淺談“智能型”水肥藥一體化技術

王思銘 羅春艷 姚忠寶 殷秋雯

摘?要：水肥一體化技術推動了我國農業的現代化發展，提升了農業生產技術能力。合理應用水肥一體化技術可以以提高水資源和肥料的利用程度，并均勻施撒肥料。基于水肥一體化優缺點探討智能型水肥藥一體化技術，該技術通過灌水器將水、肥、藥實時送至作物根部，實現簡化、省力化高效管理，提高養分利用效率，減少蒸發和滲漏損失，有利于實現水肥藥高效耦合，同時改善施肥、藥不勻、養分流失、灌水器堵塞等問題，是農業技術發展的新方向。

關鍵詞：智能型;水肥藥一體化技術;攪拌設備

在農業生產中，水、肥料、藥是影響作物生長的重要因素，如果能將，水、肥料、藥有機結合，就能夠提高作物質量、產量，進而增加農民收入。現階段我國農業生產仍主要依賴人工施肥、施藥、灌水，水資源以及肥料利用率較低、土壤養分不平衡、農藥污染現象非常普遍，通過將水分、肥料、藥的耦合管理，可大幅提高經營管理水平，提高農業生產效率，在農業實踐中將水肥藥一體化技術與我國目前先進的節水灌溉新技術相結合，推動農業生產向高質質量、高產量、少環境污染、節水、節能、智能、現代化方向發展。

1 傳統水肥一體化技術優勢

水肥一體化技術是將灌水與施肥相融合的一種農業水肥管理技術，通過有壓滴灌系統將肥料溶于水后與灌水相結合根據作物不同生長期的水肥需求規律定時定量地為農作物提供水分和養分有著顯著的節水節肥和增產等優勢[1-3]。

1.1 節水

水肥一體化技術與傳統灌水方式在傳統的灌溉系統中，通常采取的是畦灌和大水漫灌方式，這使得水分在運輸途中或在非根系區內造成大量下滲和蒸發。在水肥藥一體化模式下，肥料溶解于水中，通過管道以微灌的形式直接輸送到作物根部，減少了蒸發、滲漏損失，從而達到節水的目的。

1.2 節肥、節藥

水肥一體化技術可以根據不同作物、不同生長時期所需要的的水、肥量不同，將水、肥、藥定量、定向輸送給作物，由于可利用管道進行輸送，與傳統是非方式相比，可有效減少肥料及藥物的蒸發與損失，因此可以達到節肥、節藥的作用。

1.3 節時

水肥一體化技術是通過壓力差進行自動灌溉施肥的技術，可以大幅減少人工開挖溝渠、人工施肥、人工施藥的工作時間。相對傳統灌溉方式，水肥一體化技術的田間小氣候中空氣濕度的較少，減少了雜草出現的可能性，從而減輕了清楚雜草的人工工作量。此外，肥一體化技術可以減少病蟲害的發生，而且農藥通過與灌水方式相結合直接作用在作物上，因而也可以減少噴灑農藥的人工投入。

1.4 降低植株發病率

由于水、肥、藥一體化設施的特有灌溉施肥方式，可有效抑制了病蟲害的發生。

1.5 提高農作物質量

水肥一體化技術可以適時、適量向作物供給所需的水分、養分，因此作物的飽滿度、品質都有所提高。而且由于病蟲害的減少，作物中次品的可能性降低，農作物質量得到提升。

2 傳統水肥一體化技術劣勢

2.1 滴頭堵塞問題

應用傳統水肥一體化技術過程中，若肥料無法均勻的溶解，進而造成溶液中有某些成分例如鈣離子、鎂離子、碳酸氫鹽可能形成沉淀，導致灌水器堵塞無法正常工作[4-5]。而灌水器的堵塞是當前節水灌溉技術推廣的重要阻礙。

2.2 鹽分積累

水肥一體化技術一般與節水灌溉技術相結合，單個灌水器出水量相對較少，特別是在干旱、半干旱地區，水分蒸發速率較快，可能會使水分無法快速滲透至作物根系，造成鹽分在地表的積累，使得土壤理化環境遭到破壞。

3 “智能型”水肥藥一體化設備

本文提出的智能型水肥一體化設備，能夠滿足水肥比例精確配置和智能灌溉的需求，設備包含：電腦端、施肥罐、水泵及管道、微灌噴頭等部分。設備組成示意圖見下圖。

智能型水肥藥一體化設備可通過電腦端設置需要的水肥或水藥濃度，將液體肥或農藥，配兌成肥液或藥液，并保持濃度整個灌溉過程中不發生改變，且通過在施肥灌中增加攪拌設備，能保證儲存液體的罐狀設施中上層、中層、下層的濃度均勻一致，不會出現濃度差異現象。結合滴灌或噴灌輸水管道，將有壓力的水肥或水藥混合液體按照作物的生長周期需求，定時、定量按預定比例供給作物，可以解決施肥、施藥過程當中肥料或農藥溶解不均勻的問題，同時可定時、定量、定向精準施肥、施藥，從而緩解化肥、農藥的浪費和沉淀物堵塞灌水器的問題。

4 結語

“智能型”水肥藥水肥一體化是一種新的農業技術，隨著互聯網技術的發展，將互聯網技術運用于農業節水灌溉新技術中，將有效克服傳統水肥一體化技術中的缺點，能夠有效節水、節藥、節藥，減少環境污染，同時改善施肥、藥不勻、養分流失、灌水器堵塞等問題，是農業技術發展的新方向。

參考文獻：

[1]劉培源，黃耀新，等.巴基斯坦棉花水肥一體化的優勢及關鍵技術[J].現代農業科技，2019（21）：59-60.

[2]姚海軍.水肥一體化技術應用中存在的問題及解決對策[J].農家科技，2017（7）：243.

[3]孫彥國.水肥一體化技術應用存在的問題及對策[J].鄉村科技，2017（29）：71.

[4]曹曉林，劉洋，單巍.淺談設施農業低壓水肥一體化技術[J].專家講座，2019（8）：9.

[5]周杰，楊景文，馬良，等.基于物聯網的水肥一體化技術[J].鄉村科技資源節約與環保，2018（10）：106-107.

基金項目：吉林農業科技學院 大學生科技創新創業訓練計劃項目

通訊作者：羅春艷（1988-），女，黑龍江佳木斯人，碩士研究生，研究方向為節水灌溉新技術。