节水农业理论与技术：第七章 水肥一体化技术系统中的施肥设备

罐中的肥料浓度
100 80 60 40 20 0 0
贮肥罐的容积=100L
倍数 = 4 (100 * 4 = 400) 由于连续稀释， 肥料浓度越来 越低
100
200
300
400
流经罐体的水量（L）
施肥时间与罐的体积和流量有关
T= 4V Qt
T - 施肥时间（小时） V – 罐的体积（升） Qt – 罐流量 (l/h)
当使用液体肥料时，4个体积的水可以带走1个体积的肥料
例如 V – 120 升 需要480 升水将将肥料带入灌 溉水
V – 120 liters Qt – 650 l/h
T = 0.74 h
目前施肥罐存在的主要问题： 1、大田罐偏小，200-300升较合适。 2、立式罐操作难度大，不方便。 3、普遍不装空气阀。 4、进水管与出肥管偏小，无法调控 施肥速度。 5、没有操作说明
第七章
水肥一体化技术系 统中的施肥设备
2015.12.10
水肥一体化技术常用施肥设备：
• 旁通施肥罐 • 文丘里施肥器 • 重力自压式施肥法 • 泵吸施肥法 • 泵注肥法 • 注射泵
一、旁通施肥罐
基本原理：
旁通施肥罐也称压差式施肥罐，由 两根细管（旁通管）与主管道相连 接，在主管道上两条细管接点之间 设置一个节制阀（球阀或闸阀）以 产生一个较小的压力差（1~2米水 压），使一部分水流流入施肥罐， 进水管直达罐底，水溶解罐中肥料 后，肥料溶液由另一根细管进入主 管道，将肥料带到作物根区。
的离子 • 金属微量元素应当是螯合物形式的，而不是离子
形式的 • 含杂质少
水不溶物含量多少合适？
在目前情况下，以不影响灌溉系统正常工作为宜。 很显然，越精确的灌溉要求水不溶物含量越低，如 滴灌。
5%的母液
10%的母液
某颗粒复合肥，一分钟内溶解，静置30分钟，水不溶物达17%。 可用于喷灌、微喷灌，处理后可用于滴灌
进水管
通过蝶 阀控制 施肥速
度
出肥管
立式有两种不同的盖子
施肥罐上要安装空气阀，进水时 排气和放水时减压
空气阀
旁通施肥罐操作过程
先在旁通罐中放入肥料 盖紧盖子 启动灌溉系统, 关上阀门产生一
定压差
水流入罐 肥料溶解 形成营养液 流入主管然后由滴头进入根区
旁通施肥罐的优缺点
天津水利科学研究所研制的 FICS型施肥控制系统
注射泵的优缺点
优点 按比例施肥 计量精确，浓度均匀
不受水压变化的影响
没有水头损失 设备可以移动 • 适于自动化
昂贵
不足
高维护费用 (活动部件易磨 损)
操作复杂
有些型号需要动力驱使
本节重点
• 常见施肥设备的种类 • 各种施肥设备的优缺点
百度文库
第八章
应用水肥一体化技 术后的肥料选择
四、泵吸肥法
基本原理： 是利用离心泵直接将肥料溶液吸入灌溉系统，适用于几十 公顷以内面积的施肥。为防止肥料溶液倒流入水池而污染 水源，可在吸水管上安装逆止阀。
简单、实用、 低廉、精确
肥料池
水
进肥方向
这是广目前东华徐南闻地区县大大力水推广桥的农施场肥方式
泵 吸 肥 法 的 其 它 形 式
施肥池
300升
二、文丘里施肥器
基本原理： 水流通过一个由大渐小然后由小渐大的管道时（文丘里管 喉部），水流经狭窄部分时流速加大，压力下降，使前后 形成压力差，当喉部有一更小管径的入口时，形成负压， 将肥料溶液从一敞口肥料罐通过小管径细管吸取上来。
文丘里施肥器串联安装
文丘里施肥器并联安装
文丘里施肥器并联安装
泵注肥法
带搅拌机的施肥池
泵注肥法的优缺点
优点
施肥速度和浓度均匀，肥料 浓度容易控制，前后一致
不足
劳动效率高，操作方便，施 单独配置施肥泵 肥看得见
克服井水低温对肥料溶解的 影响，提前蓄水升温
设施坚固耐用，造价低 施肥看得见
六、注射泵
基本原理： 由泵将肥液从开敞的肥料罐中注入灌溉系统。
南方果园常用的注肥泵
按肥效长短来分：速效肥、长效肥（缓 效肥、控释肥）
控释肥（包膜型、 多肽尿素、脲甲 醛尿素等）
肥料分类（按溶解度分）
• 完全水溶（尿素、钾肥等） • 部分水溶 （过磷酸钙、颗粒复合肥等） • 完全不溶 (磷矿粉、秸秆类有机肥）
水肥一体化技术对肥料的基本要求
• 高度可溶性 • 溶液的酸碱度为中性至微酸性 • 没有钙、镁、碳酸氢盐或其他可能形成不可溶盐
文丘里施肥器并联安装
文丘里施肥器的优缺点
三、重力自压式施肥法
基本原理： 适用于重力滴管或微喷灌系统。在水池旁边高于水池液面 处建立一个敞口式混肥池，池底安装肥液流出的管道，出 口处安装PVC球阀，此管道与蓄水池出水管连接。
混肥池
蓄水池
主要应用于丘陵山地果园、茶园、林地等的施肥，应用普及。
重力自压式施肥法的优缺点
科学施肥的核心问题
1、安全浓度 2、合理用量 3、养分平衡
哪个是好肥料？
肥料种类（按养分名称）
• 氮肥、磷肥、钾肥、硫肥、钙肥、镁肥、 硼肥、锌肥、铜肥、钼肥等。
• 每种具体肥料又有很多种类。如氮肥有酰 胺态（尿素）、铵态氮肥（碳酸氢铵、硫 铵等）、硝态氮肥（如硝酸钾、硝酸钙等）
肥料种类（按材料来源）
• 无机肥（指化肥） • 有机肥（秸秆、草、动物排泄物、花生麸
等各种动植物的残体）
不管是有机肥或无机肥在提供养分方面，养分的本质是一样的
肥料种类 （按形态分）
• 固体肥 • 液体肥 • 气体肥（指CO2）
气体肥常用碳铵和稀盐酸制成
肥料分类（按施用部位分）
• 常规化肥和有机肥（土壤施用） • 叶面肥 （叶面喷施）
• 用于有压水管或潜水泵
定量施肥器，以色列产
施肥泵----水力驱动
柱塞泵
柱塞泵
隔膜泵
采用杜塞泵按比例施肥
工作原理：将进出水口串联在供水管路中，当水流通过施肥器时，驱动主活塞， 与之相联的注入器跟随上下运动，从而吸入肥液并注入混合室，混合液直接进入 出口端管路中。
• 精确而稳定的剂量 • 养分浓度与灌溉水量总是成比例的, 不受主流管水压及出水速率变化的影响
泵吸肥法的优缺点
优点
不足
低成本
低维护成本
不适宜自动化
操作简单
适合对地面水源加压的情
适合液体和固体肥料 况，不适合用于潜水泵
不需要外加动力
施肥浓度均一 施肥看得见
五、泵注肥法
基本原理： 利用加压泵将肥料溶液注入有压管道，通常泵产生的压力 必须大于输水管的水压。适用于用深井泵或潜水泵抽水直 接灌溉的地区。