节水灌溉施肥技术在商丘市的应用研究

刘东临

摘 要：现如今，社会的两大主题为节约资源和提高资源利用率。人们越来越关注水资源短缺的问题，怎么样使农业用水有效减少并使其利用率得到提高已经成为一项重要课题；与此同时，为了减少化肥过量使用污染环境，保护环境和食品安全，需要加大对肥料利用率的提高。而将灌水与施肥进行有效融合，能够有效提升作业效率，还能够提高水和肥料的利用率，得到了广大农民的认可。本位主要围绕节水灌溉施肥技术发展情况，详细分析了节水灌溉施肥技术在我国的应用现象和发展情况，希望能够给今后的农业发展提供帮助。

关键词：节水灌溉；施肥技术；水肥结合

所谓的灌溉施肥技术，就是将肥料与灌溉相结合形成的现代农业技术，它不仅能够达到最大化的产量，而且还能够降低环境污染。一般情况下，通过明渠、漫灌和沟灌来实现供水。现如今，最有效的供水方法就是微灌，它能够实现对根区局部供水。局部供水导致根系生长受限制，所以需要不断的进行养分补充，而将在灌溉水中加入养分能够很好的实现对根系的养分补给，对节水农业的发展将产生巨大影响。

一、国际节水灌溉施肥技术发展历史

节水灌溉施肥技术是现代节约型农业发展的重要组成部分，它起源于无土栽培 （营养液栽 培）。1925年，温室工业开始利用营养液栽培取代传统的土壤栽培，第二次世界大战加速了无土栽培的发展，成为美军新鲜蔬菜的重要来源。20世纪50年代中期，在美国开始进行小规模的灌溉施肥，且只在地面灌溉、漫灌和沟灌中应用，常用的肥料有氨水和硝酸铵。由于灌溉水的利用率很低，使得肥料的氮利用率也很低。在荷兰，由于温室数量大幅度增加，通过灌溉系统施用的肥料量也大幅增加，水泵和用于实现养分精确供应的肥料混合罐也得到研制和开发。20世纪60年代始，以色列灌溉施肥技术的发展与微灌的发展和应用同步进行，在喷灌中得到广泛应用，80年代，开始将灌溉施肥技术应用到自动推进机械灌溉系统。

二、节水灌溉施肥技术

节水灌溉施肥技术是在节水灌溉技术的基础上将肥料随灌溉施入作物根系周围。灌溉技术大致可分为自然灌溉和压力灌溉。自然灌溉是世界上最普通的灌溉方法，如漫灌、沟灌等。这种灌溉方法，只有30%到70%的水留在植物根系分布区，水的利用率低，通常将一定量的固体肥料或肥料溶液倒入水渠里，随灌水冲溶进入土壤，这样大量的肥料养分，特别是氮肥，会随水淋溶流失或渗漏到根层以下。难以被植物吸收利用，肥料利用率低，浪费严重，并且对环境可能产生污染。压力灌溉是借助一定的设备设施给水以压力来进行灌溉。主要有喷灌、微喷灌、滴灌、渗灌等形式，也是目前主要的节水灌溉形式。在加压灌溉中，要有一定的压力差将肥料溶液注入灌溉系统中。完成此项任务的方法有肥料罐、文丘里施肥器和施肥注射泵。肥料罐是在灌溉系统中减少首部的水流并将一部分转移到含肥料的肥料罐所产生的压力差来将肥料罐里的溶液注入灌溉系统中。一般用10min左右的管道，压力梯度达到10～20kPa即可。肥料罐是用抗腐蚀的陶瓷衬底或镀锌铸铁、不锈钢或纤维玻璃做成，以确保经得住系统的工作压力。固体可容肥料在肥料罐里逐渐溶解，液体肥料则与水快速混合。随分流水产生的压力差将罐内肥料溶液逐步运走。该方法简单、便宜，但无法精确控制灌溉水中的肥料注入速率和养分浓度，并且每次灌溉之前都要重新将肥料装入施肥罐内。文丘里施肥器是通过水流经狭窄部分时流速加大形成负压，将肥料溶液從敞口肥料罐通过狭缝下的管道吸取上来。吸肥量范围大，养分浓度均匀，操作简单，适用于自动化。但压力损失大，吸肥量受压力、压力损耗和水管直径影响，要通过控制阀和调节器来调整。施肥泵一般都是自动化控制的，泵上安有脉冲传感器将活塞或膜的运动转变为电信号来控制吸肥量。常用的施肥泵有水力驱动泵、膜式泵、活塞泵、无排水式泵和电力泵。

1、灌溉施肥的管理

灌溉施肥的管理主要是施肥时间和施肥量、肥料注入位置及自动控制等。施肥时间的安排与灌溉计划紧密结合，而施肥量的确定一般根据试验和分析结果，同时必须考虑灌溉水中所含各种营养元素的浓度和水质。肥料注入位置，一是在田问控制首部将肥料溶液注入灌溉系统，另一种办法是在一级主管起始端注入肥料。而最方便也是许多情况下投资最少的方法是在一个注入点集中注入肥料，这种布置可节省劳力而且适于自动化控制，肥料可以按比例或按数量施入灌溉系统。在按数量施肥中，每次灌溉期间可通过注射器、施肥泵或肥料罐将一定量的肥料注入灌溉系统，施肥可人工或自动化启动和控制。自动控制是一种精确科学的灌溉施肥管理技术，有助于在同一个系统里应用不同的灌溉施肥方式，并且不需人工调节，一般用螺线管、控制器、原位闭合液压阀等硬件来完成自动控制。

2、灌溉施肥中的肥料

肥料有固体和液体两种，肥料能否用于灌溉施肥取决于肥料本身的一些性质，尤其是溶解性。一般所有的液体肥料和常温下可溶解的固体肥料都可用于灌溉施肥。单一肥料使用时只要水质合乎要求，一般不存在问题。若两种或几种肥料混合时要充分考虑其相融性，混合时必须保证肥料之间要相容，不能有沉淀生成，且混合后不改变它们的溶解度。另外，肥料与灌溉水的反应也必须考虑，如含 Ca2+、Mg2+较高的水与一些磷酸盐化合物很容易产生沉淀。温度也是考虑的因素之一，一种肥料在夏天时可能完全溶解，但冬天时却可能出现盐析现象。在田间可用一系列的可容固体肥料配置用于灌溉施肥的营养母液，肥料用量和养分问的配比视作物的需求而定。

3、灌溉施肥技术的应用

节水灌溉施肥技术应用于不同的设施栽培条件、土壤条件和不同的作物是不同的，种植者必须了解养分吸收、叶片光合作用，并对灌溉水和排放水进行分析及进行土壤测试，并据此来制定最优的施肥计划。

三、节水灌溉施肥技术在我国的应用

1、灌溉施肥技术在我国的发展

我国节水灌溉施肥技术始于微灌技术的推广应用。现如今灌溉施肥在中国尚处于发展阶段，灌溉施肥应用与理论研究正逐渐深入。由过去侧重土壤水分状况、节水和增产效益试验研究，逐渐发展到灌溉施肥条件下水肥结合效应及其对作物生理和产品品质影响、养分在土壤中运移规律等方面的研究；由单独注重灌溉技术、灌溉制度转变到灌溉与施肥的综合运筹。灌溉施肥设备也不断改进，灌溉施肥水平日益提高。但我国灌溉施肥系统管理水平较低，应用灌溉施肥技术面积所占比例较小，水肥结合应用理论研究成果较少，深度不够，某些灌溉施肥设备的质量与国外同类产品相比较仍然存在较大差距。

2、技术研究与推广存在的主要问题

（1）节水灌溉施肥的研究与技术培训投入不足，灌溉施肥的研究成果较少，还未形成系统的、标准化的应用技术成果，而且在研究的物力、人力方面投入较少。在应用中又缺乏对灌溉施肥专门知识的培训。

（2）灌溉技术与施肥技术脱离。由于灌溉与施肥相结合的应用技术研究不足，微灌工程中施肥设备有设计但无安装，加之管理体制造成的水利和农业部门的分割等因素，使灌溉与施肥相脱节。

（3）灌溉施肥设备生产技术相对滞后。我国微灌设备与施肥配套设备产品形式单一，技术含量低，设备研究与生产企业联系不紧密，严重制约了灌溉施肥技术的应用。

（4）灌溉施肥系统管理水平低。灌溉施肥制度受人为因素影响大，多数情况下凭经验进行管理，而根据土壤水分养分含量及作物营养状况实施即时监测的灌溉施肥技术应用较少，因此，灌溉施肥的效率较差。

四、结束语

根据市场分析和有关专家预测，在我国发展灌溉施肥的潜力主要表现在高产出的设施农业栽培；休闲、观光农业；现代农业示范园；城镇环境绿化、公园、运动场以及目前大力发展的节水农业，灌溉施肥在中国仍具较大的发展空间。

参考文献

[1]杜铮；庞雄斌；万勇；节水灌溉施肥技术与应用；《湖北农机化》[J]；2010.