滴灌水肥一体化技术主要是在农作物对水、肥的实际需求上,来使用毛管上的滴水器和低压管道的系统,把作物需要的溶液逐渐、均匀地滴入农作物的根区部,滴灌水肥一体化技术高频度的灌溉、缓慢的施加少量的水肥作用于作物的根部,使作物始终处于较优的水肥条件下,而避免了其他灌水方式产生的周期性水分过多和水分养分亏缺的情况。
然而,与普通沟灌相比,其独特的水肥供应方式和灌溉量使作物的整个养分吸收过程和运移机制表现出明显的差异。因此,与普通沟灌相比,滴灌水肥一体化在土壤温度、水肥分布以及盐分运移等方面均明显不同,浅层水肥供应及膜间盐分聚集加剧了作物根系贴近地表分布生长,限制了作物根系的下扎。根系是作物吸收养分和水分的主要器官,根系的形态结构决定了根系获取水分、养分的空间和范围以及与相邻根系的资源竞争能力。
因此根系定位是避免过量灌溉的第一步。根系定位主要方法有两种:挖(挖一个剖面看土壤中根系情况)和看(直接观察:下根管利用专业设备定时扫描根系分布情况;间接观察:利用水分仪根据根系吸水特征间接反映根系深度)。确定了根系分布深度后,灌溉深度控制是避免过量灌溉的第二步,相对含水量可直观地反应灌溉的起始含水量,常常被作为判断是否需要灌溉和计算灌水量的依据。
根据相对含水量确定灌溉量的主要方法也有两类:经验(根据田间持水量、土壤相对含水量等土壤水分特性,结合灌溉深度确定单次最佳灌溉量)和设备(结合根系分布特征,在土壤中预埋水分监测设备,利用设定限,控制灌溉设备启动与停止)。
综上,滴灌施肥只灌溉根系和给根系施肥,因此一定要了解作物根系分布的深度,根据根系分布特征,然后按照土壤湿润锋分布特征控制单次灌溉量。
内嵌式滴灌管
特点:适合温室大棚的灌溉,和农田,果树的灌溉; 滴头直接粘合成管子内壁,压力损失小灌水精度高;抗堵塞性能强、水流呈全紊流,出水均匀;此产品有补偿式和非补偿式滴头,可适用不同地形;施工方便,经济耐用,可定做不同规格、壁厚、流量的产品。
迷宫式滴灌管
特点:迷宫流道和滴孔一次整合热合成型, 制造精度高;灌水均匀,制造偏差小,抗堵塞性能好;优选材料配方,抗腐蚀、防老化;可根据用户需要生产不同规格。
适用范围:广泛应用在温室大棚、农田各种蔬菜,农作物灌溉。
应用效果:节水、节能、省工,方便施肥;保持土壤结构,防止土壤板结,利于农作物根系发育;在大棚中使用,可控制地表温度和温度,减少病虫害的发生,实现增产,增收,提高效益。
贴片式滴灌带
特点:采用二次成型工艺加工而成,制造精密度高;新型宽长流道,全稳流、自冲洗、抗阻塞性能好;优选材料配方,防腐蚀、抗老化;抗机械强度好,便于机械化作业铺设。
适用范围:广泛应用在温室大棚、农田各种蔬菜,农作物灌溉。
应用效果:节水、节能、省工,方便施肥;保持土壤板结,利于农作物根发育;在大棚中使用,可控制地表温度和温度,减少病虫害的发生, 实现增增收,提高效益。
稳流器
抗堵塞性能强,自动补偿、注水均匀,灌水量大,适合涌泉灌溉、果树、葡萄树、园林树木等节水灌溉。
压力补偿式滴头
有很好的压力补偿作用,0.08-0.38Mpa性 能较好,灌水均匀度高,可拆洗,抗堵塞,间距随意可调,适用于复杂地形,铺设距离长,能满足你不同的需求。
水肥一体化智能灌溉是利用管道灌溉系统,将肥料溶解在水中,同时进行灌溉与施肥,适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求,实现水肥同步管理和高效利用的节水农业技术,被誉为发展资源节约、环境友好现代农业的“一号技术”,应用潜力巨大。
好的技术需要正确应用。在实际生产中,部分农户配置了水肥一体化设备后,没有正确的使用该技术,在实际应用过程中存在一些误区,影响了使用效果。主要误区有以下8个方面:1不合理的灌溉制度
因滴灌流量低,使用者常常会看不到灌水过程,导致灌溉时间过长,产生深层渗漏。因此,了解灌溉系统的灌水强度、植物需水量和土壤田间持水量,才能更好地根据植物需要进行灌溉。
不到现场,如何清楚的知道灌溉强度、灌溉时间是否合适?这时,用到土壤墒情监测器监测土壤水分, 在手机上查看数据就能判断。
2没有压力表和流量表
这些简单的设备可以帮助使用者给灌溉系统“把脉”,以解决凭肉眼无法准确判断的滴灌系统问题。用压力表检测滴灌管首部、中部和滴灌毛管尾部的压力情况,对比设计压力或水压的历史情况,可以判断滴灌系统的问题。流量计可以帮助使用者快速判断水源的流量,另外,流量数据有助于计算实际流量和灌溉系统的历史流量情况。3缺少过滤设备
常用的过滤器有离心式过滤器、筛网式过滤器、叠片式过滤器、砂石过滤器等。过滤设备是水肥一体化应用的必备设备,部分使用者错误的认为井水或其他水源很干净,不需要过滤,而事实上井水经常含有粗砂、细砂和一些化学物质,堵塞滴头。因此,在开始安装过滤系统前,要对水质的物理和化学组成进行分析,根据水质采用合适的过滤设施,要常常查看筛网过滤器内的滤网,发现损坏应及时修复或替换,选择具有抗堵塞性能的滴头。4没有通过滴灌系统进行施肥
水肥同步施入是滴灌的最大优点,植物根系生长具有向水、向肥性,肥料随灌溉水施用效率最高。但使用施肥灌溉系统要有防止肥料倒灌装置,以防肥料污染地下水和其他水源。5忽视长期运行费用
滴灌系统往往要使用十几年或20年以上,灌溉数百万立方的水肥,所以考虑灌溉的均匀度、泵站的运行费用以及日常维护费用非常重要。一个前期设计良好的系统,可通过其良好的均匀度或节能性降低后期运行成本。另外,一些供应商有很多经验和专有技术,可以指导使用者选用正确的灌溉系统,并在运行和维护系统方面提供帮助。
6采用错误的滴头
滴头通常分为两种型号,压力补偿式和非压力补偿式,需要根据园区的地形地貌了进行选择。非压力补偿式一般适合于平原地区。压力补偿式适合山地丘陵等落差较大的地区,可确保每一个滴头出水均匀,施肥灌溉均一。7误认为所有的滴灌品质一样
不同的滴灌管有不同的原材料品质、生产工艺和专利技术,更重要的是不同品牌管子的滴头结构设计是不同的。应该选择可以提供均匀水肥,具备抗阻塞性能,寿命长,易于安装和维护的滴灌管。8缺乏日常维护
滴灌系统需要通过精心维护以发挥最优性能。每年灌溉季节结束,必须对管道进行一次全面检查维修,有条件的应经常冲洗滴灌管,冲洗地埋管道及放空存水,对首部设备进行清洗遮盖保护,保证设备水流的畅通。根据实际需要,可以考虑周期性配合使用有效的化学处理。
9滴灌施肥有哪些优点?
1 滴灌施肥是一种精确施肥法,只施在根部,显著提高肥料利用率,与常规施肥相比,可节省肥料用量30—50%以上;
2 大量节省施肥劳动力,比传统施肥方法节省90%以上的时间。施肥速度快,千亩面积的施肥可以在1天内完成;
3 灵活、方便、准确地控制施肥时间和数量;
4 显著地增加产量和提高品质,增强作物抵御不良天气的能力;
5 可利用边际土壤种植作物,如沙地、高山陡坡地、轻度盐碱地等;
6 有利于防止肥料淋溶至地下水而污染水体;
7 有利于实现标准化栽培;
8 由于水肥的协调作用,可以显著减少水的用量。加上设施灌溉本身的节水效果,节水达50%以上;
9 滴灌施肥可以减少病害的传播,特别是随水传播的病害,如枯萎病。因为滴灌是单株灌溉的。滴灌时水分向土壤入渗,地面相对干燥,降低了株行间湿度,发病也会显著减轻。
10 滴灌施肥只湿润根层,行间没有水肥供应,杂草生长也会显著减少。
11 滴灌可以滴入农药,对土壤害虫、线虫、根部病害有较好的防治作用。
12 冬季土温低,可以将水加温,通过滴灌滴到根部,提高土温。在温室大棚有很强的应用性。
13 对于较粘重土壤,将滴灌管埋于一定土层深度,通过空气压缩机向土壤灌气,解决根部缺氧问题。
14 由于滴灌容易做到精确的水肥调控,在土层深厚的情况下,可以将根系引入土壤底层,避免夏季土壤表面的高温对根系的伤害。
15 滴灌施肥可以根据作物的需肥规律施肥。吸收量大的时候多施肥,吸收少时少施肥。很多作物封行时正是需肥高峰期,但人进不了田间,无法追肥(如马铃薯、甘蔗、菠萝等),而滴灌则不受限制,可以随时追肥。
16 滴灌施肥由于精确的水肥供应,作物生长速度快,可以提前进入结果期或早采收。
现在农村发展加速,很大程度上已经改善了靠天吃饭的问题,干旱的时候可以抽井水灌溉,一样能保证有一个丰收年。可许多的农村并不适合打井,想解决干旱问题只能靠科技手段。
下雨存水
在农村都会看到许多的蓄水池,在干旱的时候这种古老的手段依然有效。这些蓄水池能把村子里的雨水集中起来,也减少了农村的房屋受到雨水的侵害。在干旱的时候这些雨水不但可以保证日常饮用,也可以抽出来灌溉庄稼。
秸秆还田
在农村现在秸秆还田特别普遍,粉碎的秸秆也是很好的肥料。还田的秸秆会使得土壤变的松软,更适合植物生长,而且秸秆还田使得土壤储水能力强,就像增加了一层天然的膜。唯一不足的就是,秸秆还田后会使一些虫卵也顺带埋在了土壤里面。
滴灌和喷灌
农村常用的灌溉方法就是漫灌,但这样会浪费大量的水资源。滴灌和滴灌是一种不错的方法,但是成本比较高,需要专业的设备,适合大型农场,普通种地使用这个不合算,而且滴灌要避免滴灌的管道堵塞。
渗灌
在农村渗灌技术已经普遍,果园用的比较多,老家现在许多人利用这样的技术,还能省下不少钱。渗灌只要预设好管道就成,而且也方便养料给农作物输送。这样的办法也非常的节约水,能有效的让农作物吸收水资源。
现在农村发展快,各种新技术手段也逐渐应用,每年都是丰收年,即使遇到干旱也能种出好庄稼。
据有关数据显示,我国农业用水量大约占总用水量的70%,然而,全部耕地中只有40%能够确保灌溉,而每年因缺水造成的农业损失更是高达1500亿元。那么,发展以“提高用水有效性”为原则的节水农业就显得尤为重要了。节水灌溉在这一环节中自然是重中之重。
节水农业是什么?为何要大力发展“节水农业”?不同节水灌溉方式的特点和效益有何不同,看看节水灌溉技术的先进性,你就知道了。
渠道防渗技术是指通过土壤本身的透水性以及通过在渠道外侧修建起保护层防止渗水等多种措施,提高渠道的防渗力度。
应用范围
我国农田灌溉应用较普遍。据了解,传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4—0.5,差的仅0.3左右,也就是说,大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。采用渠道防渗技术后,一般可使渠系水利用系数提高到0.6—0.85,比原来的土渠提高50%—70%。
优点
除了渠系水利用率较高,渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点,是当前我国节水灌溉的主要措施之一。
管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉,以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。
应用范围
发达国家的灌溉输水以及目前我国北方井灌区的管道输水。
据了解,管道输水,水的利用系数可提高到0.95;节电20%—30%;省地2%—3%;增产幅度10%。目前,如采用低压塑料管道输水,不计水源工程建设投资,亩投资为100元—150元。但是,管道输水仅仅减少了输水过程中的水量损失,而要真正做到高效用水,还应配套喷、滴灌等田间节水措施。目前尚无力配套喷、滴灌设备的地方,对管道布设及管材承压能力等应考虑今后发展喷、滴灌的要求,以避免造成浪费。
优点
输水迅速、节水、省地、增产。
喷灌是利用管道将有压喷头分散成细小水滴,均匀地喷洒到田间,对作物进行灌溉。
应用范围
很多发达国家已广泛采用。
中心支轴式喷灌机根据作物对水分需求以及土壤墒情实现随时变量灌溉,一台中心支轴式喷灌机可以控制400亩地。但是使用中心支轴式喷灌机要求地块平整、呈正方形,且田间无障碍物,对地块要求较高,而地埋式伸缩喷灌设备的出现正好弥补了这一缺陷。地埋式伸缩喷灌设备的特点是灌溉前喷头埋于耕作层以下,不影响农机耕作;灌溉时喷头能够自动顶出地面并进行喷水,灌溉结束后又能回缩至耕作层以下。
优点
(1)节水效果显著,水的利用率可达80%。一般情况下,喷灌与地面灌溉相比,1m3水可以当2m3水用。
(2)灌水均匀,土壤不板结,有利于抢季节、保全苗;改善了田间小气候和农业生态环境。
(3)大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。
(4)减少了农民用于灌水的费用和投劳,增加了农民收入。
(5)有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。
(6)避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。
微喷是新发展起来的一种微型喷灌形式。这是利用塑料管道输水,通过微喷头喷洒进行局部灌溉的。
应用范围
果树、经济作物、花卉、草坪、温室大棚等灌溉。
优点
比一般喷灌更省水,可增产30%以上,能改善田间小气候,可结合施用化肥,提高肥效。国产设备亩投资一般在500元-800元。
滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。
应用范围
可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。
优点
是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果,同时可以结合施肥,提高肥效一倍以上。滴灌技术从根本上改变了传统耕耘观念,由计算机操纵的滴灌技术,能根据土壤的吸水能力、作物种类、作物生长阶段和气候条件等,可以定时定量定位地把混合了肥料农药的水滴渗到植株的根部,可以让水肥均衡地渗滴到每棵作物上,以最少量的水培育出最多最好的果蔬植物。
用地膜覆盖田间的垄沟底部,引入的灌溉水从地膜上面流过,并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉,这种方法称作覆膜灌。
应用范围
新疆、内蒙古、东北各地。
优点
采用膜上灌,深层渗漏和蒸发损失少,节水显著,在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用,并能起到对土壤增温和保墒作用。在干旱地区可将滴灌管放在膜下,或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉,这称作膜下灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点,又具有地膜覆盖的优点,节水增产效果更好
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。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。压力灌溉有喷灌和微灌等形式,目前常用形式是微灌与施肥的结合,且以滴灌、微喷与施肥的结合居多。
微灌施肥系统由水源、首部枢纽、输配水管道、灌水器四部分组成。水源有:河流、水库、机井、池塘等;首部枢纽包括电机、水泵、过滤器、施肥器、控制和量测设备、保护装置;输配水管道包括主、干、支、毛管道及管道控制阀门;灌水器包括滴头或喷头、滴灌带。
一、适宜范围
该项技术适宜于有井、水库、蓄水池等固定水源,且水质好、符合微灌要求,并已建设或有条件建设微灌设施的区域推广应用。主要适用于设施农业栽培、果园栽培和棉花等大田经济作物栽培,以及经济效益较好的其他作物。
二、技术要点
1、微灌施肥系统的选择
根据水源、地形、种植面积、作物种类,选择不同的微灌施肥系统。保护地栽培、露地瓜菜种植、大田经济作物栽培一般选择滴灌施肥系统,施肥装置保护地一般选择文丘里施肥器、压差式施肥罐或注肥泵。果园一般选择微喷施肥系统,施肥装置一般选择注肥泵,有条件的地方可以选择自动灌溉施肥系统。
2、制定微灌施肥方案
微灌制度的确定
根据种植作物的需水量和作物生育期的降水量确定灌水定额。露地微灌施肥的灌溉定额应比大水漫灌减少50%,保护地滴灌施肥的灌水定额应比大棚畦灌减少30%-40%。灌溉定额确定后,依据作物的需水规律、降水情况及土壤墒情确定灌水时期、次数和每次的灌水量。
施肥制度的确定
微灌施肥技术和传统施肥技术存在显著的差别。合理的微灌施肥制度,应首先根据种植作物的需肥规律、地块的肥力水平及目标产量确定总施肥量、氮磷钾比例及底、追肥的比例。作底肥的肥料在整地前施入,追肥则按照不同作物生长期的需肥特性,确定其次数和数量。实施微灌施肥技术可使肥料利用率提高40%-50%,故微灌施肥的用肥量为常规施肥的50%-60%。
仍以设施栽培番茄为例,目标产量为10000公斤/亩,每生产1000公斤番茄吸收n:3.18公斤、p2o5:0.74公斤、k2o:4.83公斤,养分总需求量是n:31.8公斤、p2o5:7.4公斤、k2o:48.3公斤;设施栽培条件下当季氮肥利用率57%-65%,磷肥为35%-42%,钾肥为70%-80%;实现上述产量应亩施n:53.12公斤、p2o5:18.5公斤,k2o:60.38公斤,合计132公斤(未计算土壤养分含量)。再以番茄营养特点为依据,拟定番茄各生育期施肥方案。
肥料的选择
微灌施肥系统施用底肥与传统施肥相同,可包括多种有机肥和多种化肥。但微灌追肥的肥料品种必须是可溶性肥料。符合国家标准或行业标准的尿素、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、硫酸钾、氯化钾等肥料,纯度较高,杂质较少,溶于水后不会产生沉淀,均可用作追肥。补充磷素一般采用磷酸二氢钾等可溶性肥料作追肥。追肥补充微量元素肥料,一般不能与磷素追肥同时使用,以免形成不溶性磷酸盐沉淀,堵塞滴头或喷头。
3、配套技术
实施水肥一体化技术要配套应用作物良种、病虫害防治和田间管理技术,还可因作物制宜,采用地膜覆盖技术,形成膜下滴灌等形式,充分发挥节水节肥优势,达到提高作物产量、改善作物品质,增加效益的目的。
三、实施效果
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,微灌施肥与大水漫灌相比,节水率达50%左右。保护地栽培条件下,滴灌施肥与畦灌相比,每亩大棚一季节水80-120立方米,节水率为30%-40%。
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。在作物产量相近或相同的情况下,水肥一体化与传统技术施肥相比节省化肥40%-50%。
3、改善微生态环境
保护地栽培采用水肥一体化技术,一是明显降低了棚内空气湿度。滴灌施肥与常规畦灌施肥相比,空气湿度可降低8.5-15个百分点。二是保持棚内温度。滴灌施肥比常规畦灌施肥减少了通风降湿而降低棚内温度的次数,棚内温度一般高2-4℃,有利于作物生长。三是增强微生物活性。滴灌施肥与常规畦灌施肥技术相比地温可提高2.7℃,有利于增强土壤微生物活性,促进作物对养分的吸收。四是有利于改善土壤物理性质。滴灌施肥克服了因灌溉造成的土壤板结,土壤容重降低,孔隙度增加。五是减少土壤养分淋失,减少地下水的污染。
4、减轻病虫害发生
空气湿度的降低,在很大程度上抑制了作物病害的发生,减少了农药的投入和防治病害的劳力投入,微灌施肥每亩农药用量减少15%-30%,节省劳力15-20个。
5、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,果园一般增产15%-24%,设施栽培增产17%-28%。以原平市设施栽培黄瓜为例,滴灌施肥比常规畦灌施肥减少畸形瓜21%,正常瓜亩增加850公斤;亩增产黄瓜280公斤,亩增加产值共1356元。
6、提高经济效益
水肥一体化技术经济效益包括增产、改善品质获得效益和节省投入的效益。果园一般亩节省投入300-400元,增产增收300-600元;设施栽培一般亩节省投入400-700元,其中,节水电85-130元,节肥130-250元,节农药80-100元,节省劳力150-200元,增产增收1000-2400元。
( 来源:节水灌溉专家 )