水肥一体化应用技术要点剖析

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目前，应用水肥一体化技术最普遍的是蔬菜，包括黄瓜、豆角、番茄、茄子和西葫芦等。其他作物，例如甜瓜、西瓜、果树等也逐渐开始广泛应用，据估算，2010年吉林省梨树县2.3万栋温室大棚中，60%以上都已安装了滴灌施肥系统；露地栽培的甜瓜、西瓜等作物，应用微灌或滴灌施肥技术面积约在6000亩左右。根据梨树镇高家村调查资料表明，大棚蔬菜采用膜下滴灌施肥技术，灌溉水利用率达90%，比地面灌溉节水30%-40%，每亩每季平均节水100m3。氮肥当季利用率可提高28%，磷肥和钾肥利用率分别达到40%-50%、60%-80%，节肥40%-50%。作物产量提高20%以上；另外，作物初采时间比畦灌冲肥提前7-10天。膜下灌溉施肥由于土壤蒸发量小，棚内空气湿度低使作物病害明显减轻；灌水均匀度高，克服了畦灌造成的土壤板结；平均每亩每季节省劳力10个。同时，由于作物病害轻，也减少了农药投入和防治病害的劳力投入。每亩每年平均减少投资650元左右。

据对四棵树乡付家街村的旱作节水基地示范该技术，在2009年的大旱之年下，创造了公顷产量11615.4kg的产量水平，2010年推广面积450亩，公顷产量达11579.2kg，较对照平均增产2164.2kg,增产幅度达23.0%，公顷节省化肥投入450元，公顷降低灌溉成本200元。

水肥一体化是一项综合技术，涉及到农田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面，其主要技术要点有以下几个方面：

1.滴灌系统的组成

大田作物灌溉一般采用固定式加压滴灌系统。固定式加压滴灌系统由水源工程、首部枢纽、输配水管网、滴头及控制、量测和保护装置等组成。

1.1水源

池塘、渠水、井水等水质符合滴灌要求的均可作为滴灌的水源。

1.2首部控制枢纽

由水泵、过滤器、施肥器、控制和测控保护设备等组成。井灌区以井为单位设计泵站。过滤器采用离心过滤器与网式过滤器二级过滤，施肥装置采用施肥罐，施肥罐由过滤系统过滤后输入。测控保护装置包括水表、压力表、止回阀、排气阀等。

1.3输配水管道

由干管、支管、毛管组成。干管和分干管均可采用PE管材，管径根据流量分级配置，工作压力多为0.63Mpa；毛管目前多选用内镶式滴灌带或边缝迷宫式滴灌带；首部及大口径阀门多采用铁件。干管或分干管的首端进水口设闸阀，支管和辅管进水口处设球阀。

2.输水管网的布置

2.1干支管布置

干管分总干管和分干管，总干管从首部枢纽沿斗渠方向布置，分干管沿农渠方向（条田长方向）布置与总干管成树枝状分布；分干管单侧各布置若干条支管（垂直播种方向），分支管平行支管布置；分支管上三通管双向各接一根毛管，支管间距是毛管铺设长度的2倍。干管铺设的间距应严格控制在120m以内，一边可控制60m。

2.2毛管（滴灌带）布置

滴灌带可在作物播种后喷撒完除草剂后铺设，如果苗期不需浇水也可在中期铺，铺设在两垄中间，滴灌孔向上。建议采用平播或宽窄行种植技术，可以提升灌溉质量，减少灌溉时间。

2.3.灌水定额的确定

根据作物品种的需水量、降水量等确定灌水定额。滴灌的用水量是传统灌溉方式的15%，是喷灌的50%；灌水定额确定后可按作物的需水规律，并结合降水情况和土壤墒情确定灌水次数、灌水时期和每次的灌水量。以玉米为例：一般播种后公顷浇75m3左右的出苗水；拔节期（6月25日-7月5日）结合施肥公顷浇水150m3左右；抽雄期（7月10日-15日），公顷浇水75-150m3。

2.4肥料的选择

适合滴灌施肥的肥料应该满足以下要求：一是肥料中养分浓度较高；二在田间温度条件下完全溶于水；三是流动性好，不会阻塞过滤器和滴头；四是杂质含量低，其所含调理剂物质含量最小，能与其他肥料混合；五是不会引起灌溉水PH的剧烈变化；六是对控制中心和灌溉系统的腐蚀性小。生产中常做为滴灌肥料的种类有：尿素、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钙、硫酸钾、氯化钾、硫酸锌、磷酸二氢钾等。目前，蔬菜冲施肥广泛应用于灌溉施肥。主要是冲施肥成分较复杂，有的不但含速效氮磷钾，还含有可溶性有机物及微生物。冲施肥有多种配方，可供各种作物在各个生育期选择施用，而且价格较低。

3.滴灌施肥的方法

3.1肥料溶解与混匀

施用液态肥料时不需要搅动或混合，一般固态肥料需要与水混合搅拌成液肥，必要时分离，避免出现沉淀等问题。

3.2施肥量控制

施肥时要掌握剂量，注入肥液的适宜浓度大约为灌溉流量的0.1%。例如灌溉流量为50m3/亩，注入肥液大约为50升/亩；过量施用可能会使作物致死以及环境污染。

3.3滴灌施肥的程序分3个阶段

第一阶段，选用不含肥的水湿润；第二阶段，施用肥料溶液灌溉；第三阶段，用不含肥的水清洗滴灌系统。

水肥一体化技术为农民减少了肥料投入、省工省力、还能增收，农民已经开始意识到灌溉施肥的重要性。作为用水“大户”，中国农业用水的科学利用成为发展可持续农业的关键。与此同时，肥料的大量流失、水体富营养化以及面源污染等现象也向人类亮起了警示灯。不言而喻，探索节水、节肥的农业新模式成为不容回避的现实问题。水、肥的高效利用是中国农业发展的必由之路，应用水肥一体化技术，是解决当前农业缺水、肥料利用率低的根本性措施。通过实施水肥一体化技术，在提高作物产量的同时，还能减少农田环境污染，改善农产品质量，提高农产品竞争力，对发展无公害、绿色农业和可持续农业都具有十分重要的意义。只有做到水、肥、生态农业的有机结合，才能为农民增收、农业增产创造良好的条件。“水肥一体化”技术的推广将促使我国当前粗放的耕作方式向精细农业转型,是助推现代农业快速发展的重要手段之一。