肥水一體化在苗木培育中的應用技術

摘要：水肥一體化育苗技術是將灌溉與施肥有機結合的一項苗木培育新技術，主要是借助新型微灌系統，根據土壤養分含量和苗木生長發育的需水、需肥規律，在灌溉的同時將可溶性固體肥料或液體肥料配兌成肥液，與灌溉水一起均勻、準確地輸送到苗木根部土壤中，供給苗木吸收，并且精確控制灌水量、施肥量、灌溉次數和施肥時間，達到“以水調肥”和“以肥促水”的水肥一體化技術。

一、實施背景

水是人類賴以生存的自然資源，更是生物賴以生存的基本條件，沒有水就沒有生命。肥料是植物生長的“糧食”，合理施肥是植物促長提質的基礎。我國是世界上水資源嚴重緊缺的國家之一，人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/3。我國也是世界上肥料消耗的大國，但肥料利用率只有30%。因此，我國高度重視水肥資源的科學高效利用，提出了建設節約型社會的重大戰略舉措，并發布了一系列重大政策推動節水節肥技術的研究與應用。水肥一體化技術在“十三五”期間，將被作為發展建設現代農業的重要手段之一。

造林綠化需要大量的苗木做基礎，而造林苗木培育周期長，一般需要3年以上，且苗木培育期間需要大量水源和肥料來滿足苗木正常生長，因此采用肥水一體化技術進行苗木培育是非常必要的。

二、主要研究內容和技術路線

1.主要研究內容

（1）微灌設備的選配：動力配套;微灌管帶、水泵的選擇;管道系統的鋪設。

（2）施肥裝置的整合配套：肥料罐的設置;肥料配比濃度;微灌出水量、時間的控制。

三、測土施肥配方技術的應用

取土的方法;土壤的化驗;肥料的配方;施肥技術。

四、采取的技術路線

從水肥一體化設備的選型和整合配套入手，根據苗木生長發育的要求，對地塊土壤的可供營養成分及數量進行取土測定，結合苗木生長情況，制定出補施肥料的種類及數量比例，進而開展水肥一體化技術應用示范，并定期觀測苗木生長發育情況，使之達到既能促進苗木生長提質，又能節省相關資源的效果，在此基礎上，總結制定出“不同育苗方式、不同樹種的水肥一體化育苗技術規范”，并加以宣傳推行，從而引領帶動相關企業為實現苗木繁育生產過程中的資源節約和環境友好做貢獻。

五、各技術環節的實施方法

（1）不同種類苗木繁育區域的選擇

規劃苗木繁育基地示范應用面積216畝，分為4個功能區，設4個泵站。

1號泵站，面積58畝，為扦插擴繁育苗功能區。

2號泵站，面積58畝，為間移苗木大規格培育區。

3號泵站，面積53畝，為引進苗大規格培育區。

4號泵站，面積47畝，為實生苗繁育功能區。

（2）微灌設備的選擇

微灌設備選擇的是天津市武清區大王古莊鎮大禹節水有限公司，包括：深井泵、離心+網式過濾器套、肥料罐、PVC總干管、PE分干管和微噴、滴灌帶等相關設備。

2.1核心設備

2.2微灌管帶

滴灌帶規格為：PE管φ 50×2.3mm; PEφ1 6×1.O，0. 4MPa。

微噴帶規格為：N80，壁厚0.4mm，斜七孔，Q=1. 4m3/h/lOm，最大承壓0.2MPa

2.3管道系統的鋪設

2.3.1首端控制樞紐組成

由水泵、過濾器、施肥器、控制和測控保護設備等組成。井灌區以井為單位設計泵站。過濾器采用離心過濾器與網式過濾器二級過濾，施肥裝置采用施肥罐，施肥罐由過濾系統過濾后輸入。測控保護裝置包括水表、壓力表、止回閥、排氣閥等。

2.3.2輸配水管道的構成及材質與規格

由總干管、分干管和毛管（滴灌出流毛管、微噴帶）及管件組成。 總干管：采用PVC管材，地下鋪設，深度60-80cm，管徑90mm。

分干管：黑色PE輸水軟管材，地表鋪設，管徑50mm。

滴灌出流毛管：黑色管徑16mmPE管，鋪設長度lOOm，最大工作壓力為0. 25MPa，流水器選用流量lOL/h穩流器，穩流器上接管徑4mm盲管滴頭，淺埋地下30cm鋪設，每株設一個盲管滴頭。

微噴帶：選用管徑50mm，鋪設長度lOOm，斜7孔微噴帶，噴灑寬幅5m，流量為1.41m3/h/10m，地表鋪設。

管件組成：首部大口徑閥門采用鐵件;干管首端進水口設閘閥;毛管進水口處設球閥。

2.3.3總干管的鋪設

根據劃分地塊和泵站位置，總干管從首端樞紐沿斗渠方向布置，鋪設總主干道4條，總長度1800米。

2.3.4分管道的鋪設

分干管沿灌水渠方向（垂直苗木栽植行向）鋪設，分支管上三通管單側接一根毛管，分干管總長度2160米。

2.3.5毛管鋪設

毛管間距根據育苗株行距進行鋪設，總長度包括16890米。

（3）施肥裝置的選擇。

3.1肥料罐的設置：

根據泵站設置位置，共設置型號SFG-100L的肥料罐為4個，每個泵站控制區域面積在50畝左右。

3.2肥料配比濃度：

林果苗木培育需要的主要是N、P、K和有機質，N、P、K水溶肥配比濃度控制在300 500倍液。

3.3出水量的控制：

系統設計流量Q=30m3/h。

（4）測土施肥配方技術的選擇

4.1取土的方法：

采樣時間：土樣采集時間上午9 10點。

采集土樣樣本：根據場區地塊情況，分在扦插擴繁育苗功能區、間移苗木大規格培育區、引進苗大規格培育區、屋后地實生苗繁育功能區4個功能區，各采集土樣1份。

采樣深度：由于是進行育苗，不同于大田作物，根系較深，采樣深度距為20-40厘米。

采樣點數量：為了保證采取土樣能代表采樣土地的土壤特性，每塊樣地取土點15個。

采樣方法：為使采樣點能代表該地塊的土壤肥力水平，我們取樣方法采取避開地邊、路旁、溝旁、肥堆等地方，采用之字形取土，取土時采用不銹鋼取土器采樣。

4.2土壤的化驗。

樣品化驗進行土壤N、P、K含量和土壤有機質含量化驗分析結果情況見表1.

4.3肥料的配方。

根據化驗結果確定的每個功能區施入水溶液肥料濃度請見表2。

（5）肥水一體化技術的育苗示范技術的選擇

5.1不同育苗方法的田間地表布管技術

扦插擴繁功能區地塊鋪設：扦插擴繁育苗主要樹種為速生楊、河北楊，扦插株行距為50cm×80cm，采用微噴技術，毛管鋪設間距400cm。

實生苗繁育功能區地塊鋪設：實生苗繁育主要樹種為海棠、山桃、毛桃、丁香、金銀木等，定苗株行距為20cm×40cm，采用微噴技術，毛管鋪設間距400cm。

間移苗木大規格培育功能區地塊鋪設：間移苗木栽植株行距為200cm×200cm，毛管鋪設間距200cm，滴頭間距200cm，滴頭布置在植株基部。

引進苗木大規格培育功能區地塊鋪設：引進苗木栽植株行距為200cm×200cm，毛管鋪設間距200cm，滴頭間距200cm，滴頭布置在植株基部。

5.2不同育苗方法的微灌調控技術

根據培育苗木品種、規格的需水量、降水量等確定灌水定額。傳統做畦灌溉畝每次用水量50 60立方米;微噴用水量是傳統灌溉方式的50%;滴灌的用水量是微噴的50%;灌水定額確定后可按培育苗木的需水規律，并結合降水情況和土壤墑情確定灌水次數、灌水時期和每次的灌水量。

5.2.1扦插育苗功能區

采取微噴帶微噴技術

扦插后萌芽期（3月15日4月30日）：土壤濕潤深度15cm左右，同時開12根微噴帶，每次給水時間60分鐘，10天1次，連續3次的發根水。

初生長期（5月1日 6月30日）：結合施肥，同時開12根微噴帶，每次給水時間60分鐘，每15天一次。

苗木迅速生長期（7月1-9月15日）：此時期進入雨季，根據土壤墑情進行灌溉2 3次。

苗木硬化生長期（9月15日11月15日）：根據土壤墑情進行灌溉2 3次。

苗木越冬期（11月15日3月1日）：在小雪節后進行1次冬灌。

5.2.2實生育苗功能區

采取微噴帶微噴技術。

播種后萌芽期（4月1日4月30日）：土壤濕潤深度lOcm左右，同時開12根微噴帶，每次給水時間30分鐘，10天1次，連續3次的出苗水。

初生長期（5月1日 6月30日）：結合施肥，同時開12根微噴帶，每次給水時間60分鐘，每15天一次。

苗木硬化生長期（9月15日11月15日）：根據土壤墑情進行灌溉2 3次。

苗木越冬期（11月15日3月1日）：在小雪節后進行1次冬灌。

5.2.3引進和間移大規格苗木培育區

采取滴灌技術

栽植后萌芽期（4月1日4月30日）：土壤濕潤深度40cm左右，同時開12根滴灌支管，每次給水時間60分鐘，10天1次，連續3次的萌芽水。

初生長期（5月1日-6月30日）：結合施肥，同時開12根滴灌支管，每次給水時間60分鐘，每15天一次。

后期進入雨季，根據土壤墑情進行灌溉。

苗木越冬期（11月15日3月1日）：在小雪節后進行1次冬灌。

5.2.4水溶性肥料的選擇

適合滴灌施肥的肥料應該滿足以下要求：一是肥料中養分濃度較高;二在田間溫度條件下完全溶于水;三是流動性好，不會阻塞過濾器和滴頭;四是雜質含量低，其所含調理劑物質含量最小，能與其他肥料混合;五是不會引起灌溉水PH的劇烈變化;六是對控制中心和灌溉系統的腐蝕性小。

我們采用的微、滴灌配套的水溶性肥料為：尿素+磷酸二氫鉀。

5.2.5肥料施入劑量的調控選擇

肥料溶解與混勻：施用液態肥料時直接輸入，固態肥料與水混合攪拌成液肥，溶解后進行分離，避免出現雜質沉淀物堵塞滴頭。

施肥量控制：施肥時掌握劑量，注入肥液的適宜濃度大約為給水流量的0.1%。我們采取給水流量為30m3/畝.h，注入肥液為30升/h。

滴灌施肥的程序分3個階段：第一階段，采用不含肥的水給水;第二階段，加肥料溶液給水;第三階段，用不含肥的水清洗給水系統。

5.2.6各功能區肥料施入劑量的選擇

扦插擴繁育苗功能區：扦插完成后每10天進行一次清水噴灌，連續3次;出芽后7月份前每隔15天噴灌一次，給水溶液為尿素+磷酸二氫鉀水溶肥500倍液，每次給水時間60分鐘。

實生苗繁育功能區：播種完成后立即進行清水噴灌，每隔10天一次，連續3次，給水時間30分鐘。當苗木生長高度在lOcm左右時，每隔20天噴灌一次尿素+磷酸二氫鉀水溶肥300倍液，每次給水時間60分鐘。

引進、間移苗木大規格培育功能區：苗木栽植完成后立即進行清水滴灌，每隔15天給水一次。當苗木發芽后，每隔20天給水一次尿素+磷酸二氫鉀水溶肥300倍液，每次給水時間60分鐘。

（6）調查結果統計與分析

6.1鋪設微噴育苗地和鋪設滴管育苗地節省水肥情況

6.1.1鋪設微噴育苗地

微噴育苗地主要用于扦插育苗。扦插育苗7月前共進行微噴澆水14次（3月1次，4月2次，5月3次，6月3次，9月2次，10月2次，11月1次）;6月份施肥3次，采用1000千克肥料灌加尿素+二氫鉀500倍液注入;每次微噴時間為30分鐘。（節水、肥和生長情況詳細見表3、表4）

從表3數據可以看出微噴年畝節水252m3，節肥24kg。

從表4數據可以看出苗木成活率優于常規方法育苗11.5%，苗木生長發育速度優于常規方法育苗28.6%;優質苗率提高13.3%。

6.1.2鋪設滴管育苗地

滴管育苗主要用于大苗培育，畝栽植苗木167株（株行距2米×2米）。大苗培育全年共進行滴管澆水14次（3月1次，4月2次，5月3次，6月3次，9月2次，10月2次，11月1次），每次滴灌時間為60分鐘。6月份施肥3次，采用1000千克肥料灌加尿素+二氫鉀300倍液注入。（節水、肥情況詳細見表5）

注：常規灌溉畝用水量為60m3，常規灌溉4次，追肥1次;滴管追肥3次。每個滴頭出水量lOL/h。

從表5數據可以看出滴管年畝節水216. 62m3，節肥19. 5kg。

6.2節省人工情況

常規澆水216畝，每次用工要60個工，而采用肥水一體化灌溉每次澆水用工只需要4個工。常規澆水一年按8次算，肥水一體化按14次計算。

從表6可以看出全年節省人工424個，節省人工費88.3%。

六、成果的創新點和先進性

創新點：這項技術的優點就是不同育苗方法的微噴、滴灌調控技術，實現了針對苗木種類需要肥水規律特點的定時、定量施用及實時調控，提高了林果苗木培育管理中的肥水功效，促進了育苗技術的提升。

先進性：林果苗木培育時常規育苗時肥料施入土壤后，必須經過土壤水分的溶解才能被苗木根系吸收利用，容易造成肥料流失和環境污染，采用肥水一體化后將可溶性固體或液體肥料，按照土壤養分含量和苗木種類的需肥規律、特點，配兌成的肥液與灌溉水一起，通過可控管道系統給水、供肥，均勻、定時、定量，浸潤到苗木根系發育生長區域，使苗木可以及時充分的吸收利用水分和肥料。

七、結論

肥水一體化技術進行育苗是一項先進的節本增效的實用技術，省肥節水、省工省力、降低濕度，推廣應用起來將成為助農增收的一項有效措施。

作者簡介：

李淑仿（1970. 08-），女，農藝師，主要從事林業檢疫及病蟲害防治工作。