水肥一體化技術(shù)基本原理

第一章水肥一體化技術(shù)簡介一、水肥一體化技術(shù)的根本概念作物生產(chǎn)的目標(biāo)是用更低的生產(chǎn)本錢去獲得更高的產(chǎn)量、更好的品質(zhì)和更高的經(jīng)濟效益。從作物的生長要素來看，其根本生長要素包括光照、溫度、空氣、水分和養(yǎng)分。在自然生長條件下，前三個因素是人犯難以調(diào)控的，而水分和養(yǎng)分因素則可人為調(diào)控。因此，要實現(xiàn)作物的最大生產(chǎn)潛力，合理調(diào)整水肥的平衡供給格外重要。在水肥的供給過程中，最有效的供給方式就是如何實現(xiàn)水肥的同步供給，充分發(fā)揮兩者的相互作用，在給作物供給水分的同時最大限度地發(fā)揮肥料的作用，實現(xiàn)水肥的同步供給，即水肥一體化技術(shù)。那么，什么是水肥一體化技術(shù)呢？狹義講，就是把肥料溶解在澆灌水中，由澆灌管道帶到田間每一株作物，以滿足作物生長發(fā)育的需要。如通過噴灌及滴灌管道施肥。圖1-1 雷州半島的香蕉園通過滴灌施用硫酸鉀鎂肥精選文庫圖1-2 山地砂糖桔果園通過滴灌系統(tǒng)施用氯化鉀圖1-3 內(nèi)蒙古馬鈴薯種植區(qū)通過滴灌系統(tǒng)施肥的場面廣義講，就是水肥同時供給以滿足作物生長發(fā)育需要，根系在吸取水分的同時吸取養(yǎng)分。除通過澆灌管道施肥外，如淋水肥、沖施肥等都屬于水肥一體化的簡潔形式。-- 2精選文庫圖1-4 廣東冬種馬鈴薯地區(qū)拖管淋水肥的場景圖1-5 菜農(nóng)挑擔(dān)淋水肥的場景-- 3精選文庫圖1-6 海南西瓜種植戶通過膜下水帶施液體肥的場景水肥一體化技術(shù)是現(xiàn)代種植業(yè)生產(chǎn)的一項綜合水肥治理措施，具有顯著的節(jié)水、節(jié)肥、省工、優(yōu)質(zhì)、高效、環(huán)保等優(yōu)點。水肥一體化技術(shù)在國外有一特定詞描述，叫“FERTIGATIO“FERTILIZATIO〔施肥”和“IRRIGATIO〔澆灌”各拿半個字組合而成，意為澆灌和施肥結(jié)合的一種技術(shù)。國內(nèi)依據(jù)英文字意翻譯成“水肥一體化廣泛承受，而“管道施肥”筆者認(rèn)為更加形象貼切，肥料自身不會從管道流淌，必需要溶解于水才能隨管道流淌。這很簡潔區(qū)分于傳統(tǒng)的施肥。針對于具體的澆灌形式，又可稱為“滴灌施肥澆灌的理論根底是植物的蒸騰失水及土面蒸發(fā)失水，必需要源源不斷補充土壤水分作物才能正根系是它的大嘴巴，葉片是小嘴巴。大量的養(yǎng)分元素是通過根系吸取的。葉面噴肥只能起補充作用。施到土壤的肥料怎樣才能到達植物的嘴邊呢？通常有三個過程。一個叫集中過程。肥料溶解后進入土壤溶液，靠近根表的養(yǎng)分被吸取，濃度降低，遠離根表的土壤溶液濃度相對較高，結(jié)果產(chǎn)生集中，養(yǎng)分向低濃度的根表移動，最終被根系吸取。其次個過程叫質(zhì)流。植物在有陽光的狀況下葉片氣孔張開，進展蒸騰作用〔這是植物的生理現(xiàn)象，導(dǎo)致水分損失。根系必需源源不斷地吸取水分供葉片蒸騰耗水?？拷档乃直晃×?，遠處的水就會流向根表，溶解于水中的養(yǎng)分也跟著到達根表，從而被根系吸取。第三個過程叫截獲，即養(yǎng)分正好就在根系外表而被吸取。集中和質(zhì)流是最重要的養(yǎng)分遷移到根表的過程。這兩個過程都離不開水做媒介。因此，肥料肯定要溶解才能被吸取，不溶-- 4精選文庫解的肥料植物“吃不到〔或叫水肥一體化治理這樣施入土壤的肥料被充分吸取，肥料利用率大幅度提高。質(zhì)流 擴散圖1-7 質(zhì)流過程示意圖 圖1-8 集中過程示意圖從對肥料濃度的掌握條件看，通過澆灌系統(tǒng)施肥可以按下面兩種方式進展。1、按數(shù)量施肥在施肥時只考慮每次施入的肥料總量。如對大田作物要求每公頃施多少公斤肥料，而對木本果樹則要求每株施多少公斤肥料。在施肥過程中，隨著施肥時間的延長，被澆灌水帶走的肥料濃度越來越低，最終趨于零，這種施肥方法稱為按數(shù)量施肥〔圖1-。傳統(tǒng)的肥料撒施即是按數(shù)量施肥。肥料濃 濃度曲線度施肥時間1－9肥料濃度隨施肥時間的變化2、按比例施肥〔固定濃度施肥〕-- 5精選文庫肥料濃度在施肥時既考慮施肥數(shù)量同時又考慮施肥濃度，要求施肥過程中養(yǎng)分濃度是均勻全都的，這種施肥方法稱為按比例施肥〔圖1-1。肥料濃度肥料濃度施肥時間圖1－10 肥料濃度隨施肥時間的變化對這兩種施肥方式的選擇主要依據(jù)作物的種類、根系生長介質(zhì)和施肥成原來確定?？傮w來講按數(shù)量施肥的設(shè)備本錢要低于按比例施肥。一般大田種植的作物多承受按數(shù)量施肥，而溫室栽植的蔬菜、花卉等多承受按比例施肥。由于溫室栽培多承受砂、泥炭、巖棉等疏松透氣的基質(zhì)。這些基質(zhì)有的是按比例施肥。二、水肥一體化技術(shù)的優(yōu)缺點1、水肥一體化技術(shù)的優(yōu)點與常規(guī)施肥方法相比，通過澆灌系統(tǒng)施肥有以下優(yōu)點：〔1〕節(jié)約施肥勞力。在果樹的生產(chǎn)中，水肥治理消耗大量的人工。如在華南地區(qū)的香蕉生產(chǎn)中有些產(chǎn)地的年施肥次數(shù)達18次之多。每次施肥要挖穴或開淺溝，施肥后要灌水，需要消耗大量勞動力。而在水肥一體化技術(shù)條件下可實現(xiàn)水肥的同步治理，節(jié)約大量用于澆灌和施肥的勞動力。南方地區(qū)很多果園、茶園及經(jīng)濟作物位于丘陵山地，施肥澆灌格外困難，承受滴灌施肥可以大幅度減輕勞動強度。作者在深圳市南山區(qū)西麗果場〔主要種植荔枝〕調(diào)查覺察，承受滴灌施肥后，可節(jié)約用于澆灌和施肥的人工95％以上。現(xiàn)在勞動力價格越來越高，應(yīng)用水肥一體化技術(shù)可以顯著節(jié)約生產(chǎn)本錢。-- 6精選文庫圖1-11 人工拖管淋水肥示意圖 圖1-12 承受管道施肥可以節(jié)約大量人力提高肥料的利用率。在水肥一體化技術(shù)條件下，溶解后的肥料被直接輸送到作物根系最集中部位，充分保證了根系對養(yǎng)分的快速吸取。對微灌而言，由于潮濕范圍僅限于根系集中的區(qū)域及水肥溶液最大限度的均勻分布，使得肥料利用效率大大提高；同時，由于微灌的流量小，相應(yīng)地延長了作物吸取養(yǎng)分的時間。在滴灌下，含養(yǎng)分的水滴緩慢滲入土壤，延長了作物對水肥的吸取時間；而當(dāng)根區(qū)土壤水分飽和后可馬上停頓灌水，從而可以大大削減由于過量澆灌導(dǎo)致養(yǎng)分向深層土壤的滲漏損失，特別是硝態(tài)氮和尿素的淋失。但在傳統(tǒng)耕作中施肥和澆灌是分開進展的，肥料施入土壤后，由于沒有準(zhǔn)時灌水或灌水量缺乏，肥料存在于土壤中，并沒有被根系充分吸??；而在澆灌時雖然土壤可以到達水分飽和，但澆灌的時間很短，因此根系吸取養(yǎng)分的時間也短。爭論結(jié)果說明，在田間滴灌施肥系統(tǒng)下，番茄氮的利用率可達90％，磷到達70％，鉀到達95％。肥料利用率提高意味著施肥量削減，從而節(jié)約了肥料。-- 7精選文庫圖1-13 滴灌條件下水分只潮濕根區(qū)土壤可敏捷、便利、準(zhǔn)確地掌握施肥數(shù)量和時間，可依據(jù)作物養(yǎng)分需求規(guī)律有針對性施肥，做到缺什么補什么，實現(xiàn)準(zhǔn)確施肥。例假設(shè)樹在抽梢期，主要需要氮；在幼果期，需要氮磷鉀等多種養(yǎng)分；在果實發(fā)育后期，鉀的需求增加?？梢砸罁?jù)作物的養(yǎng)分特點，研制各個時期的配方，為作物有些作物在需肥頂峰時正是封行的時候〔如甘蔗、馬鈴薯、菠蘿等，傳統(tǒng)的施肥無法進展。而如承受滴灌施肥則不受限制，可以隨時施肥，真正按作物的養(yǎng)分規(guī)律施肥。覆膜栽培可以有效地提凹凸溫、抑制雜草生長、防止土壤表層鹽分累積、削減病害發(fā)生。但覆膜后通常無法澆灌和施肥。如采用膜下滴灌，這個問題就可迎刃而解。-- 8精選文庫1-14馬鈴薯封行后田間人工追肥格外困難1-15木瓜覆膜栽培后人工追肥格外困難施肥準(zhǔn)時，養(yǎng)分吸取快速。對于集約化治理的農(nóng)場或果園，可以在很短時間內(nèi)完成施肥任務(wù)，作物生長速率均勻全都，有利于合理安排田間作業(yè)。作者對深圳西麗果場的荔枝滴灌施肥時間調(diào)查說明，521241次施肥，而以往人工操作狀況下需32人-- 9精選文庫1個星期才能完成。準(zhǔn)時快速的澆灌和施肥對果樹的生長有現(xiàn)實意義。抽梢整齊便利統(tǒng)一噴藥而掌握病蟲害，果實成熟全都便利集中采收。有利于應(yīng)用微量元素。金屬微量元素通常應(yīng)用螯合態(tài)，價格較貴，而通過微灌系統(tǒng)可以做到準(zhǔn)確供給，提高肥料利用率，降低施用本錢。改善土壤環(huán)境狀況。微灌灌水均勻度可達90％以上，抑制了畦灌和淋灌可能造成的土壤板結(jié)。微灌可以保持土壤良好的水氣狀況，根本不破壞原有土壤的構(gòu)造。由于土壤蒸發(fā)量小，保持土壤濕度的時間長，土壤微生物生長旺盛，有利于土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化。承受微灌施肥方法可使作物在邊際土壤條件下正常生長。如沙地或沙丘，因持水力量很差，水分幾乎沒有橫向集中，傳統(tǒng)的澆水簡潔深層滲漏，水肥治理是個大問題，大大影響作物的正常生長。承受水肥一體化技術(shù)后，可保證作物在這些條件下正常生長。國外已有利用先進的滴灌技術(shù)配套微灌施肥開發(fā)沙漠，進展商品化作物栽培的成功閱歷。如以色列在南部沙漠地帶廣泛應(yīng)用微灌施肥技術(shù)生產(chǎn)甜椒、番茄、花卉等，成為冬季歐洲著名的“菜籃子”和鮮花供給基地。我國有大量的濱海鹽土和鹽堿土，承受膜下滴灌施肥，可以使這些問題土壤也能生長作物。應(yīng)用微灌施肥可以提高作物抵擋風(fēng)險的力量。近幾年來，華南很多地區(qū)秋冬或秋冬春連續(xù)干旱，持續(xù)時間長，在應(yīng)用水肥一體化技術(shù)的地塊可保證豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而人工澆灌地塊則成苗率低、產(chǎn)量低。水肥一體化技術(shù)條件下的作物由于長勢好，相對提高了作物的抗逆境力量。承受水肥一體化技術(shù)，有利于保護環(huán)境。我國目前單位面積的施肥量居世界前列，肥料的利用率較低。由于不合理的施肥，造成肥料的極大鋪張，致使大量肥料沒有被作物吸取利用而進入環(huán)境，特別是水體，從而造成江河湖泊的富養(yǎng)分化。在水肥一體化技術(shù)條件下，通過掌握澆灌深度，可避開將化肥淋洗至深層土壤，從而大大削減由于不合理施肥、過量施肥等對土壤和地下水造成污染，尤其是硝態(tài)氮的淋溶損失可以大幅度削減。在水肥一體化技術(shù)中可充分發(fā)揮水肥的相互作用，實現(xiàn)水肥效益的最大化，相對地削減了水的用量。水肥一體化技術(shù)的承受有利于實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化栽培，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的一個重要技術(shù)措施。在一些地區(qū)的作物標(biāo)準(zhǔn)化栽培手冊中，已將水肥一體化技術(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)措施推廣。2、水肥一體化技術(shù)的局限性盡管水肥一體化技術(shù)已日趨成熟，有上述諸多優(yōu)點，但因其屬于設(shè)施施肥，需要購置必需的設(shè)備，其最大局限性在于一次性投資較大。依據(jù)近幾年的澆灌設(shè)備和施肥設(shè)備市場價格估量，大-- 10精選文庫400～1500元，而溫室澆灌施肥的投資比大田高。投資大小與眾多因素有關(guān)〔后面有具體的分析。除投資外，水肥一體化技術(shù)對治理有肯定要求，治理不善，簡潔導(dǎo)致滴頭堵塞。如磷酸鹽類化肥，在適宜的pH值條件下易在管內(nèi)產(chǎn)生沉淀，使系統(tǒng)消滅堵塞。而在南方一些井水澆灌的地方，水中的鐵質(zhì)引致的滴頭鐵細(xì)菌堵塞常會使系統(tǒng)報廢。用于澆灌系統(tǒng)的肥料對溶解度有較高要求。對不同類型的肥料應(yīng)有選擇性施用。肥料選擇不當(dāng)，很簡潔消滅堵塞，降低設(shè)備的使用效率。沒有配套肥料，上述局部優(yōu)點不能充分發(fā)揮。圖1-16肥料含雜質(zhì)過多會嚴(yán)峻堵塞過濾器與滴頭承受水肥一體化技術(shù)后，施肥量、肥料種類、施肥方法、肥料在生長期的安排都與傳統(tǒng)施肥存在很大差異，要求用戶要準(zhǔn)時轉(zhuǎn)變觀念。而生產(chǎn)中很多用戶安裝了先進澆灌設(shè)備，但還是按傳統(tǒng)的施肥方法，結(jié)果會導(dǎo)致負(fù)面結(jié)果。在水肥一體化條件下，施肥通常只潮濕局部土壤，根系的生長可能只局限在灌水器的潮濕區(qū)，有可能造成作物的限根效應(yīng)，造成株型較大的植株矮小。這在干旱半干旱地區(qū)只依靠滴灌供水的地區(qū)可能會消滅這種狀況，但在華南地區(qū)有較豐富的降水，設(shè)施澆灌并不是水分的唯一來源，在此狀況下根本不存在限根效應(yīng)。長期應(yīng)用微灌施肥，特別是滴灌施肥，簡潔造成潮濕區(qū)邊緣的鹽分累積。但在降雨充分的地區(qū)，雨水可以淋洗鹽分。如在我國南方地區(qū)田間應(yīng)用澆灌施肥，則不存在土壤鹽分累積的問題。而在大棚中多年應(yīng)用滴灌施肥，鹽分累積問題比較突出。-- 11精選文庫1-17滴灌施肥后產(chǎn)生的地表鹽斑有可能污染澆灌水源。施肥設(shè)備與供水管道聯(lián)通后，在正常的狀況下，肥液被澆灌水帶到田間。但假設(shè)發(fā)生特別狀況如事故、停電等，則有時系統(tǒng)內(nèi)會產(chǎn)生回流現(xiàn)象，這時肥液可能被帶到水源處。另外，當(dāng)飲用水與澆灌水用同一主管網(wǎng)時，如無適當(dāng)措施，肥液也可能進入飲用水管道，這些都會造成對水源水的污染。但在設(shè)計和應(yīng)用時實行肯定的安全措施，如安裝逆止閥、真空破壞閥等，就可避開污染的發(fā)生。三、水肥一體化技術(shù)的進展歷史〔也叫養(yǎng)分液栽培〕的進展。18世紀(jì)末，英國的烏特渥爾特〔JohnWoodward〕將植物種植在土壤的提取液中，這是第一個人工配制的水培養(yǎng)分液。19〔JeanBaptisteBoussingault〕利用惰9種植物必需養(yǎng)分元素，并說明白植物最正確生長所需的礦質(zhì)養(yǎng)分比例。后來，撒奇士〔vonSachs〕提出了能使植物生長良好的第一個養(yǎng)分液的標(biāo)準(zhǔn)配方。在1925年以前，養(yǎng)分液只用于植物養(yǎng)分試驗爭論，并確定了很多養(yǎng)分液配方〔191。1925年溫室工業(yè)開頭利用養(yǎng)分液栽培取代傳統(tǒng)的土壤栽培?！梆B(yǎng)分液栽培”〔hydroponics〕-- 12精選文庫這個詞最初是指沒有用任何固定根系基質(zhì)的水培；之后，養(yǎng)分液栽培的含義擴大了，指不用自然土壤而用惰性介質(zhì)如石礫、砂、泥炭、蛭石或鋸木屑和含有植物必需養(yǎng)分元素的養(yǎng)分液來種植植物?，F(xiàn)在一般把固體基質(zhì)栽培類型稱為無土栽培，無固體基質(zhì)栽培類型稱為養(yǎng)分液栽培。其次次世界大戰(zhàn)加速了無土栽培的進展，成為美軍穎蔬菜的重要來源。第一個大型養(yǎng)分液栽培農(nóng)場就建在南大西洋荒涼的阿森宣島上，這項承受粉碎火山巖做生長基質(zhì)的技術(shù)后來也應(yīng)用到其它太平洋島嶼如沖繩島和硫黃島。二戰(zhàn)后美軍在日本調(diào)布建起了一個22公頃的無土栽培生產(chǎn)基地。20世紀(jì)50年月，無土栽培的商業(yè)化生產(chǎn)開頭在荷蘭、意大利、西班牙、法國、英國、德國、瑞典、蘇聯(lián)和以色列進展。之后，中東、阿拉伯半島的沙漠地區(qū)、科威特和撒哈拉沙漠以及中美洲、南美洲、墨西哥和委內(nèi)瑞拉海岸的阿魯巴和庫拉考地區(qū)也開頭推廣無土栽培技術(shù)。在美國，無土栽培生產(chǎn)主要集中于伊利諾伊斯州、俄亥俄州、加利福尼亞州、亞利桑那州、印地安那州、密蘇里州和佛羅里達州。全美國有上百萬家庭式無土栽培裝置。在俄羅斯、法國、加拿大、南非、荷蘭、日本、澳大利亞和德國等國家也可見到這種家庭無土栽培裝置。塑料容器和塑料管件的進展以及平衡的養(yǎng)分液配方促進了無土栽培的進一步進展，生產(chǎn)本錢和治理費用都大大降低。20世紀(jì)50年月中期，美國進展?jié)补嗍┓实囊?guī)模很小，只在地面澆灌、漫灌和溝灌中應(yīng)用。當(dāng)時最常用的肥料有氨氣、氨水和硝酸銨，由于澆灌水的利用率很低，使得肥料的氮利用率也很低。隨著波涌灌的進展，地面澆灌的水分供給更加準(zhǔn)確，緊接著又應(yīng)用波涌閥注入肥料，這項技術(shù)極大20世紀(jì)50年月初以來，溫室數(shù)量大幅增加，通過澆灌系統(tǒng)施用的肥料量也大幅增加，水泵和用于實現(xiàn)養(yǎng)分準(zhǔn)確供給的肥料混合罐也得到研制和開發(fā)。206043萬公頃耕地中大約有20萬公頃應(yīng)用加壓澆灌系統(tǒng)。果樹、花卉和溫室作物都是承受水肥一體化澆灌施肥技術(shù)，而大田蔬菜和大田作物有些是全部利用水肥一體化澆灌施肥技術(shù)，有些只是某種程度上應(yīng)用，這取決于土壤本身的肥力和基肥施用。滴灌潮濕的土壤范圍很小，根系要吸取充分的養(yǎng)分則需要水和養(yǎng)分的同步供給。在其它微灌系統(tǒng)中，如噴灌和微噴灌系統(tǒng)，水肥一體化澆灌施肥技術(shù)對作物的作用效果也20世紀(jì)80年月初，開頭將水肥一體化澆灌施肥技術(shù)應(yīng)用到自動推動機械澆灌系統(tǒng)?，F(xiàn)在，以色列農(nóng)業(yè)澆灌面積〔除關(guān)心澆灌外〕有90%以上承受水肥一體化澆灌施肥技術(shù)。最初，由于使用肥料罐，澆灌施肥的養(yǎng)分分布不均勻；后來承受文丘里施肥器和水壓驅(qū)動肥料注射器，養(yǎng)分分布較為均衡；引入全電腦掌握的現(xiàn)代水肥一體化澆灌施肥技術(shù)設(shè)備，養(yǎng)分分布的均勻度得到顯著提高。滴灌是目前應(yīng)用最廣泛、最節(jié)水的澆灌技術(shù)。通過滴灌施肥肥料利用率最高，最簡潔實現(xiàn)養(yǎng)分-- 13精選文庫2030年月初的以色列。當(dāng)時恩格.申巴.布拉斯先生受邀去濱海地帶的一個小農(nóng)場參與黃昏茶會。他覺察仆人的眾多葡萄柚中有一棵長得特別大，但是這棵樹并沒有明顯的澆灌水源。經(jīng)過進一步調(diào)查，他覺察一條通往房子的很細(xì)的飲用水鐵管在此處有一個小裂口，從這個裂口處有水滴滴出。流出的水可潮濕范圍僅為25厘米，而這棵樹的樹冠直徑為10先生產(chǎn)生滴灌的想法。不幸的是，那時爭論滴灌存在很多實際困難，以致于這個想法無法實現(xiàn)。但171959年，塑料管的應(yīng)用使這個想法的實現(xiàn)成為可能。經(jīng)過3年的反復(fù)試驗，最終最終成功了。與噴灌和溝灌相比，應(yīng)用滴灌的番茄產(chǎn)量增加一倍，黃瓜產(chǎn)量增加了兩倍。特別是砂土條件下，這個問題更為明顯。因此假設(shè)在土壤外表撒施肥料，大局部肥料仍留在土壤外表而不能被植物利用。在初始階段，通過澆灌系統(tǒng)進展施肥有兩種方法。一種是利用噴霧泵將肥料溶液注入澆灌系統(tǒng)；另一方法是將澆灌系統(tǒng)的水引到裝有水和固體肥料的容器內(nèi)，然后又回到澆灌系統(tǒng)內(nèi)。這兩種施肥方法雖然簡潔但不準(zhǔn)確，但是應(yīng)用這兩種施肥方法后產(chǎn)量可顯著增加。20世紀(jì)60年月末，以色列由于出口花卉的需要，溫室面積開頭擴大。滴灌與施肥技術(shù)的結(jié)合極大地加速這個密集的、高投入的種植產(chǎn)業(yè)體系的進展。同時生產(chǎn)蔬菜和大田作物的農(nóng)戶也開頭應(yīng)用水肥一體化澆灌施肥技術(shù)。20世紀(jì)60年月中期，隨著滴灌的進展，應(yīng)用肥料罐施肥是主要的施肥方法。一些溫室應(yīng)用兩用途的噴霧泵來進展噴施農(nóng)藥和澆灌施肥，而果園則應(yīng)用移動式噴霧器將肥料溶液直接注入澆灌系統(tǒng)。20世紀(jì)70年月初，液體肥料的應(yīng)用促進了水力驅(qū)動泵的進展。第一種開發(fā)的水力驅(qū)動泵為膜式泵，它將肥料溶液從一個放開的容器中抽取后再注入澆灌系統(tǒng)，這種泵產(chǎn)生的壓力是澆灌系統(tǒng)中壓力的兩倍。其次種水力驅(qū)動泵為活塞泵，依靠活塞來進展肥料溶液的吸取和注入。這些肥料泵的2070年月初，開頭應(yīng)用低流量的文丘里施肥器，主20世紀(jì)90年月初，用于準(zhǔn)確施用低中流量肥料溶液的型肥料泵得到進展。在肥料施用量的掌握方面，隨著施肥設(shè)備的不斷更，對肥料用量的掌握也越來越準(zhǔn)確。最初需要手工來調(diào)整肥料罐的進流量和出流量，后來應(yīng)用機械化設(shè)備來自動掌握水和肥料的同步供給。現(xiàn)在已有格外簡單的掌握設(shè)備，如計算機與監(jiān)控肥料混合罐的酸度計、電導(dǎo)率儀及澆灌掌握器相連接，實現(xiàn)對肥料用量更為準(zhǔn)確的掌握，如在溫室中施肥機的應(yīng)用等。除施肥設(shè)備上不斷的更和完善外，用于澆灌施肥的專用肥料也得到大力進展。在眾多的肥料-- 14精選文庫類型中，液體肥料最適合用于澆灌施肥。在以色列，液體肥料占總肥料的80％以上，美國液體肥料38％以上，目前仍在連續(xù)增長。目前，在一些水肥一體化澆灌施肥技術(shù)興旺的國家〔如以色列、美國、澳大利亞、西班牙、荷蘭、塞浦路斯等術(shù)除滿足于國內(nèi)市場外，現(xiàn)正大力尋求海外市場。201974年開頭。3個，面積約5.3公頃，試驗取得了顯著的增產(chǎn)和節(jié)水效果。1980年我國第一代成套滴灌設(shè)備研制生產(chǎn)成功。1981年后，在引進國外先進生產(chǎn)工藝的根底上，我國澆灌設(shè)備的規(guī)?；a(chǎn)根底逐步形成，在應(yīng)用上由試驗、示范到大面積推廣，取得顯著的節(jié)水和增產(chǎn)效益。在進展節(jié)水澆灌試驗的同時，開始開展水肥一體化澆灌施肥的試驗爭論。2090年月中期開頭，澆灌施肥的理論及應(yīng)用技術(shù)日趨被重視，技術(shù)研討和技術(shù)培訓(xùn)大量開展。2023年開頭至今，全國農(nóng)技推廣中心節(jié)水處每年在我國不同地區(qū)舉辦澆灌施肥技術(shù)培訓(xùn)班〔最初的幾屆與國際鉀肥爭論所〔IP〕合辦，由國內(nèi)外專家系統(tǒng)地介紹澆灌施肥的理論和技術(shù)。澆灌施肥的面積逐步擴大。特別是溫室及大棚蔬菜的生產(chǎn)，推動了水肥一體化技術(shù)的不斷完善和進展。一些爭論單位和企業(yè)結(jié)合，爭論開發(fā)出適合當(dāng)?shù)貤l件的施肥設(shè)備和澆灌技術(shù)，如壓差施肥罐、文丘里施肥器、移動式澆灌施肥機、施肥綜合掌握系統(tǒng)、重力自壓施肥系統(tǒng)、泵吸施肥法、泵注肥法、膜下滴灌施肥技術(shù)等。當(dāng)前水肥一體化澆灌施肥技術(shù)已經(jīng)由過去局部試驗示范進展為大面積推廣應(yīng)用，輻射范圍由華北地區(qū)擴大到西北干旱區(qū)、東北寒溫帶和華南亞熱帶地區(qū)，掩蓋了設(shè)施栽培、無土栽培、果樹栽培，以及蔬菜、花卉、苗木、大田作物等多種栽培模式和作物。在經(jīng)濟興旺地區(qū)，水肥一體化技術(shù)的水平日益提高，涌現(xiàn)了一批設(shè)備配置精良、并實現(xiàn)了專家系統(tǒng)智能自動掌握的大型示范工程。局部地區(qū)因地制宜實施的山區(qū)重力自壓滴灌施肥、瓜類栽培吊瓶滴灌施肥、華南地區(qū)利用澆灌系統(tǒng)施用有機液肥等技術(shù)形式使水肥一體化技術(shù)日趨豐富和完善，形成了適合中國國情的、有中國特色的水肥一體化技術(shù)體系。特別是疆地區(qū)的膜下滴灌施肥技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。除在棉花上大面積應(yīng)用外，目前已推廣到加工番茄、色素菊、辣椒、玉米、蔬菜、瓜類、花卉、果樹、烤煙等作物，推廣面積達幾千萬畝。水肥一體化技術(shù)應(yīng)用與理論爭論漸漸深入，由過去側(cè)重土壤水分狀況、節(jié)水和增產(chǎn)效益試驗爭論，漸漸進展到澆灌施肥條件下的水肥耦合效應(yīng)、作物生理及產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)的影響、養(yǎng)分在土壤-- 15精選文庫中運移規(guī)律等方面的爭論；由單純留意澆灌技術(shù)、澆灌制度轉(zhuǎn)變到澆灌與施肥的綜合運籌。我國灌溉施肥總體水平，已從80年月初級階段進展提高到中級階段。其中，局部微灌設(shè)備產(chǎn)品性能、大型現(xiàn)代溫室裝備和自動化掌握已根本到達目前國際先進水平。微灌工程的設(shè)計理論及方法已接近世界先進展列；微灌設(shè)備產(chǎn)品和微灌工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，特別是條款的規(guī)律性、嚴(yán)謹(jǐn)性和可操作性等方面，已躍居世界領(lǐng)先水平。但是，從整體上分析，我國水肥一體化澆灌施肥技術(shù)系統(tǒng)的治理水平相對較低；應(yīng)用澆灌施肥技術(shù)面積所占比例小，水肥結(jié)合理論與應(yīng)用爭論成果較少，深度不夠；澆灌施肥用的專用肥料的爭論和開發(fā)剛剛起步，某些微灌設(shè)備產(chǎn)品特別是首部配套設(shè)備的質(zhì)量與國外同類先進產(chǎn)品相比仍存在較大差距。四、水肥一體化技術(shù)爭論和推廣應(yīng)用中存在的問題我國設(shè)施澆灌技術(shù)的推廣應(yīng)用還處于起步階段。設(shè)施澆灌面積缺乏總澆灌面積的3％，與經(jīng)濟興旺國家相比存在巨大差異，在設(shè)施澆灌的有限面積中，大局部沒有考慮通過澆灌系統(tǒng)施肥。即使在最適宜用澆灌施肥技術(shù)的設(shè)施栽培中，澆灌施肥面積也僅占20％左右。水肥一體化技術(shù)的經(jīng)濟和社會效益尚未得到足夠重視。另外，多數(shù)種植者對水肥一體化澆灌施肥技術(shù)存在生疏上的偏差。目前，多數(shù)種植業(yè)者或治理人員對滴灌等澆灌形式的生疏還停留在原有根底上，如由于設(shè)計不合理、治理不善等引起的滴頭堵塞等問題，進而對水肥一體化技術(shù)本身加以否認(rèn)；再有就是在他們的潛意識中，滴灌是將澆灌水一滴一滴滴下去，灌水量太少，根本滿足不了作物生長的需要；對國外技術(shù)的過分依靠，認(rèn)為只有使用國外的產(chǎn)品、讓國外的技術(shù)人員來進展規(guī)劃、設(shè)計、安裝才是可行的，從而無形之中增加了水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用本錢和推廣難度。澆灌技術(shù)與施肥技術(shù)脫離。由于治理體制所造成的水利與農(nóng)業(yè)部門的分割，使技術(shù)推廣中灌溉技術(shù)與施肥技術(shù)脫離，缺乏行業(yè)間的協(xié)作和溝通。懂澆灌的不懂農(nóng)藝、不懂施肥，而懂得施肥的又不懂澆灌設(shè)計和應(yīng)用。目前，澆灌施肥面積僅占微灌總面積的30%，遠遠落后于先進國家〔以色列為90，美國為65，又可怕?lián)?dāng)責(zé)任〔一肥濃度過高將作物燒死要賠償?shù)玫匠浞职l(fā)揮。即便是在有些示范園區(qū)，雖然安裝了先進的施肥裝備，如成套施肥機等，但因所選擇肥料與之并不匹配，也難以表達水肥一體化技術(shù)的應(yīng)有價值。與此同時，結(jié)合中國國情的澆灌與施肥結(jié)合的綜合應(yīng)用技術(shù)的爭論也嚴(yán)峻缺乏。這就使得寬闊用戶一方面在處處查找先進的技術(shù)和管-- 16精選文庫理模式，另一方面擺在眼前的技術(shù)又不知如何合理應(yīng)用，阻礙生產(chǎn)的進展。澆灌施肥工程治理水平低。目前我國節(jié)水農(nóng)業(yè)中存在“重硬件〔設(shè)備、輕軟件〔治理”問題。特別是政府投資的節(jié)水示范工程，花很大代價購置先進設(shè)備，但建好后由于缺乏科學(xué)治理或權(quán)責(zé)利不明而不能發(fā)揮應(yīng)有示范作用。澆灌制度和施肥方案的執(zhí)行受人為因素影響巨大，除了裝備先作物養(yǎng)分狀況實施即時監(jiān)測，多數(shù)狀況下還是依據(jù)人為閱歷進展治理，特別是施肥方面存在很大的隨便性。系統(tǒng)操作不標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備保養(yǎng)差，運行年限短。水肥一體化設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)裝備落后，針對性設(shè)備和產(chǎn)品的爭論和開發(fā)缺乏。我國微灌設(shè)備目前照舊存在微灌設(shè)備產(chǎn)品品種及規(guī)格少、材質(zhì)差、加工粗糙、品位低等問題。其主要緣由是設(shè)備研究與生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)系不嚴(yán)密，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，專業(yè)化程度低。特別是施肥及配套設(shè)備產(chǎn)品品種規(guī)格少，形式比較單一，技術(shù)含量低；大型過濾器、大容積施肥罐、周密施肥設(shè)備等開發(fā)缺乏。澆灌施肥爭論和技術(shù)培訓(xùn)缺乏。目前，在中國大局部農(nóng)業(yè)大學(xué)尚未設(shè)置水肥一體化方面的專門課程，農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門也缺乏專業(yè)推廣隊伍。在爭論方面人力物力投入少，對農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員和農(nóng)民缺乏澆灌施肥特地學(xué)問培訓(xùn)，同時也缺乏通俗易懂的教材、宣傳資料等。缺乏綜合型特地技術(shù)人才。澆灌施肥技術(shù)涉及農(nóng)田水利、澆灌工程、作物、土壤、肥料等多門學(xué)科，需要綜合學(xué)問，應(yīng)用性很強。但我國目前有這些根底學(xué)問的綜合性人才奇缺，現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員〔包括治理人員、農(nóng)技人員及農(nóng)民〕的專業(yè)背景又存在較大差異，即使有局部人士意識到水肥一體化技術(shù)的重要性，但到哪里去查找技術(shù)救濟仍是一大問題。如一些爭論單位或澆灌公司的農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人員可以設(shè)計單純的澆灌系統(tǒng)，但對施肥局部不生疏，也就不能使?jié)补嗍┓氏到y(tǒng)真正發(fā)揮其應(yīng)有的作用。由于技術(shù)問題的疏漏所導(dǎo)致的負(fù)效應(yīng)影響了普及推廣。澆灌施肥技術(shù)相對較簡單，在某些示范工程實施中，由于系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備選用、過濾、以及肥料施用等問題，造成了澆灌施肥系統(tǒng)效益低甚至失敗，給推廣帶來阻力。如有的設(shè)計不合理，大量消耗電力；有的治理不善，沒有很好地發(fā)揮過濾系統(tǒng)的作用，造成滴頭堵塞最終使系統(tǒng)報廢。過量澆灌導(dǎo)致肥料淋失，結(jié)果作物長勢差、葉發(fā)黃。但技術(shù)效勞公司格外少，而在水肥一體化技術(shù)普及的國家，則有很多公司供給澆灌施肥技術(shù)效勞。水肥一體化技術(shù)是一項綜合治理技術(shù)，它不僅需要有專業(yè)公司負(fù)責(zé)規(guī)劃、設(shè)計、安裝，還需要有相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)、專用肥料的供給、農(nóng)化效勞等。如在實踐過程中，有用戶在施用氯化鉀的同時施用硫酸鎂，結(jié)果很快形成微溶于水的硫酸鉀，久而久之便造成過濾器、滴頭的堵塞，影響系統(tǒng)的正常-- 17精選文庫工作。同時，我國的澆灌設(shè)備企業(yè)主要集中在長江以北，而華南地區(qū)在農(nóng)業(yè)方面比較專業(yè)的澆灌設(shè)備公司則很少，因此，轄區(qū)內(nèi)澆灌施肥設(shè)備的選擇要么主要從北方購置，要么依靠進口，這無形之中增加了高額的運輸費用，進而增加系統(tǒng)的投資本錢。澆灌施肥技術(shù)的本錢較高，而農(nóng)產(chǎn)品價格偏低，這是目前技術(shù)推廣的最大障礙。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身也是一項經(jīng)濟活動。一項技術(shù)再好，假設(shè)用戶不能產(chǎn)生經(jīng)濟效益也無法推廣開去。目前，我國絕大局部的農(nóng)用水是不收費或很低收費，因此，從節(jié)水角度鼓舞農(nóng)民使用節(jié)水澆灌收效不大，絕大局部是從節(jié)肥省工高效來考慮。但目前較高的本錢使他們遲疑一再，不敢嘗試。水肥一體化澆灌施肥技術(shù)是一項綜合治理技術(shù)措施，涉及到多項本錢構(gòu)成，具體有：設(shè)備本錢包括設(shè)備來源〔國產(chǎn)或進口、系統(tǒng)壽命的長短、自動化程度的凹凸、材料的等級及規(guī)格等。以滴灌管為例，有些可以用15年以上，有些只能一年半載；同樣的材料有些管壁厚有些壁??；對內(nèi)置滴灌管而言，滴頭間距越小，本錢越高。很明顯，壽命長、管壁厚、滴頭間距小的滴灌管價格就要高。作為澆灌水源，如河水、井水、水庫水、池塘水、湖水、降水等。很明顯，水源工程越簡單，花費越多。一些地方需要打深井，一些要建引水渠，修蓄水池，拉電源等，所涉及的本錢差異大。作物種類包括種植作物的種類、行間距、年齡等。如單位面積茶園應(yīng)用滴灌技術(shù)的本錢要高于蘋果，由于茶的行距遠小于蘋果，需要更多的滴灌管。蔬菜通常比果樹本錢高。地形及土壤條件如土壤質(zhì)地、地形坡度等。很明顯在簡單的地形條件下可能需要消耗更多的材料且增加安裝本錢。與平坦地帶相比，當(dāng)高差很大時要用壓力補償式滴灌管，增加本錢。土壤質(zhì)地與滴頭間距有關(guān)，砂土間距小，滴頭多，相應(yīng)本錢增加。地理位置交通不便的地方材料購置與運輸困難，通常會大幅度增加系統(tǒng)本錢。系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計一般來說，合理的設(shè)計可節(jié)約材料，系統(tǒng)的安裝和運行本錢相對較低；而不合理的設(shè)計通常導(dǎo)致材料的鋪張，系統(tǒng)運行本錢也會相應(yīng)增加。系統(tǒng)所掩蓋的種植區(qū)域面積 一般來說，無論種植區(qū)面積大小，都必需至少有一套澆灌施肥首部系統(tǒng)。面積越大，首部系統(tǒng)分?jǐn)偟絾挝幻娣e的本錢就越少。肥料 在系統(tǒng)運行過程中，肥料的選擇有多種，有一般肥或?qū)Ｓ梅?、進口肥或國產(chǎn)肥之分。一般而言，用一般肥料自行配肥是廉價的。但配肥需要有專業(yè)學(xué)問。施肥設(shè)備和施肥質(zhì)量要求在施肥設(shè)備中，既有簡易的、低本錢施肥裝置，也有簡單的、價格相對昂貴的施肥機等。在施肥方式上，有按比例施肥和按數(shù)量施肥兩種?？傮w而言，按比例施肥用的設(shè)備要比按數(shù)量施肥用的設(shè)備昂貴。-- 18精選文庫設(shè)備公司的利潤銷售公司的利潤 包括澆灌材料、施肥設(shè)備、肥料等的利潤。安裝公司的利潤等因上述每項都是一個變數(shù)，要確定某一澆灌施肥系統(tǒng)的具體本錢需視具體狀況而定。正如建房子，一樣面積的房子價格可以相差幾十上百倍，但房子居住的根本功能卻是相像的。隨著我國水肥一體化技術(shù)的進展，市場會越來越成熟，澆灌施肥的模式也會越來越多，本錢也將越來越低。在目前狀況下，水肥一體化技術(shù)可以優(yōu)先用在經(jīng)濟效益較好的作物上〔如花卉、果樹、蔬菜、藥材、煙草、棉花、茶葉及其它特產(chǎn)經(jīng)濟作物等。五、水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用前景水肥一體化技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的一項綜合治理技術(shù)措施之一。具有顯著的節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)能、省工、高效、環(huán)保等諸多特點和優(yōu)點，使該技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到快速推廣應(yīng)用。歐洲很多地區(qū)并不缺水