水肥一體化技術

水肥一體化技術

本欄目由山東省現代農業產業技術體系創新團隊、山東省農業專家顧問團主辦

水肥一體化技術是管道灌溉與科學施肥的有機結合，就是將肥料溶解在水中，通過管道灌溉系統，灌溉和施肥同時進行，適時適量、方便快捷地將水分和養分輸送到作物根部，滿足作物水肥需求，實現水肥一體化管理和高效利用的節水農業技術。使用水肥一體化技術，蔬菜、水果節水40%、節肥30%、增產20%～50%；小麥、玉米、馬鈴薯等節水40%、節肥20%～30%、增產10%～20%。廣泛適用于小麥、玉米、馬鈴薯、棉花、蔬菜、水果、花卉、茶葉等作物。

1.水源準備：江河、湖泊、庫塘、井泉等均可作為灌溉水源，水質應符合GB 5084 農田灌溉水質標準要求，并針對灌溉系統要求進行相應處理。使用微咸水、再生水等特殊水質水源時應進行論證。

2.灌溉設備：灌溉設備應滿足農業生產和灌溉施肥需要，保證灌溉施肥系統安全，并符合經濟適用的要求。灌溉設備應符合國家現行相關標準的規定。

3.施肥設備：主要有壓差式施肥罐、文丘里施肥器、施肥泵、施肥機、施肥池等，根據系統要求、應用面積、施肥精度等進行選擇。壓差式施肥罐應使用抗腐蝕、耐壓材料，開口較大、高度適中、便于操作，抗壓能力不低于所處系統的最大工作壓力。文丘里施肥器應使用抗腐蝕材料，根據控制面積、管道流量和壓力等進行選擇。施肥泵和施肥機應使用耐腐蝕材料，或在與肥料接觸的部件上涂防腐層。施肥池適用于控制面積較大的灌溉施肥系統，應增設防護措施。

4.系統布設：干支管應根據地形、水源、作物分布和灌水器類型等進行布設，相鄰兩級管道應相互垂直，使管道長度最短而控制面積最大。當水源離灌區較近且灌溉面積較小時，可只設支管，不設干管。在丘陵山地，干管應沿山脊或等高線布置，支管則垂直于等高線。在平地，干支管應盡量雙向控制，兩側布置下級管道。

毛管和灌水器應根據作物種類、種植方式、土壤類型、灌水器類型和流量進行布置。對條播密植作物，毛管應平行作物種植方向布置；果園等喬灌木，土壤為中壤土或黏壤土時，可選擇每行樹一條滴灌管，土壤為沙壤土時，可選擇每行樹兩條滴灌管；果樹的冠幅和栽植行距較大、栽植不規則或根系稀少時，應選擇環繞式布置。

水源部分應安裝逆止閥，防止水肥污染水源。根據水源水質和灌水器對水質的要求選擇過濾器，必要時采用不同類型的過濾器組合進行多級過濾。滴灌過濾器精度不低于120目，微噴過濾器精度為60～80目，大型噴灌機過濾器精度為20～60目。

系統安裝后，應進行管道水壓試驗、系統試運行和工程驗收，灌水均勻系數應達到0.8以上。

5.水分管理：收集氣象、土壤、農業等相關資料，開展墑情監測，根據作物需水規律、土壤墑情、根系分布、土壤性狀、設施條件和節水農業技術措施等制定灌溉制度，包括作物全生育期的灌溉定額、灌水次數、灌水時間和灌水定額等。

按照作物根系特點確定計劃濕潤深度，使灌溉水分布在根系層。蔬菜適宜的計劃濕潤深度一般為0.2～0.3米。果樹因品種、樹齡不同，適宜的計劃濕潤深度為0.3～0.8米。灌溉上限一般為田間持水量的85%～95%，灌溉下限一般為田間持水量的55%～65%。

表 土壤濕潤比（%）

土壤濕潤比按下表確定。

6.肥料選擇：選擇溶解度高、溶解速度較快、腐蝕性小、與灌溉水相互作用小的肥料。當灌溉水硬度較大時，宜采用酸性肥料。若固體肥料水不溶物＞5%時，需提前采取溶解、沉淀和過濾等措施。

7.肥料搭配：肥料搭配使用時應考慮相容性，避免相互作用而產生沉淀或拮抗作用。混合后會產生沉淀的肥料應單獨施用，即第一種肥料施用后，用清水充分沖洗系統，然后再施用第二種肥料。

8.施肥制度制定：按照目標產量、作物需肥規律、土壤養分含量和灌溉施肥特點制定施肥制度，包括施肥量、施肥次數、施肥時間、養分配比、肥料品種等。

9.灌溉施肥制度制定：按照肥隨水走、少量多次、分階段擬合的原則制定灌溉施肥制度，包括基肥水肥比例、作物不同生育期的灌溉施肥次數、時間、灌水定額、施肥量等，滿足作物不同生育期水分和養分需要。根據灌溉制度，將肥料按灌水時間和次數進行分配，充分利用灌溉系統進行施肥，適當增加追肥數量和追肥次數，實現少量多次，提高養分利用率。根據施肥制度，對灌水時間和次數進行調整，作物需要施肥但不需要灌溉時，增加灌水次數，減少灌水定額，縮短灌水時間。根據天氣變化、土壤墑情、作物長勢等實際狀況，及時對灌溉施肥制度進行調整。

10.系統使用和維護：灌溉施肥系統使用時應先滴清水，待壓力穩定后再施肥，施肥完成后再滴清水。施肥前、后滴清水時間根據系統管道長短、大小及系統流量確定，一般為10～30分鐘。在灌水器出水口利用電導率儀等定時監測溶液濃度，通常電導率不大于3毫西門子/厘米，避免肥害。定期檢查、及時維修系統設備，防止漏水使作物灌水不均勻。經常檢查系統首部和壓力調節器壓力，當過濾器前后壓差大于0.02～0.07兆帕時，應清洗過濾器。定期對離心過濾器集沙罐進行排沙。作物生育期第一次和最后一次灌溉時應沖洗系統。每灌溉2～3次后沖洗1次。作物生育期結束后應進行系統排水，防止冬季結冰爆管，做好易損易盜部件（空氣閥、真空閥、調壓閥、球閥等）保護。

（吳勇）