是一种古老但非常有效的灌溉方法,适合于水分供应充足、便宜的地区,水分利用率低可能并不是关键因素,但这样水源条件变得越来越少。植物的水分利用率可能低到只有30%,但一般能达到60- 70%。在灌溉水中含有微量盐分的地方,需要额外的灌溉或降雨来排出积累的盐分,这种情况下,必须要有配套的排水系统,以避免地下水位上升到根区。
沟灌通常包括若干条等距离均匀排列的‘V’形浅沟,或在行间开宽的平底沟。在沙土或渗透性快地块,沟长应保持相对较短,这样就避免了由于需要快速填充水分渗透而引起的土壤侵蚀。宽的平底沟灌常用来弥补沙土中水分横向移动最少,有利于灌溉均匀。由于宽沟的表面积大,宽沟也非常适用于灌溉水含有盐分的地区。对粉质土和壤土而言,因它们具有相当大的横向水流和适中的渗透速率,可以有效地采用长窄沟灌溉。因粘土的水分渗透速率非常低(相应的填充速率也低),故不适于采用沟灌。
采用沟灌,充足的水分使有效根区深度的土壤含水量达到田间持水量,一般约1-1.5米深,额外的水分可能偶尔能将积累的盐分排出。
沟灌在平原、人工修平的园地,或有不超过一个小斜坡的园地上最容易进行。此外,要求沿灌水沟设置一系列横隔,将灌水沟分成独立的沟段,每一个沟段有一个合适的比降。沟灌不适于丘陵地形,
因为有水分径流和土壤侵蚀。
在土质致密的土壤,沟灌具有引起粘土颗粒分散和土壤表面硬化的趋势。这会逐渐引起水分在土壤中的渗透时间延长,增加了蒸发失水。如果土壤中蚯蚓的活动不足以保持土壤的多孔性,可能要求周期性的耕作以维持充足的透水性。
由于大面积湿润土壤,上层土壤中根系生长受到的促进作用更多。上层土壤单独作为无机养分的主要来源,有利于植物的吸收。但是,当施用化学肥料时,可能会造成浪费。土壤体积大,需要施用比滴灌要求更多的肥料。因此,沟灌与滴灌相比,由于淋洗、挥发,或杂草和微生物的摄取,常常会导致大量养分流失。由于沟灌湿润了大部分土壤,常常会引起严重的杂草问题。
喷灌对有一定坡度的地形具有明显优势,而在这里应用其它灌溉系统有地表径流和土壤侵蚀的潜在问题。喷灌对孔隙度好和差的土壤同样具有优势。在多孔土壤中,水分的横向转移少,水分在土壤中分布不均匀可能是一个问题。喷灌装置可使水分均匀散布,能保证土壤润湿的一致性。对于粘重土壤,由于渗水速率低,正确选择喷嘴以降低水的流速,使之形成好的水雾。好的水雾不会破坏土壤的团聚体结构,因而不会加剧现有的土壤渗透性问题。由于水分施用的均一性,
喷灌在淋洗含盐土壤和减小风蚀作用方面具有特殊作用。此外,喷灌系统可以用来喷施叶面微肥和杀虫剂。尽管安装喷灌系统的初期设备费用高,但随后的人工成本低,每公顷土地一般设置25-35个喷头。
鉴于这些优点,喷灌还被广泛用来控制霜冻。同时,喷灌还被作为一种控制高温的工具进行研究。然而,喷灌被用作降温措施时,对水质的要求高,否则,植株表面会被涂上有毒的盐分,特别是硼酸盐和氯化物。
喷灌的主要缺点是安装和运行成本高。土壤湿润均一性的特性也能增加土壤蒸发失水和促进杂草生长。在必须使用含盐水分灌溉的地区,灌溉应在夜间或阴天进行,以避免有毒盐分积累在叶片和果实表面。与等效的根区灌溉相比,喷灌也有增加盐分在叶片组织中积累的趋势。由于叶片保持湿润状态时间延长和杀虫剂流失量的增加,喷灌可能有利于病害的发生。虽然干旱地区的严重干旱往往抑制了大多数病害的发生,但喷灌在洗掉杀虫剂的同时可能会增加杀虫剂的使用。
对大多数新的灌溉设备来说,
尤其是在那些水费高而水分利用率低的地方,首选滴灌。滴灌水分供应需要的压力小,水分通过特殊的滴头排出,从而产生缓慢的滴流。滴头按一定间距排列,沿着每一行形成一个相对一致的灌溉区,滴头本身不需要特别靠近葡萄树干,滴头的数量和位置主要根据土壤质地和滴灌如何影响水分的横向流动而定。滴灌通过大量遍布于葡萄园地表或地下的塑料管道将水分供应到滴头。因为根系快速聚集于由滴灌而产生的湿润区,滴灌系统甚至可以应用在已建好的葡萄园中。由于滴灌使根区集中,为肥料和杀线虫剂的高效使用提供了可能。
根系的集中节约了必须供应的水量,而且使水分的供给更专门针对葡萄树体所需。这不仅能改善水分利用率,也为通过灌溉调节营养生长和改善果实品质提供可能。由于水的释放速度慢,滴灌在渗透慢的土壤上特别有用,能使径流最小化。低速滴流也意味着渗出根区的水分很少。
如同在起伏的地块和平原一样,滴灌在陡坡地应用效果也很好,它不受风况影响,而风况可限制喷灌的灌溉时间。因滴灌水定位使用,除不能控制耐旱杂草外,对其他杂草都能控制。而且滴灌能更好地利用浅层土壤,或含盐地下水水位接近土壤表面的土壤。
滴灌的其它优点还包括耗能低(由于泵的功率低)、避免盐分在叶片上积累,改善养分的吸收效率(因而减低肥料成本和硝酸盐对地下水的污染)。此外,滴灌并不削弱干旱环境在抑制大部分病害发生方面的益处。
尽管滴灌具有许多优点,但并不是没有问题,也不是没有局限性。其中最主要的是滴头有被堵塞的可能。水中的悬浮颗粒引起的滴头堵塞一般通过使用过滤装置来解决;而系统中由产粘液微生物生长引起的堵塞一般可通过向管道中持续或周期性添加氯化物(1ppm或10-20ppm)来控制。当滴灌线路被同时用于施肥时,加氯处理和冲洗是非常重要的。这些养分能够促使藻类和细菌在管道和滴头周围大量生长。此外,周密设计滴灌对避免管道中的沉淀也是必不可少的。同时要求使用耐腐蚀滴头,因为一些肥料具有腐蚀性。由碳酸钙(石灰)沉积到滴头引起的堵塞,有可能通过添加顺丁烯二酸酐高分子均聚物的包含物而减少。来自于井花水(well-water)中的铁盐沉淀也是一个不常见、但很严重的问题。含有≥0.4 ppm铁离子的水,常常需要在贮水池中氧化,以促进灌水前铁从水中沉淀出来。最后,在地下滴灌系统中,滴头周围由于根系生长而引起的阻碍,能通过溶入微量除草剂和使用酸性肥料来防止。
通过滴灌灌水一定要经常进行,因为根系集中在土壤中一个相当小的区域内。这一点在沙土中尤其重要,由于水分的横向移动受限,土壤润湿区相对狭小。因为被根系利用的土壤体积有限,以及淋溶作用,常常需要向灌溉水中添加肥料。虽然通过灌水来施肥会增加费用,但能进一步增强通过灌溉调节葡萄树体生长和果实成熟的能力。