水肥一体化之节水节肥技术实践与案例应用分享

醴陵市葡萄园水肥一体化之节水节肥技术醴陵市土壤肥料工作站廖世喜李江林2016年4月摘要：水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。

葡萄园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。

葡萄园水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。

系统由系统云平台、墒情数据采集终端、视频监控、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路等组成。

整个系统可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律，设置周期性水肥计划实施轮灌。

施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，充分提高水肥利用率，实现节水、节肥，改善土壤环境，提高作物品质的目的。

该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。

一、水肥一体化膜下滴灌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、水肥一体化滴灌施肥系统的选择葡萄园选择滴灌施肥系统，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。

2、水肥一体化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、水肥一体化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，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。

4、水肥一体化大田滴灌系统及设施的冬前管理入冬前，由于葡萄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。

5、水肥一体化滴灌设施操作规程5.1水肥一体化运行操作步骤1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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、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、水肥一体化滴灌肥料的选择1、水肥一体化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、水肥一体化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。

3、水肥一体化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、葡萄应用膜下滴灌水肥管理技术1、葡萄生长发育需水特性葡萄是比较耐旱的果树，但在干旱季节和葡萄需水期适时灌水才可获得高产和更优质的产品。

葡萄有4个需水关键时期。

一是萌芽期。

由于休眠状态刚刚结束，土壤和植株体内易出现暂时的水分亏缺，而且萌芽和新梢生长需要大量的水分。

此期水分供应不足，将造成萌芽率下降、萌芽不整齐、新梢生长缓慢、坐果率低等现象。

二是浆果膨大期。

开花坐果后，浆果进入细胞分裂期，此期的水分状况对浆果的生长的发育有重要的作用，如出现水分亏缺，将明显抑制浆果的细胞分裂和膨大，造成产量下降。

同时，浆果膨大期也是花芽分化的旺盛时期，供水不足，会影响花芽分化的数量和质量，影响下一年的产量。

三是果实采收后，由于树体消耗了大量的养分和水分，应及时补充，否则将影响植株的越冬和下一年的萌芽率。

四是越冬前，需要埋土防寒。

在埋土防寒前后浇冻水，可明显改善土壤和植株体内的水分状况，有利于植株的越冬和下一年的萌芽。

2、葡萄生长发育需肥特性葡萄以萌芽期、新梢、花序生长期、幼果膨大期需要量最大。

氮是葡萄需要量较多的营养元素之一，氮肥对葡萄树的生长和发育均有很大的影响。

在一定范围内适当多施氮肥，可增加葡萄枝叶数量，增强葡萄树势，协调树体营养生长和生殖生长，促进副梢萌发，起到多次开花结实提高产量的作用。

但若施用氮肥过量，则会引起枝梢徒长，导致大量落花，引起产量降低，而且还可以引起新生枝条和根系木质化程度降低，影响越冬能力，葡萄展叶后，随着枝叶的增长，开花和果实膨大对磷的需要逐渐增加。

葡萄树对磷的需求最较少，但由于土壤固定等因素，在实际施肥时肥料用量要比需要高出许多。

在果实采收后施磷比较关键，因为此时葡萄根系的第二个生长高峰尚未结束，施入的磷肥被葡萄吸收后，参与代谢、制造合成大最的有机养分，增加了树体的营养贮藏量，既可恢复树势、促进花芽的分化，又可提高葡萄的抗冻能力。

葡萄需钾量大，有“钾质作物”之称，适当施用钾肥对浆果成熟、着色，提高糖分含量、风味及耐贮性能有重要作用，还可促进根系生长、枝条成熟，增强植株的抗寒、抗旱能力。

葡萄施用硼肥可提高坐果率，改善葡萄的营养状况，提高产量。

2.1葡萄滴灌用水配肥制度2.2葡萄滴灌用水配肥方案本方案适宜丘陵区，中壤土质，土壤pH为5.1左右，要求地势平坦，耕性良好，保肥保水性好。

密度为330株/亩，目标产量1200-1500kg/亩。

秋季葡萄落叶后沟施基肥，每亩沟埋秸秆200kg及优质腐熟的畜禽肥800～900kg、氮（N）0.2kg、磷（P2O5）10.5kg/亩。

肥料品种可选择过磷酸钙75kg/亩和碳酸氢铵1kg/亩，增施碳酸氢铵1kg/亩目的是调节C/N，促进玉米秸秆腐熟。