水肥一体化技术实践与应用

水肥一体化节水节肥技术稷山县农委薛徐柱实践与应用尊敬的各位领导、各位同行、与会代表：大家好!近年来，随着农业产业结构的不断优化，全省2000万亩耕地综合生产能力建设工程的开展，主要农作物应用膜下滴灌水肥一体化技术在全省各地得到了普遍推广，我们稷山县从2004年开始，借鉴山东、新疆等地的经验，率先在红提葡萄应用该项技术，八年来逐渐推广应用到桃树、日光温室蔬菜等主要农作物，确实对旱垣贫水地区的节水节肥节支、增产提质增收起到了明显的推动作用，同时对耕地综合生产能力有了较大的提升，给现代农业示范区建设带来了活力。虽然，我们在各种作物实施膜下滴灌水肥一体化中积累了不少经验；但是，在应用和推广过程中，也遇到了设施管理、技术配套等诸多难题；还没有成套的水肥管理和配套技术，还需要在实践中不断探索。下面我将从膜下滴灌水肥一体化的简单知识、设施操作规程、滴灌肥料的选择以及部分果菜使用膜下滴灌的水肥管理技术方面，结合几年来的实践应用，给大家介绍一些初浅的认识，以供大家参考，有不妥之处，敬请批评指正。一、膜下滴灌水肥一体化技术简介膜下滴灌水肥一体化技术把滴灌技术与地膜覆盖栽培技术结合起来，充分利用滴灌施肥的节水节肥作用，配合地膜覆盖的增温保墒作用，从而达到节水、节肥、高产、优质的目的。滴灌水肥一体化技术是借助压力灌溉系统，将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水融为一体，均匀、准确、定时、定量地供给作物吸收的一项农业新技术。也就是利用其灌溉系统设备，把灌溉水或溶于水中的化肥溶液加压(或地形自然落差)、过滤，通过各级管道输送到田园，再通过滴头以水滴的形式不断地湿润果树根系主要分布区的土壤，使其经常保持在适宜作物生长的最佳含水状态。1、滴灌施肥系统的选择根据水源、地形、种植面积、作物种类，选择不同的滴灌施肥系统。大田果树或蔬菜栽培一般选择滴灌施肥系统，分为自然压差系统和动力压差系统。水源在田面高处可选用自然压差系统，特点是不受电力有无而约束，只要蓄水池有水，就可以进行滴灌施肥；其他情况则选用动力压差系统，滴灌水压力由加压泵来完成，同时要有缓冲池作为水源的调节；灌水器一般应用滴灌管；施肥装置一般选择压差式施肥罐或注肥泵。日光温室蔬菜或果树，除了以上两种系统可选择外，还可以在温室内建设小型蓄水池通过小型压力泵完成滴灌施肥作业。有条件的地方可以选择自动灌溉施肥系统。2、滴灌水运行与大水漫灌的区别滴灌水在土体中通过滴头不断的滴水，土体纵切面有上而下逐渐扩润，横切面由中心点由里向外逐渐扩润，滴点之间、滴灌管之间经过时间的延续相互重叠湿润；而土壤表面始终保持干燥状态，不宜形成板结，抑制了杂草的生长。真正达到了浇作物的效果。大水漫灌则是由地头开始，水在田面整体下渗，地头水极度浪费，地尾水不能足够渗到，不仅水浪费，而且容易造成地面板结。3、滴灌用水管理目前，滴灌用水管理是影响水肥一体化技术推广的一个主要因素，我们在实践中归纳出一下两种方式：一是对于不同作物混种、树龄不同、滴灌管间距及长短不一致的各农户，实行一户一水表的办法；二是滴灌管间距及长短一致的各农户，可根据每组每户滴灌管的数量计算用水量的办法。4、滴灌管的铺设不同作物、不同树龄、作物生长的不同时期、不同的栽培方式，滴灌管离作物主干基部的距离应有所不同，合适的铺设距离对滴灌浇水施肥的效果影响较大。铺设的原则是：滴灌管上的滴点应在作物根系生长最集中的部位。根据这一原则，将几种类型作物的铺设情况介绍如下：低杆作物：如蔬菜，滴灌管应顺行铺设，离作物主干基部的距离5-15厘米（根据株高具体确定）；乔木类果树：因为其根系分布随着树龄的增加而向外扩张，主要集中分布在树冠的内侧，那么，对于幼树可采用顺行铺设；对于成龄树应沿每棵植株的树冠用两根管呈“8”字形或一根管呈环形铺设。葡萄的不同种植方式：篱架栽植应在两侧顺行铺设；棚架栽植应在棚下根据行距大小顺行铺设2-3根管，每根距离1-1.2米。以此类推。5、大田滴灌系统及设施的冬前管理入冬前，由于大田作物已经收获不需要灌水作业，为了下一年的安全浇水和系统中的设施、设备的冬季安全越冬，需要做好以下几个方面的工作：一是打开蓄水池、滴灌主管道最低处的排水阀，放干其中的存水；并关好阀门。二是将过滤器、施肥器进行清洗，之后安装待用。三是将田间滴灌管卸下，放干存水，盘好放入仓库。四是田间露出田面的支管道口、水表等部件，可用带颜色的塑料袋包好，有明显标志，以免人蓄破坏。做好这几项工作，可延长系统、设施的使用寿命。6、滴灌设施操作规程-1大田作物滴灌水肥一体化运行操作步骤开启要灌溉田间地块的各阀门，检查清理两个过滤器。灌溉过程中要对系统首部组合过滤器（离心+网式）定时冲洗。对于离心式过滤器：根据水质含沙量多少，对储沙罐内的沙子进行冲洗，冲洗时先打开压盖，将沙子取出冲净即可。对于网式过滤器：手工清洗时，板动手柄，放松螺杆，打开压盖，取出滤网，刷洗筛网上的污物并用清水冲洗干净；自动冲洗时，打开排污阀，反复冲洗，直到正常为止。由深井通过管灌系统或深井直接，经过已开启的蓄水池阀门，将水注入池中。水位超过池内水泵时，合闸启动水泵运行，及时检查电源电压，检查水表压力不得超过2.5。池内水泵运行正常后，到田间巡回检查各个滴头滴水是否正常，不滴水的地方可用木棍轻轻震动，保证所有滴头正常滴水。田间检查完后，对所施可溶性化肥按比例配方在适当容器中，充分溶解，可使用细纱网或纱布进行过滤，将不含残渣的肥料溶液注入施肥罐或池中待用。先开启施肥罐出水口开关，再开启进水口开关。如果用简易施肥池，注意注肥泵的压力要大于输水管的压力。施肥过程应放在该组浇水的中间环节，以利于滴灌管得到充分清洗，减少堵塞现象发生。施肥结束后，不要立即停止，系统须运行一段时间将剩余肥料用清水冲洗干净。肥料全部施完后，先关闭进水口开关，再关闭施肥罐出水口开关。根据水表水量确定达到要求的灌水量时，更换下一组地块，应先开启下一组各开关，再关已灌水的所有开关，下一组的操作步骤按以上重复进行。所有地块灌水结束后，先关闭管灌系统或深井的开关或阀门，其次关闭池内水泵开关，最后关闭田间的各开关。对过滤器等设备进行全面检查，达到下一次正常运行的标准。6、滴灌设施操作规程-2日光温室水肥一体化操作步骤灌溉前检查滴灌系统首部、管路及管件有无损坏。对损坏或漏水的管段及配件进行修复。打开滴灌系统总控制阀门与一个轮灌组的控制阀门。启动水泵进行温室作物的灌溉。灌溉过程中要对温室内网式过滤器定时冲洗。如需施肥，需在灌溉一段时间后先把可溶性肥料（肥液）倒入容器内，调整施肥阀，使其产生局部压差，进行施肥，施肥结束后，不要立即停止，系统须运行一段时间将剩余肥料用清水冲洗干净。一个轮灌组灌完后，首先打开下一个轮灌组的阀门，再关闭第一个轮灌组的阀门，进行下一个轮灌组的灌溉。7、膜下滴灌水肥一体化技术应用效果实施水肥一体化技术，实现了三个转变：即由大水漫灌转变为浸润式灌溉，由浇地转变为浇作物，由单一浇水转变为浇营养液。其效果主要体现在以下八个方面：1、节水。水肥一体化技术可减少水分的下渗和蒸发，提高水分利用率。在露天条件下，滴灌施肥与传统灌溉相比，节水率达50%左右。膜下滴灌亩节水100-150方左右，与大水漫灌相比，节水率70%左右。2、节肥。水肥一体化技术实现了平衡施肥和集中施肥，减少了肥料挥发和流失，以及养分过剩造成的损失，具有施肥简便、供肥及时、作物易于吸收、提高肥料利用率等优点。膜下滴灌使用滴灌专用肥比传统施肥节省化肥20-40%。3、节药。空气湿度的降低，在很大程度上抑制了作物病害的发生，减少了农药的投入，滴灌施肥每亩农药用量减少15%-30%。4、省工。滴灌施肥减少了中耕和防治病虫害等劳力投入，一般每亩每季节省劳力4-6个。膜下滴灌设施栽培节省防治病虫害和中耕等投工15-20个。5、改善生态环境。采用水肥一体化技术，一是地温比常规灌溉施肥技术提高，增强了土壤微生物活性，促进作物对养分的吸收；二是减轻了因灌溉造成的土壤板结和团粒破坏程度，土壤容重降低，孔隙度增加，改善了土壤物理性质；三是减少了水分下渗引起的土壤养分淋失和地下水的污染。6、提高土地利用率。滴灌网络从水源到地头，不用修渠、打埂，提高土地利用率5%-7%。7、增加产量，改善品质。水肥一体化技术可促进作物产量提高和产品质量的改善，作物一般增产10%-30%。同时，产品质量得到不同程度的改善。8、提高经济效益。水肥一体化技术经济效益包括增产、改善品质和节省投入的效益。二、滴灌肥料的选择1、滴灌肥料的选择原则一是溶解度、纯净度高，没杂质；二是相容性好，使用时相互不会形成沉淀物；三是养分含量较高；四是不会引起灌溉水PH的剧烈变化；五是灌溉设备的腐蚀性小。同时，微量元素肥料的使用尽管很少，如果通过微灌系统施肥，就需要考虑其溶解度。2、常用的滴灌用肥固体肥料：大量元素肥料有尿素、硝酸铵、硫酸铵、硝酸钙、硝酸钾、磷酸、磷酸二氢钾、磷酸一铵（工业级）、氯化钾（加拿大钾肥除外）等；常用的中量元素肥料有硫酸镁，微量元素应选用螯合态的肥料。在配制时要特别注意：①含磷酸根的肥料与含钙、镁、铁、锌等金属离子的肥料混合后产生沉淀；②含钙离子的肥料与含硫酸根离子的肥料混合后会产生沉淀；③最好现用现配；④对于混合后会产生沉淀的肥料应采用分别单独注入的办法来解决。各种滴灌专用肥，如：山东青岛生产的日本住商肥料，配方有（16：16：16）、（19：7：19）、（16：6：21）、（20：9：11）等型号，可直接使用。各种冲施液体肥或沼液经过滤后的肥液，可直接使用。3、滴灌肥料的配制原则在微灌施肥制度确定之后，就要选择适宜的肥料。一是可以直接选用市场上的微灌专用固体或液体肥料，但是这种肥料中的各养分元素的比例可能不完全满足作物的需求，还需要补充某种肥料。二是按照拟定的养分配方，选用溶解性好的固体肥料，自行配制微灌专用肥料。生产实践中选配肥料时最常用的方法是解析法，通过公式计算求出基础肥料的用量和肥料总量。三、蔬菜应用膜下滴灌水肥管理技术1、日光温室越冬茬黄瓜——生长发育需水需肥特性黄瓜需水量大，生长发育要求有充足的土壤水分和较高的空气湿度。黄瓜不同生育期对水分需求有所不同，幼苗期需水量少，结果期需水量多。黄瓜的产量高，收获时随着产品带走的水分数量也很多，这也是黄瓜需水量多的原因这一。黄瓜植株耗水量大，而根系多分布于浅层土壤中，对深层土壤水分利用率低，植株的正常发育要求土壤水分充足，一般土壤相对含水量80%以上时生长良好，适宜的空气相对湿度为80%～90%。黄瓜一生中对矿质营养的吸收以钾最多，氮次之，再次是钙、磷、镁等。黄瓜在生长初期，吸收氮素较多。磷对培育壮苗、促进根系发育效果显著。此后随着植株的生长，对钾的吸收量猛增。1、日光温室越冬茬黄瓜——滴灌用水配肥制度生育时期灌溉次数灌水定额（m3/亩·次）每次灌溉加入的纯养分量（kg/亩）NP2O5K2ON+P2O+K2O定植前12215.015.015.045定植－开花291.41.41.44.2开花－坐果2112.12.12.16.3坐果－采收17121.71.73.46.8合计2226650.950.979.8181.61、日光温室越冬茬黄瓜——滴灌用水配肥方案本方案适宜于日光温室越冬茬黄瓜，土壤肥力中等地块，宽窄行种植，每亩定植2900～3000株，目标产量13000—15000kg/亩。定植前：施基肥，每亩施用腐熟的畜禽肥3000～4000kg+15-15-15的复合肥100kg/亩。第一次灌水用沟灌浇透，浇水量22m3/亩·次，以促进有机肥的分解和和沉实土壤。定植一开花期：进行2次滴灌施肥，滴灌用水9m3/亩·次；肥料选用专用复合肥料（20-20-20）7kg/亩、或相当量的冲施肥。开花一坐果期:滴灌施肥2次，滴灌用水11m3/亩·次；肥料选用专用复合肥料（20-20-20）10.5kg/亩、或相当量的冲施肥。采收期：一般7-9天要进行1次滴灌施肥，滴