灌溉施肥技術(shù),是現(xiàn)代灌溉方式與施肥的完美結(jié)合。即在灌溉系統(tǒng)中配加供肥系統(tǒng),整個灌溉施肥系統(tǒng)包括4個部分:供水系統(tǒng)、供肥系統(tǒng)、混合過濾系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)。
灌溉施肥的方式主要有水渠施肥、噴灌施肥和滴灌施肥三種。水渠施肥最為簡單,對肥料要求不高,但這種水渠灌溉不利于節(jié)水要求,因此最好采用噴灌施肥和滴灌施肥。
滴灌施肥是根據(jù)作物需水、需肥量和根系分布進(jìn)行最精確的供水、供肥,不受風(fēng)力等外部條件限制。噴灌施肥相對來說沒有滴灌施肥適應(yīng)性廣,故狹義的灌溉施肥也即滴灌施肥。
灌溉施肥技術(shù)與傳統(tǒng)灌溉和施肥相比,具有以下優(yōu)點:
2.1省水
傳統(tǒng)的灌溉方式,水的利用系數(shù)只有0.45左右,也就是灌溉用水的一半以上被流失或浪費掉了;而噴灌的水利用系數(shù)約為0.75,滴灌的水利用系數(shù)為0.95。滴灌與畦灌相比,每畝大棚一季節(jié)水80~120立方米,相比節(jié)水50% 以上。
2.2省肥
灌溉施肥技術(shù)常用的有兩種施肥方式,按比例施肥和定量施肥。與手工施肥相比,灌溉施肥的肥料用量是可量化的,而且是肥料精準(zhǔn)到作物的根部,減少了肥料揮發(fā)和流失,以及養(yǎng)分過剩造成的損失。據(jù)試驗測算:噴灌施肥可以節(jié)約肥料11%~29%,滴灌施肥可節(jié)約肥料44%~57%。
2.3省工省力
將可溶性肥料融入水中經(jīng)灌溉系統(tǒng)進(jìn)入土壤,如果為灌溉系統(tǒng)增添自控設(shè)備,就實現(xiàn)了自動化施肥。一套滴灌施肥系統(tǒng)可控制幾畝、幾十畝到幾百畝不等,只需2~3名經(jīng)過簡單培訓(xùn)的工人操作即可在短時間內(nèi)完成施肥任務(wù),大量的減少人力物力開支,節(jié)省管理成本。
2.4 增產(chǎn)增收
灌溉施肥經(jīng)濟效益包括增產(chǎn)、改善品質(zhì)獲得效益和節(jié)省投入的效益。
灌溉施肥適用于多種作物。由于肥料養(yǎng)分呈溶液狀態(tài),可以較快地滲入土壤,被作物根系吸收,同時噴灑在作物葉片上的養(yǎng)分,也可為葉面吸收?梢蕴岣呖购的芰,促進(jìn)作物產(chǎn)量提高和產(chǎn)品質(zhì)量的改善。
果園一般畝節(jié)省投入300-400元,增產(chǎn)增收300-600元;設(shè)施栽培一般畝節(jié)省投入400-700元,其中,節(jié)水電85-130元,節(jié)肥130-250元,節(jié)農(nóng)藥80-100元,節(jié)省勞力150-200元,增產(chǎn)增收1000-2400元。
以某市設(shè)施栽培黃瓜為例,滴灌施肥比常規(guī)畦灌施肥減少畸形瓜21%,正常瓜畝增加850公斤;畝增產(chǎn)黃瓜280公斤,畝增加產(chǎn)值共1356元。
2.5 防止土壤結(jié)板
灌溉施肥嚴(yán)格控制灌溉用水量及化肥施用量,可避免將化肥淋洗到深層土壤,造成土壤和地下水的污染;有效地控制施肥量和施肥時間,可避免過量施肥及施肥機械帶來的土壤板結(jié)等土壤退化問題。
三、如何制定灌溉施肥方案
3.1微灌施肥系統(tǒng)的選擇
根據(jù)水源、地形、種植面積、作物種類,選擇不同的灌溉施肥系統(tǒng)。栽培、露地瓜菜種植、大田經(jīng)濟作物栽培一般選擇滴灌施肥系統(tǒng),施肥裝置一般選擇文丘里施肥器、壓差式施肥罐或注肥泵。果園一般選擇微噴施肥系統(tǒng),施肥裝置一般選擇注肥泵,有條件的地方可以選擇自動灌溉施肥系統(tǒng)。
3.2制定微灌施肥方案
3.2.1微灌制度的確定
根據(jù)種植作物的需水量和作物生育期的降水量確定灌水定額。灌溉定額確定后,依據(jù)作物的需水規(guī)律、降水情況及土壤墑情確定灌水時期、次數(shù)和每次的灌水量。
3.2.2施肥制度的確定
合理的微灌施肥制度,應(yīng)首先根據(jù)種植作物的需肥規(guī)律、地塊的肥力水平及目標(biāo)產(chǎn)量確定總施肥量、氮磷鉀比例及底、追肥的比例。作底肥的肥料在整地前施入,追肥則按照不同作物生長期的需肥特性,確定其次數(shù)和數(shù)量。實施微灌施肥技術(shù)可使肥料利用率提高40%-50%,故微灌施肥的用肥量為常規(guī)施肥的50%-60%。
以設(shè)施栽培番茄為例,目標(biāo)產(chǎn)量為10000公斤/畝,每生產(chǎn)1000公斤番茄吸收N:3.18公斤、P2O5:0.74公斤、K2O:4.83公斤,養(yǎng)分總需求量是N:31.8公斤、P2O5:7.4公斤、K2O:48.3公斤;設(shè)施栽培條件下當(dāng)季氮肥利用率57%-65%,磷肥為35%-42%,鉀肥為70%-80%;實現(xiàn)上述產(chǎn)量應(yīng)畝施N:53.12公斤、P2O5:18.5公斤,K2O:60.38公斤,合計132公斤(未計算土壤養(yǎng)分含量)。再以番茄營養(yǎng)特點為依據(jù),擬定番茄各生育期施肥方案。
3.2.3肥料的選擇
灌溉施肥技術(shù)對設(shè)備、肥料、以及管理方式有著較高的要求。由于滴灌灌水器的流道細(xì)小或狹長,所以一般只能用水溶性固態(tài)肥料或液態(tài)肥,以防流道堵塞。而噴灌噴頭的流道較大,且噴灌的噴水有如降雨一樣,可以噴灑葉面肥,因此,噴灌施肥對肥料的要求相對要低一點。
符合國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的尿素、碳酸氫銨、氯化銨、硫酸銨、硫酸鉀、氯化鉀等肥料,純度較高,雜質(zhì)較少,溶于水后不會產(chǎn)生沉淀,均可用作追肥。補充磷素一般采用磷酸二氫鉀等可溶性肥料作追肥。追肥補充微量元素肥料,一般不能與磷素追肥同時使用,以免形成不溶性磷酸鹽沉淀,堵塞滴頭或噴頭。
3.3配套技術(shù)
實施水肥一體化技術(shù)要配套應(yīng)用作物良種、病蟲害防治和田間管理技術(shù),還可因作物制宜,采用地膜覆蓋技術(shù),形成膜下滴灌等形式,充分發(fā)揮節(jié)水節(jié)肥優(yōu)勢,達(dá)到提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì),增加效益的目的。
四、推廣中存在的問題
4.1灌溉施肥技術(shù)在我國還處于起步階段
灌溉施肥技術(shù)在我國推廣較晚,自2001年到現(xiàn)在,只有8年左右的時間,技術(shù)研究和人才培訓(xùn)不足,缺乏綜合性專門技術(shù)人才。農(nóng)機推廣中心舉辦了十多次灌溉施肥技術(shù)培訓(xùn)班,培養(yǎng)技術(shù)骨干1000余人。此外,編制了《微灌施肥實用技術(shù)》、《蔬菜水肥一體化》、《果樹營養(yǎng)調(diào)控與旱作節(jié)水技術(shù)》、《高效節(jié)水節(jié)肥技術(shù)》等一批科普讀物(或光盤),深受農(nóng)民歡迎。
但是相對于我國節(jié)水灌溉,和灌溉施肥的市場需求,缺口仍然很大。尤其是缺乏高端人才,如從國外進(jìn)口的施肥機,必須經(jīng)過專門的培訓(xùn)才可使用。
4.2灌溉施肥工程管理水平低
一種落后的灌溉設(shè)備,如果有科學(xué)的管理,也是好的灌溉方式;而一種先進(jìn)的灌溉設(shè)備,如果沒有好的管理方式,卻是一種壞的灌溉方式。我國基于理工科思維的教育,重技術(shù)、輕管理。因而很多從國外進(jìn)口的先進(jìn)設(shè)備,并未發(fā)揮應(yīng)有效益,幾乎只是成為擺設(shè)。
4.3灌溉與施肥技術(shù)脫離,設(shè)備的研發(fā)不足
灌溉施肥的設(shè)備,如施肥罐、文丘里施肥器等低端設(shè)備,多為國產(chǎn);滴灌管也單位國產(chǎn);而比例式注肥泵、(精密)疊片過濾器、液態(tài)肥、施肥機、純水處理設(shè)備等高端設(shè)備或產(chǎn)品,則不具備生產(chǎn)研發(fā)能力,需要從國外進(jìn)口。
而且在研發(fā)中缺少專業(yè)公司的參與,國內(nèi)幾家大型的灌溉公司,并未在研發(fā)上加大投入或研發(fā)進(jìn)展不大。如(精密)自動反沖疊片洗過濾器在國內(nèi)就只甘肅大禹一家是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。而施肥泵、施肥機等還尚未聽說哪家公司或科研院校單位正在準(zhǔn)備研發(fā)。
可以說,灌溉施肥技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后與灌溉技術(shù)的發(fā)展。
4.4灌溉施肥技術(shù)的成本較高
比例式注肥泵、(精密)疊片過濾器等高端過濾施肥設(shè)備,由于需從國外進(jìn)口,價格昂貴。盡管,設(shè)施灌溉施肥可以有每畝1000左右的成本節(jié)省,然而3000~8000一臺的比例式注肥泵仍是限制了他在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。
五、灌溉施肥的發(fā)展
5.1加快科研的進(jìn)度和科研成果的市場轉(zhuǎn)化率
滴灌的水利用系數(shù)達(dá)到了95% ,從技術(shù)上說具有更深一步的突破。而灌溉施肥技術(shù)、非充分灌溉技術(shù)、旱作農(nóng)作物栽培工藝等,則作為下一代有潛力的節(jié)水灌溉技術(shù),被國內(nèi)外專家看好。在863計劃中,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域“現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品”重點項目,19個課題中有3個是關(guān)于灌溉設(shè)備的研發(fā),5個關(guān)于旱作農(nóng)業(yè)或作物配套技術(shù)。
邁出第一步,就會有第二步,目前最主要的是要加快科研成果的市場轉(zhuǎn)化率。我國的專利市場化率只有30% 左右,技術(shù)與市場嚴(yán)重脫軌,科研與企業(yè)也嚴(yán)重脫節(jié)。如何讓灌溉企業(yè)參與進(jìn)來,將科研成果盡快轉(zhuǎn)化為市場占有率,值得我們進(jìn)一步思考。
5.2規(guī)范市場有利于灌溉施肥的推廣
目前技術(shù)推廣的最大障礙是設(shè)備價格過高。同一套進(jìn)口施肥設(shè)備,各商家報價相差幾百到兩千不等,說明市場缺乏應(yīng)有的管理體制。解決問題的方法之一是發(fā)展,在發(fā)展中開發(fā)具有無限潛力的市場。在發(fā)展中逐步完善和規(guī)范市場,消費者的權(quán)益也能得到有效的維護。
5.3缺水與發(fā)展設(shè)施節(jié)水農(nóng)業(yè)
在經(jīng)濟全球化背景下,在建設(shè)節(jié)約型社會的時代要求下,節(jié)約就是經(jīng)濟,節(jié)約創(chuàng)造價值。灌溉施肥技術(shù)伴隨節(jié)水灌溉技術(shù)在中國逐步發(fā)展起來,尤其在設(shè)施農(nóng)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在溫室大棚、鮮切花生產(chǎn)等高產(chǎn)值產(chǎn)業(yè)中,灌溉施肥不但節(jié)約了生產(chǎn)的成本,也提高了產(chǎn)品的品質(zhì),更便于規(guī)模化生產(chǎn)和管理。
小結(jié)
我國正處于經(jīng)濟高速發(fā)展的轉(zhuǎn)型期,隨著經(jīng)濟實力的提高,人們對農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也必將越來越嚴(yán)格,這就對農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝提出更高的要求。灌溉施肥技術(shù)的出現(xiàn)解決了這個難題。為了大力推廣灌溉施肥技術(shù),國家農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)貿(mào)易促進(jìn)中心于2001年開始定期在全國農(nóng)業(yè)展覽館舉辦“中國國際灌溉和肥料展覽會”,至今已成功舉辦七屆,并將于今年11月舉辦第八屆。在政府大力倡導(dǎo)發(fā)展節(jié)約型社會、推進(jìn)節(jié)能減排的今天,灌溉施肥技術(shù)作為一種新的生產(chǎn)技術(shù),既能滿足人們對高品質(zhì)產(chǎn)品需求,同時與社會的發(fā)展趨勢相適應(yīng),市場潛力巨大。
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