水肥一体化研究与应用.doc

水肥一体化研究与应用 内容提要 一、基本概念 二、基本原理 三、目的意义 四、技术要求 五、技术路线 一、水肥一体化技术的概念 利用低压管道系统，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律，将肥料溶液注入灌溉输水管道，通过灌水器将液体肥料均匀、定时、定量直接提供给作物叶片或根区。具有节水，节肥，省劳力；同时改善土壤理化性状，提高了土地利用率，提高单位面积产量。 通常的方法： 1、将肥料溶解后施用，包含淋施、浇施、喷施、管道施用等。 2、与灌溉同时进行的施肥，将肥料的溶于灌溉水，通过低压管道灌水器，将肥液直接提供给作物。由于滴灌施用延长了施肥时间，效果最好，最节省肥料。 二、基本原理 （一）植物吸收养分的过程 1、扩散过程 肥料溶解后进入土壤溶液，靠近根表的养分被吸收，浓度降低，远离根表的土壤溶液浓度相对较高，结果产生扩散，养分向低浓度的根表移动，最后被吸收。 2、质流 植物在阳光下叶片气孔张开，产生蒸腾作用，导致水分损失，通过根系不断地吸收水分供叶片蒸腾耗水。靠近根系的水分被吸收了，远处的水就会流向根表，溶解于水中的养分也跟着到达根表，从而被根系吸收。 因此，肥料溶解后才能被植物吸收，不溶解的肥料不能利用。将灌溉和施肥同时进行，肥料得到充分溶解，施入土壤的肥料被充分吸收，肥料利用率大幅提高。 （二）作物施肥的规律 1、养分归还学说 作物产量的形成有40%~80%的养分来自土壤，为保证土壤有足够的养分，必须通过施肥措施来实现。通过施肥，可以把作物吸收的养分“归还”土壤，确保土壤能力。 2、最小养分律 作物生长发育需要吸收各种养分，但存在限制作物产量的土壤中相对含量最小的养分因素，即使增加其他养分，作物产量也难以提高。只有提供作物所缺的各种养分，作物才会高产。 3、同等重要律 对作物来讲，不论大量元素或微量元素，都是同样重要缺一不可的，即缺少某一种微量元素，尽管它的需要量很少，仍会影响某种生理功能而导致减产，不能因为需要量少而忽略。 4、不可代替律 作物需要的各营养元素，在作物内都有一定功效，相互之间不能替代。如缺磷不能氮代替，缺钾不能用氮、磷配合代替。缺少什么营养元素，就必须施用含有该元素的肥料进行补充。 5、报酬递减律 当施肥量超过适量时，作物产量与施肥量之间的关系就不再是同步增减模式，而呈抛物线模式了，单位施肥量的增产会呈递减趋势。 6、因子作用律 作物产量是由影响作物生长发育诸因子综合作用的结果。施肥作为主导限制因子，必须与其他农业措施相配合，才能发挥应有的功能；同时，各种养分之间的合理平衡作用，才能发挥应有的功能。 四、水肥一体化技术要求 （一）建立一套灌水系统 根据地形、田块、单元、土壤质地、作物种植方式、水源特点等基本情况，设计管道系统的埋设深度、长度、灌区面积等。水肥一体化的灌水方式可采用管道灌溉、喷灌、微喷灌、泵加压滴灌、重力滴灌、渗灌、小管出流等，以双上孔软管滴灌较为实用。 2、滴灌系统的组成 （1）水源工程：根据各地水源情况设计灌溉面积，一般情况微灌每次灌水定额为8-20m3/亩左右。（2）首部枢纽： 包括水泵、过滤器、施肥器、水表、压力表、进排气阀和控制设备等。 （3）田间管网和滴灌管线 各级主支管道，各种口径的管道压力控制阀门，排污设备和管道排水装置。田间滴灌管线及专用接头，压力测定装置。 3、滴灌带 滴灌带一般采用抗老化塑料配方制成PE软管，机械打孔，产品结实耐用，一般可使用3年以上。该产品投资少、工作压力低（1～5米水头）、抗堵塞性能好、对水源要求低、安装使用方便，喷洒水冲击力小，灌水均匀、不伤害作物，体积小、重量轻，移动储藏方便。管径一般为28mm，其上出水孔0.6～0.8mm，出水分开向上，微灌范围大，滴灌带工作压力为30～60kPa。吸水口四周用40目以上纱网围成过滤装置。 规格折径×单层厚度mm 工作压力 kPa 每卷长度 m 喷水孔类型 N45×0.2 10-30 200 双孔或异步孔 N80×0.4 50-80 100 无孔 Φ50×25×50 四通 Φ50×25×50×25 滴灌带说明：1、孔纵向间距在100-400mm之间；2、孔横向间距在10-30mm之间3、孔径为0.8mm 4、N45使用压力1~5m水柱（不超过50kpa -5 m水柱），每米流量：双孔11.2—20.7升/时米，使用长度：（ qv=10%）双孔 ≤60米。 4、滴灌带安装 水泵与主管相连，主管再用三通或四通与喷灌带相连。主管和喷灌带与接头连接时，先把管子的口用手拉伸扩大孔口，便可安装。提水泵可选用175QJ32-65B型水泵 5、灌水制度的确定 根据土壤有效含水量、作物不同生育期需水量确定灌水定额。（1）不同作物种类需水不同 吸水力中等，水分消耗较大黄瓜、白菜及绿叶蔬菜。 吸水力强，水分消耗中等西瓜