節水灌溉施肥技術在商丘市的應用研究

劉東臨

摘 要：現如今，社會的兩大主題為節約資源和提高資源利用率。人們越來越關注水資源短缺的問題，怎么樣使農業用水有效減少并使其利用率得到提高已經成為一項重要課題；與此同時，為了減少化肥過量使用污染環境，保護環境和食品安全，需要加大對肥料利用率的提高。而將灌水與施肥進行有效融合，能夠有效提升作業效率，還能夠提高水和肥料的利用率，得到了廣大農民的認可。本位主要圍繞節水灌溉施肥技術發展情況，詳細分析了節水灌溉施肥技術在我國的應用現象和發展情況，希望能夠給今后的農業發展提供幫助。

關鍵詞：節水灌溉；施肥技術；水肥結合

所謂的灌溉施肥技術，就是將肥料與灌溉相結合形成的現代農業技術，它不僅能夠達到最大化的產量，而且還能夠降低環境污染。一般情況下，通過明渠、漫灌和溝灌來實現供水。現如今，最有效的供水方法就是微灌，它能夠實現對根區局部供水。局部供水導致根系生長受限制，所以需要不斷的進行養分補充，而將在灌溉水中加入養分能夠很好的實現對根系的養分補給，對節水農業的發展將產生巨大影響。

1 國際節水灌溉施肥技術發展歷史

節水灌溉施肥技術是現代節約型農業發展的重要組成部分，它起源于無土栽培 （營養液栽 培）。1925年，溫室工業開始利用營養液栽培取代傳統的土壤栽培，第二次世界大戰加速了無土栽培的發展，成為美軍新鮮蔬菜的重要來源。20世紀50年代中期，在美國開始進行小規模的灌溉施肥，且只在地面灌溉、漫灌和溝灌中應用，常用的肥料有氨水和硝酸銨。由于灌溉水的利用率很低，使得肥料的氮利用率也很低。在荷蘭，由于溫室數量大幅度增加，通過灌溉系統施用的肥料量也大幅增加，水泵和用于實現養分精確供應的肥料混合罐也得到研制和開發。20世紀60年代始，以色列灌溉施肥技術的發展與微灌的發展和應用同步進行，在噴灌中得到廣泛應用，80年代，開始將灌溉施肥技術應用到自動推進機械灌溉系統。

2 節水灌溉施肥技術

節水灌溉施肥技術是在節水灌溉技術的基礎上將肥料隨灌溉施入作物根系周圍。灌溉技術大致可分為自然灌溉和壓力灌溉。自然灌溉是世界上最普通的灌溉方法，如漫灌、溝灌等。這種灌溉方法，只有30%到70%的水留在植物根系分布區，水的利用率低，通常將一定量的固體肥料或肥料溶液倒入水渠里，隨灌水沖溶進入土壤，這樣大量的肥料養分，特別是氮肥，會隨水淋溶流失或滲漏到根層以下。難以被植物吸收利用，肥料利用率低，浪費嚴重，并且對環境可能產生污染。壓力灌溉是借助一定的設備設施給水以壓力來進行灌溉。主要有噴灌、微噴灌、滴灌、滲灌等形式，也是目前主要的節水灌溉形式。在加壓灌溉中，要有一定的壓力差將肥料溶液注入灌溉系統中。完成此項任務的方法有肥料罐、文丘里施肥器和施肥注射泵。肥料罐是在灌溉系統中減少首部的水流并將一部分轉移到含肥料的肥料罐所產生的壓力差來將肥料罐里的溶液注入灌溉系統中。一般用10min左右的管道，壓力梯度達到10～20kPa即可。肥料罐是用抗腐蝕的陶瓷襯底或鍍鋅鑄鐵、不銹鋼或纖維玻璃做成，以確保經得住系統的工作壓力。固體可容肥料在肥料罐里逐漸溶解，液體肥料則與水快速混合。隨分流水產生的壓力差將罐內肥料溶液逐步運走。該方法簡單、便宜，但無法精確控制灌溉水中的肥料注入速率和養分濃度，并且每次灌溉之前都要重新將肥料裝入施肥罐內。文丘里施肥器是通過水流經狹窄部分時流速加大形成負壓，將肥料溶液從敞口肥料罐通過狹縫下的管道吸取上來。吸肥量范圍大，養分濃度均勻，操作簡單，適用于自動化。但壓力損失大，吸肥量受壓力、壓力損耗和水管直徑影響，要通過控制閥和調節器來調整。施肥泵一般都是自動化控制的，泵上安有脈沖傳感器將活塞或膜的運動轉變為電信號來控制吸肥量。常用的施肥泵有水力驅動泵、膜式泵、活塞泵、無排水式泵和電力泵。

1、灌溉施肥的管理

灌溉施肥的管理主要是施肥時間和施肥量、肥料注入位置及自動控制等。施肥時間的安排與灌溉計劃緊密結合，而施肥量的確定一般根據試驗和分析結果，同時必須考慮灌溉水中所含各種營養元素的濃度和水質。肥料注入位置，一是在田問控制首部將肥料溶液注入灌溉系統，另一種辦法是在一級主管起始端注入肥料。而最方便也是許多情況下投資最少的方法是在一個注入點集中注入肥料，這種布置可節省勞力而且適于自動化控制，肥料可以按比例或按數量施入灌溉系統。在按數量施肥中，每次灌溉期間可通過注射器、施肥泵或肥料罐將一定量的肥料注入灌溉系統，施肥可人工或自動化啟動和控制。自動控制是一種精確科學的灌溉施肥管理技術，有助于在同一個系統里應用不同的灌溉施肥方式，并且不需人工調節，一般用螺線管、控制器、原位閉合液壓閥等硬件來完成自動控制。

2、灌溉施肥中的肥料

肥料有固體和液體兩種，肥料能否用于灌溉施肥取決于肥料本身的一些性質，尤其是溶解性。一般所有的液體肥料和常溫下可溶解的固體肥料都可用于灌溉施肥。單一肥料使用時只要水質合乎要求，一般不存在問題。若兩種或幾種肥料混合時要充分考慮其相融性，混合時必須保證肥料之間要相容，不能有沉淀生成，且混合后不改變它們的溶解度。另外，肥料與灌溉水的反應也必須考慮，如含 Ca2+、Mg2+較高的水與一些磷酸鹽化合物很容易產生沉淀。溫度也是考慮的因素之一，一種肥料在夏天時可能完全溶解，但冬天時卻可能出現鹽析現象。在田間可用一系列的可容固體肥料配置用于灌溉施肥的營養母液，肥料用量和養分問的配比視作物的需求而定。

3、灌溉施肥技術的應用

節水灌溉施肥技術應用于不同的設施栽培條件、土壤條件和不同的作物是不同的，種植者必須了解養分吸收、葉片光合作用，并對灌溉水和排放水進行分析及進行土壤測試，并據此來制定最優的施肥計劃。

3 節水灌溉施肥技術在我國的應用

1、灌溉施肥技術在我國的發展

我國節水灌溉施肥技術始于微灌技術的推廣應用。現如今灌溉施肥在中國尚處于發展階段，灌溉施肥應用與理論研究正逐漸深入。由過去側重土壤水分狀況、節水和增產效益試驗研究，逐漸發展到灌溉施肥條件下水肥結合效應及其對作物生理和產品品質影響、養分在土壤中運移規律等方面的研究；由單獨注重灌溉技術、灌溉制度轉變到灌溉與施肥的綜合運籌。灌溉施肥設備也不斷改進，灌溉施肥水平日益提高。但我國灌溉施肥系統管理水平較低，應用灌溉施肥技術面積所占比例較小，水肥結合應用理論研究成果較少，深度不夠，某些灌溉施肥設備的質量與國外同類產品相比較仍然存在較大差距。

2、技術研究與推廣存在的主要問題

（1）節水灌溉施肥的研究與技術培訓投入不足，灌溉施肥的研究成果較少，還未形成系統的、標準化的應用技術成果，而且在研究的物力、人力方面投入較少。在應用中又缺乏對灌溉施肥專門知識的培訓。

（2）灌溉技術與施肥技術脫離。由于灌溉與施肥相結合的應用技術研究不足，微灌工程中施肥設備有設計但無安裝，加之管理體制造成的水利和農業部門的分割等因素，使灌溉與施肥相脫節。

（3）灌溉施肥設備生產技術相對滯后。我國微灌設備與施肥配套設備產品形式單一，技術含量低，設備研究與生產企業聯系不緊密，嚴重制約了灌溉施肥技術的應用。

（4）灌溉施肥系統管理水平低。灌溉施肥制度受人為因素影響大，多數情況下憑經驗進行管理，而根據土壤水分養分含量及作物營養狀況實施即時監測的灌溉施肥技術應用較少，因此，灌溉施肥的效率較差。

4 結束語

根據市場分析和有關專家預測，在我國發展灌溉施肥的潛力主要表現在高產出的設施農業栽培；休閑、觀光農業；現代農業示范園；城鎮環境綠化、公園、運動場以及目前大力發展的節水農業，灌溉施肥在中國仍具較大的發展空間。

參考文獻

[1]杜錚；龐雄斌；萬勇；節水灌溉施肥技術與應用；《湖北農機化》[J]；2010