节水农业理论与技术：第七章 水肥一体化技术系统中的施肥设备
水肥一体化技术及施肥方法介绍PPT课件
2021/3/24
授课：XXX
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三、大幅度节水
设施灌溉要比传统灌溉节水 50%以上，其中滴灌最省水。
2021/3/24
授课：XXX
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四、节省农药(适宜灌溉方式）
如滴灌只湿润根区土壤，树冠下相对湿度低， 可显著降低病害发生，减少杂草生长。作物生 长健壮，提高抗病能力。防止枯萎病传播。
2021滴/3/2灌4 管道施肥
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授课：XXX
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授课：XXX
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缺B
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授课：XXX
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当前施肥面临的突出问题
• 不平衡施肥 • 劳力短缺，劳力成本快速上升
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授课：XXX
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施肥和灌溉是生产上耗工较多 的两项田间作业，肥料成本是生产 的重要成本。合理的灌溉计划及合 理的施肥方案通常不容易制定。哪 里有简单、实用、有效、低廉的水 肥管理技术？
不需要外加动力 施肥浓度均一
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授课：XXX
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目前大面积应用的主要施肥模式
泵吸施肥法
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授课：XXX
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简单、实用、 低廉、精确
肥料池
水
进肥方向
2021/3/24这是目广前东华徐南地闻区县大大力授课推水：X广X桥X的农施肥场方式
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泵 吸 肥 法 的 其 它 形 式
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进水管
通过蝶 阀控制 施肥速
度
出肥管
授课：XXX
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旁通罐施肥法
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授课：XXX
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自动化施肥技术应用与液体肥料
计算结果 100% 2 1577.5 593.77 5.26 0.161 % 3.74
软 件 结 果
三、肥料选择
1. 肥料特点
溶液养分浓度高 可溶性高 田间温度下能够完全、迅速地溶解于灌溉水中 不会阻塞过滤器、滴头和喷头
不溶物含量低 调理剂含量最小
2. 肥料类型
液体肥料：养分适宜，但价格高，运输不便 水溶性专用固体肥：可做叶面肥，养分高、配比合理，
3 水肥数据
电 导 率 （ EC) 传 感器、酸碱度 （ PH ） 传 感 器 、 流量传感器
2. 自动施肥系统
主体系统
混肥桶
2. 自动施肥系统
交互界面显示
土壤墒 情水肥 控制
施肥配比 PID控制图
施肥灌溉历 史数据输出
2. 自动施肥系统
无线网络控制
2. 自动施肥系统
工作流程
首部系统
泵
过滤器
水
肥水混合液
肥料
2. 施肥设备
按总量施肥：
重力自压式施肥
➢ 利用重力施肥、对地形条件有要求 ➢ 施肥效率低、施肥均匀性低 ➢ 不需额外的加压设备
蓄水池
肥料池
2. 施肥设备
按比例施肥：
文丘里施肥器
➢吸肥能力和施肥浓度受工作水压影响 ➢导致30%～50%水头损失，降低主供水管道水压 ➢结构简单、成本低、 ➢适宜自动化
水比例、施肥浓度等 实现自动灌溉施肥，实时采集无线远程控制 数据采集记录存储
2.自动施肥系统
系统特点
自动化程度高 适合多种肥料母液 EC/PH检测反馈控制，精准施肥
典型产品： NETAFIM NETAJET， FERTIKIT 3G Priva Nutrifi , NutriJet
水肥一体化系统的构成与功能
水肥一体化系统的构成与功能
水肥一体化系统是一种具有灌溉及施肥功能的灌溉系统，它是利用植物营养素溶液和水的调配，利用压力来实现灌溉和施肥的新型灌溉系统。
水肥一体化系统由水肥一体机、喷头、管路、控制器、调配箱等组成。
水肥一体机是水肥一体化系统的核心设备，它可以将水和肥料混合在一起，调节肥料浓度，达到植物的施肥需要。
它具有自动调节功能，可以根据植物的不同需要，自动调节水肥的比例，从而保证植物的正常生长发育。
喷头是水肥一体化系统的重要组成部分，它可以将水肥混合物均匀地喷洒到植物上，使植物能够充分吸收营养物质，促进植物的生长发育。
管路是水肥一体化系统的重要部分，它可以将水肥混合物从水肥一体机输送到喷头，从而将水肥均匀地喷洒到植物上。
控制器是水肥一体化系统的重要组成部分，它可以根据植物的需要，自动控制水肥比例，从而确保植物的正常生长发育。
调配箱是水肥一体化系统的重要组成部分，它可以将水肥混合物从水肥一体机输送到喷头，从而将水肥混合物均匀地喷洒到植物上。
总之，水肥一体化系统是一种具有灌溉及施肥功能的灌溉系统，由水肥一体机、喷头、管路、控制器、调配箱等组成。
它可以将水和肥料混合在一起，调节肥料浓度，达到植物的施肥需要，并将水肥混合物均匀地喷洒到植物上，促进植物的生长发育，提高作物的产量。
水肥一体化主要设施及技术规范
水肥一体化主要设施及技术规范摘要：主要介绍包括首部枢纽、输配水管网和灌水器3个部分的水肥一体化主要设施及水肥一体化主要技术规范。
关键字：水肥一体化；设施；技术规范一、水肥一体化采用的主要设施水肥一体化设备包括首部枢纽、输配水管网和灌水器3个部分。
从水源到灌溉点，一般设备的排列顺序是：水泵、逆止阀、施肥（药）装置、压力表、过滤设备、压力表、阀门、流量表、进排气阀、干管、压力调节器、支管、毛管、灌水器。
根据微灌施肥首部控制规模和水质，设备的配制方式会有所不同。
（一）首部枢纽：首部枢纽的作用是从水源取水、增压，并将其处理成符合微灌施肥要求的水流送到系统中去，包括加压设备（水泵、动力机）、过滤设备、施肥（药）设备、控制及测量装置等。
（1）加压设备：加压设备的作用是满足微灌施肥系统对管网水流的工作压力和流量要求。
加压设备包括水泵及向水泵提供能量的动力机。
微灌施肥系统常用的水泵有离心泵、潜水泵等，动力机可以使柴油机、电动机等。
单户农户小面积施用微灌施肥设备，最好使用变频器。
在有足够自然水源的地方可以不安装加压设备，利用重力进行灌溉。
（2）过滤设备：过滤设备的作用是将灌溉水中的固体颗料（砂石、肥料沉淀物及有机物等）滤去，避免污物进入系统，造成系统和滴头堵塞。
过滤设备安装在输配水管道之前。
过滤器包括离心式过滤器、砂介质过滤器、网式过滤器、叠片式过滤器等。
（3）施肥设备：包括加压式施肥罐、文丘里注入器、注入泵。
（4）控制和测量装置：包括进排气阀、逆止阀、压力表。
(二)输配水管网：输配水管网包括干管、支管和毛管，有各种管件、连接件和压力调节器等组成，其作用是向作物输水和配水。
管件和连接件在系统中用量较大，选用的规格、质量等直接关系到工程费用、质量和使用寿命。
输配水管网系统的干管主要用聚氯乙烯（PVC）管，输配水管网的支管和毛管主要是聚乙烯（PE）管。
(三)灌水器：作用是将微灌施肥系统中的压力水（肥液）等，通过不同结构的流道或孔口，消减压力，使水流变成水滴、水雾或细流，直接作用于作物根部。
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。
水肥一体化常见的4种施肥设备
水肥一体化常见的4种施肥设备水肥一体化常见的4种施肥设备和原理一、文丘里施肥器与肥料储液箱配套组成一套施肥装置，利用文丘里管产生的局部负压，将肥料原液吸入灌溉水管中。
特点:1、构造简单，造价低廉，使用方便。
适用范围：主要适用于小型灌溉系统向管道中注入肥料茹药。
缺点:1、需要损害部分主管道压力;2、进肥浓度不可调文丘里施肥器1、文丘里前后压差＞0.07MP,开始吸肥；2、 1寸(32)型最大吸肥量140L/H;3、由于有损压，所以适用于滴管系统，不适用于对压力要求较高的喷灌和微喷系统。
二、施肥罐是利用管道前后端压力差把肥料压入管道的施肥装置，TS由储液罐、进水管、供肥液管、调压阀等组成。
特点：1、构造简单，使用方便，类型多样；2、结实耐用，既能溶肥又能施肥。
适用范围：基本所有灌溉系统的首部都适用。
缺点：设备需要承压防锈蚀，成本较高，体积较大。
施肥罐原理1、施肥罐后压差＞0.03MP,开始吸肥;2、30L-500L容量都有，跨度大；3、施肥罐内长管进肥，短管出肥；4、由于有损压，所以适用于滴管系统，不适用于对压力要求较高的喷灌和微喷系统。
5、随着施肥，罐体内肥液浓度降低。
三、比例施肥器内的水动力引擎驱动比例泵，将肥水直接吸入并溶于水流中。
特点：1、以水流为动力，水压流失低，不需要电力；2、精确的自动比例投加混合，不受水的流量压力波动影响；适用范围：设施蔬菜、花卉等需要精准调节施肥浓度的作物；缺点：设施蔬菜、花卉等需要精准调节施肥浓度的作物；shi'fei比例施肥器比例施肥器的原理1、施肥罐后压差＞0.03MP,开始吸肥;2、进肥比例＜5%;3、 DN25型进肥量 10L/H—2.5m3/H;4、控制精准，常用在育苗、打药上。
四、施肥机是利用泵混合灌溉水和肥料原液，通过PH之检测和EC检测，精准控制浇水施肥的量和浓度特点：1、灌溉施肥严格程序控制；2、控制肥液的浓度和PH值适用范围：设施脉花卉等基质或者无土栽培领域；缺点：设备复杂，成本较高，需要一定的技术管理能力。
果园水肥一体化滴灌设备与运用方法
果园水肥一体化滴灌设备与运用方法随着农业现代化的不断推进，果园管理也在不断地进行技术更新和创新。
在果园的灌溉和施肥过程中，传统的喷灌和施肥方法存在着很多弊端，例如浪费水资源、施肥不均匀等问题。
为了解决这些问题，果园水肥一体化滴灌设备应运而生。
本文将为您介绍果园水肥一体化滴灌设备及其运用方法，希望能对果园管理工作有所帮助。
一、果园水肥一体化滴灌设备的特点1.节水节肥：果园水肥一体化滴灌设备采用滴灌技术，可以将水和肥料直接输送到果树根系附近，减少了水分和肥料的浪费，有效节水节肥。
2.施肥均匀：滴灌设备可以根据果树生长的需要，按时按量地给果树施肥，保证了施肥的均匀性，提高了果树的产量和质量。
3.节约人力：滴灌设备可以实现自动化操作，节约人力成本，减轻了果园管理人员的劳动强度。
4.环境友好：使用滴灌设备可以减少农药和化肥的使用量，降低了对土壤和环境的污染，符合可持续农业的发展理念。
二、果园水肥一体化滴灌设备的使用方法1.设置滴灌系统：首先需要在果园内设置滴灌系统，包括水泵、水管、滴灌管、肥料箱等设备。
根据果树的生长密度和果园地形，科学设计滴灌系统的布局和管道铺设。
2.选择合适的肥料：根据果树的品种和生长需要，选择适合的肥料。
在肥料箱中加入肥料，并与滴灌系统连接，实现水肥一体化的施肥效果。
3.控制滴灌系统：使用定时器或自动控制系统，设定滴灌系统的灌水和施肥时间、频率和量，保证果树得到合理的水肥供应。
4.检查维护设备：定期检查滴灌系统的运行情况，保证设备的正常运转。
检查水泵、阀门、滴灌管道等设备，清洁滴灌孔，确保滴灌系统的畅通和稳定。
5.监测果树生长情况：通过观察果树的生长情况和果实的发育情况，及时调整滴灌系统的运行参数，以适应果树的生长需求。
三、果园水肥一体化滴灌设备的应用效果与前景果园水肥一体化滴灌设备的应用可以提高果树的产量和品质，降低了用水和施肥的成本，减少了对环境的影响，受到了广大果农的欢迎。
随着科技的不断进步和推广，果园水肥一体化滴灌设备将在果园管理中发挥越来越重要的作用。
水肥一体机原理
水肥一体机如何实现高效施肥？
水肥一体机是一种集灌溉和施肥功能于一体的设备，以水肥一体
的方式对农作物进行快速、高效的施肥。
那么，水肥一体机的原理是
什么呢？
水肥一体机的原理是通过节水灌溉系统和施肥系统的组合，将肥
料和水混合在一起，实现一次性施肥和灌溉。
其灌溉系统主要包括水泵、管路和喷头。
在灌溉时通过水泵将水从水源中引入管路，在管路
中加入肥料，并将混合后的水肥溶液通过喷头喷洒在农田上，实现肥
料和水的一次性施肥和灌溉。
施肥系统则是通过安装肥料盘和肥料箱，将肥料粉末或颗粒装进肥料箱中，通过肥料盘均匀的将肥料散布在农
田上，实现肥料的快速、均匀的施肥。
水肥一体机的优点是能够实现肥水一体，减少水肥的浪费和污染，提高肥料利用率，减少劳动力成本和工作强度。
使用水肥一体机还能
够有效地控制施肥的时间和量，达到科学施肥的目的，提高农作物的
产量和品质。
当然，水肥一体机仍然需要注意以下几点。
首先是要合理选择肥
料种类和数量，不要因为使用水肥一体机就增加了施肥量，要根据具
体情况进行合理搭配。
其次，还需定期检查水肥一体机的各项部件是
否正常运转，如有问题及时处理。
最后，还需要合理安排灌溉时间和
施肥时间，避免影响农作物的生长和发育。
综上所述，水肥一体机是一种高效的施肥设备，通过肥水一体和
科学施肥，可提高农作物的产量和品质，减少劳动力成本和工作强度，同时还能够面向未来，减少水肥的浪费和污染。
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罐中的肥料浓度
100 80 60 40 20 0 0
贮肥罐的容积=100L
倍数 = 4 (100 * 4 = 400) 由于连续稀释， 肥料浓度越来 越低
100
200
300
400
流经罐体的水量（L）
施肥时间与罐的体积和流量有关
T= 4V Qt
T - 施肥时间（小时） V – 罐的体积（升） Qt – 罐流量 (l/h)
300升
二、文丘里施肥器
基本原理： 水流通过一个由大渐小然后由小渐大的管道时（文丘里管 喉部），水流经狭窄部分时流速加大，压力下降，使前后 形成压力差，当喉部有一更小管径的入口时，形成负压， 将肥料溶液从一敞口肥料罐通过小管径细管吸取上来。
文丘里施肥器串联安装
文丘里施肥器并联安装
文丘里施肥器并联安装
按肥效长短来分：速效肥、长效肥（缓 效肥、控释肥）
控释肥（包膜型、 多肽尿素、脲甲 醛尿素等）
肥料分类（按溶解度分）
• 完全水溶（尿素、钾肥等） • 部分水溶 （过磷酸钙、颗粒复合肥等） • 完全不溶 (磷矿粉、秸秆类有机肥）
水肥一体化技术对肥料的基本要求
• 高度可溶性 • 溶液的酸碱度为中性至微酸性 • 没有钙、镁、碳酸氢盐或其他可能形成不可溶盐
泵吸肥法的优缺点
优点
不足
低成本
低维护成本
不适宜自动化
操作简单
适合对地面水源加压的情
适合液体和固体肥料 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
五、泵注肥法
基本原理： 利用加压泵将肥料溶液注入有压管道，通常泵产生的压力 必须大于输水管的水压。适用于用深井泵或潜水泵抽水直 接灌溉的地区。
四、泵吸肥法
基本原理： 是利用离心泵直接将肥料溶液吸入灌溉系统，适用于几十 公顷以内面积的施肥。为防止肥料溶液倒流入水池而污染 水源，可在吸水管上安装逆止阀。
简单、实用、 低廉、精确
肥料池
水
进肥方向
这是广目前东华徐南闻地区县大大力水推广桥的农施场肥方式
பைடு நூலகம்
泵 吸 肥 法 的 其 它 形 式
施肥池
第七章
水肥一体化技术系 统中的施肥设备
2015.12.10
水肥一体化技术常用施肥设备：
• 旁通施肥罐 • 文丘里施肥器 • 重力自压式施肥法 • 泵吸施肥法 • 泵注肥法 • 注射泵
一、旁通施肥罐
基本原理：
旁通施肥罐也称压差式施肥罐，由 两根细管（旁通管）与主管道相连 接，在主管道上两条细管接点之间 设置一个节制阀（球阀或闸阀）以 产生一个较小的压力差（1~2米水 压），使一部分水流流入施肥罐， 进水管直达罐底，水溶解罐中肥料 后，肥料溶液由另一根细管进入主 管道，将肥料带到作物根区。
进水管
通过蝶 阀控制 施肥速
度
出肥管
立式有两种不同的盖子
施肥罐上要安装空气阀，进水时 排气和放水时减压
空气阀
旁通施肥罐操作过程
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
旁通施肥罐的优缺点
科学施肥的核心问题
1、安全浓度 2、合理用量 3、养分平衡
哪个是好肥料？
肥料种类（按养分名称）
• 氮肥、磷肥、钾肥、硫肥、钙肥、镁肥、 硼肥、锌肥、铜肥、钼肥等。
• 每种具体肥料又有很多种类。如氮肥有酰 胺态（尿素）、铵态氮肥（碳酸氢铵、硫 铵等）、硝态氮肥（如硝酸钾、硝酸钙等）
肥料种类（按材料来源）
的离子 • 金属微量元素应当是螯合物形式的，而不是离子
形式的 • 含杂质少
水不溶物含量多少合适？
在目前情况下，以不影响灌溉系统正常工作为宜。 很显然，越精确的灌溉要求水不溶物含量越低，如 滴灌。
5%的母液
10%的母液
某颗粒复合肥，一分钟内溶解，静置30分钟，水不溶物达17%。 可用于喷灌、微喷灌，处理后可用于滴灌
• 用于有压水管或潜水泵
定量施肥器，以色列产
施肥泵----水力驱动
柱塞泵
柱塞泵
隔膜泵
采用杜塞泵按比例施肥
工作原理：将进出水口串联在供水管路中，当水流通过施肥器时，驱动主活塞， 与之相联的注入器跟随上下运动，从而吸入肥液并注入混合室，混合液直接进入 出口端管路中。
• 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
文丘里施肥器并联安装
文丘里施肥器的优缺点
三、重力自压式施肥法
基本原理： 适用于重力滴管或微喷灌系统。在水池旁边高于水池液面 处建立一个敞口式混肥池，池底安装肥液流出的管道，出 口处安装PVC球阀，此管道与蓄水池出水管连接。
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。
重力自压式施肥法的优缺点
当使用液体肥料时，4个体积的水可以带走1个体积的肥料
例如 V – 120 升 需要480 升水将将肥料带入灌 溉水
V – 120 liters Qt – 650 l/h
T = 0.74 h
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
天津水利科学研究所研制的 FICS型施肥控制系统
注射泵的优缺点
优点 按比例施肥 计量精确，浓度均匀
不受水压变化的影响
没有水头损失 设备可以移动 • 适于自动化
昂贵
不足
高维护费用 (活动部件易磨 损)
操作复杂
有些型号需要动力驱使
本节重点
• 常见施肥设备的种类 • 各种施肥设备的优缺点
第八章
应用水肥一体化技 术后的肥料选择
• 无机肥（指化肥） • 有机肥（秸秆、草、动物排泄物、花生麸
等各种动植物的残体）
不管是有机肥或无机肥在提供养分方面，养分的本质是一样的
肥料种类 （按形态分）
• 固体肥 • 液体肥 • 气体肥（指CO2）
气体肥常用碳铵和稀盐酸制成
肥料分类（按施用部位分）
• 常规化肥和有机肥（土壤施用） • 叶面肥 （叶面喷施）
泵注肥法
带搅拌机的施肥池
泵注肥法的优缺点
优点
施肥速度和浓度均匀，肥料 浓度容易控制，前后一致
不足
劳动效率高，操作方便，施 单独配置施肥泵 肥看得见
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 施肥看得见
六、注射泵
基本原理： 由泵将肥液从开敞的肥料罐中注入灌溉系统。
南方果园常用的注肥泵