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水肥一体化工作原理及技术要点

来源:威尼斯人官网登录 时间:2018-08-22 15:47:15 次数:

水肥一体化是一项现代农业生产的综合管理措施,在生产中又被称为水肥耦合、管道施肥、加肥灌溉、随水施肥等,是一项可同步通知植物水分供给和肥料使用的技术,即通过 借助压力系统,将可溶性肥料按作物种类和生长的需肥规律 配兑的肥液,随灌溉水通过可控管道系统向植物供水、 供肥 。

与传统的灌溉和施肥措施相比,水肥一体化技术具有显著的优点:省水、省肥、省时,降低农业成本;降低降低病虫害 发生几率,保证农作物品质和产量;减少环境污染;改善土壤微环境、提高微量元素使用效率等。


一套完整的水肥一体化灌溉系统通常包括:

1.     水源:江河、湖泊、水库、沟渠、和井泉等均可作为灌溉的水源。

2.     首部枢纽: 水泵、过滤设备、动力机、肥料注入设备、控制器等。

3.     输水管网:干管、支管和毛管三级管道;其中干管连接水源,毛管安装或连接灌水器

4.     灌水器:在田间直接的是谁设备,其作用是消减压力,讲管道中的水流变为水滴、细流或喷洒状的状态输入作物根系附近土壤。


喷灌技术通常可节水60%以上,微灌技术的节水率一般可达80~85%。与喷灌相比,微灌技术的工作压力低,需水量少,耗能低,相应的降低了抽水的能量消耗。但微灌设备在实际推广中存在有以下问题:第一,初期投资高;第二,为达到少量持续的灌溉目的,微灌系统的灌水器出口通常很小,容易发生堵塞,对管道系统的过滤器及水质要求高,并且需要定期清理和维护。


水肥一体化技术中配套的施肥模式根据其工作原理和方法可分为一下五种类型。

1.     压差式施肥,又称旁通施肥罐法:
其工作原理是在熟睡管道上某处设置旁管和节制阀,使得一部分水流流入施肥罐,进入施肥罐的水流溶解罐中肥料后,再重新回到输入管道系统,将肥料带到作物根系。
其操作简单、可直接使用固体肥料、无需预配肥料母液、无需外部能耗,但无法精准控制施肥浓度和速率,肥料溶液浓度随施肥时间逐渐降低。

2.     重力自压式施肥法:
其工作原理是在灌溉蓄水池处建立高于水池液面的肥料池,池底安装肥液流出管道,利用肥液自身重力流入灌溉蓄水池。
该方法适用于应用重力灌溉的场合,如具有自然地形落差的丘陵山地果园等地方。其优点是可控制施肥的浓度和速度,肥料池造价低,无需外部能耗;其缺点为,蓄水池难以清洗干净剩余肥料,重新蓄水后容易滋生藻类、苔藓等植物,有堵塞管道的隐患。

3.     吸入式注肥,又称泵吸施肥法:
其原理是通过离心泵产生负压,将可溶性肥料稀土灌溉系统,适于任何面积的施肥。
其优点是:操作简单,易于安装,与灌溉系统共用离心泵,无需外加动力,适宜使用固体可溶性肥料和定量施肥,在水压恒定时可实现按比例施肥;其缺点是肥液浓度不稳定,难以进行配方施肥和自动化控制。

4.     注入式施肥,又称泵注肥法或主动式注肥:
其原理是利用注肥泵将肥料母液注入灌溉系统,注肥泵可由电力或者水力驱动,主入口可在输水管道的任何位置,但要求注入肥液的压力大雨管道内的水流压力。
其优点是注肥速度可调,适用于各种不同肥料配方,可实现比例施肥和定量施肥。运行需要满足最小系统压力,需要有正确设计和辅助配件,必须进行日常维护,前期投入成本高。

5.     文丘里施肥器:
其原理是利用文丘里装置在管道内产生真空吸力,将肥料溶液从肥料罐汲取至灌溉系统。
其优点是可实现按比例施肥,保持恒定的养分浓度,该法无需外部能耗,此外还具有吸肥量范围大、安装简易、方便移动等优点,在灌溉施肥中的应用十分广泛。


水肥一体化技术对肥料的要求


1.     依据作物需肥规律,不同作物的不同生长时期对养分有不同的偏好及需求,例如在果树幼龄期需肥量较少,对肥料非常敏感,在盛果期则需要根据产量和树势食堂调节肥料比例,同时注意微量元素的使用,更新期和衰老期则需要偏施氮肥,以演唱盛果期。

2.     依据田间土壤肥力水平及目标产量,在了解作物需肥规律的基础上,根据田间土壤的肥力水平和目标产量,精确计算作物生长过程中需要添加的外源形肥料的量

3.     分析灌溉水的成分及pH,了解肥料之间的化学作用。某些肥料会影响水的pH,当灌溉水的pH升高时,水中的碳酸根离子和钙镁离子容易产生沉淀,从而造成灌水器堵塞。灌溉水源中的离子成分也会对其产生影响。为防治管道堵塞,还需要考虑肥料的溶解度和杂质含量以及不同肥料间是否会发生沉淀反应。

关键字:水肥一体化技术 
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