茶园水分管理

任务4.3　茶园水分管理

茶园水分管理状况不仅直接影响茶树的正常生长发育，还与土壤肥力和各项栽培管理技术措施有密切的关系。采用相应的水分管理技术是实现茶叶高产、优质、高效、低耗的重要栽培技术措施之一。

□问题导入：

Q：茶树生长与水分之间存在哪些关系？如何使茶园增加保水能力？

4.3.1　茶树生长与水分的关系

水是茶树生命物质的重要组成部分。茶树为多年生叶用经济作物，对水分的需求特别高，特别是在气温较高、天气较为干热的生长季节对水的需求量更大。茶园需水量随土壤水分状况、茶树品种、生育时期、树龄、采摘方法以及土壤管理技术方法的不同而不同。

1）茶树的需水特性

（1）不同树龄茶树的需水特性

不同树龄茶树的根系发育状态不同，枝干伸展程度不同，树冠面大小不同，叶面积指数不同。幼龄茶树根系浅小，枝干伸展程度有限，树冠面尚在形成当中，枝叶较少，叶面积指数小，茶树蒸腾作用较小，裸地蒸发量较大。成龄茶树根系深广，各级分枝伸展形成较大的树冠面，叶面积指数大，茶树蒸腾作用较大，蒸发量较小。老龄茶树根系衰弱回缩，侧枝育芽力减弱，树势衰退，树冠面缩小，叶面积指数严重下降，茶树蒸腾作用趋小，裸地蒸发量变大。茶园的阶段日平均耗水量随树冠覆盖度的增大和产量的增加而加大。

（2）不同季节茶树的需水特性

茶树由于受气候条件和本身生长发育状况的影响，在不同季节有不同的需水要求，因此，茶树需水的季节变化在一定的地域范围内存在一定的规律性。李联标、许允文（1982）研究结果表明，杭州地区在春茶期间（3—5月）由于雨水充沛，气温不高，一般成龄茶树日耗水量（需水量）为3～4mm，土壤相对含水量保持在90%以上（占田间持水量的百分率，下同），有效水分充足；到了盛夏（7—8月），光照强，气温高，蒸发大，茶树日平均耗水量可达7mm以上，且自然降水变幅大，没有春茶期间稳定可靠，因此，茶园土壤水分变动较大；秋冬季节（10月至翌年2月）则为本地区一年中雨量较少时期，常年月降水量仅在50mm左右，但因这段时期的气温低，蒸发量小，茶树进入越冬休眠阶段，对水分要求不多，日平均耗水量仅为1～3mm。因此，一般茶园土壤月平均相对含水量仍可保持在80%左右。成龄茶园的全年需水量约为1300mm左右，其中4—10月生长季节需水量约1000mm，占全年需水量的77%。尤其是盛夏高温季节（7—8月）需水量占全年的30%以上，而气温较低的寒冬和早春（12月至翌年2月），日需水量仅为50mm左右。

尽管茶树的耗水量存在季节差异，但任何阶段的过度缺水都会对茶树的生长发育产生不利影响。经常保证茶园土壤水分的有效供给是高产优质高效茶叶生产的必要前提，应该给予重视。

2）土壤水分对茶树生育的影响

土壤水分是茶树生理与生态需水的主要来源，又是土壤肥力的重要组成部分，与茶树生长发育关系密切。茶树的芽叶生长强度、叶片形态结构及其内含物的生化成分等指标，均以土壤相对含水量80%～90%为最佳，而根系生长则以65%～80%为好。在适宜的土壤温度下，茶树生长旺盛，体内含水量一般约占全株质量的60%左右，幼嫩芽叶含水量可达80%左右，光合作用等生理代谢功能增强，物质代谢趋向合成，有利于体内干物质的积累，使芽叶萌发快，数量多，嫩度好，内含物丰富。特别是鲜叶中氨基酸与多酚类物质的增加，对形成香浓味醇的红绿茶品质都较有利。但如果在旱季，当根系层土壤含水量降到田间持水量的60%左右，并伴有高温与干燥的空气时，茶树体内水分代谢很易失调，叶细胞容易产生质壁分离，破坏细胞透性，使叶绿体失去正常生理功能，光合作用受到抑制，物质代谢趋向分解，体内干物质的形成与积累减少，导致芽叶萌发受阻，鲜叶产量与品质均下降。实践证明，凡旱季灌溉，使土壤湿度保持在田间持水量70%～90%的茶园，无论是鲜叶还是加工后的成品茶，其品质都有不同程度的提高，有的甚至比对照提高一个等级。且产量增加更显著，一般可比对照增加30%以上，经济效益较高。

4.3.2　茶园水分保持技术

1）茶园土壤水散失的途径

为能动地做好茶园保蓄水工作，必须明确茶园土壤水分散失的途径（或方式），以便有的放矢地采取相应措施，最大限度地减少水分流失现象，提高茶树对水分的经济利用系数。茶园水分散失的方式主要有地面径流、地面蒸发、地下水潜移（包括渗漏和转移）、茶树及其他植物的蒸腾作用等。除茶树本身的蒸腾在一定程度上为茶树生长发育过程的正常代谢所必需外，其他散失都属无效损耗，应尽可能避免或减少到最低程度。

（1）地面径流

茶园地面径流主要是由暴雨形成。当降水强度大于土壤渗透速率时就会发生地表径流，所以它和土壤质地、含水量、降水强度及持续时间有关。土层浅薄的坡地茶园易产生径流损失。新辟茶园的头1～2年由于地面覆盖度小，水土流失更为严重。

（2）地面蒸发

茶园土壤表面空气层湿度往往处于不饱和状态，尤其是裸露度大，受风和日光的作用，空气湿度不饱和状态更会加剧，从而使土壤表层的水分以气体的形式进入空气中。

（3）地下水移动

地下水移动即是土壤饱和水在重力作用下在土壤中通过孔隙，由上层移向下层，然后再沿不透水底层之上由高处向低处潜移。它属一种渗透性流失，远不及地面径流运动的速度大。但在上层土层较疏松时，这种形式的流失是不可忽视的。在新建梯式茶园，这种水往往给梯壁施以压力，有时强大到足以胀垮梯级。不同土壤由于孔隙大小不同，渗漏系数不一样，地下水移动损失的速率也不一样。黏土中的地下水移动速率最小，沙土最大，壤土居中。适度的渗漏作用有利于降水和灌溉水下渗，从而使得水分和养分在整个活土层内分布均匀，以供各层根系的吸收利用。但过强的渗漏作用，除加大水分损失外，还会带走许许多多溶解于土壤水中的养分。坡地茶园，尤其是下层含砂石较多的茶园土壤，这种渗漏损失是相当严重的。

（4）蒸腾作用

茶树和生活在茶园的间作物及各种杂草会通过它们的蒸腾作用从土壤中带走相当数量的水，当地面完全为植被覆盖时，地面直接蒸发的水量很少，而主要让位于植物的蒸腾。在水分供应充足时，这种蒸腾最大可达自由水面蒸发的85%。但是，不同的天气耗水量亦不同。

2）保水措施

茶园保水工作可归纳为两大类：一是扩大茶园土壤蓄纳雨水能力；二是尽可能降低土壤水分的散失。

（1）扩大土壤蓄水能力

①土类选择。不同土壤具有不同的保蓄水能力，或者说有效水含量不一样。黏土和壤土的有效水范围大，砂土最小。建园应选择相宜的土类，并注意有效土层的厚度和坡度等，方能为今后的茶园保水工作提供良好的前提。

②深耕改土。凡能加深有效土层厚度和改良土壤质地的措施（如深耕、加客土、增施有机肥等），均能显著提高茶园的保蓄水能力。

③健全保蓄水设施。坡地茶园上方和园内加设截水横沟，并做成竹节沟形式，能有效地拦截地面径流，使雨水蓄积于沟内，再徐徐渗入土壤中，这也是有效的茶园蓄水方式。新建茶园采取水平梯田式能显著提高茶园蓄水能力。另外，山坡坡段较长时适当加设蓄水池，对扩大茶园蓄水能力也有一定作用。

（2）控制土壤水的散失

减少茶园土壤水分散失的办法很多，如地面覆盖、合理布置种植行、合理间作、耕锄保水、造林保水等。

①地面覆盖。地面覆盖最常用的方法是铺草。茶园铺草可以稳定土壤热变化，减少地表水分蒸发量，保蓄土壤水分，提高土壤湿度，调节土壤温度，防止或减轻茶树的旱热害；同时可以减缓地表径流速度，防止或减轻土壤被冲刷，并促使雨水向土壤深层渗透，增加土壤蓄水量，提高土壤含水量。

茶园铺草最好把茶行间所有空隙都铺上草，并以铺草后不见土为原则，要求铺草厚度为8～10cm。草料以不带草籽，不带病菌、虫害的稻草、绿肥、豆秸、山草、麦秆、蔗渣等为好。铺草最好能一年进行二次，第一次宜在春茶采摘结束、浅耕除草之后，旱季未来临之前的5月下旬至6月上旬进行；第二次宜在夏茶采摘结束、浅耕除草施肥后的7—8月份进行，每亩每次用草量为1500～2000kg。铺草后为防止草料被风吹去和被雨水冲走，宜用土块适当盖压。

②合理布置种植行。茶树种植的形式和密度对茶园内承受降雨的流失有较大的关系。一般是丛式大于条列式，单条植大于双条或多条植，稀植大于密植；顺坡种植条行大于横坡种植的茶行。尤其是幼龄茶园和行距过宽、地面裸露度大的成龄茶园，水分流失严重。

③合理间作。虽然茶园间作物本身要消耗一部分土壤水，但相对于裸露地面，仍可不同程度地减少水土流失，坡度越大作用越显著。

④耕锄保水。及时耕锄除草后切断了毛细管道，阻止了毛细管水的上行，使土壤的热容量和热导率减小，土壤蒸发量减少，不但可以有效地减少土壤水分的直接蒸发散失，提高了土壤的保土、保水、保肥能力，而且还可以减少杂草对土壤水分的消耗与减少病虫害的发生。同时耕锄，还可以疏松土壤，增大土壤空隙，增强土壤通透性，促使土壤中空气的流通，增加空气含量，提高土壤透水性和蓄水能力，使土壤的持水率和接纳雨水的能力提高，加速土壤熟化，提高养分的有效性。耕锄除草一年至少进行4～5次。耕锄宜在雨后土壤湿润、表土宜耕的情况下进行，不宜在旱象严重、土壤含水量低的情况下进行，否则会因耕锄伤根而影响吸水，加重植株缺水现象，特别是幼龄茶园的耕锄更应注意。耕锄时应尽量减少伤害茶树根系，耕锄深度宜为8～12cm，并在离开植株30cm处进行。植株周围杂草宜用手拔除或小锄铲除，以免碰伤茶树。耕锄时，宜把杂草连根铲除，用锄头将杂草根部泥土打碎，被太阳晒死后围在茶头周围。

⑤造林保水。在茶园附近，尤其是坡地茶园的上方适当营造行道树、水土保持林，或园内栽遮阴树，不仅能涵养水源，而且能有效增加空气湿度，降低风速和减少日光直射时间，从而减弱地面蒸发。

⑥合理运用其他管理措施。适当修剪一部分枝叶以减少茶树蒸腾水，通过定型和整形修剪迅速扩大茶树本身对地面的覆盖度，不仅能减少杂草和地面蒸发耗水，而且能有效地阻止地面径流。另外，施用农家有机肥能有效改善茶园土壤结构，从而提高土壤的保蓄水能力。

⑦抗蒸腾剂。国内外已有在茶树上施用化学物质以减少蒸腾失水的尝试。抗蒸腾剂以其作用方式分为薄膜型和气孔型两类。前者是在叶片上形成一层薄膜状覆盖物，以阻止水蒸气透过；后者是通过控制保卫细胞紧张度及细胞膜的渗透性或生化反应，使气孔孔隙变小。抗蒸腾剂当前仍处试验或试用阶段，有的尚有降低植株生长和产量的副作用。作为茶园保水措施之一，抗蒸腾剂的应用尚待进一步探讨。

4.3.3　茶园灌溉技术

茶树生长需要的水分在自然条件下主要靠降水供给。但在年降水量较少、月降水分布不均匀的地区，当茶园土壤水分不足又继续干旱的情况下，必须及时灌溉予以补水，以满足茶树对水分的需要。

茶树一般在旺盛生长期和采摘季节需水较多，在幼龄阶段，植株根系浅，耐旱力弱，需水迫切。如果遇到高温干旱的气候条件，则耗水量更大，更应及时灌溉补水。只有准确地掌握茶园的灌溉技术，才能及时、适量地满足茶树各发育阶段对水分的要求，达到经济用水、提高茶园单产的目的。一般地说，旱季茶园产量的高低虽与灌水次数和灌溉总额有关，但更重要的还要看是否适时适量。因此在灌水之前，必须掌握灌溉指标和灌水定额。

1）灌溉水的质量要求

茶园灌溉水要求含盐量（如钙盐等）少，呈微酸性，无泥沙，水温适宜，如引用河川、溪流水则必须尽量控制泥沙含量。在渠首机埠前端设置沉沙池，可避免大量泥沙随水入渠或吸入水泵，损坏机具。利用地下水灌溉，要注意水的含盐量、酸碱度和水温。利用生活用水和工业用水，应先经过鉴定与小面积试用后，再大面积使用，以防止腐蚀机具设备，危害茶树，污染环境和危害人体健康。所以，在灌溉前应做好水质的检验工作，指标要求见表4.5。

表4.5　无公害茶园灌溉水质要求的指标

2）灌溉的适宜时期

茶园灌溉的适宜时期，应由茶树各生育阶段和生长时期的生理状况（包括细胞液浓度、细胞吸水力、气孔开张度等）、土壤湿度以及气象要素等情况进行综合分析来决定。

（1）茶园灌溉的生理指标

茶树水分生理指标能在不同的土壤、气候等生态环境下直接反映出体内水分的实际水平，例如细胞液浓度、新梢叶水势（可用兆帕或斯卡表示）、气孔开张度等，它们对外界水分供应很敏感，与土壤含水量和空气温湿度之间具有较高的相关性。如果上午9时前测定，细胞液浓度低于8%～9%，叶片水势高于-5×10⁵Pa，表明茶树体内水分供应较正常；若细胞液浓度达到10%左右，叶片水势低于-1.0×10⁶Pa，表明茶树体水分亏缺，新梢生育将会受阻，这时茶园需要灌溉，及时给土壤补充水分。

（2）茶园灌溉的土壤湿度指标

土壤含水量多少是决定茶园是否需要灌水的主要依据之一。由于茶园土壤质地的差异，其土壤的持水性和有效水分含量变化较大，因此，为使不同质地土壤的湿度值具有可比性，一般土壤的湿度指标值应采用两种方法表示。一是采用土壤绝对含水量占田间持水量的相对百分率表示，例如当茶园土壤含水量为田间持水量的90%左右时，茶树生长旺盛；降至60%～70%时，茶树新梢生长受阻；低于60%时，新梢即要受到不同程度的危害，因此，以茶园根系层土壤相对含水量达到70%时，作为开灌指标。二是采用土壤湿度的能量值，即土壤水势来表示，它可以直接反映土壤的供水能力大小，比以土壤含水量表示更加适当。当土壤水势（与土壤吸力绝对值相等，符号相反）在-1×10⁴～-8×10⁴Pa时，茶树生长较适宜。茶园土壤水势可用土壤张力计直接测知。当土壤水势值达到-1×10⁵Pa以上时，表示土壤已开始缺水，茶树生长易遭旱热危害，应进行茶园灌水。

（3）茶园灌溉的气象要素指标

主要气象要素（如气温、降水量、蒸发量等）的变化与茶园水分的消长密切相关。在生产实践中，应密切注视天气的变化与当地常年的气候特点，尤其是在高温季节，参照茶树物候学观察进行综合分析，监视旱象的发生。近年研究认为，当日平均气温接近30℃，最高气温达35℃以上，日平均水面蒸发量达到9mm左右且持续一星期以上，这时土层浅的红壤丘陵茶园，就有旱情迹象，需要安排灌溉。

3）灌溉水量的确定

干旱季节茶园究竟需要灌溉多少水，主要由茶园的类型（即茶树生育阶段的需水特性与土壤质地）来定。适宜的灌水定额，既要求灌溉水及时向土壤入渗，又要能达到计划层湿润深度，满足茶树的需水要求。因此，在确定茶园灌水定额时，要先确定灌溉前的土壤计划层的储水量，使灌溉前后的储水总量达到计划层土壤田间持水量的范围。一般确定茶园适宜的灌水量与灌水周期的方法有三种：一是由茶园各阶段的日平均耗水量来确定；二是采用土壤张力计（又称负压计、土壤湿度计）法定位检测土壤水势的变化，来指示茶园灌溉；三是参照茶园的各个参数，采用计算法求得茶园灌水量和灌水周期。

由于灌溉方法不同，水分损耗差异较大，例如地面流灌要比喷灌的用水量大，而地下渗灌又比喷灌的用水量省得多。因此，要使茶园土壤计划层内能得到适宜的水分指标，其灌水量还应结合灌溉方法而定。

4）茶园灌溉方法

衡量茶园灌溉方法的优劣，主要有三个标准：一是看灌溉水的分布均匀程度，以及能否做到经济用水；二是能否做到有利于茶园小生态的改善；三是能否达到提高茶叶产量、品质与经济效益的目的。近年来，在茶区正在推广的喷灌、渗灌、滴灌等灌溉方法，在生产实践中已取得了显著的经济效果。

（1）茶园地面流灌

地面流灌是用抽水泵或其他方式，把水通过沟渠引入茶园的灌溉方式，包括沟灌和漫灌。这是我国茶区传统的灌溉方法。

（2）茶园喷灌

喷灌是一种较先进的茶园灌溉方法。茶园喷灌系统主要由水源、输水渠系、水泵、动力、压力输水管道及喷头等部分组成，并按组合方式分为移动式、固定式和半固定式三种类型。

茶园喷灌与地面灌水方法相比，可使灌水量分布均匀，且省水50%以上，水的利用率达80%左右。其次，喷灌可改善茶园小气候，促进茶树生育，提高经济效益。同时，喷灌机械化程度高，适应地形能力强，因此，可成倍地提高工效。此外，喷灌系统还可提高土地利用率达10%左右，如果配合喷施根外追肥、化学农药与除草剂等可发挥其综合利用效益。

茶园喷灌虽优点较多，但要发挥它的优势，必须精心规划，因地制宜地作好技术设计，在选用与确定各种类型的喷灌系统时，既要根据当地的水力资源和动力设备条件，又要考虑经济效果。

（3）茶园渗灌

渗灌又称地下灌溉，是将灌溉水由输水渠送入地下管道（暗道），通过管道的透水孔，使水借土壤的毛细管作用向根系活动层上、下、左、右浸润，供茶树吸收利用的一种灌水方法。由于渗灌可与施用液肥相结合，因此，又可称为管道施肥灌溉系统。

（4）茶园滴灌

所谓滴灌，顾名思义即滴水灌溉。它将灌溉水（或液肥）在低压力作用下通过管道系统，送达滴头，由滴头形成水滴，定时定量地向茶树根际供应水分和养分，使根系土层经常保持适宜的土壤湿度，能提高茶树对水分与肥料的利用率，从而达到省水增产的目的。

4.3.4　茶园排水技术

茶树生长，既喜温、喜湿，但又怕涝、怕渍。而在我国产茶区，在雨季如不能及时排除余水，不仅会冲垮茶园，流失肥土，在地势低洼处还极易渍水，时间稍长往往造成茶树湿害，给茶叶生产带来较大危害。

1）茶树湿害

适宜茶树根系生长的土壤，除要求含有充足的水分、养分，还要有足够的空气。如果土壤湿度增大，空气就会减少。一旦渍水，会使茶树根系呼吸困难，水分、养分的吸收代谢受阻。由于空气少、缺氧，土壤下层呈嫌气状态，尤其是红黄壤种茶地区，土壤中常形成低价铁、锰及其他还原性物质，再加上腐败性嫌气细菌的活跃，从而使茶树根系遭受不同程度的湿害。

2）茶园排水措施

茶园排水系统在新茶园规划开辟时就应考虑落实。新茶园的水利系统主要包括保水、灌水、排水三方面内容，由渠道、主沟、支沟、隔离沟和山塘、水库、管道与机埠组成，相互配套，紧密联系。例如山区茶园附近的山塘、水库与环山渠道，在雨季可蓄水防洪，旱季又能引水灌溉，做到蓄、排、灌兼顾，使沟、渠、塘、库及机埠等设施有机地连成一体，形成茶园沟沟相通，配套成龙，尽量减少与避免茶园水、土、肥的流失和低处渍水现象。

茶园排水是防除湿害的主要措施，但茶园湿害的类型与成因较复杂，茶树受害的程度也不尽一致，因此，在防治与改造湿害茶园时，除了做好深入调查，找出成因，在采取各种排水工程设施的同时，还应针对实际情况，因地制宜地积极配合其他农业综合技术措施，如改土、改树及病虫防治等，方能见效。对建园基础差、湿害严重的茶园，应结合换种改植，平整土地，重新规划，建立新茶园。如不宜种茶的，可改种其他湿生作物。