水肥一體化技術在設施溫室蔬菜種植中的應用推廣

尚素貞 夏秀紅

為滿足我國經濟發展的需求和人們的消費追求，我國種植業已從傳統的小規模種植發展到如今的大棚種植。然而，大多數地區的溫室蔬菜種植出現經濟虧損現象，對種植者的收益造成嚴重影響。因此，水肥一體化技術應運而生，有效解決了溫室種植的各種問題，提高了農作物的品質和產量。目前各地區致力于分析大棚蔬菜生產過程中存在的問題，研發水肥一體化灌溉設備，將智能水肥一體化技術推廣到實際生產中，實現滴灌精準控肥控水效果。根據營養元素設計和其他設備進行合理匹配，不僅可以充分釋放肥料和水分，還可以避免澆水造成土壤板結，進而保證營養液的濃度滿足植物的營養需求，提高蔬菜品質，達到增產的目的。

一、水肥一體化技術措施的基本原理與創新分析

水肥一體化技術是在水源處安裝合適類型的泵并放置施肥機，借助施肥機接入泵的出水管，與出水管一起直接流入大棚內，實現水肥一體化。同時，水肥一體化借助微噴設備直接澆水植物的根部位置，使作物的生長發育更加順利。水肥結合技術手段是對傳統微灌技術的改革和發展措施，也是灌溉技術與施肥技術相結合改進的一種新技術手段。在溫室蔬菜種植過程中，按照肥水合一的基本原則，施肥灌溉相結合，將營養豐富的水資源直接滴入植物根部，最大化地促進蔬菜對養分的吸收，保證土層養分不超標，避免土壤養分促進植物根系的固定和吸附。與普通滴灌相比，水肥一體化技術具有明顯的經濟效益，通常在一定區域內投資較少的成本就可以滿足作物的生長需求。

二、水肥一體化技術在溫室蔬菜種植中的發展及現狀

眾所周知，我國是人口大國，而蔬菜是人們生活的必需品，與人們的健康密切相關。社會對農產品的需求量逐漸增加，水肥一體化技術的推廣需要進一步加強。水肥一體化是指根據不同的土壤性質、養分狀況和肥料特性，基于壓力系統的使用或地形的自然下降等因素，滿足不同作物在不同生長季節水肥的需水量。該新技術已廣泛應用于農業生產，并取得了一定的成果，在地形和氣候復雜的地區，水肥一體化技術的應用可將固液體肥料與水資源結合，通過裝置和管道對需要的地塊補給養分，使作物從灌溉水中獲得所需的水肥，促進作物生長，改善土壤松動，具有提高作物產量和品質的作用。

水肥一體化是一種先進的種植技術，發達國家的應用率更高，美國是世界上灌溉農業最發達的國家之一，溫室種植產量約占世界總產量的四分之一。在國外，水肥一體化主要用作其中玉米、小麥和大豆等作物的種植，也有部分國家已廣泛應用于果樹種植中，并在不斷研究和創新新技術。我國的水肥一體化技術是多年前從國外引進的，一開始在國內部分地區進行試驗，取得一定成效后逐步應用于農業生產。經過多年的發展，我國滴灌技術有了一定程度的提高，但與國外先進水平相比還是存在很大的差距，尤其是滴灌設備和技術相對落后，需要進一步的改進和優化。目前我國農業部門對水肥一體化技術還沒有統一認識，特別是在保護性和無土種植方面，很多當地農民在進行田間試驗過程中，不知道如何科學施肥。大部分農業生產仍以規模化生產為主，主要表現為追求高產而忽視環境保護和資源保護，不符合我國綠色可持續發展的理念。同時，部分區域種植園仍采用“大水大肥”的水肥經營模式，生產成本高，水肥投入大，不利于農業的可持續發展。

三、水肥一體化技術在溫室蔬菜種植中應用的優勢

在農業生產中應用“水肥一體化”技術，可以達到節水、節地、節能增效的目的。目前，我國已有30 多個省市正在開展該項目的研究和示范工作，推廣面積已超過3000 萬畝。水肥一體化是指在系統設定的情況下，根據土壤中的養分，為作物施加可溶性固體或液體肥料，實現養分的多重補給。灌溉用水由可控的管道系統提供水肥，實現水肥一體化，滴灌由管道和滴頭組成，為根部土壤提供適當的水分含量，通過混水實現肥料和作物的雙重管理。同時，傳感器有助于溫室大棚的管理和調整，實時測定大棚內的空氣含量以及溫度和濕度，為水肥一體化技術應用提供一定的數據支持。

隨著我國農業現代化的發展，對農作物的需求越來越大，應更加重視水肥一體化技術的研究和應用。經過調查顯示，河南一溫室大棚種植基地采用水肥一體化技術，一年用水量減少40%，減少漫灌次數和時間，降低人工成本，適合規模化種植。在這種情況下，可以使用一體化的水肥裝置來代替傳統的滴灌帶進行灌溉，新型技術減少了施肥過程中因養分過剩造成的肥料和藥物損失，也在一定上保護了土壤，有助于土壤后期的持續利用，減少人為浪費，提高資源的綜合利用率。

四、水肥一體化技術應用的相關設備介紹

水肥一體化技術主要包括滴灌系統、施肥器兩大部分，滴灌系統采用了全新的技術“微噴頭”技術。微噴頭是使用小噴嘴將液體肥料噴灑到植物的葉子上，實現灌溉的節水、省藥、增產優勢。滴灌主要是采用直徑較細的毛細管，置于蔬菜根部進行灌溉，借助于低壓管道在土壤表面形成小水滴，達到蔬菜對水分的需求。滴灌系統由水源、水頭控制樞紐、供水管道和滴頭四部分組成。水源的選擇范圍較大，具有水量大、水質好、流量穩定、不受外界干擾等特點的資源都可以使用，但灌溉水中含沙量高的問題需要進一步解決。水頭控制樞紐也是第一控制樞紐（即控制調度中心），與水泵、動力機械、過濾器、肥料罐、控制測量儀表和調節裝置共同結合，實現水肥的共同灌溉。滴灌系統還具有自動流量調節功能，有手動和電動兩大類，電動是最常見的，可根據不同的植物類型、生長期和需水量進行及時、適當的灌溉。

施肥器是水肥一體化技術的核心，可以儲存可溶性肥料并同灌水系統配合將水肥一共灌溉到作物體田地中。施肥器主要包括肥料罐和過濾器，肥料罐中的肥料在設備作用下經過過濾，除去大顆粒雜質，并將凝結肥料大塊壓分離成粒狀投入使用。其中，差壓施肥裝置可以根據實際需求量通過調控器自動調節水量和肥料，不容易出現管道堵塞的情況，實現閥門的單項控制，以保證液體始終充滿整個管道。差壓施肥裝置的應用范圍較小，存在一定的缺點，例如，儲肥器中的肥量減少時，裝置自動降低水肥灌溉濃度，穩定性不高，需人工定期檢查處理。泵送施肥法是指利用現有的離心泵將水和肥料溶液通過管道系統泵入罐內，使罐內形成一定的地下水位，該裝置結構簡單，操作方便，施肥快，無需外壓，在水壓恒定的情況下，按一定比例施肥即可，應用范圍較廣。

五、水肥一體化技術應用過程中注意事項

在水肥一體化技術的應用過程中，肥料的選擇對該技術的應用程度有很大的影響。合理施肥可以增加作物的產量和收入，而不合理的施肥會降低肥效，甚至造成嚴重的減產，在選擇肥料時要考慮其功效和效果。因此在選擇肥料時，應注意以下問題：

1、考慮必要的營養

養分水平是衡量肥料質量的指標，不同的作物有不同的營養需求，只有合適的營養才能幫助蔬菜生長。但部分地區的水土污染較為嚴重，水土質量影響農作物對養分的吸收和利用，使其無法正常生長。選擇肥料時，一定要選擇養分豐富的肥料。一般來說，每種肥料都有自己的特點，根據肥料種類的不同而有所差異。在這種情況下，為了使各種肥料在水中充分溶解，就需要考慮每種肥料的溶解度差異以及每種肥料與水的相容性差異，應選擇相互影響低、在水中溶解度高的肥料，以減少肥料溶解時沉淀物的形成。

2、考慮灌溉水的作用

水源是水肥一體化技術的應用基礎，選擇合適的水資源才能最大化地發揮技術優勢。例如，水中含有很多的金屬離子，在一定的酸堿條件下，會發生化學反應，形成固體物質沉淀在水中，不利于蔬菜的生長。當水中的鈣含量超過7.5% 時，鈣和鎂離子的作用會產生堵塞管道和滴頭的沉積物。同時，灌溉水中含有大量的鐵、銅、鋅等礦物質元素，這些都是作物生長所必需的微量元素，但如果直接使用會影響蔬菜的健康和產量。因此，各地區種植者應重視水源的選擇，要根據當地的氣候條件選擇合適的灌溉水，保證肥料的正常供應，如果土壤硬度大，可以選擇酸性肥料對土壤質量進行優化。

3、適當添加微量元素和含氯肥料

在蔬菜的生長季節，除了對氮、磷、鉀肥的大量需求外，對蔬菜生長所必需的微量元素肥料的需求也很大。因此，在水肥一體化技術應用過程，應多方面考慮蔬菜生長的外界環境需求，設計科學的微量元素肥料的添加方案，促進蔬菜種植保質保量收獲。市面上常見的微量元素肥料有很多種類，不同種類的微量元素肥料對蔬菜生產的影響不同。如果應用微量元素肥料采用水肥一體化技術，那么應該選擇沉降肥，元素含量高，價格便宜的。

六、水肥一體化技術在設施溫室蔬菜種植中的應用推廣建議

1、合理設計方案

根據溫室大棚蔬菜的種植需要，進一步制定灌溉方案。在實際生產過程中，常采用傳統灌溉方式和日光溫室滴灌施肥，其中滴灌比例達到近40%。為了保證蔬菜的正常生長發育，必須保證蔬菜能夠吸收足夠的水分和養分。因此，灌溉系統中還應配置一定數量的蓄水池，以達到節水的目的，也可以利用地下水庫儲水。灌溉方案應確定合理的灌溉時間和頻率，控制灌溉量，考慮結合其他灌溉方式，以及土壤狀況。種植者還應注意選擇適宜的蔬菜品種和地塊的準備工作，以便在更好地控制地塊和蔬菜作物生長的前提下完成田間作業。同時，種植戶還需要安裝和調試滴灌管、滴灌帶等相關設備，做好相關準備后投入使用。在制定施肥方案前，種植者應先了解施肥方法和蔬菜作物的肥力水平，合理確定施肥量，追肥一定要對土壤進行追肥工作，實現節水高產，提高農業生產效率。另外，種植者在配制肥料時要合理控制營養液的比例，注重各種肥料混合產品的溶解，以免肥料相互作用時產生大量的沉淀。

2、加強技術管理

在水肥一體化技術的應用中，種植者應發揮水肥的協同作用，使兩者的相互作用。特別是在當前加快推進農業現代化進程的背景下，水資源的稀缺性越來越突出，為了滿足人們日益增長的用水需求，需要采取有效措施解決這一問題。在蔬菜生長過程中，灌溉施肥量的多少直接影響蔬菜的生長、產量和品質。灌溉過少會減慢蔬菜的生長，而灌溉過多會導致肥料浪費、施肥不足和水分利用率低等問題。對此，種植戶應把握好大棚蔬菜的種植技術，并在此基礎上制定有效的水肥整合技術管理方案。種植者必須首先了解蔬菜的生長趨勢和具體需求，選擇合適的水和肥料。相關地區應組織技術學習講座和活動，確保種植人員清楚地知道不同時期的灌溉技術方法。種植著應明確土壤保護和肥料施用技術，最大化地發揮肥料的作用。另外，種植者在蔬菜生長過程中要仔細觀察根系的濕潤情況，根據根系生長情況進一步調整水肥施用方案，及時調整技術管理方案的不足之處，努力提高自身的專業度。

3、建立合理的用水機制

作為世界上人口最多的國家，我國目前正面臨著非常嚴重的缺水問題。同時，隨著社會經濟發展的快速發展和科技水平的不斷提高，人們對水環境的要求越來越高，對水資源的保護和節約意識越來越強。在現代農業蓬勃發展的過程中，如何解決農業灌溉造成的水資源浪費現象已成為重要的資源節約問題之一。因此，有關部門和地方政府要結合當地農業發展的現狀和問題，完善相應的法律制度和用水機制，積極推進水肥技術一體化，提高農民用水水平，規范用水行為，實現節水目標。各地要督促有關部門加強對技術推廣隊伍的指導，向農民傳達最新的經營理念和技術應用方法，按照以人為本的原則，更好地服務農民，促進農業科技成果的推廣。

4、加強資金支持

水肥一體化技術徹底改變了傳統的農業灌溉施肥方式，需要在應用初期加大資金投入，才能充分發揮該技術的實用價值，有利于減輕生產者的負擔。目前，我國各級政府部門都制定了相應的政策和標準來規范這項技術的范圍，并提出了一些新的補償政策。但對于數量龐大的生產者來說，水肥一體化設施的投資僅占總投資的25%左右，不僅增加了農民的經濟支出，也給國家財政帶來了沉重的負擔。現階段，我國很多地區由于缺乏有效的管理機制，尚未實現農業與灌溉部門的職能分離，灌溉技術和施肥技術不統一。但在實際應用中發現，很多地區的水肥一體化設施并沒有達到預期的效果，會給農民帶來一定的經濟損失，也容易引發一些安全事故。因此，政府相關部門應充分發揮政府和科研部門的領導作用和配合，給予必要的資金支持，加強水肥一體化設施建設，及時更換損壞或丟失的配件，引進新型設備。

七、水肥一體化技術的應用前景

農業作為我國重要的經濟產業，一直處于不斷探索進步的狀態，水肥一體化技術則是為我國農業發展作出貢獻的新技術。國家政策主張對水肥一體化配套設施提出更高要求，要加強水肥一體化設備的研發和推廣，使其更好地服務于我國農業生產。目前，我國還沒有統一的水肥一體化技術規范，在實際工作中存在一定的困難，有必要進行相關種植管理制度的建立和實施，促進農業種植的全面發展。

另外，物聯網技術和傳感器技術在我國近年來逐漸成形，已經有將物聯網技術應用于水肥一體化系統的趨勢。該系統監測土壤溫度和濕度，以及植物生長，有效提高作物產量和質量。在蔬菜生產過程中，水肥一體化系統可以降低化肥用量和種植成本。在水肥一體化系統中，用戶可以通過各類傳感器獲取必要的信息，并提出相應的施肥建議。在未來，水肥一體化設備生產過程向信息化方向發展，進一步提高水肥一體化系統運行效率，進而實現我國農業現代化發展的目標。

綜上所述，為滿足全國人民的生活需求，溫室大棚種植技術發展較快，溫室蔬菜對于技術要求較高，需要對種植過程進行綜合調控和管理。溫室大棚蔬菜種植與水肥一體化技術相結合，合理配置灌溉水和施肥，達到節水、降本、增產、增效、提質的目的，可有效解決傳統農業存在的“大洪水”問題，不僅可以增加土壤的養分含量，還可以滿足作物對肥料的需求，以達到綜合調節灌溉系統的目的。水肥一體化成為現代農業發展的重要工具，根據不同作物種類的需要，采取綜合調控與綜合管理相結合的方式，也是農業現代技術發展的重要內容。