水肥一体化技术

水肥一体化技术陶抵辉[e-mail]概念狭义：微灌施肥（Fertigatinon）是借助微灌系统，将微灌和施肥结合，利用微灌系统中的水为载体，在灌溉的同时进行施肥，实现水和肥一体化利用和管理，使水和肥料在土壤中以优化的组合状态供应给作物吸收利用。在我国微灌施肥又称为“水肥一体化技术”。广义：随水施肥234水肥一体化的其它叫法FERTIGATION=FERTILIZATION+IRRIGATION灌溉施肥加肥灌溉水肥耦合管道施肥随水施肥肥水灌溉156肥料7%的耕地使用了超过全世界35%的肥料不合理的施肥带来了一系列的环境问题水资源我国的水资源人均占有量仅为世界平均水平的6%。水利设施的基本功能：保障人畜用水防洪减灾工业用水农业用水农业用水紧缺这一矛盾不可能得到缓解结论节水节肥是发展环境友好现代农业的根本要求水肥一体化技术是实现这一目标的有力措施水肥一体化技术基本理念根系在吸收水分的同时吸收养分质流扩散水肥一体化的植物营养学理论基础根系是怎么吸收养分的？扩散——由于植物根系对养分离子的吸收，导致根表离子浓度下降，从而形成土体-根表之间的浓度差，使离子从浓度高的土体向浓度低的根表迁移的过程。质流——土壤中养分通过植物的蒸腾作用而随土壤溶液流向根部到达根际的过程。是土壤养分向植物根部迁移的一种方式这些肥料在没有溶解的情况下都不能被作物吸收。水肥一体化技术是一种全新的施肥理念以喂养婴儿的方式喂养作物，“水分养分同时供应，少量多餐，营养平衡”。(照片来自耐特菲姆）由给土壤施肥变为给作物施肥浇地给作物浇水水肥一体化的田间场景：以色列果园的自动化施肥装置及肥料桶水肥一体化的田间场景：砂糖桔果园的施肥场面目前大面积应用的主要施肥模式混肥池蓄水池主要应用于丘陵山地果园、茶园、林地等的施肥，应用普及。重力自压式施肥法旁通罐示意图1旁通罐施肥法施肥器进水管出肥管通过蝶阀控制施肥速度立式和卧式施肥罐的比较施肥罐上要安装空气阀，进水时排气和放水时减压空气阀目前施肥罐存在的主要问题：1、大田罐偏小，200-300升较合适。2、立式罐操作难度大，不方便。3、普遍不装空气阀。4、进水管与出肥管偏小，无法调控施肥速度。5、没有操作说明300升施肥罐操作过程先在旁通罐中放入肥料盖紧盖子启动灌溉系统,关上阀门产生一定压差水流入罐肥料溶解形成营养液流入主管然后由滴头进入根区优点不足低成本按量施肥低维护成本浓度先大后小操作简单易受水压变化的影响适合液体和固体肥料产生水头损失不需要外加动力不适宜自动化面积大时溶肥次数多施肥罐优缺点对比2、文丘里施肥器高压区低压区储肥桶优点不足低成本水头损失大(达30%以上)低维护费用对压力波动变化大浓度均一无须外部动力重量轻，易移动必须条件肥料桶不用密封，施肥看得见为补偿水头损失，系统中要求较高的压力适宜自动化为获得稳压，需要配置增压泵。文丘里施肥器的优点与不足优点不足低成本肥料要运到最高处施用低维护成本不适宜自动化操作简单适合液体和固体肥料不需要外加动力施肥浓度均一自压重力施肥法优缺点对比目前大面积应用的主要施肥模式泵吸施肥法广东徐闻县大水桥农场进肥方向肥料池水这是目前华南地区大力推广的施肥方式简单、实用、低廉、精确泵吸肥法的其它形式优点不足低成本低维护成本操作简单适合液体和固体肥料不适宜自动化适合对地面水源加压的情况，不适合用于潜水泵不需要外加动力施肥浓度均一施肥看得见泵吸肥法优缺点对比泵注肥法泵注肥法的好处施肥速度和浓度均匀，肥料浓度容易控制，前后一致劳动效率高，操作方便，施肥看得见。（当轮灌区面积大，施肥多时更方便）克服井水低温对肥料溶解的影响，提前蓄水升温设施坚固耐用，造价低适于在井灌区及有压水源使用定量施肥器，以色列产采用杜塞泵按比例施肥•精确而稳定的剂量•养分浓度与灌溉水量总是成比例的,不受主流管水压及出水速率变化的影响优点不足按比例施肥昂贵计量精确，浓度均匀高维护费用(活动部件易磨损)不受水压变化的影响操作复杂没有水头损失有些型号需要动力驱使设备可以移动适于自动化肥料泵优缺点对比过滤器用途：保证微灌系统正常运行、延长灌水器使用寿命和保证灌水质量。过滤灌溉水中所含的物理、化学和生物等三类污物及杂质。分类筛网过滤器水砂分离器砂石过滤器叠片过滤器滴头流道大小与过滤器过滤介质孔径的关系滴灌：10/1微喷灌：7/1筛网过滤器叠片式过滤器灌水器1、滴头通过流道或孔口将毛管中的压力水流变成滴状或细流状的装置称为滴头。其流量一般不大于12L/h滴头的分类：管上式滴头插针式滴头迷宫紊流滴压力补偿滴头2、滴灌带滴头与毛管制造成一整体，兼具配水和滴水功能的滴灌管称为滴灌带。3、微喷头微喷头是将压力水流以细小水滴喷洒在土壤表面的灌水器。单个微喷头的喷水量一般不超过250L/h，射程一般小于7m。微喷头的分类：射流式折射式观测蒸发量观测土壤水分微灌肥料的选择1、微灌施肥专用肥料根据作物生育期选择不同配方的微灌施肥专用肥料。2、水溶肥料预溶解过滤后施用。3、常规肥料尿素、硫酸铵、硝酸钙、硝酸铵钙、磷酸一铵、磷酸二氢钾、氯化钾、硝酸钾等。市场上可用于微灌的施肥肥料混合表硝铵尿素硫铵一铵×氯化钾硫酸钾×硝酸钾×××硝酸钙–可以混合;×–混合后会产生沉淀肥料选择与使用建议一、尽量选择水溶性微灌专用肥。二、增加磷肥基施比例。三、弱耐氯作物，增加钾肥（硫酸钾）基施比例。滴灌专用肥规模化种植自制肥料氮肥：尿素与硝酸钾配合磷肥：磷酸一铵（工业级）钾肥：氯化钾与硝酸钾配合。家庭小规模自制肥料氮肥：尿素磷肥：二铵基施，配合磷酸二氢钾微灌。或把二铵撒在滴头处。钾肥：水溶性硫酸钾。弱耐氯作物采用硫酸钾基施，配合氯化钾滴灌或者：用市场上的溶解性好的冲施肥，再利用尿素、氯化钾调整氮磷钾比例。合理利用水溶肥料的一些要求少量多次符合植物根系不间断吸收养分的特点，减少一次性大量施肥造成的淋溶损失。每次每亩水溶肥料用量在3~6公斤/亩。养分平衡特别在滴灌施肥条件下，根系生长密集、量大，这时对土壤的养分供应依赖性减小，更多依赖于通过滴灌提供的养分。对养分的合理比例和浓度有更高要求合理利用水溶肥料的注意事项1、防止肥料烧伤叶片和根系，特别是喷灌和微喷灌施肥，容易出现烧叶现象。通常控制肥料溶液的EC值：1~3ms/cm注意稀释浓度：1~3克/升，相当于稀释350~1000倍。或喷施肥料后喷一次清水。最保险的办法就是做试验。定量监测（电导率仪，对判断施肥浓度及施肥时间有用）合理利用水溶肥料的注意事项2、滴灌施肥时，先滴清水，等管道充满水后开始施肥。原则上施肥时间越长越好。施肥结束后立刻滴清水20~30分钟，将管道中残留的肥液全部排出（可用电导率仪监测是否彻底排出）。如不洗管，可能会在滴头处生长青苔、藻类等低等植物或微生物，堵塞滴头。合理利用水溶肥料的注意事项3、大棚或温室长期用滴灌施肥，会造成地表盐分累积，影响根系生长。可采用膜下滴灌抑制盐分向表层迁移。合理利用水溶肥料的注意事项4、避免过量灌溉，一般使土层深度20-40厘米保持湿润即可。过量灌溉不但浪费水，严重的是养分淋失到根层以下，浪费肥料，作物减产。特别是尿素、硝态氮肥（如硝酸钾、水溶性复合肥）极容易随水流失。膜下滴灌无土袋栽番茄谢谢