農(nóng)業(yè)灌溉中滴灌水肥一體化技術(shù)應(yīng)用研究

尹召婷

（高臺(tái)縣六壩水管所，甘肅 高臺(tái) 734300）

目前，我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展情況是比較良好的，其中節(jié)水灌溉技術(shù)的大范圍應(yīng)用，節(jié)約了大量水資源。傳統(tǒng)形式的農(nóng)業(yè)種植需要大量的水資源和化肥作為支持，但農(nóng)作物對(duì)水肥吸收效率低，存在資源浪費(fèi)現(xiàn)象，而且大量施用化肥會(huì)污染土壤以及生態(tài)環(huán)境。所以，面臨這種現(xiàn)象就衍生出了滴灌水肥一體化技術(shù)，在壓力系統(tǒng)作用下搭配溶解性固體及液體肥料，聯(lián)合灌溉用水對(duì)農(nóng)作物根系發(fā)生作用，產(chǎn)生農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育需要的能量營(yíng)養(yǎng)，并且還能減少資源的浪費(fèi)。此外，滴灌水肥一體化技術(shù)與傳統(tǒng)的種植技術(shù)相比，可以根據(jù)農(nóng)作物的需水規(guī)律隨時(shí)進(jìn)行供給；傳統(tǒng)的灌溉需要大量的人力進(jìn)行操作，而滴灌只需要少量的人工操作就可以很好地完成灌溉活動(dòng)。并且水肥一體化技術(shù)可以有效減少病害的出現(xiàn)，在大棚內(nèi)使用滴灌技術(shù)可以控制棚內(nèi)的濕度，減少病害的發(fā)生。

1 滴灌水肥一體化技術(shù)

水肥一體化技術(shù)是在灌溉、施肥融合之后形成的一種新型的農(nóng)業(yè)種植技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要是借助于壓力系統(tǒng)或地形的自然落差來(lái)進(jìn)行施用的。其中肥料的配兌需要根據(jù)土壤的養(yǎng)分含量和所種植農(nóng)作物的種類與需求規(guī)律和生長(zhǎng)特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行?；诠艿罉?biāo)準(zhǔn)，水分與肥料融合后可以在管道滴頭作用下形成滴灌，浸潤(rùn)農(nóng)作物根系，促使其生長(zhǎng)發(fā)育。這樣一來(lái)農(nóng)作物根系、土壤可以始終保持疏松。這項(xiàng)技術(shù)多適用于種植地附近有固定水源，且水質(zhì)條件良好，符合微灌的要求，已建設(shè)或有條件建設(shè)微灌設(shè)施的區(qū)域。其中果園栽培、棉花種植、大田經(jīng)濟(jì)作物的應(yīng)用效果較好。

水肥一體化技術(shù)可以提高肥料成效以及植物對(duì)肥料養(yǎng)分利用率，能夠有效避免肥料施用時(shí)在表層土壤中的揮發(fā)損失。并且液體肥料的形式也可以避免固體肥料溶解慢的缺點(diǎn)。這項(xiàng)技術(shù)在節(jié)約肥料損失的同時(shí)還能利于環(huán)境的保護(hù)。據(jù)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)張承林教授的研究，滴灌水肥一體化技術(shù)與常規(guī)的施肥種植相比肥料節(jié)省約為50%～70%，并大大減少了肥料對(duì)水體污染的問(wèn)題。

技術(shù)要領(lǐng)。滴灌水肥一體化技術(shù)是一項(xiàng)綜合性較高的技術(shù)，涉及到多個(gè)學(xué)科的專業(yè)知識(shí)。應(yīng)用時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)。

首先，滴灌系統(tǒng)的建立，需要根據(jù)種植地區(qū)的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行搭建，此外在搭建后的使用過(guò)程中，需要控制好灌溉用水量，避免灌水量過(guò)大，導(dǎo)致氮素?fù)p失，降低水分的利用率。

其次，在施肥時(shí)，可以在液態(tài)肥料、固態(tài)肥料中做出選擇，例如氨水、尿素和磷酸一銨等，固體的肥料要選擇水溶性較高且含雜質(zhì)少的肥料，一般不易使用顆粒型復(fù)合肥。使用腐殖酸液肥時(shí)需要進(jìn)行過(guò)濾后再投入使用，這樣做是為了能夠避免肥料堵塞管道的問(wèn)題出現(xiàn)。

最后，在進(jìn)行灌溉施肥過(guò)程中，液態(tài)肥料不需要攪動(dòng)、混合，而固態(tài)肥料必須和水混合攪拌之后，才能夠成為液態(tài)肥料，期間還需要杜絕分層與沉淀等不良現(xiàn)象。

在施肥量上一般灌溉流量為50 m3/畝，注入的肥液大約為50 L/畝，過(guò)度施肥會(huì)導(dǎo)致作物死亡，還會(huì)造成環(huán)境污染。

2 滴灌水肥一體化技術(shù)的類型解析

水肥一體化技術(shù)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，其中涉及到農(nóng)田灌溉、作物栽培、土壤耕作等多個(gè)方面，所以需要充分掌握實(shí)際情況后才能使用，以達(dá)到種植效果最大化。

水肥一體化技術(shù)中首先需要建立一套完善的滴灌系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)滴灌系統(tǒng)時(shí)需要注意的是，要做好對(duì)種植地的調(diào)查工作，對(duì)種植地的地形地貌、田塊、土壤成分、作物的種植方法、水源等特點(diǎn)要了解清楚，之后再進(jìn)行設(shè)計(jì)管道系統(tǒng)，其中埋設(shè)管道的深度、長(zhǎng)度、灌溉的區(qū)域面積等都要做好預(yù)備工作。水肥一體化技術(shù)中的灌溉方式有多種，本文主要講的就是滴灌，滴灌多適用于干旱缺水的地區(qū)，是一種有效的節(jié)水灌溉方式。對(duì)水源的利用率可達(dá)到95%。在管道系統(tǒng)中安裝在毛管上的灌水器將水分與肥料均勻地滴入到作物的根系區(qū)域中。一般滴灌的速度為2～12 L/h。所以灌水的周期是比較長(zhǎng)的。下面介紹滴灌的幾種類型。

2.1 地面固定式

將毛管設(shè)置在地面上，在灌溉期間毛管和灌水器不移動(dòng)的系統(tǒng)稱為地面固定式系統(tǒng)。這種類型的滴灌多在果園、大棚的灌溉中使用，其優(yōu)點(diǎn)是便于安裝，在維護(hù)方面也省心省力，有利于種植者對(duì)土壤質(zhì)量的檢查和管道整體流量情況的觀察。但是由于整體滴灌系統(tǒng)是暴露在地表上的，毛管和灌水器易于損壞和老化，并且對(duì)于田間管理工作也會(huì)造成一些影響。

2.2 地下固定式

將整體滴灌系統(tǒng)設(shè)置在地下的系統(tǒng)被稱為地下固定式，這是近些年滴灌技術(shù)不斷更新提高所造就的新類型。這種類型的滴灌系統(tǒng)與地面固定式系統(tǒng)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于可以免除毛管在作物種植和收獲前后的安裝和拆卸的工作，而且對(duì)于田間管理工作也是沒(méi)有影響的。并且能有效延長(zhǎng)滴灌系統(tǒng)的使用壽命。但是其缺點(diǎn)也十分明顯，在進(jìn)行土壤質(zhì)量的檢查工作時(shí)無(wú)法觀察到滴灌系統(tǒng)的實(shí)時(shí)流量和土壤濕潤(rùn)情況，并且一旦滴灌系統(tǒng)發(fā)生故障也很難進(jìn)行維修。

2.3 移動(dòng)式

移動(dòng)式滴灌系統(tǒng)，就是毛管和灌水器在完成灌溉后由一個(gè)位置移向另一個(gè)位置進(jìn)行灌溉的系統(tǒng)。這種滴灌系統(tǒng)的應(yīng)用情況是比較少見(jiàn)的，但是相比于固定式滴灌系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，移動(dòng)式滴灌系統(tǒng)對(duì)于設(shè)備的利用率大大提升，并且減少了滴灌系統(tǒng)搭建的成本，這種類型的滴灌系統(tǒng)常被用于大田作物和灌溉次數(shù)較少的作物，其主要的缺點(diǎn)就是操作管理的成本較高，主要適合在經(jīng)濟(jì)條件較差、干旱缺水的地區(qū)使用。

2.4 人工控制

滴灌系統(tǒng)中的操作全部都由人工完成，像水泵和閥門的操作，滴灌時(shí)間流量等都由人為進(jìn)行控制。這種操作方法的成本較低，且技術(shù)含量不高，便于管理者對(duì)其進(jìn)行日常的使用和維護(hù)。適合在農(nóng)村進(jìn)行推廣，其主要的缺點(diǎn)在于使用的便攜性較差，且不利于大范圍的灌溉活動(dòng)。

2.5 全自動(dòng)控制

這類滴灌系統(tǒng)不需要人工進(jìn)行操作，通過(guò)編制的控制程序與農(nóng)作物的需求參數(shù)來(lái)進(jìn)行水泵與閥門的控制，人的主要作用就是對(duì)程序進(jìn)行調(diào)整和維護(hù)檢修設(shè)備。使用這一滴灌方法的優(yōu)點(diǎn)在于能夠有效的節(jié)省人力物力，但是由于滴灌系統(tǒng)是由程序進(jìn)行控制，如果程序出現(xiàn)故障那么就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)滴灌系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。

2.6 半自動(dòng)控制

這類滴灌系統(tǒng)沒(méi)有暗藏傳感器，對(duì)于滴灌時(shí)間、灌水量和灌水的周期都是依據(jù)程序來(lái)進(jìn)行，并沒(méi)有將農(nóng)作物以及土壤信息等進(jìn)行收集分析后實(shí)施滴灌活動(dòng)。所以這類系統(tǒng)的自動(dòng)化程度并不高，需要人工的配合才能進(jìn)行滴灌活動(dòng)。

3 滴灌水肥一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)灌溉中存在的問(wèn)題

3.1 推廣應(yīng)用效率慢、作物發(fā)展結(jié)構(gòu)不平衡

農(nóng)業(yè)灌溉自古以來(lái)就是農(nóng)作物種植的重要措施，并且隨著近些年農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)的不斷發(fā)展，其在種植時(shí)取得的成效也越來(lái)越大，但是由于推廣情況的限制，導(dǎo)致各項(xiàng)灌溉技術(shù)的應(yīng)用范圍較為狹窄。滴灌系統(tǒng)適用于多種農(nóng)作物的種植，并且可以很好地在干旱地區(qū)取得較好的成效。水肥一體化技術(shù)在滴灌系統(tǒng)中可以發(fā)揮出更大的作用。推廣與應(yīng)用范圍有限的原因在于，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期在一家一戶小規(guī)模生產(chǎn)環(huán)境影響下，導(dǎo)致新型經(jīng)營(yíng)主體占比不夠，限制了水肥一體化技術(shù)大范圍應(yīng)用。此外在推廣的過(guò)程中，由于滴灌系統(tǒng)前期的投入建設(shè)成本過(guò)高，導(dǎo)致農(nóng)民群眾欠缺主觀能動(dòng)性。尤其是糧食型作物種植，增產(chǎn)成效比較有限，所以推廣受到了很大的限制，并且由于滴灌系統(tǒng)的技術(shù)推廣屬于初級(jí)階段，很多高效的先進(jìn)技術(shù)由于資金和技術(shù)限制無(wú)法進(jìn)行大范圍的推廣應(yīng)用。

3.2 技術(shù)還需繼續(xù)完善

各個(gè)地區(qū)在應(yīng)用滴灌水肥一體化技術(shù)中發(fā)現(xiàn)該技術(shù)模式?jīng)]有完全達(dá)成統(tǒng)一，因?yàn)榈喂嘞到y(tǒng)類型較多，各地區(qū)的地質(zhì)條件和水源條件不相同，所以在進(jìn)行滴灌設(shè)施的建設(shè)時(shí)模式不統(tǒng)一，這加大了推廣應(yīng)用的難度，并出現(xiàn)了滴灌系統(tǒng)質(zhì)量不一致的問(wèn)題，滴灌設(shè)備在實(shí)際運(yùn)用中缺乏完整性，管道也經(jīng)常堵塞腐蝕。另外，技術(shù)服務(wù)還有待提升，節(jié)水灌溉技術(shù)、設(shè)備安裝等，對(duì)施工技術(shù)指標(biāo)的認(rèn)識(shí)不夠全面，導(dǎo)致有效信息較少，也限制了技術(shù)的應(yīng)用。

3.3 缺乏專業(yè)的人才指導(dǎo)

水肥一體化技術(shù)涉及到各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，如水利灌溉、肥料栽培等，因此技術(shù)的推廣、應(yīng)用會(huì)受到專業(yè)知識(shí)的限制。專業(yè)人才的缺少，限制了水肥一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用效率。這主要體現(xiàn)在前期應(yīng)用中的管道設(shè)計(jì)這一步驟中，如果沒(méi)有選擇正確的肥料和作物栽培知識(shí)，或重視土壤養(yǎng)分和水分情況等，是無(wú)法將滴灌系統(tǒng)的效果發(fā)揮出來(lái)的。一些企業(yè)只注重于設(shè)備的安裝，忽視了后期的設(shè)備維護(hù)和技術(shù)指導(dǎo)，導(dǎo)致安裝和使用兩個(gè)過(guò)程脫節(jié)，滴灌系統(tǒng)作用不高。這反而會(huì)造成資源浪費(fèi)，并且還會(huì)容易讓農(nóng)民群眾對(duì)滴灌水肥一體化技術(shù)反感，起到負(fù)面的影響。

4 滴灌水肥一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)灌溉中存在問(wèn)題的解決措施

4.1 提高滴灌水肥一體化宣傳力度

滴灌水肥一體化技術(shù)作為現(xiàn)代化節(jié)水灌溉種植技術(shù)，非常符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念中的發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的要求。所以要加強(qiáng)對(duì)滴灌水肥一體化技術(shù)的推廣宣傳工作。各地區(qū)可以采取廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)渠道來(lái)開(kāi)展宣傳與推廣，使更多的農(nóng)民群眾清晰了解到該技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用價(jià)值，設(shè)置種植試點(diǎn)，使種植戶直觀地看到技術(shù)效果，積極主動(dòng)地參與到技術(shù)推廣中。

4.2 提高專業(yè)能力，提升滴灌水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用成效

各地區(qū)可以加強(qiáng)學(xué)習(xí)溝通交流，提升對(duì)水肥一體化技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的吸收，深入研究分析水肥一體化技術(shù)在各地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用操作流程。開(kāi)辦知識(shí)講座、技術(shù)培訓(xùn)班，以此來(lái)提升農(nóng)技服務(wù)人員的專業(yè)能力，以便能夠更好地應(yīng)對(duì)突發(fā)問(wèn)題。因地制宜進(jìn)行滴灌系統(tǒng)的搭建，收集實(shí)際種植信息進(jìn)行肥料的搭配，以便更好發(fā)揮出滴灌水肥一體化技術(shù)的成效。為農(nóng)業(yè)種植者增產(chǎn)增收提升其農(nóng)業(yè)種植的經(jīng)濟(jì)效益，為我國(guó)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供助力。此外在進(jìn)行推廣應(yīng)用時(shí)，需要聯(lián)合農(nóng)戶的實(shí)際生產(chǎn)情況來(lái)進(jìn)行水肥一體化技術(shù)的講解和具體操作要點(diǎn)的分析，并將可能出現(xiàn)的問(wèn)題一一列出并提出解決措施。明確告知農(nóng)戶滴灌的用水量和施肥量，并在田間進(jìn)行實(shí)際操作讓農(nóng)戶進(jìn)行觀摩。

4.3 提高資金扶持力度

針對(duì)滴灌系統(tǒng)搭建成本過(guò)高的問(wèn)題，一方面政府應(yīng)該提高對(duì)該問(wèn)題的重視程度，增加對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的資金支持。另一方面完善技術(shù)有關(guān)法律法規(guī)，使更多經(jīng)營(yíng)主體可以參與其中。增加水肥一體化技術(shù)相關(guān)設(shè)備的購(gòu)入補(bǔ)貼，普及節(jié)水設(shè)備。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)環(huán)境下農(nóng)作物栽培技術(shù)不斷提高，其中水分和養(yǎng)分的利用率成為增產(chǎn)增收減少成本的主要因素。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植中，大量的水分和肥料養(yǎng)分被浪費(fèi)，并且肥料的大量浪費(fèi)還會(huì)對(duì)土壤和周邊環(huán)境造成環(huán)境污染，這不僅不利于資源的利用效率還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。所以為了能夠有效地解決環(huán)境污染和水資源浪費(fèi)的問(wèn)題，推廣應(yīng)用滴灌水肥一體化技術(shù)，在保證種植物的水分和養(yǎng)分吸收的同時(shí)，還能有效緩解環(huán)境污染和水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，更好地推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展，并為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展提供必要的助力。