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水肥一体化实施方案

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水肥一体化的多种技术模式探讨

水肥一体化的多种技术模式探讨

发布日期:2018-08-31 作者: 点击:

  去年我国化肥利用率与前两年相比提高了2.2%,相当于减少100万吨化肥使用量;农药利用率提高了1.6%,相当于减少1.5万吨的使用量,两项共减少农业生产成本26亿元。

  这是农业部种植业管理司副司长何才文27日在“化肥农药使用量零增长技术进万家宣传培训活动”启动仪式上表示的。

  据介绍,我国普遍存在着化肥农药过量施用、施用方法不科学的情况,由此带来成本增加、农产品残留超标、环境污染等一系列问题,如何加快转变农业发展方式,走安全高效绿色发展之路?

  今年4月,农业部印发《推进水肥一体化实施方案(2016-2020年)》,明确了新形势下推进水肥一体化发展的总体思路、目标任务、区域布局、技术模式和重点工作,到2020年,水肥一体化推广面积将新增533万多公顷。

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  水肥一体化技术是迄今为止农业生产最为节水节肥的技术之一,该技术是通过灌溉系统给作物施肥浇水,作物在吸收水分的同时吸收养分。

1、水肥一体化怎样实现节水节肥

  作物吸收营养可以用两张“嘴巴”来完成,一是根系,二是叶片。根是“大嘴巴”,叶片是“小嘴巴”。大量的营养元素是通过根系吸收的。叶面喷肥只能起到补充作用。施到土壤中的肥料怎样才能被送到作物的“嘴巴”里呢?那就是肥料必须溶解后才能被送到作物的“嘴巴”里,不溶解的肥料作物是“吃不到”的,等于白施。

➤从地下讲,肥料溶解后进入到土壤溶液中,靠近作物根系附近的养分被吸收,浓度降低,远离根系的土壤溶液浓度相对较高,就会向着作物根系附近扩散,养分也随之移动,最后被作物吸收。

➤从地上讲,植物在有阳光的情况下叶片气孔张开,进行蒸腾作用,导致水分损失,根系则必须源源不断地吸收水分补充叶片蒸腾所失去的水分,因此,溶解在水分中的养分就会随着水分的吸收和流动而被输送到作物体各部分中去。根是作物的“嘴”,水是肥料的“腿”,如果没有“腿”,肥料是不会“走入”作物的嘴巴里的。

  水肥一体化技术,则是根据作物需肥需水规律和数量将肥料溶入到水中,定时定量直接输送到作物根系最集中的土壤区域,随时将水分连同养分直接送到作物的“嘴”里,使作物渴了就喝、饿了就吃;还可以减少因挥发、淋洗而造成的水肥浪费,从而大大提高水肥的利用率。

2、水肥一体化有多种技术模式

01、循环式水肥一体化技术模式

  该技术模式由控制系统、浇灌系统、栽植系统三部分组成。栽植系统由PVC管道和固定架等构成,PVC管道卧式固定在固定架上。PVC管道的上方钻出等距离的圆孔,用于栽植蔬菜和草莓等作物。浇灌系统由营养液存储装置、循环装置等部分组成。存储罐内存放的营养液体是根据作物生长发育不同阶段所需营养元素及比例专门配制而成的,可以完全满足作物不同生长发育期对各种养分的需要。

  作物栽植后,控制系统会按设定的时间段,启动、关闭浇灌系统。浇灌系统启动后,在一定的时间段内营养液体在循环装置的控制下,不间断地从PVC管的前端流向末端,再流回到存储装置内。作物也在营养液体循环过程中,吸收到了水分和养分。

➤试验表明,用循环式水肥一体化栽培技术模式栽培草莓,每亩用水仅为40.9方,用肥45.5公斤;与滴灌式水肥一体化栽培技术模式相比,每亩节水近90方,节省化肥14.5公斤。该技术模式因其技术含量较高,再加上投资也较高,适合在观光园区应用。

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02、滴灌式水肥一体化技术模式

  滴灌技术是一项很成熟的技术,但将其整合为水肥一体化技术,绝非是将肥料混入到水中那么简单,因为滴水头对水的净度要求较高,一旦达不到要求就会造成堵塞,致使出水不畅,甚至不能出水。

➤因此,滴灌式水肥一体化技术模式的肥料必须是专用型全溶性肥料,否则,即使对肥料溶解液进行多次过滤,也很难达到要求,溶解在水中的营养成分还会在出水控制元件附近凝结,对出水流畅性产生影响,对元件造成损坏。

03、基质式水肥一体化技术模式

  该模式的灌溉和施肥方式与循环式水肥一体化栽培技术模式基本相同,草莓和蔬菜等作物本身所消耗的水分和养分也基本相当,不同的是,草莓和蔬菜等作物吸收后剩余的水和养分不是循环利用,而是通过回收装置回收后,再通过输送装置输送到位于温室边角部位,供种植在那里的作物继续利用。

➤该模式适合于在经济效益较高的作物,如草莓等生产上应用。

04、重力式水肥一体化技术模式

  亦称为微型式水肥一体化栽培技术模式,是以安装在距地面1.5-2米高处水罐内的肥料溶液自身重力为动力的水肥一体化栽培技术模式,只在温室一端安装一个水罐支架,在支架上安装一个容积约两立方米的水罐,以后再根据  农户对灌溉方式的需求情况(如滴灌、微喷、膜下沟灌、膜上沟灌等节水技术)安装相应的设备。

➤该模式对水源、水压要求较为宽泛,也不需要通过变频调速满足管路系统对水压和水量的要求,因此,更适合不便于安装常规地灌设施的规模较小、特别是一家一户生产的需要。

05、喷施式水肥一体化技术模式

  又称叶面施肥技术、根外追肥技术,即将作物所需养分喷施到农作物叶片表面,通过叶片气孔予以吸收,补充植物所需的营养元素,起到调节植物生长、补充所缺元素、防早衰和增加产量的作用。

  叶面施肥可以实现直接迅速地为作物供给养分,避免养分被土壤吸附固定,提高肥料利用率,是补充和调节作物营养的有效措施,特别是在逆境条件下,如作物生长后期不便进行根部施肥,以及根系活力衰退,吸肥能力降低;土壤环境对作物生长不利的条件下,如水分过多、干旱、土壤过酸、过碱,作物根系吸收养分受阻,而作物又需要迅速恢复生长,如果以根施方法是很难或不能及时满足作物需要的,采用叶面施肥则能为其迅速补充营养,满足作物生长发育的需要。

  微量元素是作物生长发育过程中必不可少的营养物质,但施用量很少,如钼肥,每亩施用量仅几十克,如果根施很难或不可能施得均匀,叶面喷施则能达到均匀的效果。研究测算表明,一般作物叶面喷施硼肥的利用率是基施的8倍多。叶面施肥还有减轻土壤污染等好处。

  ➤从理论上讲,叶面施肥技术可以在各种作物上应用,但受喷施工具、机械和地形、地貌等限制以及种植效益的影响,目前多应用于草莓、蔬菜、果树及便于机械作业且效益较高的作物上。另外,叶面施肥只能提供少量养分,无法完全满足作物的需求,是无法代替根部施肥的,只是一种辅助施肥技术措施。

3、适用水肥一体化的肥料有哪些?

  一般来讲,只要是能够完全溶于水(不溶性杂质含量低于0.5%)的化肥都可以使用,但实际使用中最好选用全溶性复合肥,这种肥料溶解性好,养分含量高,所含养分元素种类较多,见效快。

  水肥一体化的运用必须与“符合作物生长需求规律”相结合,才能做到真正意义上的节水节肥。


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