喷头是喷灌系统的重要组成部分,喷头的技术性能通常以工作压力、喷水量、射程、平均喷灌程度、喷灌均匀度、水滴直径(雾化程度)和自转速度等指标来表示。喷头的种类很多,如按其工作压力和射程大小可分三种:
一是低压喷头:工作压力1~3公斤/平方厘米,喷水量<10立方米/小时,射程<10米;
二是中压喷头:工作压力3~5公斤/平方厘米,喷水量10~40立方米/小时,射程20~40米;
三是高压喷头:工作压力>5公斤/平方厘米,喷水量>40立方米/小时,射程>40米。
按照喷头的结构型式与水流性头,又可分为旋转式(也称射流式)、固定式和孔管式三种。
在茶园喷灌中,多采用低压和中压喷头,其中以旋转式的摇臂喷头应用较多。如 型, 型和 50型等喷头较适用于茶园喷灌。因为这些喷头都属于中、近射程,消耗能量少,喷不性能与茶园所要求的喷灌技术较适合,喷灌质量较好。
茶园喷灌与地面灌水方法相比,可使灌水量分布均匀,可省水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,经济效益较高。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。此上,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、化学农药除草剂等可发挥其综合利用效益。
但喷灌也存在在一些缺点,例如受风的影响较大,一般3级以上风力,部分水滴易被风吹移;当空气高温低湿时,水滴在空中蒸发损失可达10%左右;喷灌需要机械设备较多,尤其是固定式喷灌系统,一次性投资较大。
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。在具体运用中除了做到适时、适量外,还要掌握如下的技术要求:
首先,喷水的雾化程度要适中,水滴直径以2毫米为宜,可不致对茶叶与土壤产生过强的冲击。
第二,喷灌面上的水量分布要力求均匀,这就要求喷头的组合喷洒均匀系统应在80%以上。
第三,各种喷灌系统在使用中应制定必要的规章制度,遵守操作规程,定期维修保养。 此外,旱季茶园喷灌要与增施肥料,及时采摘等肥培管理措施密切配合。充足的水分可以充分发挥肥料效应,促进茶树生长旺盛;而及时采摘,既可多收,又可保证茶叶质量。
③茶园渗灌
涌灌又称地下灌溉,是将灌溉水由输水渠送入地下管道(暗道),通过管道的透水也,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结合,因此又可称为管道施肥灌溉系统。据广东省红星、汶塘等茶场和湖南省农业科学院茶叶研究所的应用实践表明:茶园应用管道渗灌施肥,能及时适量地将水肥均匀地直接送达根系,供其吸收利用,与等量肥料沟施相比,可增产茶叶15%,具有明显的节约用水、提高肥效以及保持土壤结构的优点。主要缺点是一次性投资较多,平时如有故障,修理不便。
建茶园渗灌系统时,平地或缓坡茶园,可隔行建管,留一行便于深翻改土。管道应埋设在茶行中间,深度以40厘米左右为宜。建管的沟道坡降要小,约为1/1000。若茶行首尾高差超过60厘米时,需作管道降级处理。管道降级埋设时,管尾须适当提高,在后方可下降,以保灌水时前段能灌满。管道内径7~10厘米为宜,不能过小。管上的透水孔一般在4~6毫米,呈梅茶形颁。为防止管道及透水孔的堵塞,需采取多层过滤,如设置肥水贮备池、沉沙并及其过滤网,并提高管道透水孔的位置。
茶园渗灌,要与沉沙井、排气筒、肥水贮备池、输水渠等相配套。
使用茶园渗灌时,只需插好截流闸板,打开泄水柜开关,就能使水而着输水渠流进渗水管道,按管道顺序进行茶行灌水。广东汶塘茶场的经验,一般茶园开沟施化肥每亩约需一个工,而采用管道渗施,只需两人操作,一天可完成60亩,并便于田间管理与机械操作,一天可完成60亩,并便于田间管理与机械操作,省工省时又省地。特别是在干旱季节,茶园渗灌施肥,既能抗旱,又提高了水肥利用率,可见渗灌是茶园取得高产优质的重要技术措施,发展潜力较大。
④茶园滴灌
所谓滴灌,顾名思义即滴水灌溉。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,定时定时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。
滴灌系统主要由枢纽、管道和滴头三部分组成。枢纽包括动力、水泵、水池(或水塔)、过滤器、肥料罐等。管道包括干管、支管、毛管以及一些必要的连接与调节设备。干、支管多采用高压聚氯乙烯塑料制成,管径为25~100毫米,毛管是最末一级管道,一般用高压聚乙烯加炭黑制成,内径为10~15毫米,其上安装滴头。滴头是滴灌系统中的重要组成部分,用量最多。适合茶园应用的部分国产滴头与性能如下:
管式滴头:属长流道类型,聚乙烯制成,流量为2.0~5.0公升/小时,工作压力为1.2公斤/平方厘米。
螺帽式滴头:为孔口式,属短流道型,材料是高压聚乙烯,流量为2公升/小时,压力为1.2公斤/平方厘米。
龟形滴头:多孔式,属短流道型,材料为低压聚乙烯,流量为7.4公升/小时,工作压力1.2公斤/平方厘米。
发丝滴头:属长流道型,材料是软聚氯乙烯,流量为3公升/小时,工作压力1.2公斤/平方厘米。
我国在80年代初先后引进部分滴满足成套设备,在茶园进行试点应用。杭州茶叶试验场等单位的滴灌试验表明,它具有明显的增产提质与节水的效果,并取得了一定的经验。
茶园滴灌系统的设计,枢纽部分应尽量高在中心位置,这有昨缩短输水距离与控制较大的滴灌面积。采用移式滴灌系统,即将枢纽部分和主管道固定,而将毛管与滴头移动,轮流灌溉,可提高设备利用率,降低投资成本。在有条件的地方,可以利用自然水头落差或在高处修建水池、水塔进行滴灌。滴灌管道的布置,一般支管道与主管道垂直,毛管分布在支管两侧。
茶园滴灌有利于节省用水量,在旱热季节,滴灌水的有效利用率可达90%以上,比沟灌省水2倍左右。同时,茶叶增产效果明显,有利于品质改善的内含物成分增加,另外滴灌消耗能量少,适用于复杂地形,又能提高土地利用率。滴灌的主要缺点是滴头和毛管容易堵塞;材料设备多,投资大,田间管理工作较繁琐。目前我国茶园滴灌应用较少,尚处试验阶段,有待总结提高。