李迪+譚啟玲

導(dǎo)讀：水肥一體化技術(shù)節(jié)水節(jié)肥、可操控性強(qiáng)，還可降低植株發(fā)病率，優(yōu)點(diǎn)多多。詳細(xì)介紹了不同施肥器的優(yōu)缺點(diǎn)以及水肥一體化設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)。蔬菜種植基地可根據(jù)基地規(guī)模、生產(chǎn)成本等情況選擇。

將灌溉與施肥融為一體，實(shí)現(xiàn)水肥同步控制的農(nóng)業(yè)新技術(shù)為水肥一體化技術(shù)，又稱為水肥耦合、隨水施肥和灌溉施肥等。水肥一體化是利用壓力系統(tǒng)（或者地形的自然落差），根據(jù)不同土壤性質(zhì)和其養(yǎng)分含量情況、不同作物的需肥特點(diǎn)和不同生育期對水和養(yǎng)分的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，將可溶解的固體或者液體肥料與灌溉水一起，通過可控管道系統(tǒng)供應(yīng)水分和肥料。灌溉水和肥料相互融合后，定時(shí)、定量、均勻地濕潤蔬菜根系，使土壤保持疏松和適宜的水肥量。

1 水肥一體化設(shè)備

水肥一體化設(shè)備主要由滴灌系統(tǒng)和施肥器組成。

1.1 滴灌系統(tǒng)

滴灌是按蔬菜對水分需求，通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在毛管上的灌水器，將作物需要水和養(yǎng)分通過液滴形式均勻緩慢滴入蔬菜根系土壤。滴灌系統(tǒng)一般由水源、首部控制樞紐、各級輸水管道和滴水器組成。

①水源 泉水、水庫、渠道、江河和湖泊等都可以成為滴灌系統(tǒng)的水源，但是水質(zhì)需要符合灌溉水的要求，水中的含沙量和雜質(zhì)較少。

②首部控制樞紐 首部控制樞紐是全系統(tǒng)的控制調(diào)配中心，一般包括水泵、動(dòng)力機(jī)、過濾器、施肥罐、控制與測定儀表和調(diào)節(jié)裝置等。常用的水泵有潛水泵、離心泵、深井泵、管道泵等。電動(dòng)機(jī)和柴油機(jī)都可以作為動(dòng)力機(jī)。若水源的自然水頭達(dá)到滴灌系統(tǒng)壓力需求，水泵和動(dòng)力機(jī)則可以省去。過濾設(shè)備有離心過濾器、砂石過濾器、篩網(wǎng)過濾器、疊片過濾器和攔污柵等，河流等水質(zhì)較差的水源需要建設(shè)沉淀池。流量和壓力測量儀表有壓力表和水表等。安全保護(hù)裝置一般有控制器、傳感器、電磁閥、水動(dòng)閥和空氣閥等。調(diào)節(jié)裝置包括各種閥門，如閘閥等。

③輸水管道 包括干管、支管、毛管以一些調(diào)節(jié)設(shè)備，干管和支管一般為硬質(zhì)塑料管，毛管為軟塑料管。

④滴水器 是滴灌系統(tǒng)中最重要部分。在一定的工作壓力下，通過流道或孔口將毛細(xì)管中的水變成滴狀或細(xì)流狀均勻施入蔬菜根部土壤。通常分為滴頭、滴箭、滴灌管和滴灌帶等。

1.2 施肥器

在滴灌系統(tǒng)中向壓力管道加入可溶解肥料的設(shè)備及裝置被稱為施肥裝置。為防止堵塞，肥料罐一般安裝在過濾器之前。

①差壓式施肥裝置 也被稱為旁通施肥罐，由儲液罐、進(jìn)水管、供肥液罐、調(diào)壓閥等構(gòu)成。其優(yōu)點(diǎn)是省時(shí)省事、成本較低；缺點(diǎn)是隨著罐里肥料減少，肥料的濃度降低，穩(wěn)定性比較差，需要定時(shí)添加肥料。

②文丘里施肥器 將文丘里施肥器和滴灌系統(tǒng)或者灌區(qū)入口處的供水管道控制閥門并聯(lián)安裝，使用時(shí)將控制閥門關(guān)小，使控制閥門前后有一定的壓力差，利用水經(jīng)過文丘里管產(chǎn)生的真空吸力，將肥料溶液從較寬的肥料桶中均勻吸入管道系統(tǒng)進(jìn)行施肥。其優(yōu)點(diǎn)是不需要外加壓力；正常系統(tǒng)流量條件下，吸肥量始終保持恒定；體積小、質(zhì)量輕；可以同時(shí)吸取多種肥料或者加倍吸肥量。其缺點(diǎn)是壓力損失較大，一般用于灌溉面積較小的菜田。

③重力自壓式施肥法 在種植地將儲水罐架高，肥料溶解于水中，利用高水位勢能壓力將肥料液體注入系統(tǒng)，適用于面積比較小的保護(hù)地。

④泵吸施肥法 目前應(yīng)用較多，是利用離心泵將肥料溶液吸入管道系統(tǒng)進(jìn)行施肥，適用于任何面積的施肥，尤其是地下水位較淺的地區(qū)。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、施肥速度快，不需要外加壓力，在水壓恒定時(shí)，可以按比例施肥；缺點(diǎn)是水源的水位需要高于泵入口10 m，且施肥時(shí)需要專人看管。

⑤泵注肥法 泵注肥法利用加壓泵將肥料溶液注入有壓管道，注入口可以在管道上的任何位置，通常泵產(chǎn)生的壓力必須大于輸水管道的水壓，否則肥料難以注入。其優(yōu)點(diǎn)是勞動(dòng)效率高，操作方便，施肥速度和濃度均勻，肥料濃度更容易控制；缺點(diǎn)是需要單獨(dú)配置施肥泵。

⑥比例施肥器 是目前最常用的施肥器，主要是水動(dòng)注肥泵，將濃度較高的溶液（肥料和農(nóng)藥等）按照一定比例注入母液。其優(yōu)點(diǎn)是不需要電力驅(qū)動(dòng)，采用水力驅(qū)動(dòng)，可以按照精確的比例添加液體。

2 水肥一體化優(yōu)點(diǎn)

2.1 灌溉水利用率高

一方面灌溉水以水滴的方式進(jìn)入土壤，地面不會(huì)出現(xiàn)徑流，減少了水分在蔬菜植株間的損失，土壤水深層滲漏很少，減少了無效的田間水量損失；另一方面，灌溉水進(jìn)入管道后就是一個(gè)全程封閉的系統(tǒng)，提高水分利用率，減少灌溉水量。

2.2 提高肥料利用率

水肥一體化中水分和肥料直接輸送到蔬菜根系部位，可以保證養(yǎng)分被蔬菜根系快速吸收。由于濕潤的范圍僅在根系集中的地區(qū)，可以提高肥料利用率，從而減少肥料施用量。

2.3 節(jié)省勞動(dòng)力

傳統(tǒng)的灌溉施肥需要挖穴或開溝，施入肥料后進(jìn)行灌水，需要大量的人力。而水肥一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了水肥同步管理，從而節(jié)省了大量勞動(dòng)力。

2.4 控制施肥量

根據(jù)作物的需肥規(guī)律進(jìn)行施肥，靈活、方便、準(zhǔn)確地控制施肥量和施肥種類，實(shí)現(xiàn)精確施肥。

2.5 減輕病害

設(shè)施蔬菜的土傳病害會(huì)隨水流傳播，采用水肥一體化技術(shù)可以有效控制土傳病害的發(fā)生，降低大棚內(nèi)的溫度，從而減輕病害。

2.6 保護(hù)環(huán)境

水肥一體化技術(shù)通過控制灌溉深度，減少化肥淋洗至深層壤量，從而避免土壤和地下水的污染。

3 水肥一體化技術(shù)的局限性

水肥一體化技術(shù)前期的投資比較大，同時(shí)對肥料的溶解度要求比較高，所以進(jìn)行快速大面積的推廣應(yīng)用比較困難。endprint