淺析水肥一體化應用的主要技術及方法

田金偉

在我國，水資源相對較為缺乏，農業生產中，肥料的運用率也較為低下，這些都使我國農業的發展受到了一定制約，運用水肥一體化技術，可以促進農業的高速發展，這種技術的使用也逐漸變得更加廣泛。本文主要闡述了水肥一體化應用的主要技術和方法。

一、水肥一體化應用的主要技術和方法

1、施肥模式

水肥一體化技術中，依據其工作原理可將施肥模式分為如下幾種：

（1）壓差式施肥

這種施肥方式中，施肥罐是其中需要用到的主要設施，將止水閥門與旁管安裝在傳輸水的管道上，讓水進入施肥罐，這些水會將罐內的肥料溶解，然后這些水會返回輸入管道，并帶有一定肥料，這樣就實現了肥料在農作物中的施加。這種設施運用非常普遍，且具有多項優勢，如不需要預先配置肥料母液、操作比較簡便等。但是也存在一定不足之處，不能對施肥的速度及濃度進行有效把控，隨著時間的推移，肥料溶液的濃度會變小。據相關研究表明，施肥罐壓差越大，其出口肥料濃度的下降速度也會越快。

（2）重力自壓式施肥法

這種方法適合在山地、丘陵等這樣一些重力灌溉的場所運用。具體方法是在比水池液面肥料池高的地方，把灌溉蓄水池創建起來，將肥液流通管道安裝在池的底部位置，通過對肥液重力的運用，讓其流進灌溉蓄水池。這種方法可以對施肥速率與濃度進行控制，同時修建肥料池的成本投入也很少，不需要外部消耗。但由于蓄水池中，最先進入的是肥料溶液，一般蓄水池又具有較大的體積，因而實行灌溉后，難以將剩余肥料清理干凈，之后在進行蓄水操作，容易產生苔蘚之類的植物，會造成管道的堵塞。

（3）吸入式注肥

這種方式是利用離心泵的負壓，在灌溉系統中吸入肥料，不論在何種面積中都適用。其安裝比較容易，和灌溉系統用同一個離心泵，十分便于操作，同時不需要額外的動力，適合定量施肥。水的壓力穩定時，根據比例施肥能夠得以實現。但其也存在一定缺點，不穩定的肥液濃度，很難實現控制的自動化和實行配方施肥，施肥容量會受到一定限制，同時需要很高的部件連接要求。

（4）注入式施肥

通過對注肥泵的運用，在灌溉系統中注進肥料母液，可用水力或是電力的方式驅動注肥泵，在傳輸水的管道任意地方設立注入口，但對注入肥液的壓力有一定要求，要高于管道內水流的壓力。這種方式的優點是可以調節注肥速度，各式不同肥料配方中都可應用，不但可以定量施肥，也可以按比例進行施肥。但其正常運作需要達到系統的最小壓力，要對輔助配件進行正確設計，平日中一定要做好維護工作，同時前期的成本投入較高。

（5）文丘里施肥器

這種施肥設施較為特殊，通過對文丘里設施的運用，管道中會形成一定吸力，吸取肥料溶液，將其送至灌溉系統中。這種裝置可以根據比例進行施肥操作，能夠維持穩定的養分濃度，不需要外部消耗，同時吸取的肥料范圍較大，也十分便于安裝，便于移動，在灌溉施肥中運用的非常普遍。

2、水肥一體化技術下的肥料選擇

運用水肥一體化技術選取肥料需要遵循如下幾點：首先，不同的作物需要的營養不相同，選取肥料的過程中要結合作物的實際需要。另外，生長中的植物，不同時期需要的營養成分也不相同。例如，從蘋果的生長來看，在幼齡時期，只需要很少的肥量，對肥料較為敏感，需要磷肥最高;在初果時期，磷肥仍然是主要的肥料;盛果時期，依據作物的長勢與產量對氮肥、鉀肥和磷肥的比例進行適量調節，同時微量元素的使用方面也是需要關注的;在更新時期與衰老時期，為了能夠使盛果時期延長，需要多施氮肥。其次，結合預期產量和土壤肥力水平進行肥料的選取。首先需要對作物的需肥規律有所掌握，結合預期產量與土壤肥力，將生長中作物需要的外源性肥料精準計算出來。最后，對灌溉水的酸堿性和成分進行分析，對肥料間的化學功能有所掌握。一些肥料會對水的酸堿度造成影響，比如，硫酸銨可以讓水的酸堿度降低，磷酸氫二鉀會讓水的酸堿度升高，高酸堿度之下，水中碳酸根離子發生沉淀的可能就會加大，會有堵塞灌水器情況的發生。為了避免管道產生堵塞，需要對肥料中雜質含量和溶解度進行考慮，同時也要注意肥料之間產生的沉淀反應。

3、土壤濕度控制

通常狀況下，微灌采用局部形式的灌溉，限制肥料與水在作物根系范圍中，實現對過去澆灌方式的轉變，采用澆灌作用的方法。土壤的濕潤比是指濕潤土壤的體積和根層土體的比例。作物生長的初始階段，可以取下限濕潤比，伴隨著其不斷生長，根系的逐步擴展，可將濕潤比逐漸提升到上限。就番茄的生長而言，其前期根系在厘米分布，后期會發展到厘米，這時就要提升滴灌的濕潤比。作物生長過程中，需要維持土壤的濕潤，不同的作物需要土壤濕度也不相同，大部分作物的田間持水量需要維持在之間，土壤濕度過高也不利于作物的生長。利用指測法能夠對土壤適宜含水量進行簡單地判定，一般情況下，土壤應該可以捏成團，輕輕拋出后，不會松散，粘壤土可以搓成條，這就表明土壤水分適中。

二、水肥一體化技術的發展方向

在我國，運用水肥一體化技術是十分必要的，我國水資源缺乏比較嚴重，運用這種技術能夠使水資源缺乏的情況得到一定緩解。生產水肥一體化設施的廠商，要加大力度和科研院之間的合作，對水肥一體化技術下增肥效果進行創新，在其中應用物聯網技術，實現自動控制，確保這種技術的現實需求，推動其在農業生產中得到更加廣泛的運用。

總而言之，水肥一體化技術的發展空間十分寬廣，運用這種技術可以從根源上使我國過去農業的用水方式發生改變，一定程度上使肥料與水資源運用率得到提升，推動了生態環境保護的創建，提升了農業生產力，同時有力地保證了糧食的安全。

（作者單位：252319山東省聊城市陽谷縣張秋鎮農林水綜合服務中心）