茶园水分管理

茶园水分管理是运用栽培手段，改善生态环境中的水分因子，以维持茶树体内正常的水分代谢，促进其良好的生育。

水是茶树树体的重要组成部分，它的生理功能有：维持茶树形态；维持原生质生命；保证细胞生长和增殖；光合作用的原料；茶树体内各种生理生化反应的介质；调节树体环境；营养吸收和转运的基础；支配着茶树体内营养物质的运输与分配。如土壤中各种营养物质必先溶解于水，呈离子状态（绝大多数情况下如此），才能被茶树的根吸收，吸收后还必须以水溶液状态，方能运转到有关的器官、组织和细胞中去；叶中的光合同化产物也必须先溶解于水，方能源源不断地输往生长点及其他部位。茶树体内各种物质的合成与分解大多在水溶液中进行。水的多少显著左右着新陈代谢的强度与方向。如果水分不足或过多，代谢过程受阻，都会给茶树的各种生命活动过程造成不良影响，甚至引起整个植株死亡。我国大部分茶区处于降水不平衡的地区，特别是干旱会严重导致茶叶的品质和产量的下降。因此，只有了解茶树的需水规律，才能采取正确的水分管理措施。茶园水分管理就是根据茶园土壤水分的运动特点、茶树水分利用的生理生化特性和茶树需水规律，采取一切必要的措施，进行合理的排、保、灌、控，保障茶叶高产优质对水分的要求。

一、茶树需水规律

茶树需水包括生理需水和生态需水。生理需水是指茶树生命活动中的各种生理活动直接所需的水分；生态需水是指茶树生长发育创造良好的生态环境所需的水分。

在茶园水分循环中，茶园水分分别来自降水、地下水的上升及人工灌溉三条途径，而地表蒸发、茶树吸水、排水、径流、地下水外渗是茶园失水的五条渠道。当茶园地下水位较低，土壤含水量保持在田间持水量以内，而又无集中降水和无间作作物的情况下，在一定阶段内茶树的蒸腾量与行间土壤蒸发量之和，即为茶园的阶段需水量（或称耗水量）。根据土壤水分平衡原理，通过对茶园各个时期的土壤含水量测定，即能求得不同类型茶园在某阶段中的耗水强度近似值。这是确定茶园灌溉定额、灌水周期和合理用水的重要依据。土壤贮水量的动态变化情况可用下式表达。

△土壤贮水量＝降水量＋灌溉量－蒸发量－排水量－径流量＋△地下水水量

（一）茶树植株体内的水分分布

茶树是以收获幼嫩芽叶为目的的耐阴性作物，对水分的要求较高，植株体内各器官的含水量也较大，但由于其内部组织结构的差异和生理功能的适应，各器官水分分布情况也不相同，茶树主要器官含水量如表6-8所示。茶树器官的水分状况既受茶树本身条件(如种质、生长活跃程度等)的约束，也受生态环境因素的影响。一般而言，茶树营养器官在生长期的含水量比休止期的高，幼嫩组织的含水量比成熟组织高，营养组织的含水量比成熟种子高，茶树各器官的含水量在供水充足时比供水不足时高，蒸腾轻微时比蒸腾强烈时高。

(二)茶树生长与土壤水分的关系

要满足茶树对水分的需求，必须以茶园水分动态为依据，了解茶园土壤吸力和茶树树体水势变化规律。

1.茶园土壤水分动态 茶园土壤水分是茶树水分的主要来源，而茶树能从土壤中吸收的水分为土壤有效水，通常是指田间持水量减去永久萎蔫系数(PWP)，即茶树达到永久萎蔫时土壤含水量的百分数。许允文等认为，从茶叶生产实践来看，茶园的土壤有效水分范围应在初期凋萎含水量以内。在茶树年生长周期内，茶园土壤水分含量变化较大，而且地域与年间也不相同，这是因为气温、降水量、蒸发量等气象要素以及茶树年龄(长势)的差异所致。李联标、许允文1978一1980年在杭州测定的茶园土壤含水量的月变化，比较3年生茶园与丰产茶园的土壤含水量，0~30cm土层中的田间持水量及相对有效水量均以丰产茶园为高，30~60cm土层中却以丰产茶园为低，这是因为两者根系分布的深度不同的缘故，3年生茶园在0~30cm土层中占总根量的90.9%，耗水主要集中在此层，丰产茶园0~30cm土层中占总根量的42.3%，而>30cm的土层中占总根量的57.7%，因而可以大量吸收利用深层的土壤水分，故在同样的降水量和水面蒸发量条件下，土壤水分含量有差异。

由于土壤质地与田间持水量和茶树的萎蔫系数有密切的关系，故不同土壤质地的有效水分含量不同(表6-9)。茶园土壤的有效水分主要是茶树能够吸收的毛管水，从田间持水量到接近茶树萎凋含水量之间的水分对茶树通常是有效的。茶园土壤水分的有效性及其消长变化不仅与土壤含水量有关,而且与土壤特性、气候条件、地形条件、栽培措施和茶树生长发育状况有关。凡遇降水量高、蒸发量小、大气温度较低、空气湿度较高、无风的气象条件，茶园土壤水分充足，反之亦然，其中气温和降水量是关键因子。陶汉之(1978)曾研究了7年生福鼎大白茶在砂壤土和黏盘黄棕壤土中的萎蔫系数分别是6.0%和10.0%，潘根生(1982)研究，2年生鸠坑种茶苗在砂质壤土，壤黏土和黏土的萎蔫系数分别为6.9%、9.7%和12.4%。从几位学者试验结果来看，同质地的土壤萎蔫系数也会有一定变幅,这与茶树本身长势以及测定时其他气象要素的差异有关。

虽然不同质地的土壤田间持水能力不同，土壤砂性越强，田间持水量越小，但其中可利用水的比例并不低，而土壤黏性越大，田间持水量越大，但其中可用水的比例不一定高。这是由于质地较黏重的茶园土壤所持低能量水多，能释放出供给茶树吸收利用的有效水并不比砂质壤土多。

另外，茶园土壤水势与气温有着密切关系。研究表明，高温的7月份，如果10d不降雨，土壤水势常达到-5x10⁴Pa甚至-8x10⁴Pa以上，如不及时灌溉补水，茶树即遭受到旱热害,如连续降雨50mm以上，耕作层土壤水势又会上升到-1x10⁴Pa以上;而同样水分条件下，10~11月的气温较7月低，在同期内，土壤水势下降较 7月大大缓慢(图 6-1)。

2.茶园土壤吸力动态 水分从土壤到茶树，茶树蒸腾的水分到大气，是一个单向运动，这就要求土壤水的能量水平要大于茶树体内的能量水平。土壤水的能量水平在土壤物理学上的标志名称较多，其中主要有吸水力(张力)、扩散压、化学位、势能值，pF值等。在茶园水分的研究中，多采用张力计(pF计)法，并用土壤吸水力巴值为单位来表示土壤水分能量。当土壤吸力愈大，则水分能量水平愈低，茶树要从土壤中吸收水分，必须以更大的力来克服土壤对水的吸力和溶解在水中的溶质吸力方能进行。

茶园土壤吸力动态与土壤含水量有密切关系，随着土壤含水量的增加，土壤吸力则降低，却非单位函数关系。因此，用土壤吸力来准确标定土壤含水量的变化是不适宜的，却可直接反映出土壤水分的能量与供水能力的大小。

茶园土壤吸力与主要气象要素和茶树生育状况关系密切。2年生非采摘茶园及成龄采摘茶园在不同月份、不同降水量条件下，研究其土壤吸力的变化趋势如图6-2所示。从图可见，茶园土壤吸力的变化与降水量的关系十分密切，幼龄茶园和成龄茶园的变化趋势是一致的，但成龄茶园由于覆盖度大，枝叶茂盛，各种生理活动旺盛，耗水量大。因此，同期的土壤有效水量较幼龄茶园低。若遇到干旱，在供水量上就应有差别。

3.茶树新梢(叶)水势变化规律 在土壤一茶树一大气连续系统中，新梢水势是决定水分运动的重要因素，并直接影响茶树体内许多生理特性的表现，当茶树出现缺水时，新梢水势会很快下降，进而影响茶树的生长发育和各项生理活动，因此，水势也可作为灌溉的生理指标。了解茶树新梢水势的变化规律。合理地进行各项栽培技术，对茶园获得优质高产有十分重要的意义。

新梢(叶)水势与土壤含水量有密切的关系。一般而言，若茶树新梢细胞水势值在-0.2~一0.6mPa的范围内，则茶园土壤水分状况表明能够比较好地满足茶树对土壤水分的要求。陶汉之(1980)研究了砂壤土中生长的7年生茶树，5月7日测定25~30cm深土层中土壤含水量为23%，叶水势为-1.22x10⁵Pa;6月8日土壤含水量为12.8%，叶水势为-8.79x10⁵Pa;7月8日土壤含水量为6.6%时，叶水势持续降至-1.42x10⁶Pa(图6-3)。不同水分处理条件下，土壤相对含水量在50%~90%范围内，水势随水分增多而增大，当土壤相对含水量为110%时，由于渍水影响了茶树根系的生理功能，新梢水势又复减低。

茶树新梢(叶)水势变动与外界光、温、湿的变化和叶的蒸腾强度(速率)相关联。新梢(叶)水势有日变化和年变化规律。正常条件下，一日中随着太阳的升起，光照强度的增强，气温的升高，相对湿度下降，叶子的蒸腾失水加强，叶片含水量降低，细胞中的溶质势、压力势相应减小，至 14: 00时细胞的水势降至最低值，之后随着光、温的降低、空气相对湿度的增高，叶片含水量升高，水势又渐增高，呈单峰曲线状(图6-4)。对不同土壤水分处理进行了新梢水势日变化规律的研究，结果趋势均类同，新梢水势均在14:00时降至最低值，降低的程度与土壤相对含水量有关，在土壤相对含水量50%~90%之间，随土壤含水量的4~10月份，当土壤相对含水量稳定地保持在90%，取样时间固定在上午8:00时，不同的月份新梢水势的波动性较大，在4~7月份，新梢水势逐渐下降，7月份降至整个茶季的最低值，8月份开始，新梢水势又逐渐上升，至10月份达最高值(表6-10)。

(三)茶树生长与大气水分的关系

自古以来，中国人民就认识到大气水分与茶叶生产的关系，“高山云雾出好茶”说明茶园云雾缭绕、大气湿度高是出好茶的一个重要因素。茶园空气湿度高，茶树生长较慢，持嫩性强，产量较低，利于提高茶叶品质的次生代谢，往往是生产名优茶的理想茶园，茶叶生产效益较高。高温干旱季节，茶园空气湿度过低会引起茶树水分代谢失调，损害茶树机能和活力，出现热害。研究表明，在茶树生长季节，当茶园土壤含水率和空气相对湿度80%~90%时，茶树生长速度与生长量最佳，植株生长旺盛，芽叶生长量大，持嫩性强;叶片中的过氧化酶、多酚氧化酶等作用加快，有利于体内有机物质的合成，茶叶品质优，产量高;当下降至80%以下时，茶树生长发育正常;当下降至70%以下时，各项生长发育指标明显下降，生育受阻，茶叶品质下降;当下降至60%以下时，土壤蒸发量和茶树蒸腾作用显著加强，茶树新梢受到不同程度的热害，体内水分已感不足，但在形态上尚无缺水表现，只是芽叶不易萌发伸长，叶型变小，节间变短，对夹叶增多，甚至停止生长;当下降至50%~40%时，茶树生长发育极其缓慢，并出现芽叶萎凋，部分成叶枯焦状况;当下降至30%以下时，茶树生长活动完全停止，芽叶就会发生永久萎凋而逐渐干枯，直至整株死亡。

(四)茶树阶段需水规律

季节不同，气温有较大差异，茶树对水的需求量也就发生变化。树龄大小不同，生长量不一样，对水的需求量也不同。茶园土壤水分含量则直接制约着需水规律的变化。

1.茶树需水量随季节而变化 不同茶区的茶树，由于受气候条件和茶树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，在一定的地域范围内茶树需水的季节变化存在一定的规律性。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)在3~4mm，土壤相对含水量都可保持在90%以上(占田间持水量的百分率，下同)，有效水分充裕，到了盛夏(7、8月份)光照强，气温高，蒸发大，茶树日平均耗水量可达7mm以上，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，日平均耗水量仅在1~3mm，因此，一般茶园土壤月平均相对含水率仍可保持在80%左右(图6-5)。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。

日本的築濑、青野等(1971)用沥青覆盖方法，调查茶园的蒸发量的日变化、季节变化，如静冈牧之原茶园蒸发量和蒸腾量(耗水量)冬季少于1.5mm，3~4月2~3mm，5~6月3~4mm，盛夏平均是6~7mm，从秋后到冬天又逐渐减少。其需水量4~9月底约900mm，从萌芽到采摘期各茶季都是120mm，一年间需水量约1300mm。两地研究结果相仿。

一年或季节耗水量与单位面积产品产量之比称茶树的耗水系数(需水系数)，单位用m³/kg或无单位的倍数表示，在杭州地区的研究资料表明，一般成年茶树的耗水系数，春茶为0.37~0.46，夏茶为0.92~1.04，秋茶为1.44~1.51，全年平均为0.85~0.96。

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.茶树需水量随树龄而变化茶树需水与树龄有关。主要原因是不同树龄茶树的根系发育状态不同，根系的分布范围不同，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是随树冠覆盖度的增大和产量的增加而提高。相同气候条件和土壤条件下的茶园的阶段耗水的变化差异如表6-11所示。不同树龄的茶园由于根系分布的深度和比例的差异，在不同深度的土层中水分消耗的百分率也不相同。2年生茶园，枝叶稀少，树冠覆盖度仅15%，土壤表面蒸发量很大，植株根系在0~30cm范围内占总根重的99.1%，因此，土壤的水分消耗在此范围内要占总耗水量的90.9%，5年生茶树已投产，树冠覆盖度达80%，根系分布已深达80cm，根系集中分布层为0~50cm，根量占总重的84.5%，土壤水分消耗亦集中在此范围，占水分总消耗的77.2%;丰产茶园每公顷产干茶5250kg左右，树冠枝叶茂盛，树冠覆盖度达95%，因此，茶树蒸发量大而土壤表层蒸发量很小，根系分布已深达100cm以下，其中0~60cm土层根系较密集，占总根量的88.6%，土壤的水分消耗占总消耗量的84.1%。因此，在旱季灌溉中，确定茶园灌水量及计划湿润土层的深度亦应有所区别。赵晋谦(1979)研究，单位面积产量不同的常年茶园，日耗水量不同，每公顷干茶产量在5250kg以上，日耗水量为6.86mm，而每公顷干茶产量在3000kg左右的茶园，日耗水量为5.04mm。

随着树龄变化，覆盖度和枝叶量的增加以及单位面积的产量(包括茶叶和茶籽)，需水量均有一定程度的增加,但茶树耗水系数反而减少,据许允文(1981)统计1979年4~10月份的资料，当茶园干茶产量为 3 750kg/hm²时，耗水系数为 1.92 m³/kg，干茶产量为 5 250kg/hm²时，耗水系数为1.37m3/kg。赵晋谦等研究，每生产1kg鲜叶，茶树需水量1000~1270kg。

幼龄茶树需水较少，成龄茶树需水较多，老龄茶树需水下降。在茶树栽培中应该根据不同树龄茶树的需水规律进行茶园水分管理，幼龄茶园要特别加强表土供水和覆盖保水;成龄茶园要注重适当多加深供水层，深耕改土，提高深层土壤的蓄水量，灌溉则要尽量灌足，促进根系深扎，形成健康发达的根系，提高茶树吸水能力。

3.茶树需水量随土壤含水量及土壤吸力而变化 相同树龄的茶园在同一气候和土壤条件下，由于供水量不同，导致土壤含水量及土壤吸力的差异。土壤含水量高而土壤吸力低的情况下，有由于供水量不同,导致土壤含水量及土壤吸力的差异。土壤含水量高而土壤吸力低的情况下,有利茶树对水分的吸收，促进生长发育，不仅提高蒸腾速率而且增加了地表的蒸发速率，因此，茶树日平均耗水量提高。

二、茶园水分调控技术

俗话说:“有收无收在于水，收多收少在于肥”。因为水不仅是茶树机体的构成物质，而且是各种生理活动所必需的溶剂，是生命现象和代谢的基础。干旱条件下，茶树叶片气孔的开张度明显减少，气孔在一天内的开放时间缩短，这样虽减少了水分的蒸腾速率，但也影响了气体的正常交换，加重叶片的热害，叶片的叶绿体出现变形，片层结构受到破坏，使光合作用的速率下降。水分亏缺时，体内水解酶活性提高而使体内代谢减慢，新梢中硝酸还原酶和苯丙氨酸解氨酶活性下降，对碳、氮代谢都有影响。由于缺水影响了茶树的生理代谢，最终导致茶叶产量和质量的降低。所以，如何通过保水和供水措施，有效地进行茶园水分管理是实现“高产、优质、高效”的关键技术之一。

(一)茶园保水

我国绝大多数茶区都存在明显的降雨集中期，如长江中下游茶区之降雨往往集中在春季和夏初，即4~6月，7~9月常是少雨高温，12月至翌年2月冬季干旱现象常有发生，这些使得茶园保水的任务十分繁重。又因茶树多种植在山坡上，一般缺少灌溉条件，且未封行茶园水土流失的现象较严重，因而保水的工作显得特别重要。事实上，广大茶农在长期的实践中积累了许多关于茶园保持水土的经验，如茶园铺草、挖伏土、筑梯式茶园等。随着科学技术和工业(如塑料工业)的发展，给茶园保水提供新的手段。据研究，茶树全年耗水最大量为1300mm，在我国大多数茶区年降水量并不低于此水平。一般多在1500~2000mm左右。可见只要做好茶园本身的保蓄水工作，积蓄雨季之余为旱季所用，就能基本上满足茶树生长之需，茶园保水应当作为一项积极的供水措施来抓。

1.茶园土壤水散失的途径 要做好茶园保蓄水工作，必须明了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(包括渗透和转移)、茶树及其他植物的蒸腾等。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。即使茶树本身的蒸腾也有一个如何提高有效性，即降低蒸腾系数的问题。

(1)地面径流。茶园地面径流主要是暴雨形成的，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尤其容易产生径流损失。江西省红壤研究所观测，一次降水60~80mm的情况下，等高耕作的坡地径流损失30%的雨水，顺坡耕作损失达50%~60%。与此同时还造成程度不一的土壤片蚀和沟蚀，每1000mL排出水中含泥沙0.8~3.2g。氮、磷、钾有效养分的损失顺坡耕作比水平梯田高4倍以上。新辟茶园的第1~2年由于地面覆盖度小，水土流失更为严重。不少坡地茶园土层浅薄，肥力低下，与地面径流所导致的流失现象很有关系。

(2)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空隙，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，故远不及地面径流运动的速度快。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。不同土壤由于空隙大小不同，渗透系数不一样，地下水移动损失的速率也不一样，黏土中移动速率最小，沙土最大，壤土居中。湿度的渗透下层，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，故远不及地面径流运动的速度快。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，这种水坡地茶园，尤其是下层含砾石较多茶园土壤，这种渗透损失是相当严重的。

(3)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。随着表层水分的蒸发，在毛管力的作用下，中下层土壤中的水分不断沿着毛管上升，直至毛管水破裂为止。在表层土壤板结或黏性重的情况下，毛管水的上升运动特别强烈，这些上升的毛管水除少部分为根系吸收外，大部分被地面蒸发所损耗，从而使得整个土层水分亏缺严重。

地面蒸发失水尤以幼龄茶园强度大。河合、森田的研究，在7月份土壤表层含水量，当成龄茶园稳定在35%左右时，幼龄茶园却变动很大，连续天晴时降至20%，较前者减低15%，或者说相对减少水量达40%以上。

(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最少，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%。但不同天气条件下，这种耗水的量很不一样。茶园植株蒸腾速率呈明显早、晚低，中午高的日变化趋势，气温与净辐射为影响茶园植株蒸腾作用的主要气象因子。

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。扩大土壤蓄水能力可以通过以下几个途径来实现:

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，为今后的茶园保水工作提供良好的前提条件。

②深耕改土。显而易见，凡能加深有效土层厚度，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，雨水蓄积于沟内，再徐徐渗入土壤中，也是有效的茶园蓄水方式。新建茶园采取水平梯田式，且能显著扩大茶园蓄水能力。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。控制土壤水的散失途径主要有:

①地面覆盖。减少茶园土壤水分散失的办法很多，其中效果最好的是地面覆盖，最常用的方法是铺草。此系我国许多茶区的一项传统的栽培经验，其保水效果十分显著。据江西省修水茶叶试验站资料，铺草茶园较不铺草茶园土壤含水率要高得多，尤其在夏季提高幅度大（表6-12）。

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;顺坡种植茶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的流失严重。据日本间曾龙一的资料，在行距为150cm时，种植的第一年纵行茶园较横行茶园水土流失大四倍多，不论纵横，株距越大流失指数越高。但随着树龄的不断增加，流失量渐减少。

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。日本高橋、森田研究表明，坡度为16°及26°之处以裸地(对照)的土砂流失量为100%，间作豆科作物则分别为75%和60%;铺稻草则分别为32%和28%。可见，间作不及直接铺草的效果大。据我国不少茶区经验，间种花生等夺水力强的作物，往往有加重幼龄茶树旱象的现象。故合理地选择间作物种类是十分重要的。

宋同清(2004)等研究我国亚热带红壤丘陵茶园夏季干旱的防御效果，以常规管理茶园为对照，通过2001-2004年连续4年的大田对比试验，分析了杉树高层间作、白三叶草底层间种和稻草覆盖3种措施对茶园季节性干旱的防御效果，结果发现，3种措施明显减少了茶园全年0~20cm土层土壤含水量≤15%，≤12%，≤10%的出现频率，在2003年夏季高温干旱和秋季持续干旱时期均提高了茶园土壤含水量，有效地延缓和缩短了干旱时间，缓解了夏秋茶产量，改善了夏秋茶品质。

④耕锄保水。及时中耕除草，不仅可免除杂草对水分的消耗，而且可有效地减少土壤水的直接蒸散，这主要是由于中耕阻止了毛管水上行运输，俗话说，“锄头底下三分水”就是这个道理。但中耕必须合理，例如不宜在旱象严重、土壤水分很少的情况下进行，否则往往因锄挖时带动根系，反而加剧水分的损失。因此，应在土壤适宜耕的情况下进行。

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，或园内栽遮荫树，不仅能涵养水源，而且能有效地增加空气湿度，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散耗水，而且能有效地阻止地面径流;使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。据印度试验，每公顷钾素使用量分别为0、50、100、150、200kg，叶片中钾的浓度分别为1.44%、1.50%、1.56%、1.67%、1.84%，由于提高了叶片中钾的浓度，叶片抗过度失水的能力增强，最终提高了对土壤水分的利用率。利用盆栽试验研究了土壤水分和施钾对幼龄茶树生长的影响结果显示，在提高土壤水分或干旱条件下施钾显著地增加茶树的生物产量，而且施钾还极显著地提高了茶树根系的生长和根/冠比，促进了茶树对钾的吸收及提高了叶片和根部钾的浓度，从而增强了茶树的抗旱能力。田间试验(表6-13)表明，施钾对成龄茶园夏茶有明显的增产作用，增加施钾量在水分正常年份并无明显效应，但在干旱年份却有显著的增产效应。

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，若能同时允许CO₂与O₂透过，则更理想。OED绿，即氯乙烯二十二醇，是在茶叶上反映较好的一种薄膜型抗蒸腾剂。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。醋酸苯汞(PMA)是最有效的气孔型抗蒸腾剂之一。A.C.Handique等比较了抗蒸腾剂ABA(25μg/mL)、Rallidhan(500、1000和2000μg/mL)和Antistress(100、300和500μg/mL)在土壤水分胁迫状态下对茶树的应用效果。从与水分关系有关的某些参数可看出，茶树叶面喷施抗蒸腾剂可在很大程度上减轻干旱的影响。ABA(25μg/mL)、Rallidhan(100μg/mL)和Antistress(300μg/mL)提高了气孔扩散阻力、水势和相对紧张度，同时也降低了蒸腾作用。因此，他们认为在幼龄或成龄茶树上应用抗蒸腾剂，可以改善植株水分状况，提高耐旱能力。国内有人试验用水杨酸(APC)、醋酸(HAC)、去草净等能显著促进气孔关闭。但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，抗蒸腾剂应用尚待进一步探讨。

(二)茶园灌溉

实践证明，对于茶树不仅是“有收无收”在于水，而且在旱季的“多收少收”也受制于水。如何根据茶树需水量和年土壤有效水量的情况，恰到好处地供给茶树水分，是茶园灌溉所要讨论的问题。

1.灌溉的效果 灌溉是茶叶大幅度增产的一项积极措施。湖南茶场6、7、8月的降水量远小于同期的蒸发量，个别年份甚至月降雨量还不足10mm，经试验，灌溉较不灌溉的夏、秋季分别增产48%和87.2%。据李金昌(1987)试验，高水区、中水区、低水区和对照，正常芽叶的数量分别为52.7%、52.2%、49.5%、41.3%，其重量分别为66.4%、53.6%、46.7%和47.3%，灌溉对品质的改善还表现在提高有效成分的含量(表6-14)。中国农业科学院茶叶研究所、杭州茶叶试验场、浙江大学茶学系喷灌后茶叶氨基酸分别增加207~310mg/kg、428.2~1236.5mg/kg、199.1~395.1mg/kg;而儿茶素总量分别下降99.3~257.8mg/kg、127mg/kg、9.8mg/kg，这对于夏秋季生产绿茶来说，品质均有改善，可以减少苦涩味而提高鲜爽味。

灌溉能增产、提高品质，是因为改善了土壤条件和茶园小气候的作用。中国农业科学院茶叶研究所灌溉对比试验结果是:旱季灌水较不灌水的提高土壤含水量5.6%~5.9%，土温降低2.6~2.7℃;奚辉、陈喜靖以水利条件较差的金衢盆地为试验地，鸠坑品种和龙井43为试验材料研究喷灌的效果，在2003年夏秋干旱较严重的情况下，喷灌比不灌溉对照增产鲜叶24.1%~59.5%，龙井43无性系幼龄茶园在干旱季节到来之前的7月5日与干旱结束的8月20日测定表明，喷灌区与无喷灌区相比，株高增长了0.7cm，茎粗增长了0.2cm。说明喷灌有利茶园幼苗生长和抗旱能力的提高。同时，喷灌后茶树上茶尺蠖、茶小卷叶蛾虫口数密度也下降了。

2.灌溉水源 设置茶园灌溉系统，首先必须解决水源问题。山地茶园应尽可能修建或利用原有山塘、水库。低丘与平地茶园则应利用附近流经的溪河、渠道或大塘作水源。河渠离茶园较远时可加设引水渠至茶园附近适当位置，但应注意引水渠尽可能从原有河渠的上游分水，以扩大自流灌溉面积或降低机械提水扬程。新建山塘、水库亦宜在具有较大积雨面积的基础上选择自然地势较高的山谷。无河渠经过的低丘、平地茶园可以打井汲水。在灌入茶园前，在高温季节宜有一个预热过程(如先汲人蓄水池)。

茶园灌溉用水应是含钙量少,呈微酸性,故在使用石灰岩地区的自然流水时应谨慎做好水质检验工作。

3.灌溉适期与灌水量 何时进行茶园灌溉?灌多少水?是茶园灌溉工作中首先要搞清楚的问题。只有对其有较好的把握,才能及时有效地补充茶树对水分的需求,充分利用水资源。

(1)灌溉适期。适时灌溉是充分发挥灌溉效果的第一个技术环节。所谓适时,就是要在茶树尚未出现因缺水而受害的症状之时，即土壤水仅减少至适宜范围的下限附近，但不低于下限之时,就补充水分。茶园灌溉适期是决定灌溉效益的一个重要因素,应由茶树的水分代谢状况、土壤水分状况和气象变化状况等三个方面的因素综合确定。

①土壤含水量。据研究,当土壤含水量为田间持水量的 70%左右时,茶树新梢生长缓慢,大量形成对夹叶,在高温下,基本停止生长;当土壤含水量在田间持水量的 80%以上时,茶树生育正常;土壤含水量能保持在田间持水量 90%左右，则增产效果最大。因此,以田间持水量70%作为茶园土壤湿度的下限，此时应考虑灌溉。

②土壤吸力。由于测定土壤田间持水量相当费时和费力,如能用“土壤 pF计”埋设在茶园中,可以连续地指示土壤吸力的变化,间接地反映出土壤含水率的变化,吴喜云(1982) 82次测定结果,土壤吸力是随含水量的下降而升高, pF与含水量之间的相关系数 r=−0.9582,土壤的持水曲线 y=7.65−0.36x+0.0057x²,由此方程可以求出,当茶园土壤含水率(x)为田间持水量的70%时,土壤吸力(y)为2.7。

③茶树芽叶细胞汁浓度。茶树芽叶细胞汁液浓度的变化,是茶树对环境条件的生理反应。经测定,春茶期间土壤含水量充足,生长旺盛,芽叶细胞汁液浓度在 6%～7%;进入旱期后,随土壤含水率下降，芽叶细胞汁液浓度逐渐上升至 10%时，茶树新梢生长缓慢。赵晋谦等(1979)156次测定结果,以土壤含水率为自变量(x),相应测得的细胞汁液浓度为因变量(y),得相关系数 r=0.8561,直线回归方程 y=18.81−0.4337。当土壤田间持水量为 70%时,芽叶细胞汁液浓度为 10%,因此,可将此作为茶树生理缺水指标。

④茶树叶片水势。叶片水势可以灵敏地反映土壤水分和茶树体内水分状况。据陶汉之(1980)研究,以上午 10时测定新梢第二、三叶水势,在黏盘黄棕壤生长的茶树,当叶水势在-10Pa左右时,而冲积土生长的茶树,当叶水势在-11～-12Pa时,应灌溉,否则便引起茶树暂时萎蔫。在具体应用此指标时,尚需订出当地茶树的灌溉生理指标。

(2)灌水量的确定。正确地决定茶园单位面积灌水量(即灌水定额)和总灌水量,不仅是满足茶树对水分的需求问题,而且是规划相应的灌溉系统的必要依据。常用的参数有灌水定额 (15 m³/hm)灌溉用水模数 [15/(hm²⋅s)]和流量等。

①灌水定额。灌水定额,即 1hm²地一次应灌多少水,它与土壤灌前含水量,灌后要求达到的含水量,土壤容重,根系活动土层深度,土壤渗漏性及灌溉本身的有效性等有关。一般计算灌水定额的公式有:

M=1×h×P×(A−B)

或

M=1×(ha−hb)

式中: M为灌水定额 (m³或 15t/hm²);h为根系活动土层厚度(m); P为土壤容量(t/ m³); A为土壤重量含水率适于茶树的上限; B为土壤重量含水率灌前测定值; ha为适于茶树最大水深(m);hb为灌前测定水深(m)。

灌水定额也可用水深(mm)来表示,这在作喷灌时更常用到。其基本公式是:

M设​=0.1hg(P1​−P2​)=1/η

式中: M为设计灌水定额(mm); h g为茶树根系土层厚度(cm); P为灌后土层允许含水量上限,以土壤水体积百分率表示(如以重量百分数表示则应乘以土壤容重),它相当于田间大持水量的 90%～100%; P为灌前土层含水量下限,以土壤水体积的百分率 70%; η为喷灌水的有效利用系数,一般取值 0.7～0.9。灌水定额也可以参照作物最大日平均耗水量 q(mm/d)灌水周期 T(d)和有效利用系数 η来确定。

M=qt 1/η​

②灌溉用水模数(q)。灌溉用水模数,即每公顷茶园每秒需灌水量,常用 q来表示,这里设计灌溉流量时常使用的一个重要参数。其计算公式是:

q=（M×100​）/（86400×t）=M​/t×0.0116

式中: q为用水模数 [15/(hm²⋅s)];M为灌水定额 (m³或 15t/hm²);t为一次灌水可持续的天数。

③总灌流量的设计。在规划提水机埠,选用水泵型号的设置输水系统时,都必须先做出总流量之设计。如不考虑输水损失和灌溉不均匀度等所带来的影响,总流量 Q即为:

Q=qW(W代表总灌溉面积)

但实际上,考虑到上述因素的影响时,设计流量较上式计算值大得多,尤其地面流灌的情况下更是如此。

4.灌溉方式的选取与设置 茶园灌溉的方式有四种,即浇灌、流灌、喷灌和滴灌。茶园灌溉方式的确定必须充分考虑合理利用当地水资源、满足茶树生长发育对水分的要求、提高灌溉效果等因素。只有了解各种灌溉方式的特点,确定合理的灌溉方法,才能取得良好的灌溉效果。

(1)浇灌。浇灌是一种最原始的劳动强度最大的给水方式。故不宜大面积采用,仅在未修建其他灌溉设施,临时抗旱时局部应用,具有水土流失小、节约用水等作用。

(2)流灌。茶园流灌是靠沟、渠、塘(水库)或抽水机埠等组成的流灌系统进行的。茶园流灌能做到一次彻底解除土壤干旱,可说灌一次算一次。但水的有效利用系数低,灌溉均匀度差,易导致水土流失,且庞大的渠系占地面积大,影响耕地利用率。茶园流灌对地形因子要求严格,一般只适于平地茶园和水平梯式茶园以及某些坡度均匀的缓坡条植茶园(图 6-6)。

(3)喷灌。喷灌(图 6-7)相对于地面流灌有许多优点,归纳有以下 6点:

①提高产量和品质。湖南省韶山茶场试验,喷灌茶园较不喷灌的年产量提高 113%~114%。山东省岙角石村的茶园, 1999年和 2000年两年平均,微喷灌比地面灌增产 42.2%,比不灌溉增产 197.4%。阿赛尔拜疆的喷灌试验,五种儿茶素总量比对照区高 13%。产 197.4%。阿赛尔拜疆的喷灌试验,五种儿茶素总量比对照区高 13%。

②节约用水。通过喷灌强度等的控制可有效避免土壤深层渗漏和地面径流损失,且灌水较均匀,一般达 80%～90%,从而水的有效利用系数高,一般达 60%～85%,较之地面流灌可省水 30%∼50%。

③节约劳力。小型移动机组可以提高功效 20～30倍,固定式喷灌系统工效则更高。

④少占耕地。喷灌可以大大减少沟渠耗地。因其输水主要取管道(暗)式，很少用明渠输水。

⑤保持水土。喷灌可以根据土壤质地如黏性的轻重和透水性大小，相应地调整水滴的大小和喷灌强度等,从而有效地避免了对土壤结构的破坏和地面冲刷而引起的流失现象。

⑥扩大灌溉面积。喷灌较之地面流灌,对地形要求不严格,适应范围更广,加上节约用水的特点,能有效地扩大灌溉面积。

喷灌也带有某些局限性。如风力在3~4级以上时水滴被吹走，灌水均匀度大大降低;一次灌水强度较大时往往存在表面湿润较多,深层湿润不足,乃至出现局部径流现象,这时宜采用“低强度喷灌”(即慢喷灌);另外，固定喷灌投资较高，一般需2~3年收回投资。移动方式喷灌则费用较低，一般当年可回收投资。

我国喷灌设备研制与技术试验研究及应用推广工作始于1954年，到目前为止，已形成了基本配套的多种类型的喷灌设备产品。喷灌设备主要由喷头(摇臂式喷头，见图6-8)、喷灌管材及管件、喷灌泵、喷灌机、自动调压泵站组成。目前,我国茶园中喷灌系统有固定式和移动式两种类型。固定式喷灌系统除喷头外的各组成部分均固定安装,具有机械化程度、操作简便、运行可靠，但需材较多、投资较大、投资回收年限较长，比较适宜于人力成本较高的茶区与高投人高产出的茶叶生产系统。移动式喷灌系统的水泵、动力、管道及喷头均是可移动的,它具有一机多用、需材较少、节省投资等优点，但移动较为麻烦，灌溉规模和效益也受到一定限制。

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这种灌溉方式，能相对稳定土壤含水量于最适范围，有经济用水、不破坏土壤结构和方便田间管理等特点，还可配合均匀施肥和药杀地下害虫。杭州茶叶试验场(1997)的试验，滴灌区每天每公顷耗水仅30.9~60.0m³,地面灌溉则日耗达150m³(相当于水深15mm)以上。滴灌区、土壤含水量常维持在田间最大持水量的85%~90%左右。斯里兰卡茶叶研究所(1985)试验，幼龄茶园不滴灌比滴灌的茶苗死亡率高25%，地下滴灌(深7.5cm)比地表滴灌节约用水量。成龄茶园滴灌，每天灌1次，每周灌1次和每2周灌1次比不灌的分别增产8.6%、14.9%和12.2%，其利润成本之比值分别为2.1、6.4和7.7。印度ChandreB.等(1996)为缓解Anamalleis地区每年12月至翌年3月旱季茶园缺水情况，减少灌溉用水量，连续进行4年滴灌试验，一种是在地表进行，另一种是将水引至深25cm的根区进行滴灌，结果，均比不灌茶园增产。第一年表面滴灌增产20.3%，深层滴灌增产21.7%;第二年分别为31.5%和37.3%;第三年分别为21.6%和47.2%;第四年分别为39.4%和40.5%。滴灌虽效果好，但投人大，一般需6年左右才能回收投资。

由于滴(或渗)灌系统的规格要求很严，如吐水必须均匀，经严格过滤，否则渗(滴)不匀或不出水。同时此种给水形式需要建造众多的地下管道，耗材较多，目前大量推广仍存在一定困难。

决定采用何种灌溉方式，必须是因地制宜，以经济适用为原则。对于茶园来说，喷灌最理想。地势较平缓的茶园修建地中渗(或滴)灌系统，亦有其独到的优点。在水源充足、地势平坦或梯式茶园建设完善的流灌系统，也是加速茶园水利化的需要。有条件的地方还可考虑两种或三种方式相配合，以便创造更有利于茶树生育好茶叶产量与品质形成的水分等生态因子。

灌溉方式确定后，就应配置相应的水利系统、水建工程和机具设备等，但各类灌溉系统的设置与规划涉及不少工程建设的具体技术问题，可参阅茶园机械、测量学。在此，仅从栽培学的角度提出几点要求，供设置灌溉系统时参考。

①水质良好，水源不受污染;

②充分利用水源水势，既扩大灌溉面积又节省灌溉水;

③工程、设施及一应机具合理配套，确保供水及时;

④与排、蓄水设施相配合。既充分发挥各项工程设施的效益，做到一物多用，又减少占地，降低造价;

⑤与道路、林带等有机结合，方便交通运输和茶园管理。

(三)茶园排水

超过茶园田间持水量的水分，对茶树的生长都是有害无益的，必须排除。强降雨、大雨往往引起茶园溃水和土壤侵蚀，产生一系列问题，地下水位过高也会引起湿害。排水是免除湿涝灾害，将茶园地表径流和渗漏控制在无害范围内的必要措施，同时也能有计划地将雨季余水集中贮存，以供旱季灌溉之用。一般而言，幼龄茶园地下水位下降到90cm以下的时间不超过48h，成龄茶园不超过72h，对茶树是安全的，说明这时的土壤排水状况良好，它也成为茶园排水有效性的参考标准。雨量分布不均，常常使地下水位大幅度波动，雨季上升至根际，旱季又下降至根际之下，这不仅造成湿害，而且反硝化作用还造成氮的大量流失。因此，茶园排水不仅要减少茶园地表径流和过量渗漏所带来的损失，而且要保证茶园适合地下水位，尽量避免地下水位的大幅度波动。

大多数茶园建在山坡或低山台地上，通常不存在土壤积水的问题，故对这些茶园只是一个如何及时排除过量降水，防止水土流失的问题。

土地不平整的茶园最易于低处发生茶树湿害现象。特别是当低洼处土层浅、透水性差时，高处的地表径流和地下重力水多集中于这里，造成地下水位的抬高，甚至有时水位高出地面。生长在这种地方的茶树在雨季和雨后的一段时间内生长势差,萌芽迟,只是在少雨季节开始之后才相对好转。

表土层下有不透水层的茶园，如红壤地区由于长期的氧化还原作用和淋溶作用，茶园土壤下层多早已形成铁锰结核的硬盘层，还有的土壤下是母岩，他们具有难透水或不透水性，雨季土壤中重力水便在这种不透水层的凹地淤积起来,造成湿害。由水稻田改建茶园易发生此类湿害。

坡脚茶园，一般说来，山坡下段土层厚，宜茶生长;但有时也有坡下段的茶树长势反较上段茶树差,这种情况往往与湿害有关。这是因为雨水过多时,土壤中的大量重力水(又称饱和水)便沿山坡土层下板岩的自然坡面由上而下移动，至坡脚由于坡度减缓，水移速度大为降低，如果这儿的土壤透水性又差，水流前进方向受到某种阻力(如坚硬路基或水田水位侧压)，这时土壤中便常常停滞过量的水，从而危害茶树。

坝下或塘基下的茶园,由于修建时夯实不够或其他原因而导致塘坝中水渗入茶园土壤中,抬高地下水位，这样更会引起常年性湿害。

两山之间和谷地中央往往有地下暗流流过(或过多的重力水潜移)，如某处岩层阻隔，水位便迅速上升，在中央的地方植茶亦易发生湿害。

除上述有关因素之外，土壤本身的结构特点所制约的透水性也影响着湿害的程度。一般说来，透水性愈差的土壤，茶树愈易受到湿害。虽然砂性较强的土壤或含石砾较多之地湿害不易发生;但在较长时间渍水的条件下，由于砾土中空气易于排除，其含量迅速减少，茶树根处于窒息状况，湿害症反而来得最早，受害大(表6-15)。

凡宜发生湿害的茶园要因地制宜地做好排湿工作。排湿的根本方法是开深沟排水，降低地下水位。茶园排水还必须与大范围的水土保持工作相结合。被排出茶园的水还应尽可能收集引入塘、坝、库中，以备旱时再利用或供其他农田灌溉以及养殖业用。

要使茶园涝时能排，必须建立良好的茶园排水系统。茶园排水系统的设置要兼顾灌溉系统的要求，平地茶园的排灌体系应有机融为一体。坡地茶园一般设主沟、支沟和隔离沟，平地茶园一般设主沟、支沟、地沟和隔离沟。

茶园排水多为地表排水。茶园地表排水系统也是一个系统工程，可以综合采取如下措施:

(1)新建茶园在栽茶之前，按实际情况平整茶园土地。

(2)沿等高线开挖宽 20～ 30cm、深 30cm的侧边竖直的横水沟,沟的间距根据土面坡度、常年雨季的雨量和土壤特点综合设置,沿茶园主坡设置合适的排水口,并采用种草、设置消力池、积淤坑等有效的水土保持措施,控制表土流失。

(3)设置隔离沟，将不需要的外来水在进入茶园前导排流走。

(4)在易于遭受洪水袭击的地方筑坝防洪。