溫室專用水肥藥一體化滴灌技術

王 彥，王國強，劉 娜，齊新洲，李 勝

2010年以來，新疆設施園藝占地總面積穩定在6.7萬hm2左右，2011年以來，新疆設施農業產品總產量連續3年保持在300萬t以上。溫室大棚的數量每年還在不斷增加，預計到2020年，將達到13.3萬hm2。

新疆大部分地區降水量小于200 mm，為干旱區，全疆有94%的耕地為灌溉農業，春季缺水15億～20億m3，所以節水灌溉是新疆農業的必由之路，是緩解新疆水資源緊缺，提高水資源利用率，實現水資源高效可持續利用，農業持續發展的關鍵。發展節水灌溉，使用微灌、滴灌等灌溉系統需要配套相應的控制首部［1，2］，灌溉首部主要是實現節水的同時將可溶性肥料、農藥加入灌溉系統中，減輕農民的勞動強度，提高肥料、農藥的施加均勻性等。當前水肥一體化灌溉設備大多為國外技術，價格昂貴，操作、維修等都非常困難。

溫室專用水肥藥一體化精量灌溉技術的研究是針對新疆高寒、高海拔特殊的地理環境及新疆維吾爾自治區獨特的人文環境而開發和研究的。水肥藥一體化精量灌溉技術與裝備在新疆設施農業上的應用，不僅可以節約水資源和減少化肥、農藥的使用，而且可以使新疆廣大的維吾爾族農民能夠種植出品質好、產量高的設施蔬菜，從而提高維吾爾族農民的勞動熱情和收入水平。

1　水肥藥一體化滴灌技術要點

使用水肥藥一體化技術首先要根據種植作物的需水量和作物生長期的土壤含水量確定灌水定額［3］。使用滴灌技術灌溉比大水漫灌可以減少用水量，并且可以根據作物的需水規律、土壤墑情確定灌水時間和灌水次數［4］。

1.1　水肥藥一體化滴灌技術與傳統施肥技術存在明顯的差別

水肥藥一體化滴灌技術是將灌溉與施肥融為一體的農業灌溉技術，其核心是借助壓力滴灌系統將可溶性固體肥料或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水一起均勻、準確地輸送到作物有效根部土壤［5，6］。采用滴灌施肥技術可按照作物生長需求進行全生育期需求設計，把水分、養分和藥物定量、定時按比例直接提供給作物［7］。好的滴灌施肥制度應首先根據種植作物的需肥量、土地原有的肥力水平及目標產量確定總施肥量，按照不同作物生長期的需肥量確定施肥次數和每次的施肥量。

1.2　水肥藥一體化系統與傳統施肥比較

兩種方式施用底肥是相同的，通常溫室蔬菜生產中常用且用量較大的糞肥是雞、豬糞。豬糞含有較多的有機質和氮磷鉀養分，質地較細，容易腐熟，可補充土壤的氮、磷、鉀和有機質及一些微量元素等［8］，是用于溫室蔬菜生產中均衡優質的有機肥料種類。滴灌追肥肥料種類必須是可溶性肥料，符合國家標準或行業標準的尿素、碳酸氫銨、氯化銨、硫酸銨、硫酸鉀、氯化鉀等肥料，純度較高、雜質較少、溶于水后不會產生沉淀的肥料均可用作追肥。追肥補充微量元素一般采用磷酸二氫鉀等可溶性肥料，補充微量元素肥料一般不能與追施磷肥同時進行，以免形成不溶性磷酸鹽沉淀，堵塞滴頭。

1.3　水肥藥一體化系統對病蟲害的防治

作物很多病害是土傳病害，隨流水傳播。藥物溶解在水中后用來灌溉作物可以直接有效地控制土傳病害的發生。滴灌能有效地提高灌溉水溫，減輕病害的發生。還可根據不同的作物采用地膜覆蓋技術形成膜下滴灌，從而減少藥物的揮發，增長藥物的作用時間，充分發揮節水節肥、用藥優勢，達到提高作物產量、改善作物品質的目的。

2　水肥藥一體化滴灌技術實施效果

2.1　省水

省水是滴灌技術的第一要務，通過滴頭的滴水灌溉可減緩水分的下滲和蒸發，充分提高水的利用率?？赏ㄟ^少量多次的灌溉方式來滿足作物所需的水分。在相同條件下，不同作物微灌與大水漫灌相比節水率達30%～40%。

2.2　節約用肥

水肥藥一體化技術實現了可根據作物的需肥量精準配肥，肥料通過灌水均勻直達作物根部，減少肥料和藥物的揮發和流失以及養分過?；虮煌寥拦潭ǖ仍斐傻膿p失，具有施肥簡單、供肥精準、用藥集中、作物容易吸收、肥料藥物的利用率高等優點［9］。在作物產量相近或相同的情況下，水肥藥一體化與傳統技術施肥相比節肥40%～50%。

2.3　水肥藥均勻使用

使用水肥藥一體化技術灌溉可實現水肥藥按所需比例均勻混合，通過滴頭向整塊土地均勻灌溉，還能做到灌水、施肥、施藥精準控制，使作物能在需要的時候獲得合適的水、肥、藥［10］。

2.4　改善小區域生態環境

溫室栽培采用水肥藥一體化技術可降低溫室內空氣濕度，滴灌施肥與常規畦灌施肥相比空氣濕度可降低10%～15%。滴灌施肥比常規畦灌施肥減少了通風降濕而降低棚內溫度的次數，從而保持了溫室內溫度。相同情況下的溫室采用滴灌與畦灌相比，溫室內溫度一般高2～4℃，有利于作物的生長。滴灌施肥比常規畦灌施肥地溫高2～3℃，有利于增強土壤微生物活性促進作物對養分的吸收。

畦灌由于水流重力、沖擊力、頻繁的田間作業造成微生物特別是好氧性微生物減少，往往還會使土壤板結，影響農作物的生長。滴灌施肥克服了因灌溉造成的土壤板結，使土壤孔隙度增加，減少土壤養分淋失，減少地下水的污染。使用滴灌后，土壤表面較為干燥，不易滋生雜草。

2.5　減少病害，節約用藥

大多數病蟲害是田間濕度過大而引起的。水肥藥一體化技術的應用有效控制了環境濕度，減少了病蟲害的發生，土傳病害得到有效控制，在很大程度上抑制了作物病害的發生，減少了農藥的投入和防治病害的勞力投入，可以減少農藥用量15%～30%，節省勞動力10～15人次。

2.6　提高品質，高效生產

多數作物會因為土壤中的水分多少而影響生長，水肥藥一體化滴灌技術則能使作物根部水分始終保持在作物生長所需水肥的最佳狀態，使作物在整個生長周期保持持續、旺盛的生長。

3　結論

水肥藥一體化滴灌技術是現代農業生產中最重要的一項綜合管理技術措施，具有顯著節水、節肥、節能、省工、高效、環保等諸多特點和優點。它的合理應用將有利于從根本上改變傳統設施農業的用水方式，大幅度提高水資源利用率；有利于從根本上改變設施農業的生產方式，提高設施農業綜合生產能力［11］；有利于從根本上改變傳統設施農業結構，增強設施農業競爭力，實現設施農業增效和農民增收的目的。

參考文獻：

［1］ 王云愛，于海歐，徐菊敏.現代農業“水肥藥一體化”技術［J］.中國農業信息，2013（1）：89.

［2］崔天時，楊廣林，劉 磊，等.基于模糊控制的溫室灌溉控制系統的研究［J］.農機化研究，2010，32（3）：84－86.

［3］王智乾，柯建宏.基于PLC模糊控制的溫室灌溉控制策略研究［J］.浙江農業科學，2011（6）：1428－1432.

［4］周亮亮，柯建宏.基于模糊控制的溫室灌溉施肥控制系統［J］.浙江農業科學，2012（12）：1648－1652.

［5］李加念，洪添勝，馮瑞玨，等.基于模糊控制的肥液自動混合裝置設計與試驗［J］.農業工程學報，2013，29（16）：22－30.

［6］劉洪光，鄭旭榮，王振華，等.地下滴灌不同灌水量對棉花耗水量和產量影響研究［J］.節水灌溉，2009（2）：11－13.

［7］ 李 靜.土壤有機質測定方法比對分析［J］.綠色科技，2012（5）：203－204.

［8］馬麗娟，李明思，李東偉，等.小滴頭流量下灌水頻率對膜下土壤濕潤區的影響［J］.灌溉排水學報，2011，30（6）：100－114.

［9］ 毛罕平.設施農業的現狀與發展［J］.農業裝備技術，2007，33（5）：4－9.

［10］邱莉萍，劉 軍，王益權，等.土壤酶活性與土壤肥力的關系研究［J］.植物營養與肥料學報，2004，10（3）：277－280.

［11］單志杰，蔡煥杰，陳新明，等.無壓灌溉埋管深度的機理性研究及大田試驗［J］.中國農村水利水電，2007（3）：44－52.