隨著全球人口的持續(xù)增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著提高糧食產(chǎn)量、改善食品質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境的多重挑戰(zhàn)。滴灌水肥一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,該技術(shù)通過(guò)將水和可溶性肥料混合后,通過(guò)滴灌系統(tǒng)精準(zhǔn)輸送到作物根部,顯著提高了水肥利用效率,減少了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。水肥一體化技術(shù)是指憑借灌溉系統(tǒng),幫助作物同時(shí)進(jìn)行養(yǎng)分與水分的吸收,并借助壓力作用,使肥料進(jìn)入輸水管道,利用滴頭將肥液滴入農(nóng)作物根區(qū),促進(jìn)作物生長(zhǎng)。
1滴灌水肥一體化技術(shù)概述
1.1滴灌技術(shù)簡(jiǎn)介
滴灌技術(shù)是一種高效的節(jié)水灌溉技術(shù),通過(guò)低壓管道系統(tǒng)將水以滴狀形式直接輸送到作物根區(qū)。相較于傳統(tǒng)的漫灌或噴灌方式,滴灌顯著減少了水的蒸發(fā)和滲漏損失,能夠更精準(zhǔn)地控制灌溉量,達(dá)到節(jié)水、高效的目的[1]。
滴灌系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成。水源:可以是地下水、地表水或經(jīng)過(guò)處理的污水等。過(guò)濾器用于過(guò)濾掉水中的雜質(zhì),防止滴灌系統(tǒng)堵塞。常用的過(guò)濾器有砂石過(guò)濾器、網(wǎng)式過(guò)濾器和離心過(guò)濾器等。壓力調(diào)節(jié)裝置保持系統(tǒng)的壓力在合適范圍內(nèi),通常包括減壓閥和壓力表。輸水管道:包括主干管、支管和毛管,用于輸送水流。管道材質(zhì)一般為聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)。滴頭:滴灌系統(tǒng)的核心部件,負(fù)責(zé)將水以滴狀形式均勻地釋放到作物根區(qū)。滴頭的類型多樣,有壓力補(bǔ)償式、迷宮式等??刂葡到y(tǒng)包括手動(dòng)閥門、電磁閥和自動(dòng)控制器,用于調(diào)節(jié)和控制灌溉時(shí)間和水量。滴灌能夠?qū)⑺苯虞斔偷阶魑锔?,減少了蒸發(fā)和滲漏損失,水利用效率高達(dá)95%以上。通過(guò)精確控制灌溉量和灌溉時(shí)間,能夠滿足作物在不同生長(zhǎng)階段的水分需求,促進(jìn)作物生長(zhǎng),提高產(chǎn)量和品質(zhì)。滴灌技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、園藝、林業(yè)及景觀綠化等領(lǐng)域,尤其適用于水資源匱乏和需要精細(xì)管理的地區(qū)。在農(nóng)業(yè)方面,滴灌常用于果樹、蔬菜、花卉等高附加值作物的灌溉;在園藝和景觀綠化中,滴灌技術(shù)用于草坪、花壇及樹木的灌溉,具有顯著的節(jié)水效果和管理優(yōu)勢(shì)。
1.2水肥一體化技術(shù)簡(jiǎn)介
水肥一體化技術(shù)是一種將灌溉與施肥相結(jié)合的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)。通過(guò)將可溶性肥料與灌溉水混合后同步輸送到作物根區(qū),實(shí)現(xiàn)水分和養(yǎng)分的同步供應(yīng)。這種技術(shù)可以精確控制施肥和灌溉量,提高肥料和水的利用效率,促進(jìn)作物生長(zhǎng)和增產(chǎn)。
水肥一體化技術(shù)可以提高肥料利用率,肥料直接隨灌溉水輸送到作物根區(qū),減少了肥料的揮發(fā)和流失,提高了肥料利用效率。水肥一體化技術(shù)通過(guò)精確控制灌溉量,有效減少了水分的蒸發(fā)和滲漏損失,提高了水的利用效率。通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控水肥供應(yīng),可以更好地滿足作物在不同生長(zhǎng)階段的需求,促進(jìn)作物生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量。
由于肥料利用率高,減少了肥料的過(guò)量使用和流失,從而降低了土壤和水體的污染風(fēng)險(xiǎn)。水肥一體化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理,減少了人工施肥和灌溉的工作量,降低了勞動(dòng)成本[2]。
2滴灌水肥一體化技術(shù)在果樹栽培中的應(yīng)用策略
2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在運(yùn)用滴灌水肥一體化技術(shù)時(shí),需要設(shè)計(jì)完善的系統(tǒng)設(shè)備,保證基礎(chǔ)設(shè)施齊全,充分考慮種植區(qū)域的面積大小、土壤質(zhì)量,計(jì)算管道系統(tǒng)的埋設(shè)長(zhǎng)度,在充分遵循減少成本經(jīng)濟(jì)支出的原則上,合理采購(gòu)裝置,完成管線鋪設(shè),選擇抗病效果好、適應(yīng)性強(qiáng)的果樹品種進(jìn)行栽培。并優(yōu)先使用鋁合金材料,避免材質(zhì)受外部環(huán)境影響,出現(xiàn)老化、銹蝕等問(wèn)題。對(duì)于滴灌水肥一體化技術(shù)來(lái)說(shuō),需要具備離心泵、管道、配肥桶、抽水泵、滴灌管線、壓力補(bǔ)償式滴頭等設(shè)備。其中壓力補(bǔ)償式滴頭適用于果園種植,相較于普通滴頭流量來(lái)說(shuō),該裝置能夠在一定壓力變化范圍內(nèi)維持均勻、恒定的流量,能夠更好的克服果園、林木等地區(qū)存在的高差壓力影響。至于在滴頭流量的控制上,通常來(lái)說(shuō),其數(shù)值大小在1~10 L/h,具體情況需要根據(jù)土壤質(zhì)地進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。一般情況下,土壤質(zhì)地越粘重,則流量越低。雖然滴灌的出水量較少,但通過(guò)合理把控灌水時(shí)間,仍能滿足作物在各種條件下的需水量。對(duì)于規(guī)格在2.3 L/h的滴頭來(lái)說(shuō),若設(shè)置數(shù)量為2個(gè)。灌水時(shí)間在2.5 h左右,則果樹累積可獲得11.5 L的水。
2.2肥料選擇
在果樹栽培過(guò)程中,需要選用液體肥料,或用水配兌可溶性肥料,制備成肥液,之后與灌溉水一同滴入到農(nóng)作物根部。選擇肥料尤為關(guān)鍵。一方面,種植人員需要做好不同肥料類型的分析比對(duì),充分考慮綠色環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保證選用的肥料雜質(zhì)含量極低,且水溶性出眾,防止出現(xiàn)管道堵塞等問(wèn)題,比如對(duì)于水質(zhì)較硬的果樹栽培地,可選用弱酸性肥料,以此實(shí)現(xiàn)順利溶解。另一方面,要做好肥料養(yǎng)分的把控,防止過(guò)量灌溉。通常采用含氨基酸水溶肥料,含微量元素水溶肥料,通過(guò)適當(dāng)稀釋處理,避免施肥不均勻,造成燒苗燒根,提高肥料利用率,通過(guò)加入高鉀型配方,滿足果實(shí)脹大時(shí)對(duì)鉀元素的需求,提高果品甜度[3]。
2.3水肥配比
水肥配比可以理解為在作物種植環(huán)節(jié),充分考慮作物需求、土壤水分含量,實(shí)現(xiàn)水肥占比的調(diào)節(jié),獲取最佳的作物生長(zhǎng)效果??茖W(xué)的水肥配比,能夠大幅度提高作物產(chǎn)量,避免環(huán)境污染,也能有效節(jié)約用水。在配比過(guò)程中,需要嚴(yán)格遵循少量多次的原則,根據(jù)不同果樹生產(chǎn)階段,針對(duì)性的進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)給。比如在初果期,需要適當(dāng)增加磷肥占比,并降低鉀肥占比。而在盛果期,此時(shí)果樹生長(zhǎng)時(shí)對(duì)營(yíng)養(yǎng)、水分的需求量大幅度增長(zhǎng),因此,需要適當(dāng)提高鉀肥供給量。除此之外,中國(guó)許多肥料屬于無(wú)機(jī)鹽。一旦出現(xiàn)濃度過(guò)高的問(wèn)題,很容易引發(fā)燒傷葉片的情況。為解決此類問(wèn)題,農(nóng)戶可憑借滴肥的形式,嚴(yán)格把控肥液濃度。通過(guò)測(cè)定滴頭出口肥液電導(dǎo)率,確認(rèn)數(shù)值是否維持在3.0 ms/cm以內(nèi),若是,則證明肥液安全。同時(shí),也可采用將水溶性肥料稀釋400倍的方法。并注意,對(duì)于滴灌來(lái)說(shuō),土壤具有一定的緩沖效果,因此在濃度的把控上,可適當(dāng)進(jìn)行增加。
綜上所述,滴灌水肥一體化技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的重要技術(shù),結(jié)合了滴灌和水肥一體化的優(yōu)勢(shì),通過(guò)精確控制灌溉和施肥量,實(shí)現(xiàn)了水分和養(yǎng)分的同步供應(yīng)。研究表明,滴灌水肥一體化技術(shù)顯著提高了水肥利用效率,節(jié)約了資源,降低了生產(chǎn)成本,改善了作物生長(zhǎng)環(huán)境,提升了作物產(chǎn)量和品質(zhì)[4]。未來(lái),隨著智能化和自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,滴灌水肥一體化技術(shù)將在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更加重要的作用,推動(dòng)農(nóng)業(yè)向高效、可持續(xù)方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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(鄆城縣武安鎮(zhèn)人民政府李玉鋒)