水肥一体化之节水节肥技术实践与案例应用分享

醴陵市葡萄园水肥一体化之节水节肥技术

醴陵市土壤肥料工作站廖世喜李江林

2016年4月

摘要：水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。葡萄园水肥一体化是借助压力灌溉系统，将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起，均匀、准确地输送到作物根部土壤。采用灌溉施肥技术，可按照作物生长需求，进行全生育期需求设计，把水分和养分定量、定时，按比例直接提供给作物。

葡萄园水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由系统云平台、墒情数据采集终端、视频监控、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路等组成。整个系统可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律，设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，充分提高水肥利用率，实现节水、节肥，改善土壤环境，提高作物品质的目的。该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。

一、水肥一体化膜下滴灌

膜下滴灌水肥一体化技术把滴灌技术与地膜覆盖栽培技术结合起来，充分利用滴灌施肥的节水节肥作用，配合地膜覆盖的增温保墒作用，从而达到节水、节肥、高产、优质的目的。滴灌水肥一体化技术是借助压力灌溉系统，将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水融为一体，均匀、准确、定时、定量地供给作物吸收的一项农业新技术。也就是利用其灌溉系统设备，把灌溉水或溶于水中的化肥溶液加压(或地形自然落差)、过滤，通过各级管道输送到田园，再通过滴头以水滴的形式不断地湿润果树根系主要分布区的土壤，使其经常保持在适宜作物生长的最佳含水状态。

1、水肥一体化滴灌施肥系统的选择

葡萄园选择滴灌施肥系统，选用动力压差系统，滴灌水压力由加压泵来完成，同时要有缓冲池作为水源的调节；灌水器一般应用滴灌管；施肥装置一般选择压差式施肥罐或注肥泵。

2、水肥一体化滴灌水运行与大水漫灌的区别

滴灌水在土体中通过滴头不断的滴水，土体纵切面有上而下逐渐扩润，横切面由中心点由里向外逐渐扩润，滴点之间、滴灌管之间经过时间的延续相互重叠湿润；而土壤表面始终保持干燥状态，不宜形成板结，抑制了杂草的生长。真正达到了浇作物的效果。

大水漫灌则是由地头开始，水在田面整体下渗，地头水极度浪费，地尾水不能足够渗到，不仅水浪费，而且容易造成地面板结。

3、水肥一体化滴灌管的铺设

不同作物、不同树龄、作物生长的不同时期、不同的栽培方式，滴灌管离作物主干基部的距离应有所不同，合适的铺设距离对滴灌浇水施肥的效果影响较大。铺设的原则是：滴灌管上的滴点应在作物根系生长最集中的部位。根据这一原则，葡萄的不同种植方式：篱架栽植应在两侧顺行铺设；棚架栽植应在棚下根据行距大小顺行铺设2-3根管，每根距离1-1.2米。以此类推。

4、水肥一体化大田滴灌系统及设施的冬前管理

入冬前，由于葡萄已经收获不需要灌水作业，为了下一年的安全浇水和系统中的设施、设备的冬季安全越冬，需要做好以下几个方面的工作：

一是打开蓄水池、滴灌主管道最低处的排水阀，放干其中的存水；并关好阀门。二是将过滤器、施肥器进行清洗，之后安装待用。

三是将田间滴灌管卸下，放干存水，盘好放入仓库。

四是田间露出田面的支管道口、水表等部件，可用带颜色的塑料袋包好，有明显标志，以免人蓄破坏。

做好这几项工作，可延长系统、设施的使用寿命。

5、水肥一体化滴灌设施操作规程

5.1水肥一体化运行操作步骤

1、开启要灌溉田间地块的各阀门，检查清理两个过滤器。灌溉过程中要对系统首部组合过滤器（离心+网式）定时冲洗。对于离心式过滤器：根据水质含沙量多少，对储沙罐内的沙子进行冲洗，冲洗时先打开压盖，将沙子取出冲净即可。对于网式过滤器：手工清洗时，板动手柄，放松螺杆，打开压盖，取出滤网，刷洗筛网上的污物并用清水冲洗干净；自动冲洗时，打开排污阀，反复冲洗，直到

正常为止。

2、由深井通过管灌系统或深井直接，经过已开启的蓄水池阀门，将水注入池中。水位超过池内水泵时，合闸启动水泵运行，及时检查电源电压，检查水表压力不得超过2.5。

3、池内水泵运行正常后，到田间巡回检查各个滴头滴水是否正常，不滴水的地方可用木棍轻轻震动，保证所有滴头正常滴水。

4、田间检查完后，对所施可溶性化肥按比例配方在适当容器中，充分溶解，可使用细纱网或纱布进行过滤，将不含残渣的肥料溶液注入施肥罐或池中待用。先开启施肥罐出水口开关，再开启进水口开关。如果用简易施肥池，注意注肥泵的压力要大于输水管的压力。

5、施肥过程应放在该组浇水的中间环节，以利于滴灌管得到充分清洗，减少堵塞现象发生。施肥结束后，不要立即停止，系统须运行一段时间将剩余肥料用清水冲洗干净。肥料全部施完后，先关闭进水口开关，再关闭施肥罐出水口开关。根据水表水量确定达到要求的灌水量时，更换下一组地块，应先开启下一组各开关，再关已灌水的所有开关，下一组的操作步骤按以上重复进行。

6、所有地块灌水结束后，先关闭管灌系统或深井的开关或阀门，其次关闭池内水泵开关，最后关闭田间的各开关。对过滤器等设备进行全面检查，达到下一次正常运行的标准。

6、水肥一体化技术应用效果

实施水肥一体化技术，实现了三个转变：即由大水漫灌转变为浸润式灌溉，由浇地转变为浇作物，由单一浇水转变为浇营养液。其效果主要体现在以下八个方面：

1、节水。水肥一体化技术可减少水分的下渗和蒸发，提高水分利用率。在露天条件下，滴灌施肥与传统灌溉相比，节水率达50%左右。膜下滴灌亩节水100-150方左右，与大水漫灌相比，节水率70%左右。

2、节肥。水肥一体化技术实现了平衡施肥和集中施肥，减少了肥料挥发和流失，以及养分过剩造成的损失，具有施肥简便、供肥及时、作物易于吸收、提高肥料利用率等优点。膜下滴灌使用滴灌专用肥比传统施肥节省化肥20-40%。

3、节药。空气湿度的降低，在很大程度上抑制了作物病害的发生，减少了农药的投入，滴灌施肥每亩农药用量减少15%-30%。

4、省工。滴灌施肥减少了中耕和防治病虫害等劳力投入，一般每亩每季节省劳力4-6个。膜下滴灌设施栽培节省防治病虫害和中耕等投工15-20个。

5、改善生态环境。采用水肥一体化技术，一是地温比常规灌溉施肥技术提高，