滴灌水肥一體化特征與系統簡介

一、 滴灌水肥一體化的概念

水肥一體化技術在干旱缺水以及經濟發達國家的農業中已得到廣泛應用，在國外有一特定詞描述，叫“Fer-tigation”，即“Fertilization(施肥）”、“Irrigation(灌溉）”兩個詞組合而成，意為灌溉和施肥結合的一種技術。國內根據英文字意翻譯成“灌溉施肥”、“加肥灌溉”、“水肥耦合”、“水肥一體化”、“隨水施肥”、“肥水灌溉”、“管道施肥”等多種叫法。概念：水肥一體化是利用管道灌溉系統，將肥料溶解在水中，同時進行灌溉與施肥，適時、適量地滿足農作物對水分和養分的需求，實現水肥同步管理和高效利用的節水農業技術。

三、水肥一體化的理論基礎

水肥一體化的理論基礎簡單的歸結為一句話就是：作物生長離不開水肥，水肥對于作物生長同等重要，根系是吸收水肥的主要器官，肥料必須溶于水才能被根系吸收，施肥亦提高水分利用，水或肥虧缺均對作物生長不利；將灌溉與施肥兩個對立的過程同時進行融合為一體，實現了水肥同步，水肥高效。

三、水肥一體化的優點

1、水肥一體化技術可以很方便地調節灌溉水中營養物質的數量和濃度，使其與植物的需要和氣候條件相適應；

2、水肥一體化技術可以大幅度提高化肥利用率，提高養分的有效性；氮肥利用率可高達70%，比傳統施肥方法高30-70%；

3、水肥一體化技術促進植物根系對養分的吸收，提高作物的產量和質量；

4、水肥一體化技術減少養分向根系分布區以下土層的淋失；

5、與傳統灌溉技術相比，灌水效率可提高40-50%，即可節水40-50%；

6、水肥一體化技術還可以大幅度節省時間、運輸、勞動力及燃料等費用，實施精確施肥。

四 、滴灌水肥一體化的系統組成

滴灌水肥一體化系統主要由水源、首部樞紐、輸配水管網、滴灌帶等四部分組成。

1、 水源

滴灌系統的水源可以為河流、湖泊、池塘、水庫、水窖、機井、泉水、溝渠等，但水質盡量符合灌溉（滴灌）水質的要求，由于部分水源經常不能被滴灌施肥系統直接利用，或流量不能滿足滴灌系統的要求，因此，要修建一些配套的引水、蓄水或提水工程，即為水源工程，比如蓄水池、沉砂池。

2、首部樞紐

主要由水泵、施肥裝置、過濾設施等及其安全測量控制設備，如控制閥門，進（排）氣閥、壓力表、流量計等組成，其作用是從水源中取水加壓，并注入肥料經過濾后按時、按量輸送到輸配水管網中去，并通過壓力表、流量計等測量設備監測系統情況，承擔整個系統的驅動，監測和調控任務，是全系統得控制調配中樞。

（1）滴灌防堵塞用過濾器分那幾類，如何選配？

① 砂石過濾器：又叫 砂介質過濾器。由鋼罐中裝填石英砂組成。通過砂介質過濾雜質。砂石過濾器必須輪流沖洗。最好為自動反沖洗。砂石過濾器過濾河水、湖水中的有機雜質效果最好。常作為一級過濾器安裝在滴灌系統首部。如圖所示

② 離心過濾器：灌溉水通過此種過濾器時水流呈離心狀，將顆粒較大的沙粒分離出來，進入集砂罐中。積累一定時間后，將泥沙人工或自動排掉。離心過濾器最適應于過濾井水。常作井水滴灌過濾站一級過濾器。如圖所示：

③ 網式過濾器：通過篩網過濾雜質的過濾器。水質較好時，網式過濾器可單獨使用。一般作二級過濾器，與砂石過濾器及離心過濾器聯合使用。如圖所示：

④ 疊片過濾器：疊片過濾器是將刻有溝槽的塑料疊片重疊裝置在一起，通過溝槽形成的通道過水，并攔截雜質，達到過濾目的。如同網式過濾器，水質較好時，可單獨使用。一般作二級過濾器，與砂石過濾器及離心過濾器聯合使用。見下圖示：

⑤ 常見的過濾器組合方案有：

富含有機雜質的河水、湖水：砂石過濾器+網式過濾器或疊片過濾器

富含沙粒的井水：離心過濾器+網式過濾器或疊片過濾器

水質較好時：單獨采用網式過濾器或疊片過濾器

（2）滴灌施肥系統由哪些？怎樣選擇？

① 施肥罐（新疆普遍采用）：施肥罐造價低廉，安裝簡單，農業上廣泛使用。材質有鋼罐及塑料罐兩種。缺點是：不能控制罐中肥料濃度，各區施肥量不等；必須要有一定壓力降才能將肥料加入系統。

② 文丘里施肥器：文丘里施肥器的優點是容易控制肥料濃度。可使各區施肥量均等。缺點是必須要有壓降才能將肥料注入系統。

③ 活塞泵：活塞泵的優缺點同文丘里吸肥器。但價格比文丘里貴。溫室里常用這種系統。不適合大田大系統。

④ 電動注肥料泵：電動注肥泵（可用打藥劑代替）揚程高，直接注入灌溉系統。無需壓降，肥料濃度均勻，易控制。缺點是需要額外耗電。大田大灌溉系統適合用電動注肥泵。

3、輸配水管網（地下與地表輸配水管道）

輸配水管網的作用是將首部樞紐處理過的水、肥按照計劃要求輸送、分配到每個滴水、施肥單元和滴水器（滴灌帶、滴頭），滴灌施肥系統的輸配水管道一般由干管、支管和毛管等三級管道組成，毛管是滴灌系統末級管道，其中安裝灌水器（即滴灌帶）。

4、滴灌帶

滴灌帶及滴頭是通過流道或孔口（孔眼）將滴灌帶中的水變成水滴或細流，均勻、穩定的滴入土壤作作物根層，滿足作物對水肥的需求，滴頭是滴送系統中最重要的設備，其性能、質量的好壞直接影響到滴灌施肥系統的可靠性及滴水、施肥的優劣。根據土壤質地選擇滴管帶滴頭流量：沙壤土應當選擇偏大滴頭流量，粘土應當選擇偏小滴頭流量。

五 、滴灌施肥的肥料選擇的原則

優質廉價適合大田作物應用的滴灌專用肥是膜下滴灌隨水施肥較為理想的肥料品種。適合滴灌施肥的肥料應滿足以下要求：

（1） 肥料中養分含量較高，溶解度高，能迅速地溶于灌溉水中。

（2）雜質含量低，其所含調理劑物質含量最小，能與其它肥料匹配混合施用，不產生沉淀。

（3）流動性好，不會阻塞過濾和滴頭。

（4）與灌溉水的相互作用很小，不會引起灌溉水pH值的劇烈變化，尤其不能引起pH升高。

（5）對滴灌系統的腐蝕性很小。