陇东苹果标准化生产技术：提高产量品质的关键措施

第四节　节水灌溉技术

黄土高原苹果产区果园灌溉目的是补充自然降雨的不足，以满足果树生长最基本的需水量。一般苹果树正常生长结果的土壤水分要求应是田间最大持水量的60%～80%。

一、需水时期

在年周期中苹果园水分管理应本着“前灌后控”原则，基本做到：春浇早，松土覆盖促根生长吸收率高；夏水巧，促梢攻果，花芽分化良好，尤其是结合免耕施肥，解决土、肥、水相互协调，保持土壤的通透性、肥的速效性、水的及时性；秋看天，雨多湿度大，排水以防涝；冬灌透，冻前水足，安全越冬防严寒。

根据苹果树生长发育和需水特点，苹果全年一般应灌水4次（主要是萌芽水、花后新梢速长水、果实膨大水和果实采后封冻水）。当然也要根据天地变化灵活掌握。

1．萌芽至开花前

一般灌水时间在萌芽前7～10天进行。此时灌水有利贮藏营养运转和肥料的吸收利用，促进萌芽和新梢生长，使开花整齐、坐果率高，同时还可减轻倒春寒与晚霜的危害。

2．新梢速长和幼果膨大期

此时是苹果需水临界期，果树生理机能最旺盛，缺水将严重导致生理落果和果实减产，并且影响果实膨大。因此要十分重视，降水不足则必须灌水，补灌时间多在开花后20～30天。

3．果实膨大期

此期也是花芽大量分化期，及时灌水不但可满足果实膨大对水分的要求，同时还可促进花芽分化，为连年丰产创造条件。补灌时间应该根据开花后40～60天的天气变化和土壤墒情灵活掌握，决定灌与不灌。

4．果实采收后到土壤封冻前

此期果树进入营养物质积累阶段，养分贮藏的多少与来年生长结果关系密切。这时结合秋施基肥充分灌足封冻水，能促进肥料较快的腐烂分解，有利根系吸收。同时土壤封冻前的封冻水，还能提高地温，减少冻害。

二、干旱分级

目前，我国苹果园墒情指数还没有确定，苹果根系主要分布在10～60厘米的土层中，比小麦等浅根性作物相对抗旱，且苹果年周期不同时期水分的需求量和对水分的敏感度也不一样，不能采用农作物的评价指标。因此，研究人员综合国内外有关研究成果，将苹果园20～60厘米土层中的土壤相对含水量在60%～80%定为正常，50%～60%定为轻度干旱，40%～50%定为中度干旱，小于40%（土壤张力－150KPa）定为严重干旱。各级干旱简单判断方法和土壤及树体的特征见表5－17。

表5－17　果园干旱的分级和简单判断方法

三、灌水数量

（一）一般果园灌水量

应根据苹果品种、土壤、气候等条件灵活掌握，一般最适宜的灌水量是50～60厘米内根系分布层的土壤湿度达到最大持水量的60%～80%。夏末过量浇水，如果再加上过度施氮，会造成果树木质化程度降低，不利幼树安全越冬。应尽一切可能，采用如夜间灌溉、修补渗漏、减少每次灌水量等措施提高水资源高效利用。

苹果树需水包括生理需水和生态需水两个方面。生理需水是果树生命过程中进行各项生理活动（如蒸腾作用、光合作用等）所需的基本水分，而生态需水则是指在生长发育过程中，为正常生长树、开花、结果创造良好生活环境所需要的水分，这两方面的需水量通过叶面蒸腾量和株间蒸发量来表示，果树叶面蒸腾量与株间蒸发量之和为果树需水量。果树需水量一般用单位面积上的水量多少来表示，以米3／667米2为单位；也可以用水层深度表示，以毫米为单位。15米3／公顷相当于1．5毫米的水深。灌水量计算公式为：

灌水量（米3）＝灌水面积（米2）×树冠覆盖率（%）×灌水深度（米）×土壤容重×［土壤要求含水量（%）－土壤实际含水量（%）］

土壤容重一般细沙土为1．45、轻壤土或中壤土为1．40、重壤土为1．38、黏土为1．30；土壤要求的含水量细沙土为15．2%、沙壤土为20．0%、轻壤土或中壤土为20．8%、重壤土为20．8%、黏土为22．4%。

（二）滴灌果园灌水量

1999年开始，黄河水利委员会西峰水保站李怀有等人在庆阳董志塬12年生红富士苹果园中开展滴灌及节灌制度的研究，每年分别对果园采用春季整修树盘后覆膜、覆草（厚度20厘米）和清耕休闲三种不同处理；滴灌布设采用半固定式滴灌，共布设8条毛管（每条毛管有58个滴头、滴头间距70厘米，滴头灌水定额50升／个）。根据果树耗水规律及生长发育特点，结合当地降水资料，确定提出了2 500千克苹果目标产量在覆膜、覆草、清耕三种不同处理下的耗水量（见表5－18）和苹果地上部分全年生长期各物候阶段耗水状况（见表5－19和表5－20）。

董志塬区苹果生育期的需水量为433．5～478．5毫米，而同期有效降水量为355．6～449．6毫米，占需水量的82%～94%。资料记载1978—1998年的20年中，庆阳市有60%的年份降水满足不了需要，缺水58．9～171．4毫米，占需水量的14．1%～41．2%。因此，发展节水灌溉是保证苹果树正常生长发育和产量品质的提高重要措施。

表5－18　红富士苹果耗水量及耗水强度

表5－19　红富士苹果地上部分全年生长期各物候阶段耗水状况

表5－20　红富士苹果滴灌灌溉制度

根据苹果树全生长物候期的需水规律和枝条、果实生长发育特点，董志塬区在降水保证率80%的平水年，苹果滴灌4次为宜，最佳灌水期为萌芽前、新梢旺长前、果实迅速膨大期和封冻前；全年灌溉定额：幼龄树为456米3／公顷、盛果期树为936米3／公顷。在降水保证率70%的中等干旱年份，灌水定额增大10%～20%，灌水次数为4～5次（果实膨大期2次）；在降水保证率50%的特干旱年份，灌水定额增大15%～30%，灌水次数为5～6次（新梢旺长期、果实膨大期各2次）。

四、节水措施

（一）节水途径

陇东果产区为典型的黄土高原雨养农业区，不仅降水集中，而且蒸发量大，4月上旬至7月上旬几乎无有效降水，同时，蒸发量较大导致果园土壤失水严重，对果树形成长时间的水分胁迫，此时正值苹果果实形成及逐步膨大的需水高峰期，水分供应不足严重影响苹果产量和品质。7月上旬进入雨季后，大量降雨加之于春施肥料的溶解和肥效发挥，极易造成秋梢旺长。“春旱夏涝”的水分供求错位，常导致春旱严重。加之许多果园普遍缺少集雨措施和硬件条件，不仅会造成水资源浪费，也会因排水不及时造成土壤通透性差，影响果树根系发育。因此，如何“秋水春用”，是陇东苹果生产中亟需解决的问题，实行旱作节水栽培势在必行。节水栽培途径主要有：一是采用节灌技术，以减少水资源浪费，主要方式有喷灌、微喷灌、滴灌、渗灌、集雨窖灌、营养穴灌等；二是采用有效的农艺措施，使土壤中的水分得以充分利用，主要方式有改良土壤、生草覆盖、增施有机肥、合理修剪、合理灌水、使用保水剂等；三是提高树体对水分的利用，减少水分散失，主要方式有对树体喷施植物稳态剂和抗旱剂等。

（二）灌溉方式

1．地面节水灌溉

漫灌虽则投资少、简便，但耗水量大，土壤易板结。习惯中的树盘（分区）灌、行间沟灌、畦灌都比较节水，但灌水后要及时松土保墒。

分区灌溉是以果树为单位，做成长方形或正方形的畦埂，埂高15～20厘米，灌水时使水满畦即可。此法灌溉虽然均匀，但却易使土壤板结。

行间沟灌是在果树行间每隔一定距离开一条沟，沟深20～25厘米。灌后待水渗入土壤中再把沟填平。

穴贮肥水是简便易行的节灌方式，它集挖穴、压草、施肥、浇水、覆膜为一体。方法是在树盘东西南北四面，各挖直径和深度均为40厘米的穴，将麦草或秸秆铡碎填入穴内，稍加踏实或埋入捆成的草把，施上肥、灌满水，待水下渗后再灌，一直到穴中的水分饱和不再下渗后，再在穴上覆盖棚膜。覆膜的穴面应低于地表2～3厘米（形成小洼），然后在膜的中心打些小孔，以利蓄积降水，最后压上砖块或大的土块。下次再需补水时，揭开棚膜即可灌水。

另外，在果园树盘埋设一种节水瓶进行打点滴输水式的节水灌溉，使用也较方便。

2．滴灌、渗灌(www.xing528.com)

滴灌是通过管道的特制小孔，以水滴或细小水流缓慢滴入果树根系的一种灌水方法。渗灌是在地下设管道，每株树的树下管道上有许多孔眼，灌溉水缓缓渗出浸润土壤。滴灌时毛管的布设应以树干为中心，在树冠的1／3～2／3中间，布设呈“S”形，保证灌水与根际处于最佳的耦合状态。

3．喷灌、微喷灌

喷灌是利用专门的设备将水压提到一定高度后，再喷射出来如下雨一般均匀的落在果树上。既可调节小气候，避免低温、高温、干旱风对果树的危害，又可喷洒农药或进行叶面追肥。微喷灌设备与喷灌近似，但喷出的水以“雾状”喷洒在果园里，比喷灌更节水，还可喷施肥水和农药。

4．膜上灌溉和膜下灌溉

膜上灌溉是在地膜栽培技术基础上，把地膜旁侧的灌溉改为膜上灌溉，水流在膜上推进的过程中，通过放苗孔对果树进行灌溉。特点是供水缓慢，大大减少了水分蒸发和淋失，节水效果显著，而且可结合追肥进行，并可根据果树需水要求调整膜上孔的数量和大小来控制灌水量。在干旱地区可将滴灌放在膜下，或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉，称为膜下灌溉。这种方式既具滴灌优点，又具地膜覆盖优点，节水增产效果好。

5．调亏灌溉

这是20世纪70年代中后期出现的一种节水灌溉技术，调亏灌溉是基于人们对作物遗传特性和植物激素的一些认识，利用作物自身调节补偿的功能，在作物发育的某些阶段主动地施加一定水分胁迫，人为的让作物经受适度的缺水锻炼，改变光合产物的分配方向，在不影响产量的同时限制营养器官生长及有机合成物的总量，从而保证水的有效利用。而且，因营养生长的减少还可减少修剪工作量，有效地改善果实品质。

调亏使得果树株型紧凑，通风透光条件改善，落花落果现象缓解，根系分布较深，根冠比增大，根系吸收水分和养分的能力增强；而且调亏结束复水之后，果树生物学总产量和经济产量提高，新叶数目明显增多，光合功能面积增大，明显促进了果实的形成和生长；调亏灌溉使养分分配模式发生变化，同化产物向果实运转和分配的数量增加。

6．隔行交替灌溉

传统灌溉方法一般是大水漫灌，追求全园充分和均匀湿润，20世纪90年代中后期，山东农业大学杨洪强教授根据树冠信息传递理论，设计了一种果园隔行交替灌溉新技术，强调从根系生长空间上改变土壤湿润方式，人为保持根区土壤某个区域的干燥，交替使根系始终有一部分在干燥或比较干燥的土壤区域中，限制该部分根系的吸水，让根系产生“信使物质”脱落酸并传送到地上部以控制诱导气孔关闭的程度；而使另一部分根系生长在土壤湿润区域，以保证吸水和满足光合需要，这样既可维持保证果树正常的光合作用，又可减少果树奢侈的蒸腾失水。

做法是：第一次灌水隔行进行，第二次灌水在第一次灌水的基础上顺移一行而隔行施行，第三次与第一次灌水区域相同。这样会使果树根系始终有一部分处于水分的胁迫状态，另一部分生长在湿润区域，结果是植株既不缺水，又有适当浓度的“根源信使”脱落酸诱导气孔部分关闭，能够在不牺牲光合产物积累的前提下，大量减少果树奢侈的蒸腾失水，同时也会减少全园充分灌溉的无效蒸腾和蒸发。另外，干旱复水后，能刺激根系补偿生长，会有大量新根再生，新生根可合成大量细胞分裂素并能够输送到地上部，这对花芽分化有重要意义。

7．洞穴灌溉与集雨窖灌

在树冠边缘四周稍向里处挖4～8个深、宽各30厘米左右的洞穴，向穴内灌水，每次灌水后用绿肥或杂草覆盖洞口，防止水分蒸发。这种方法，用水省，在缺水干旱地区有一定利用价值，特别是在严重干旱时可作为果树应急救命之用。

集雨窖灌，即在果园地头建造容积50米3左右的集雨水窖（大小不限），把雨季无效降水收集起来变成有效降水在旱季通过浅水泵提水灌溉。一般打旱井技术就属于这种灌水方式。就苹果树来说，一般1350～2000米2的果园可配套1眼旱井。井深5．0米，直径下面4．0米、中部2．0米，井口0．8米，可贮水约30米3。井建在地头，通有进水口。有条件的也可在水窖旁修建2．0米高以上的简易水塔，通常可与渗灌、微喷系统配套灌溉。降水不足时也可拉水贮于窖中备用。

8．苹果行间覆膜集水

行间覆膜集水、增墒、保墒效果明显，特别是能显著提高苹果树生长前期（4～7月）10～30厘米土层内的水分含量，并能使苹果树全生育期内10厘米处的地温增加200～300℃，因此覆膜苹果树生长发育明显加快。覆草处理在8月以后，10～30厘米内的土层水分较对照明显增加，而且在夏季高温时可使10厘米土层内的地温降低6～8℃，而在秋季气候变冷时，又可使10厘米土层内的地温提高2．7℃，平衡地温变化，有利苹果树生长和苹果产量提高。所以苹果园行间覆膜、覆草是两项有效的节水措施。如果微灌与覆膜或覆草结合应用，果园灌水次数可由4次减少为萌芽前和新梢旺长前的2次（比通常灌水4次可节水61．5%）。

（三）注重灌水保墒结合

1．充分利用自然降水

通过覆盖保墒（覆草、覆膜）、积雪保墒、耕作保墒等措施，减少水分蒸发与流失，提高降水利用率。

2．挖掘水源、节水灌溉

有条件的地方想方设法打井、修窖，逐步解决果园用水问题。同时，充分利用现有水源进行节水灌溉，建议采用沟灌、隔行交替沟灌和穴灌等节灌技术，将有限的水用在果树最需要的时期，发挥水的最大生产利用效率和水分经济贡献指标（即单位水量多产果、多赚钱），灌溉后或降雨后要及时中耕，结合地膜覆盖或覆草保墒。在水源紧缺果园，要应用穴贮肥水或穴灌结合地膜覆盖技术。在春季对新栽幼树尤其注意保墒和防抽条，提倡地膜覆盖和枝条表面保护。

3．倡导肥水结合

有条件的果园，应将施肥灌水有机结合起来，干旱缺水果园应推广“穴施肥水”。

4．重视春旱管理

出现春旱时应对上年落叶较早的果园，在萌芽前连续喷2～3次2%～4%的尿素，以增加树体养分，促进花芽发育，缓和干旱对苹果花芽分化的不利影响。适当延迟修剪，并对剪锯口进行保护，涂抹白乳胶或伤口愈合剂，防止枝条抽干。

5．提高土壤蓄水量

陇东苹果主产区降水量多在500～600毫米之间，降水总量基本可满足果树生长结果需要，但由于年际降水分布不均常常造成果园季节性的干旱缺水，成为当地生产中的一大障碍，直接影响果树生长和果品产量品质提高，对果产业持续发展极为不利。通过增加土壤蓄水能力，可有效减少果园内水分流失和干旱缺水问题，降低生产成本，提高综合效益。提高果园土壤蓄水量的方法如下。

（1）疏松土壤。加深果园耕作层以增加土壤有效蓄水空间。试验结果表明，耕作层每增加10厘米，每667米2可增加保蓄水能力20米3。传统的果园深翻，在许多果园产生了有益效果。但随着树龄增大，果园深翻已越来越不方便，许多果园只能浅翻，使土壤蓄水量受到一定限制。应用防蒸腾剂、防蒸发剂和果园免耕剂（包括无害土壤调理剂）等可有效增加土壤中的蓄水空间，如使用两次“免深耕”可加深耕作层80～120厘米，起到类似深翻的作用。

（2）多施有机肥。多年来，由于果园化肥施用量增多，造成土壤板结，使土壤蓄水能力减少。今后要逐步减少化肥施用量，不断增加有机肥施用量，依此提高土壤的蓄水量。

（3）提倡果园种草。果园种草后，土壤有机质含量提高、土壤微生物活动增强，土壤板结减少，能明显增加土壤的蓄水量。

（4）减少大水漫灌果园。大水漫灌容易造成土壤板结，会降低土壤蓄水量。应推广节灌新技术，减少土壤板结，提高土壤的蓄水量。

6．提倡起垄覆盖和沟灌生草

（1）旱地果园。从树冠外缘投影处由行间向行内起土，在行内形成顶部窄、下部宽、内部高、外部低，截面近似于梯形、高5～10厘米的垄，垄下部宽1．0米左右。在垄的两边挖两条深约10～15厘米、宽约15～20厘米的排水沟，以利雨季排水。垄上覆草（在垄带上覆盖15～20厘米厚的麦秸或玉米秸秆）或覆膜（在垄上覆盖黑色或白色地膜），行间生草（以白三叶草为主）。

（2）新建果园。沿行向挖定植沟，回填土微压填平后再充分灌水，而后在行内起平垄，垄基宽1．0米左右，在垄的两边挖2条深约15～20厘米、宽约20～30厘米的排灌沟，雨季排水，灌溉时在沟内渗灌。有条件的地区可在垄上安装滴灌。在垄上挖定植穴，栽后用水桶向定植穴内适当灌水。垄上覆膜（在垄上覆盖黑色或白色地膜），行间生草。

（3）高垄覆膜。干旱少雨是制约陇东旱园雨养农业区苹果园优质高效的瓶颈因素之一。采取高垄覆膜集雨保墒技术，可有效缓解果园需水问题。①覆膜时间。分秋末冬初和春季；秋末冬初覆膜应在果园秋施基肥后立即进行；春季覆膜宜在土壤5厘米厚的表土解冻后立即进行。②地膜选择。覆膜时要选择厚度0．008毫米以上的黑色地膜，膜的质地要均匀，膜面要光亮，揉弹性强。新植幼树地膜宽度要求1．0米，初果期树1．2米，盛果期树1．4米。选择黑色地膜的原因有：一是抑制杂草、延长地膜使用期；二是土温变幅小；三是对萌芽开花物候期没有影响。如果覆盖白色地膜，可使开花期明显提前，膜下杂草丛生，地膜容易穿孔而降低使用期。③覆膜方法。成年树覆膜前，首先沿行向树盘起垄。垄面以树干为中线，中间高，两边低，形成开张的“”形，垄面高差以10～20厘米为宜。起垄时，先用测绳在树盘两侧拉两道直线，与树干的距离小于地膜宽度5厘米，然后将行间的土壤细碎后按坡度起垄。垄面起好后，用铁锨细碎土块、平整垄面、拍实土壤，经过7天左右时间待垄面土壤沉实后，再作精细修复，即可覆膜。覆膜时树盘两侧同时进行好，要求将地膜紧贴垄面拉直、拉平展；垄中央两侧地膜边缘以衔接为度，用细土压实；垄两侧地膜边缘应埋入土中5厘米。④开挖集雨沟。地膜覆好后，在垄面两侧距地膜边缘5厘米处沿行向开挖深、宽30厘米的集雨沟，要求沟底平直，便于集雨在沟底的均匀分布。⑤集雨沟内覆草。为提高集雨效果，减少土壤蒸发，在集雨沟内覆盖麦草或铡碎的玉米秸秆，厚度以高出地面为好。⑥覆膜后的管理。严禁家畜等足踢锋利的动物在膜上行走，田间作业时禁止穿高跟鞋，疏花疏果和套袋时梯子底部用废鞋底绑扎。运动鞋、平底鞋一般很难踏破地膜，无碍田间正常作业。

7．灌溉施肥

果园灌溉施肥就是通过灌溉系统为果树提供营养物质的过程。灌溉施肥作为一种先进的肥水管理技术，可根据果树各个阶段对养分的需要和气候条件等准确地将肥料补加和均匀地施在根际周围，降低肥料与土壤的接触面积，减少土壤对肥料养分的固定和大水漫灌和过量施肥而引起的深层渗漏浪费和环境污染，有利根系对养分的吸收。水肥同时供应，可发挥二者协同作用，增加产量，提高果实品质（如坑贮肥水也是一种简易的水肥一体化技术，另采用施肥枪直接注入0．1%以下浓度的化肥液也算是一种灌溉施肥）。

五、果园排水

平地果园雨季降水比较集中时，土壤水分过多，有时果园积水会发生涝害，应及时开挖排水沟排水，以保证苹果正常生长。排水最好能够同集雨节灌工程结合起来，做到涝时将水排出果园，引入窖或引入池（坝、库），集蓄贮存；旱时提灌利用，变水害为水利，最大限度地提高自然降水利用率。