滴灌及水肥一体化技术

1、滴灌技术与水肥一体化,时 新 宁,灌溉目的,将水提供到作物最活跃的根系区 根据作物耗水量设计供水量 在最适的时间提供作物最适的水量,1、作物需水量：结构需求和生理需求，主要是生理需求； 2、作物种类的差别（深根和浅根，木本和草本）； 3、土壤类型（主要为质地的差异，田间持水量）； 4、土壤水分特征曲线； 5、经验管理。,水分的管理理论和技术,1、将农业节约用水理念改变为农业高效用水; 2、如今提高农作物的品质比提高产量效益更高； 3、先进的灌水技术，更需要先进的管理技术； 4、不要以节约用水为由牺牲农作物的品质和产量； 5、改变过去灌溉施肥，为施肥灌溉； 6、科学的管理需要科学的手段和简单的方

2、法。,当前农业高效用水需要更新几个观点,滴灌的湿润形式,黏土,壤土,沙土,在一定地块的滴头数量和灌溉湿润形式决定于所种植作物和土壤类型,滴头,地面灌溉方法,垂直深层饱和渗漏,土壤中的入渗,灌溉水在土壤中的移动,“洋葱形”的湿润形式 由于滴灌所用的是低流量灌水器（通常选用2-8升/小时），灌溉水通过毛管张力向下面和侧面移动，少量的水通过重力向下移动。,滴头附近有一小块水饱和区域,土壤水在毛管张力作用下的移动,土壤水在毛管张力作用下的移动不会滤掉土壤颗粒间的空气，作物根系周围的空气（氧气）是作物生长必不可少的重要因素。,土壤团粒结构间的空气,土壤团粒间的孔隙被水充满透气性差，影响根系呼吸,低流量灌

3、溉,高流量灌溉,灌溉水的分布,在使用滴灌设施时，水在作物附近从一个点向周围扩散分布，以2-8升/小时的低流量在作物最活跃的根系区形成连续的湿润水带,60cm,灌溉水的分配,通过滴灌可将水均匀地分配给田间的每一株作物，而无需灌溉的作物行间保持干燥。,作物根系系统,60cm,1m,低流量灌溉,高流量灌溉,根系集中、发达,根系分散、较弱,作物有效根系深度,0,30,60,90,120,150,30%,18%,13%,26%,8%,5%,不同深度的土壤所吸收的 水分占作物需水的比例,作物有效根系深度指作物在土壤中能够吸收所需水分的80%左右的根系深度 大多数作物的有效根系深度为0-60cm,密集毛根,

4、滴头,活动根系,主干根系,根据作物需水量适时适量灌溉,均匀,地埋滴灌中的有效根系深度,低流量灌溉,作物所需水分通过少量多次灌溉来供给，即通过设施减少每次灌水量，缩短灌溉间隔时间 (又称“汤匙灌溉”) 灌溉间隔时间的范围从每天几次（无土栽培）到每周一次均可，根据作物类型、品种、种植条件和季节等确定灌溉制度。,高流量灌溉,作物所需水分通过大量少次灌溉来供给，即每次灌水量很大，灌溉间隔时间较长，这种灌溉的间隔时间通常为10-14 天。 通常使用的灌溉形式： 喷灌 大型灌溉机械 沟灌或漫灌,灌 水 频 率,在滴灌条件下，土壤湿度接近田间持水量。这使得作物容易吸收利用灌溉水并有效避免凋萎点对作物造成的伤

5、害。 这些期望的结果可通过使用滴灌，轻而易举地达到。,%的水,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,天,临界点,凋萎点,高流量灌溉,土壤饱和点,田间持水量,低流量灌溉,0,6,12,18,24,30,36,42,48,2,4,6,8,10,12,14,天,土壤含水量 - cm/100 cm,深层深漏,田间持水量,作物耗水量,永久凋萎点,fc,aw,pwp,作物田间持水量,田间持水量,永久凋萎点,田间持水量,凋萎点,天数,饱和含水量,4,8,12,16,20,24,28,含水量,灌溉,灌溉,灌溉,灌溉,50% of w.h.c,25% of w.h.c,有效水量,滴灌

6、与其他灌溉比较,灌溉土壤状况,排水,etc,作物水分胁迫,滴灌系统对水的利用,有效减少土壤表面的水分蒸发，温室内种植时有效控制温室内的湿度 在灌水过程中不受风力的影响 低流量可在任何复杂地理条件下有效防止地表径流 水分分配更加均匀 在需要灌溉的地块外无灌水损失。 可控制杂草生长，减少杂草与作物争夺水和养分。 90-95% 的灌溉水可被作物利用 与其他灌溉方式相比，灌溉相同或更少的水可使作物有更高的产量,滴灌在农业栽培技术上的优势,在任何时候都不影响田间工作 节省劳动力 限制杂草的生长 作物叶片保持干燥=病害少，虫害少，减少农药的使用,结果 = 省钱,知道了允许耗水量，就可以计算使设计根系层达到

7、田间持水量所需的灌水定额。在需水高峰期，设计灌水定额可按下式计算： in=(fd-wo)z/10 式中：in为设计净灌水定额，；为允许耗水量的百分比；fd为土壤田间持水量，体积百分比；wo为凋萎系数，体积百分比；z为作物设计根系层深度，m。,灌水定额,灌溉以后，土壤水分达到预期的临界含水量所经历的天数称为灌水周期。对于固定的作物和土壤，灌水周期由日耗水量（/d）决定，在作物的用水高峰期，灌水周期可由下式计算： t= in/etc 式中：t为灌水周期，d；etc为日耗水量，/d,灌水周期,土壤水分张力上下限监测,利用张力计指导灌溉,利用灌溉设施进行施肥和常规施肥有很大的不同。制定合理的施肥方案对

8、作物正常生产和充分发挥设备的潜力非常重要。合理施肥方案的制定，基于下面的基础数据。 1、土壤分析：包括ph、ec、有机质、有效磷、有效氮、有效钾、交换性镁、交换性钙； 2、叶分析：叶片是反映植株营养状况的最好器官。以正常生长的叶片养分含量作标准，将测定的叶片数据与标准值比较，判断养分是否缺乏。在园艺作物尤其是果树上应用很普遍。大部分作物应用叶片，棉花和葡萄用叶柄。,养分的管理理论和技术,改变过去灌溉施肥为施肥灌溉,滴灌是供给作物营养的最有效方式。滴灌通过对根系的定点施肥和保持土壤良好的物理结构使得作物快速吸收所需营养成为可能。,n 氮 k 钾 p 磷 + 微量元素,n,k,n,n,-,n,n,

9、n,n,n,n,k,k,k,k,k,k,p,p,p,p,p,p,p,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,通过滴灌系统施肥,p,k,no3,no3,p,k,p,有效提高肥的利用率,可溶性肥料更有利于作物吸收,no3,no3,no3,no3,no3,no3,no3,p,k,k,no3减少渗漏损失,能均匀为您的作物提供养分和水分,沟灌与滴灌比较,月,1,发芽,施肥灌溉 1/3 n+p,施肥灌溉 k+2/3n,座果,果实收获,2,3,4,5,6,果树施肥灌溉,1,2,3,4,5,6,mm/天,滴灌随水施肥技术的原理,滴灌随水施肥技术是利用滴灌设施把作物需要的养分、水分最低限度地供给，使其限定在作物

10、根域50cm左右，能随意控制水分、肥料，满足作物生长需要。在作物的不同生育阶段把所需的不同养分配比的肥料和水，分多次小量供给，肥、水均匀地浸润地面50cm左右。使作物根系发达。也可根据作物需要，使肥、水浸润更深、更广。滴灌的肥、水利用重力和毛细管现象，向作物的下方及外侧浸润。在作物根系周围形成圆锥型湿润带，持续供给作物生长所需的水分和养分。,滴灌随水施肥的优点,（1）传统的施肥体系方式多凭感觉和经验确定施肥种类和施肥量，难以做到适时、适量，一般情况下容易造成超量施肥，产生盐积累且难以根治，或肥水不足，难以保证作物正常生长需要。采用滴灌随水施肥技术，除施用有机肥外不需要施用其它化肥作基肥，完全通

11、过随水施肥方式为作物施肥维持理想的土壤水分、通适性，克服了传统灌溉方法造成的农田过湿、缺氧、烂根或干燥、盐积累等缺点。 （2）滴灌随水施肥。通过积极的营养诊断和测土施肥，适时、适量地供给作物肥料、水分，减少了盲目性。对作物仅供给必需的水、肥。既保证了作物稳定生长，又节约了大量的肥料和水。避免因养分积累造成生长障碍和连作障碍。减少肥水流失，降低了生产成本防止环境污染形成可持续环保生产体系。 （3）滴灌随水施肥可保证土壤中肥、水适度的纵向和横向扩展使土壤中肥水含量均衡，维持理想根围环境，使须根发达，减少根系压力，容易控制作物生长，增加产量并节省了追肥所需机械、人力，提高肥料利用率和肥效，实现节本增

12、效目的。,实施滴灌随水施肥的技术保障,（1）实施滴灌随水施肥须具有优质的土壤，这种土壤要物理性能好毛管孔隙丰富，透气性强，能使滴灌的水、肥均匀地纵向、横向渗润20一30cm以上，形成浅而广的圆锥状湿润带。这就要求根据不同土壤，适量施用有机肥保证土壤具有适宜滴灌的良好物理特性。对于地下水位高、排水条件差和盐碱大的农田，须经过改造后才能实施滴灌随水施肥技术。 （2）适时的作物营养诊断和土壤溶液诊断是实施滴灌随水施肥的重要基本技术。不同的作物、同一种作物在不同的生育阶段，对营养元素的需求量及对各营养元素的配比要求不同，只有充分利用“测土平衡施肥计算机专家系统”、“作物营养速测技术”等软件技术，才能为

13、不同作物、同一作物不同的生育阶段供给适时适量的营养元素，才能充分发挥洒灌随水施肥技术的优势。 （3）必须具备实施滴灌随水施肥技术的硬件设施。除滴灌用的干、支、毛管，还必须装备配套的施肥罐所施用的肥料必须在施肥罐中充分溶解后才可随水滴施。随水施肥时应先滴水0.5一1.0小时，然后滴入充分溶解的专用肥，并在停水前0.5一1.0小时停止施肥。以减少土壤对肥料的固定。,滴灌随水施肥技术对肥料的要求,质优价廉适合大田应用的滴灌专用肥，是实施滴港随水施肥的根本保证。根据大田生产的要求。滴灌专用肥必须具有以下特点： （1）西北土壤多呈碱性。这就要求滴灌专用肥首先应为酸性肥料，其ph值应小于6.0，减少水及土

14、壤中碱性物质对肥效的影响。 （2）滴灌专用肥应具有与各种中、酸性农药，植物生长调节剂混用等性质。 （3）滴灌专用肥必须水溶性好(995)含杂质及有害离子(如钙、镁等)少各营养元素间无桔抗现象，防止滴头堵塞造成农田肥水不匀及肥效降低。 （4）滴灌专用肥养分配比可根据作物营养诊断和测土结果进行灵活调整，并可根据需要添加中、微量元素，为作物供给全价营养。,肥料的选择,（1）肥料的溶解度： 固体肥料的溶解度不相同但都随着水温的升高而增加(表1)。当溶解肥料时，应先将肥料罐加水至一半。然后续慢加人肥料并经常搅拌，最后将肥料罐用水充满。,（2）肥料兼容性： 当不同种类的肥料混合时有可能发生肥料的兼容性问题

15、，并不是所有的基本肥料都相容(表2)。如果己知某些肥料有兼容性，可以用同类的其他肥料来代替，或者在不同的灌溉循环中施用不同的肥料。例如，硫酸铵和氯化钾在肥料罐中的混合由于形成了硫酸钾而显著减少了混合肥料的溶解度。在富含钙质和碳酸盐的水中，石膏产生沉淀，会阻塞喷头和过滤器。同样，氯化钾的加注增加了灌溉水的盐度，危害到对此敏感的作物。源自含硫酸盐肥料的石膏的沉淀与其碱度有关，以尿素为主要成分的肥料溶液的加注由于尿素造成ph的升高引起碳酸钙的沉淀较高的ph值会导致低溶解度的磷酸钙镁的形成，解决的方法是使用酸性肥料或磷酸或硝酸。含磷酸和硫酸的肥料不能与在同一个肥料罐中的含钙肥料混合。碳酸盐沉淀阻塞了滴头时，向灌溉系统中加入酸液可以溶解沉淀。原料溶液是浓缩的肥料溶液，它随后在灌溉系统被稀释至所需的浓度。其浓度限制在肥料可以被完全溶解的数量上。由于温度较低时溶解度降低，在夏季用多元钾肥和其他水溶性肥料制备原料溶液并贮存到秋季可能会形成沉淀。在制备肥料溶液时，应该考虑制备肥料溶液时的安全性；液体肥料溶液加入同一个肥料罐时他们之间的相互作用，灌溉系统内液体肥料之间的相互反应；灌溉系统的类型及其对堵塞或其他问题的敏感性。如果对于某些肥料混合后的安全性或兼容性有疑问，需要向有关专家请教。同时，在大批量淮备肥料溶液之前，最好先制备