第一章水肥一体化技术基本基础学习知识原理

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高效水肥一体化技术

高效水肥一体化技术

高效水肥一体化技术随着人口的增加和农业面积的减少,全球粮食安全成为了一个日益紧迫的问题。

农业生产中的水资源和肥料利用效率对粮食产量和质量有着重要的影响。

为了提高农田灌溉和施肥效率,高效水肥一体化技术得到了广泛的关注和应用。

本文将对高效水肥一体化技术的原理、应用和优势进行探讨。

一、高效水肥一体化技术的原理高效水肥一体化技术是指通过合理管理和利用水肥资源,实现水和肥料的高效利用。

它主要包括减少水肥流失、提高利用率、减少环境污染等方面的措施。

首先,通过科学施肥和合理的灌溉措施来改善水肥利用效率。

科学施肥是根据农作物的需求和土壤肥力状况,在适当的时间和地点施用适量的肥料。

合理的灌溉措施可以根据作物需水量和土壤水分状况,准确地确定灌溉量和灌溉时间,避免水分的过度或不足。

其次,通过节水灌溉和肥料缓释技术来减少水肥流失。

节水灌溉技术包括滴灌、喷灌和微喷等,能够提高水分的利用效率。

肥料缓释技术通过调控肥料的释放速度,减少肥料的流失和浪费,提高肥料的利用率。

最后,通过土壤改良和覆盖技术来减少环境污染。

土壤改良包括添加有机质、矿物质和微生物等,提高土壤的肥力和保水能力。

覆盖技术可以使用覆膜、秸秆覆盖等方式,减少水分的蒸发和土壤的侵蚀,保持水肥的稳定含量。

高效水肥一体化技术的原理是在科学合理的基础上,通过多种措施的综合应用,提高水肥资源的利用效率和农田生态环境的可持续发展。

二、高效水肥一体化技术的应用高效水肥一体化技术在农业生产中已经得到了广泛的应用。

以灌溉为例,通过合理的灌溉方式和控制灌溉量,可以减少水分的流失和浪费,提高水分的利用效率。

滴灌、喷灌等节水灌溉技术在干旱地区和水资源匮乏地区得到了广泛的应用。

在施肥方面,通过科学施肥和肥料缓释技术,可以减少肥料的流失和浪费,提高肥料的利用率。

有机肥料和复合肥料的使用也得到了推广,能够改善土壤肥力和农产品的品质。

另外,通过土壤改良和覆盖技术,可以减少土壤的侵蚀和保持水分的稳定含量。

总结!水肥一体化滴灌技术的原理、结构组成、优缺点、忽视点

总结!水肥一体化滴灌技术的原理、结构组成、优缺点、忽视点

总结!水肥一体化滴灌技术的原理、结构组成、优缺点、忽视点水肥一体化滴灌技术自横空出世以来为什么会备受关注呢?因为这项技术从传统的“浇土壤“改为“浇作物”,是一项集成的高效节水、节肥技术,不仅节约水资源,而且提高肥料。

下面就一起来探讨一下水肥一体化滴灌技术的原理、结构组成、优缺点以及技术的易忽视点。

一、水肥一体化滴灌技术的原理水肥一体化滴灌技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术,借助压力系统或地形自然落差,将可溶性固体或液体肥料,按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,配兑成的肥液与灌溉水一起。

通过可控管道系统供水、供肥,使水肥相融后,通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量,浸润作物根系发育生长区域。

水肥一体化滴灌技术是目前干旱缺水地区最有效的一种灌溉方式,其水的利用率可达95%。

与传统模式相比,水肥一体化实现了水肥管理的革命性转变,即渠道输水向管道输水转变、浇地向浇庄稼转变、土壤施肥向作物施肥转变、水肥分开向水肥一体转变。

因此,有专家指出,水肥一体化技术是发展高产、优质、高效、生态、安全现代农业的重大技术,更是建设“资源节约型、环境友好型”现代农业的“一号技术”。

水肥一体化滴灌技术二、水肥一体化滴灌技术的组成水肥一体化滴灌技术由首部枢纽(水泵、动力机、过滤设备、施肥系统、控制阀等)、输配水管网(包括干管、支管、毛管三级管道)、灌水器(分为滴头、滴灌管等)以及流量、压力控制部件和测量仪等组成。

施肥系统有文丘里施肥器、注肥泵、施肥罐、智能施肥系统等。

常用的过滤系统有网式过滤器、叠片式过滤器,含沙多的水源需加装离心过滤器、含苔藓或杂物多的水源需加装介质过滤器。

水肥一体化滴灌技术结构示意图三、水肥一体化滴灌技术的优缺点水肥一体化滴灌技术与传统地面灌溉相比,具有以下优点:水肥一体化滴灌技术的优点1、灌溉用水效率高滴灌将水一滴一滴地滴进土壤,灌水时地面不出现径流,从浇地转向浇作物,减少了作物的棵间蒸发。

高效水肥一体化栽培技术节约资源提高产量

高效水肥一体化栽培技术节约资源提高产量

高效水肥一体化栽培技术节约资源提高产量水肥一体化栽培技术是在农业生产中应用的一种灌溉技术,通过合理的管理和调控水肥供应,实现水肥的高效利用,从而达到节约资源和提高产量的目的。

本文将探讨高效水肥一体化栽培技术的原理、适用范围以及其在实际应用中的效果与局限性。

一、高效水肥一体化栽培技术的原理1.1 水肥一体化的概念水肥一体化是指将农田灌溉和施肥过程相结合,在同一时间段内通过灌溉系统将水和肥料一起输入到农田中,使水肥的供应与作物需求同步、同量、同一。

1.2 技术原理高效水肥一体化栽培技术主要包括两个方面的内容:一是水肥供应的协调;二是控制水肥的施用量。

(1)水肥供应的协调通过控制灌溉水量和施肥量的配比,使水量与施肥量相匹配,确保作物能够充分吸收养分,避免浪费和环境污染。

(2)控制水肥的施用量通过灌溉设备、控制器等技术手段,精确控制水肥的施用量,根据作物生长的需要进行定量、定时、定量的供给,避免过度灌溉和施肥。

二、高效水肥一体化栽培技术的适用范围2.1 作物种类高效水肥一体化栽培技术适用于各类经济作物和果树,如稻谷、小麦、玉米、水稻、大豆、棉花、蔬菜、果树等。

2.2 土壤类型高效水肥一体化栽培技术适用于各类土壤类型,如沙质土壤、壤土、黏土等,但对于酸性土壤和盐碱土壤的适应性较差,需要做适当的改良和调整。

2.3 生产条件高效水肥一体化栽培技术适用于不同的农业生产条件,包括大田种植、温室种植和水培等不同栽培方式。

三、高效水肥一体化栽培技术的效果与局限性3.1 效果高效水肥一体化栽培技术能够显著提高作物的产量和品质,减少水和肥料的损失,减轻土壤和水体的污染,提高农业资源利用效率。

同时,该技术还具有节水、节肥、节能、减排的优点。

3.2 局限性(1)技术门槛较高:高效水肥一体化栽培技术需要专业的设备和系统支持,对农民的技术要求较高,存在应用难度较大的问题。

(2)经济投入较大:该技术需要投入较多的资金用于购置灌溉系统、控制器等设备,对农民经济实力有一定要求。

水肥一体化资料

水肥一体化资料

一.相关知识简介水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。

水肥一体化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一起,均匀、准确地输送到作物根部土壤。

采用灌溉施肥技术,可按照作物生长需求,进行全生育期需求设计,把水分和养分定量、定时,按比例直接提供给作物。

压力灌溉有喷灌和微灌等形式,目前常用形式是微灌与施肥的结合,且以滴灌、微喷与施肥的结合居多.微灌施肥系统由水源、首部枢纽、输配水管道、灌水器四部分组成。

水源有:河流、水库、机井、池塘等;首部枢纽包括电机、水泵、过滤器、施肥器、控制和量测设备、保护装置;输配水管道包括主、干、支、毛管道及管道控制阀门;灌水器包括滴头或喷头、滴灌带。

采用水肥一体化技术,可有效促进作物产量提高和产品质量的改善。

水肥一体化技术还具有节水、节肥、节工、环保、高效等优点和特点。

(一)、适宜范围该项技术适宜于有井、水库、蓄水池等固定水源,且水质好、符合微灌要求,并已建设或有条件建设微灌设施的区域推广应用。

主要适用于设施农业栽培、果园栽培和棉花等大田经济作物栽培,以及经济效益较好的其他作物。

(二)、技术要点1、微灌施肥系统的选择根据水源、地形、种植面积、作物种类,选择不同的微灌施肥系统.保护地栽培、露地瓜菜种植、大田经济作物栽培一般选择滴灌施肥系统,施肥装置保护地一般选择文丘里施肥器、压差式施肥罐或注肥泵。

果园一般选择微喷施肥系统,施肥装置一般选择注肥泵,有条件的地方可以选择自动灌溉施肥系统。

2、制定微灌施肥方案(1)微灌制度的确定根据种植作物的需水量和作物生育期的降水量确定灌水定额.露地微灌施肥的灌溉定额应比大水漫灌减少50%,保护地滴灌施肥的灌水定额应比大棚畦灌减少30%—40%。

灌溉定额确定后,依据作物的需水规律、降水情况及土壤墒情确定灌水时期、次数和每次的灌水量。

(2)施肥制度的确定微灌施肥技术和传统施肥技术存在显著的差别。

合理的微灌施肥制度,应首先根据种植作物的需肥规律、地块的肥力水平及目标产量确定总施肥量、氮磷钾比例及底、追肥的比例。

水肥一体化技术简介PPT课件

水肥一体化技术简介PPT课件
部分有机肥,如鸡粪、猪粪要经过水沤腐,取 其滤清液(采用三级过滤系统,先用20目不锈钢网 过滤,再用80目不锈钢网过滤,最后用120目叠片过 滤器过滤)使用。
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10、滴灌系统肥料溶液注入方法
重力自压施肥法 泵吸肥法 泵注肥法 旁通罐施肥法 文丘里施肥法 比例施肥法等
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肥料到达根部植物体质流植物体各部分扩散作用蒸腾作用3常用的水肥一体化措施叶面喷施挑担淋施和浇施拖管淋施喷灌施用微喷灌施用南方最普及水带喷施滴灌施用树干注射施用等
1、水肥一体化技术
定义:把肥料溶解在水中,通过灌溉系统进行施肥 的技术。包含淋施、浇施、喷施、管道施用等。
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2、水肥一体化技术的理论基础
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12、在雨季土壤不缺水,如何通过 滴灌系统施肥?
施肥一定要加快速度,一般控制在30分钟左右完成; 施肥后不洗管,等天气晴朗后再洗管。
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13、肥料的浓度如何控制?
最准确的办法就是测定喷施的肥液或滴头出口的肥 液的电导率。 -3.0ms/cm就是安全的,或者水溶性肥稀释400-1000倍, 或者每方水中加入1-3公斤水溶性复合肥喷施都是安全 的。
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18、常用的水肥一体化措施
滴灌专用PE管材长寿的奥秘在于加入了抗老化 剂,所以单纯的增加管材的厚度并不能延长使用寿 命。
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19、滴灌工程为什么要有专业队伍 来设计安装?
滴灌系统的设计涉及水力、土壤、气候、作物栽培、 植物营养等多方面的专业知识。
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8、如何选择过滤器?
过滤器种类: 砂石分离器-初级过滤用 介质过滤器-初级过滤用 网式过滤器-二级过滤用 叠片过滤器-二级过滤用

水肥一体机原理

水肥一体机原理

水肥一体机原理
水肥一体机是一种综合利用灌溉和施肥技术的设备,它将水源和肥料混合在一起,通过管道系统将混合液均匀地施放到植物的根部。

水肥一体机的原理主要包括以下几个步骤:
1. 水源供给:水肥一体机通过管道连接水源,通常是自来水或者水泵提供的水。

水源供给是水肥一体机运行的基础,保证了混合液的供应。

2. 肥料供给:水肥一体机通过另外一个管道连接肥料储存罐或者肥料溶解器。

肥料供给系统根据设定的比例将肥料溶解于水中,形成混合液。

通常,肥料会根据植物的需求被自动调节和控制。

3. 混合液供给:混合液通过管道系统被输送到植物的根部。

这个过程可以通过喷洒、滴灌或者渗灌等方式进行。

混合液的输送过程要保证均匀和稳定,以确保植物吸收到适量的水和肥料。

4. 控制系统:水肥一体机配备了一个控制系统,用于监测和控制水肥一体机的运行。

控制系统可以根据植物的需求,自动调节肥料的浓度和供给量。

同时,也可以根据环境条件,如土壤湿度、气温等,进行相应的调节。

水肥一体机的原理主要是将水和肥料进行混合,并将混合液均匀地供给给植物的根部。

这种综合利用灌溉和施肥技术的设备,可以提高水肥利用率,减少肥料的浪费,并能够提供植物所需的养分,促进植物的生长和发育。

农业生产中的水肥一体化技术

农业生产中的水肥一体化技术

农业生产中的水肥一体化技术随着人口的持续增长和资源的日益短缺,农业生产的可持续性问题已经成为全球热议的话题。

在这种背景下,水肥一体化作为一种新兴的农业生产技术,受到越来越多农户和农业科研工作者的关注。

本文将探讨农业生产中的水肥一体化技术,探究其优点和挑战,探索推广这种技术的途径。

一、水肥一体化技术的基本原理水肥一体化技术是一种将水和肥料一起投放到植物根部的技术,其主要目的是为了提高农作物的利用效率和生长效果。

该技术的基本原理是将水和肥料混合起来直接灌溉到根系处,这样既减少了水肥的损失和浪费,又可以降低土地污染的风险。

此外,水肥一体化技术还能够有效地提高植物的抗旱性和抗病能力,使农作物更加健康有序地生长。

二、水肥一体化技术的优点1.减少水肥浪费传统的农业生产方式中,水和肥料是分开使用的。

在灌溉过程中,许多肥料随着灌溉水流失,造成了很大的浪费。

然而,在采用水肥一体化技术后,肥料被直接送到根系处,减少了这种浪费,同时也可以减少灌溉用水的消耗。

2.提高农作物利用效率和生产效果由于水肥一体化技术可以更为有效地提供植物所需的养分,在减少浪费的同时,可以提高植物的利用效率和生产效果。

相关研究表明,采用水肥一体化技术可以提高生产效率20%以上,降低耕地的化肥施用量30%左右。

3.减少土地污染传统的农业生产方式中,许多肥料无法被植物充分吸收,往往会通过土壤流失到水体中,造成水体污染。

采用水肥一体化技术可以避免这种情况的发生,减少对土地的污染,并且降低了环境风险。

三、水肥一体化技术面临的挑战1.技术成本高水肥一体化技术需要购买一些专门的设备,如给料器和喷头等。

此外,还需要投入相关的人力和物力,这都会增加生产成本。

2.操作难度大水肥一体化技术的操作难度较大,需要进行精确的测量和配比。

如果操作不当,很容易引起肥料过度施用或者浪费,从而增加生产成本。

3.地区限制不同的地区在水质和土壤质量上有很大差别。

在某些南方地区,水肥一体化技术可能无法发挥应有的效果,从而对农业生产造成不利影响。

水肥一体化技术实现水肥一体化提高养分利用效率

水肥一体化技术实现水肥一体化提高养分利用效率

水肥一体化技术实现水肥一体化提高养分利用效率随着农业的发展,养分利用效率成为农业生产过程中的重要问题。

传统的农业生产模式存在许多问题,例如农药和化肥的过量使用,水资源的浪费等。

为了提高农业生产的效益和环境的可持续发展,水肥一体化技术应运而生。

本文将介绍水肥一体化技术的定义、原理和应用,并分析其对养分利用效率的提高。

一、水肥一体化技术的定义与原理水肥一体化技术是指在农业生产过程中,将水和肥料的施用与灌溉相结合,通过合理的施肥和水分管理,提高养分的利用效率,减少因过量施肥和浪费水资源而造成的环境污染和资源浪费。

水肥一体化技术的原理主要包括以下几个方面:1. 合理施肥:通过测定土壤环境和作物需求,科学设计肥料的施用方式和时间,减少肥料的浪费和排放,确保作物获得足够的养分。

2. 精确灌溉:通过监测土壤水分和作物需水量,采取科学的灌溉方式,控制灌溉的时间、量和频率,减少水分的浪费和养分的淋失。

3. 水肥一体化:将肥料与灌溉水混合,通过灌溉系统将混合好的水肥溶液送到作物根部,使养分和水分同时供给,提高养分的吸收利用效率。

二、水肥一体化技术的应用与效果水肥一体化技术在现代农业生产中得到广泛应用,取得了明显的效果。

1. 提高养分利用率:水肥一体化技术能够准确地将肥料输送到作物根部,减少养分的损失和浪费。

同时,合理的施肥和灌溉管理可根据作物的生长需求,减少肥料和水分的浪费。

研究表明,采用水肥一体化技术的农田养分利用率可以提高20%以上。

2. 减少环境污染:传统农业生产中,化肥的过量使用和水资源的浪费都会导致环境污染。

而水肥一体化技术通过精确的施肥和灌溉管理,减少了养分和农药的流失,有效地减少了土壤和水体的污染。

3. 增加农业生产效益:水肥一体化技术不仅可以提高养分利用效率,还可以保证作物根系充分吸收养分和水分,促进作物的生长和发育。

通过提高养分供给和作物产量,增加了农田的经济效益。

三、水肥一体化技术实施的关键问题与挑战在实施水肥一体化技术时,还存在一些关键问题和挑战需要面对。

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(5)有利于应用微量元素。金属微量元素通常应用螯合态,价格较贵,而通过微灌系统可以做到精确供应,提高肥料利用率,降低施用成本。
(6)改善土壤环境状况。微灌灌水均匀度可达90%以上,克服了畦灌和淋灌可能造成的土壤板结。微灌可以保持土壤良好的水气状况,基本不破坏原有土壤的结构。由于土壤蒸发量小,保持土壤湿度的时间长,土壤微生物生长旺盛,有利于土壤养分转化。
(8)应用微灌施肥可以提高作物抵御风险的能力。近几年来,华南许多地区秋冬或秋冬春连续干旱,持续时间长,在应用水肥一体化技术的地块可保证丰产稳产,而人工灌溉地块则成苗率低、产量低。水肥一体化技术条件下的作物由于长势好,相对提高了作物的抗逆境能力。
(9)采用水肥一体化技术,有利于保护环境。我国目前单位面积的施肥量居世界前列,肥料的利用率较低。由于不合理的施肥,造成肥料的极大浪费,致使大量肥料没有被作物吸收利用而进入环境,特别是水体,从而造成江河湖泊的富营养化。在水肥一体化技术条件下,通过控制灌溉深度,可避免将化肥淋洗至深层土壤,从而大大减少由于不合理施肥、过量施肥等对土壤和地下水造成污染,尤其是硝态氮的淋溶损失可以大幅度减少。
(10)在水肥一体化技术中可充分发挥水肥的相互作用,实现水肥效益的最大化,相对地减少了水的用量。
(11)水肥一体化技术的采用有利于实现标准化栽培,是现代农业中的一个重要技术措施。在一些地区的作物标准化栽培手册中,已将水肥一体化技术作为标准技术措施推广。
(12)由于水肥协调平衡,作物的生长潜力得到充分发挥,表现为高产、优质,进而实现高效益。
(6)长期应用微灌施肥,特别是滴灌施肥,容易造成湿润区边缘的盐分累积。但在降雨充沛的地区,雨水可以淋洗盐分。如在我国南方地区田间应用灌溉施肥,则不存在土壤盐分累积的问题。而在大棚中多年应用滴灌施肥,盐分累积问题比较突出。
图1-17滴灌施肥后产生的地表盐斑
(7)有可能污染灌溉水源。施肥设备与供水管道联通后,在正常的情况下,肥液被灌溉水带到田间。但若发生特殊情况如事故、停电等,则有时系统内会产生回流现象,这时肥液可能被带到水源处。另外,当饮用水与灌溉水用同一主管网时,如无适当措施,肥液也可能进入饮用水管道,这些都会造成对水源水的污染。但在设计和应用时采取一定的安全措施,如安装逆止阀、真空破坏阀等,就可避免污染的发生。
第一章 水肥一体化技术简介
一、水肥一体化技术的基本概念
作物生产的目标是用更低的生产成本去获得更高的产量、更好的品质和更高的经济效益。从作物的生长要素来看,其基本生长要素包括光照、温度、空气、水分和养分。在自然生长条件下,前三个因素是人为难以调控的,而水分和养分因素则可人为调控。因此,要实现作物的最大生产潜力,合理调节水肥的平衡供应非常重要。
图1-7质流过程示意图图1-8扩散过程示意图
从对肥料浓度的控制条件看,通过灌溉系统施肥可以按下面两种方式进行。
1、按数量施肥
在施肥时只考虑每次施入的肥料总量。如对大田作物要求每公顷施多少公斤肥料,而对木本果树则要求每株施多少公斤肥料。在施肥过程中,随着施肥时间的延长,被灌溉水带走的肥料浓度越来越低,最后趋于零,这种施肥方法称为按数量施肥(图1-9)。传统的肥料撒施即是按数量施肥。


浓浓度曲线

施肥时间
图1-9肥料浓度随施肥时间的变化
2、按比例施肥(固定浓度施肥)
在施肥时既考虑施肥数量同时又考虑施肥浓度,要求施肥过程中养分浓度是均匀一致的,这种施肥方法称为按比例施肥(图1-10)。

料肥料浓度


施肥时间
图1-10肥料浓度随施肥时间的变化
对这两种施肥方式的选择主要根据作物的种类、根系生长介质和施肥成本来确定。总体来讲按数量施肥的设备成本要低于按比例施肥。一般大田种植的作物多采用按数量施肥,而温室栽植的蔬菜、花卉等多采用按比例施肥。因为温室栽培多采用砂、泥炭、岩棉等疏松透气的基质。这些基质虽然有很好的保水和通气性能,但对养分的吸附和缓冲性能低。给根系供应恒定的适宜的养分浓度,可使根系免受高浓度养分造成的肥害。在水肥一体化技术条件下的各种施肥设备有的是按数量施肥,有的是按比例施肥。
(2)除投资外,水肥一体化技术对管理有一定要求,管理不善,容易导致滴头堵塞。如磷酸盐类化肥,在适宜的pH值条件下易在管内产生沉淀,使系统出现堵塞。而在南方一些井水灌溉的地方,水中的铁质引致的滴头铁细菌堵塞常会使系统报废。
(3)用于灌溉系统的肥料对溶解度有较高要求。对不同类型的肥料应有选择性施用。肥料选择不当,很容易出现堵塞,降低设备的使用效率。没有配套肥料,上述部分优点不能充分发挥。
图1-13滴灌条件下水分只湿润根区土壤
(3)可灵活、方便、准确地控制施肥数量和时间,可根据作物养分需求规律有针对性施肥,做到缺什么补什么,实现精确施肥。例如果树在抽梢期,主要需要氮;在幼果期,需要氮磷钾等多种养分;在果实发育后期,钾的需求增加。可以根据作物的养分特点,研制各个时期的配方,为作物提供完全营养。根据灌溉的时间和灌水器的流量,可以准确计算每株树或单位面积所用的肥料数量。有些作物在需肥高峰时正是封行的时候(如甘蔗、马铃薯、菠萝等),传统的施肥无法进行。而如采用滴灌施肥则不受限制,可以随时施肥,真正按作物的营养规律施肥。覆膜栽培可以有效地提高低温、抑制杂草生长、防止土壤表层盐分累积、减少病害发生。但覆膜后通常无法灌溉和施肥。如采用膜下滴灌,这个问题就可迎刃而解。
灌溉的理论基础是植物的蒸腾失水及土面蒸发失水,必须要源源不断补充土壤水分作物才能正常生长。而水肥一体化的理论基础是什么呢?这要从植物是如何吸收养分说起。植物有两张“嘴巴”,根系是它的大嘴巴,叶片是小嘴巴。大量的营养元素是通过根系吸收的。叶面喷肥只能起补充作用。施到土壤的肥料怎样才能到达植物的嘴边呢?通常有三个过程。一个叫扩散过程。肥料溶解后进入土壤溶液,靠近根表的养分被吸收,浓度降低,远离根表的土壤溶液浓度相对较高,结果产生扩散,养分向低浓度的根表移动,最后被根系吸收。第二个过程叫质流。植物在有阳光的情况下叶片气孔张开,进行蒸腾作用(这是植物的生理现象),导致水分损失。根系必须源源不断地吸收水分供叶片蒸腾耗水。靠近根系的水分被吸收了,远处的水就会流向根表,溶解于水中的养分也跟着到达根表,从而被根系吸收。第三个过程叫截获,即养分正好就在根系表面而被吸收。扩散和质流是最重要的养分迁移到根表的过程。这两个过程都离不开水做媒介பைடு நூலகம்因此,肥料一定要溶解才能被吸收,不溶解的肥料植物“吃不到”,是无效的。在实践中就要求灌溉和施肥同时进行(或叫水肥一体化管理),这样施入土壤的肥料被充分吸收,肥料利用率大幅度提高。
在水肥的供给过程中,最有效的供应方式就是如何实现水肥的同步供给,充分发挥两者的相互作用,在给作物提供水分的同时最大限度地发挥肥料的作用,实现水肥的同步供应,即水肥一体化技术。那么,什么是水肥一体化技术呢?狭义讲,就是把肥料溶解在灌溉水中,由灌溉管道带到田间每一株作物,以满足作物生长发育的需要。如通过喷灌及滴灌管道施肥。
二、水肥一体化技术的优缺点
1、水肥一体化技术的优点
与常规施肥方法相比,通过灌溉系统施肥有以下优点:
(1)节省施肥劳力。在果树的生产中,水肥管理耗费大量的人工。如在华南地区的香蕉生产中有些产地的年施肥次数达18次之多。每次施肥要挖穴或开浅沟,施肥后要灌水,需要耗费大量劳动力。而在水肥一体化技术条件下可实现水肥的同步管理,节省大量用于灌溉和施肥的劳动力。南方地区很多果园、茶园及经济作物位于丘陵山地,施肥灌溉非常困难,采用滴灌施肥可以大幅度减轻劳动强度。作者在深圳市南山区西丽果场(主要种植荔枝)调查发现,采用滴灌施肥后,可节省用于灌溉和施肥的人工95%以上。现在劳动力价格越来越高,应用水肥一体化技术可以显著节省生产成本。
图1-11人工拖管淋水肥示意图图1-12采用管道施肥可以节省大量人力
(2)提高肥料的利用率。在水肥一体化技术条件下,溶解后的肥料被直接输送到作物根系最集中部位,充分保证了根系对养分的快速吸收。对微灌而言,由于湿润范围仅限于根系集中的区域及水肥溶液最大限度的均匀分布,使得肥料利用效率大大提高;同时,由于微灌的流量小,相应地延长了作物吸收养分的时间。在滴灌下,含养分的水滴缓慢渗入土壤,延长了作物对水肥的吸收时间;而当根区土壤水分饱和后可立即停止灌水,从而可以大大减少由于过量灌溉导致养分向深层土壤的渗漏损失,特别是硝态氮和尿素的淋失。但在传统耕作中施肥和灌溉是分开进行的,肥料施入土壤后,由于没有及时灌水或灌水量不足,肥料存在于土壤中,并没有被根系充分吸收;而在灌溉时虽然土壤可以达到水分饱和,但灌溉的时间很短,因此根系吸收养分的时间也短。研究结果表明,在田间滴灌施肥系统下,番茄氮的利用率可达90%,磷达到70%,钾达到95%。肥料利用率提高意味着施肥量减少,从而节省了肥料。
图1-14马铃薯封行后田间人工追肥非常困难
图1-15木瓜覆膜栽培后人工追肥非常困难
(4)施肥及时,养分吸收快速。对于集约化管理的农场或果园,可以在很短时间内完成施肥任务,作物生长速率均匀一致,有利于合理安排田间作业。作者对深圳西丽果场的荔枝滴灌施肥时间调查表明,52公顷荔枝采用滴灌施肥1人24小时可完成1次施肥,而以往人工操作情况下需32人1个星期才能完成。及时快速的灌溉和施肥对果树的生长有现实意义。抽梢整齐方便统一喷药而控制病虫害,果实成熟一致方便集中采收。
图1-16肥料含杂质过多会严重堵塞过滤器与滴头
(4)采用水肥一体化技术后,施肥量、肥料种类、施肥方法、肥料在生长期的分配都与传统施肥存在很大差别,要求用户要及时转变观念。而生产中很多用户安装了先进灌溉设备,但还是按传统的施肥方法,结果会导致负面结果。
(5)在水肥一体化条件下,施肥通常只湿润部分土壤,根系的生长可能只局限在灌水器的湿润区,有可能造成作物的限根效应,造成株型较大的植株矮小。这在干旱半干旱地区只依赖滴灌供水的地区可能会出现这种情况,但在华南地区有较丰富的降水,设施灌溉并不是水分的唯一来源,在此情况下基本不存在限根效应。
图1-5菜农挑担淋水肥的场景
图1-6海南西瓜种植户通过膜下水带施液体肥的场景
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