水肥一體化詳解！

  水是生物生存之源，是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必要條件，肥料是生物增產(chǎn)的重要保障。我國水資源豐富，總量年約2.81萬億㎡，但人均占有量少。肥料的大量與不合理的使用導(dǎo)致我國部分土壤結(jié)構(gòu)改變，土壤肥力下降，土壤重金屬污染加劇，土壤鹽堿化嚴(yán)重，，同時(shí)也加劇了地表徑流的水質(zhì)污染導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化、地下水污染、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等一系列危害。減少化肥使用量，合理施肥，提高化肥利用率已成為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和保障我國糧食安全的重要問題。滴灌水肥一體化以其高節(jié)水節(jié)肥率得到國家的大力支持。

  如今，在中國，“鄉(xiāng)村振興”事業(yè)正如火如荼。突破水肥資源約束，以節(jié)水科技服務(wù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，就是提高土地產(chǎn)能、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵一環(huán)。

一、滴灌水肥一體化的技術(shù)簡介

滴灌是指按照作物需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在毛管上的灌水器，將水和作物需要的養(yǎng)分一滴一滴，均勻而又緩慢的滴入作物根區(qū)土壤中的灌水方法。滴灌不破壞土壤結(jié)構(gòu)，土壤內(nèi)部水、肥、氣、熱經(jīng)常保持適宜于作物生長的良好狀況，蒸發(fā)損失小，不產(chǎn)生地面徑流，幾乎沒有深層滲漏，是一種省水的灌水方式。滴灌適應(yīng)于粘土砂壤土、輕壤土等；滴灌的地面輸水管采用結(jié)構(gòu)簡單，組裝、拆卸較方便，因此適應(yīng)各種復(fù)雜的地形，工程建設(shè)不需做大量的平地工作；滴灌適應(yīng)于大田密集作物棉花、蕃茄、甜菜、葡萄、大棚蔬菜、花卉，日前新疆主要用于棉花、葡萄。

（一）滴灌系統(tǒng)的組成

滴灌系統(tǒng)的組成：一套完整的滴灌系統(tǒng)主要由水源工程、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)和滴水器等4部分組成：

1。水源工程 江河、湖泊、水庫、井泉水、坑塘、溝渠等均可作為滴灌水源，但其水質(zhì)需要符合滴灌要求。

2。首部樞紐 包括水泵、動力機(jī)、壓力需水容器、過濾器、肥液注入裝置、測量控制儀表等。首部樞紐是整個(gè)系統(tǒng)操作控制中心。

3。輸配水管網(wǎng)系統(tǒng) 輸配水管道是將首部樞紐處理過的水按照要求輸送、分配到每個(gè)灌水單元和灌溉水器的。

4。滴水器 它是滴灌系統(tǒng)的核心部件，水由毛管流入滴頭，滴頭再將灌溉水流在一定的工作壓力下注入土壤。水通過滴水器，以一個(gè)恒定的低流量滴出或滲出以后，在土壤中向四周擴(kuò)散。

二、滴灌水肥一體化的優(yōu)缺點(diǎn)

滴灌水肥一體化與傳統(tǒng)地面灌溉相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):

1.提高水的利用率：滴灌水的利用率可達(dá)95%。一般比地面澆灌省水30%～50%，有些作物可達(dá)80%左右，比噴灌省水10%～20%。

2.節(jié)省肥料:適時(shí)適量地將水和營養(yǎng)成分直接送到根部，提高了肥料利用率。

3.節(jié)省勞力：灌溉是管網(wǎng)供水，操作方便，而且便于自動控制，因而可節(jié)省勞力。同時(shí)灌溉是局部灌溉，大部分地表保持干燥，減少了雜草的生長，也就減少了用于除草的勞力。

4.灌溉均勻：灌溉系統(tǒng)能夠做到有效地控制每個(gè)灌水器的出水流量，因而灌溉均勻度高，一般可達(dá)80%～90%。

5.便于農(nóng)作管理：灌溉只濕潤作物根區(qū)，其行間空地保持干燥，因而即使是灌溉的同時(shí)，也可以進(jìn)行其他農(nóng)事活動，減少了灌溉與其他農(nóng)作的相互影響。

6.可減少病蟲害的發(fā)生：灌溉可以降低室內(nèi)的空氣濕度，減少蔬菜農(nóng)藥殘留量，提高了蔬菜品質(zhì)。

7.提高農(nóng)作物產(chǎn)量：灌溉可以給作物提供更佳的生存和生長環(huán)境，使作物產(chǎn)量大幅度提高，一般增產(chǎn)幅度達(dá)30%～80%。

8.降低了能耗：灌溉比地面畦灌可減用水量50%～70%，因而可降低抽水的能耗;一般能耗可下降30%左右。

9.提早供應(yīng)市場：使用灌溉系統(tǒng)，一般可早應(yīng)市15～30天。

10.延長市場供應(yīng)期：改善了環(huán)境，可使作物更長時(shí)間內(nèi)保持生長旺盛，從而可延長市場供應(yīng)期，獲得可觀收入。

滴灌水肥一體化的缺點(diǎn)：

1.易引起堵塞：灌水器的堵塞是當(dāng)前灌溉應(yīng)用中最主要的問題，嚴(yán)重時(shí)會使整個(gè)系統(tǒng)無法正常工作，甚至報(bào)廢。因此，灌溉時(shí)水質(zhì)要求較嚴(yán)，一般均應(yīng)經(jīng)過過濾，必要是還需經(jīng)過沉淀和化學(xué)處理。

2.可能引起鹽分積累：當(dāng)在含鹽量高的土壤上進(jìn)行滴灌或是利用咸水灌溉時(shí)，鹽分會積累在濕潤區(qū)的邊緣，如遇到小雨，這些鹽分可能會被沖到作物根區(qū)而引起鹽害，這時(shí)應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行灌溉。在沒有充分沖洗條件下的地方或是秋季無充足降雨的地方，則不要在高含鹽量的土壤上進(jìn)行灌溉或利用咸水灌溉。

3.可能限制根系的發(fā)展：由于灌溉只濕潤部分土壤，加之作物的根系有向水性，這樣就會引起作物根系集中向濕潤區(qū)生長。另外，在沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè)的地區(qū)，如我國西北干旱地區(qū)，應(yīng)用灌溉時(shí)，應(yīng)正確地布置灌水器。

三、滴灌水肥一體化可能遇到的問題

1.用于滴灌施肥的化肥特性及選擇

在選擇肥料之前，首先應(yīng)對灌溉水中的化學(xué)成分和水的pH有所了解。某些肥料可改變水的pH，如硝酸銨、硫酸銨、磷酸一銨、磷酸二氫鉀、磷酸等將降低水的pH,，而磷酸氫二鉀則會使水的pH增加。當(dāng)水源中同時(shí)含有碳酸根和鈣鎂離子時(shí)可能使滴灌水的pH增加進(jìn)而引起碳酸鈣、碳酸鎂的沉淀，從而使滴頭堵塞。為了合理運(yùn)用滴灌施肥技術(shù)，必須掌握化肥的化學(xué)物理性質(zhì)。在進(jìn)行滴灌水肥一體化中，化肥應(yīng)符合下列基本要求：

(1)高度可溶性；

(2)溶液的酸堿度為中性至微酸性；

(3)沒有鈣、鎂、碳酸氫鹽或其它可能形成不可溶鹽的離子；

(4)金屬微量元素應(yīng)當(dāng)是螯合物形式；

(5)含雜質(zhì)少，不會對過濾系統(tǒng)造成很大負(fù)擔(dān)。

肥料的可溶性

由于滴灌水器流道較小，因此利用滴灌系統(tǒng)施肥時(shí)，首先要考慮肥料的可溶性。大多數(shù)固態(tài)肥料在生產(chǎn)時(shí)都在肥料顆粒外面包一層膜，以防止吸收水分。市售肥料常用的3種膜質(zhì)材料是：粘土、硅藻土、含水硅土。為了避免這些包膜材料溶解后產(chǎn)生堵塞，建議在施用前制備少量混合物，觀察包膜材料是否沉淀到容器底部，是否會在表面形成泡沫或懸浮在溶液中。如果包膜材料迅速沉到容器底部，就可以制備整批溶液。包膜材料沉淀后，透明液體可注入灌溉系統(tǒng)。應(yīng)該牢記，當(dāng)使用固態(tài)肥料制備肥料溶液時(shí)只能使用100％溶于水的肥料。 “降溫效應(yīng)”帶來的問題是，當(dāng)溶液非常涼時(shí)，肥料的溶解度會變得非常小，進(jìn)而導(dǎo)致同樣數(shù)量的水無法溶解預(yù)計(jì)的肥料。解決這一問題的方法是，把溶液放置數(shù)小時(shí)使溫度升高，或連續(xù)攪拌，直到所有的肥料全部溶解。如果環(huán)境溫度過低而使溶液升溫困難時(shí)選用制備低濃度的溶液為宜。在這種情況下，可以調(diào)節(jié)肥料溶液的注入速度（流量），獲得原來計(jì)劃的施入養(yǎng)分水平。