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水肥一體化工作原理及技術要點

來源: 時間:2018-08-22 15:47:15 次數:

水肥一體化是一項現代農業生產的綜合管理措施,在生產中又被稱為水肥耦合、管道施肥、加肥灌溉、隨水施肥等,是一項可同步通知植物水分供給和肥料使用的技術,即通過 借助壓力系統,將可溶性肥料按作物種類和生長的需肥規律 配兌的肥液,隨灌溉水通過可控管道系統向植物供水、 供肥 。

與傳統的灌溉和施肥措施相比,水肥一體化技術具有顯著的優點:省水、省肥、省時,降低農業成本;降低降低病蟲害 發生幾率,保證農作物品質和產量;減少環境污染;改善土壤微環境、提高微量元素使用效率等。


一套完整的水肥一體化灌溉系統通常包括:

1.     水源:江河、湖泊、水庫、溝渠、和井泉等均可作為灌溉的水源。

2.     首部樞紐: 水泵、過濾設備、動力機、肥料注入設備、控制器等。

3.     輸水管網:干管、支管和毛管三級管道;其中干管連接水源,毛管安裝或連接灌水器

4.     灌水器:在田間直接的是誰設備,其作用是消減壓力,講管道中的水流變為水滴、細流或噴灑狀的狀態輸入作物根系附近土壤。


噴灌技術通??晒澦?0%以上,微灌技術的節水率一般可達80~85%。與噴灌相比,微灌技術的工作壓力低,需水量少,耗能低,相應的降低了抽水的能量消耗。但微灌設備在實際推廣中存在有以下問題:第一,初期投資高;第二,為達到少量持續的灌溉目的,微灌系統的灌水器出口通常很小,容易發生堵塞,對管道系統的過濾器及水質要求高,并且需要定期清理和維護。


水肥一體化技術中配套的施肥模式根據其工作原理和方法可分為一下五種類型。

1.     壓差式施肥,又稱旁通施肥罐法:
其工作原理是在熟睡管道上某處設置旁管和節制閥,使得一部分水流流入施肥罐,進入施肥罐的水流溶解罐中肥料后,再重新回到輸入管道系統,將肥料帶到作物根系。
其操作簡單、可直接使用固體肥料、無需預配肥料母液、無需外部能耗,但無法精準控制施肥濃度和速率,肥料溶液濃度隨施肥時間逐漸降低。

2.     重力自壓式施肥法:
其工作原理是在灌溉蓄水池處建立高于水池液面的肥料池,池底安裝肥液流出管道,利用肥液自身重力流入灌溉蓄水池。
該方法適用于應用重力灌溉的場合,如具有自然地形落差的丘陵山地果園等地方。其優點是可控制施肥的濃度和速度,肥料池造價低,無需外部能耗;其缺點為,蓄水池難以清洗干凈剩余肥料,重新蓄水后容易滋生藻類、苔蘚等植物,有堵塞管道的隱患。

3.     吸入式注肥,又稱泵吸施肥法:
其原理是通過離心泵產生負壓,將可溶性肥料稀土灌溉系統,適于任何面積的施肥。
其優點是:操作簡單,易于安裝,與灌溉系統共用離心泵,無需外加動力,適宜使用固體可溶性肥料和定量施肥,在水壓恒定時可實現按比例施肥;其缺點是肥液濃度不穩定,難以進行配方施肥和自動化控制。

4.     注入式施肥,又稱泵注肥法或主動式注肥:
其原理是利用注肥泵將肥料母液注入灌溉系統,注肥泵可由電力或者水力驅動,主入口可在輸水管道的任何位置,但要求注入肥液的壓力大雨管道內的水流壓力。
其優點是注肥速度可調,適用于各種不同肥料配方,可實現比例施肥和定量施肥。運行需要滿足最小系統壓力,需要有正確設計和輔助配件,必須進行日常維護,前期投入成本高。

5.     文丘里施肥器:
其原理是利用文丘里裝置在管道內產生真空吸力,將肥料溶液從肥料罐吸取至灌溉系統。
其優點是可實現按比例施肥,保持恒定的養分濃度,該法無需外部能耗,此外還具有吸肥量范圍大、安裝簡易、方便移動等優點,在灌溉施肥中的應用十分廣泛。


水肥一體化技術對肥料的要求


1.     依據作物需肥規律,不同作物的不同生長時期對養分有不同的偏好及需求,例如在果樹幼齡期需肥量較少,對肥料非常敏感,在盛果期則需要根據產量和樹勢食堂調節肥料比例,同時注意微量元素的使用,更新期和衰老期則需要偏施氮肥,以演唱盛果期。

2.     依據田間土壤肥力水平及目標產量,在了解作物需肥規律的基礎上,根據田間土壤的肥力水平和目標產量,精確計算作物生長過程中需要添加的外源形肥料的量

3.     分析灌溉水的成分及pH,了解肥料之間的化學作用。某些肥料會影響水的pH,當灌溉水的pH升高時,水中的碳酸根離子和鈣鎂離子容易產生沉淀,從而造成灌水器堵塞。灌溉水源中的離子成分也會對其產生影響。為防治管道堵塞,還需要考慮肥料的溶解度和雜質含量以及不同肥料間是否會發生沉淀反應。

關鍵字:水肥一體化技術 
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