滴灌水肥一体化特征与系统简介

一、 滴灌水肥一体化的概念

水肥一体化技术在干旱缺水以及经济发达国家的农业中已得到广泛应用，在国外有一特定词描述，叫“Fer-tigation”，即“Fertilization(施肥）”、“Irrigation(灌溉）”两个词组合而成，意为灌溉和施肥结合的一种技术。国内根据英文字意翻译成“灌溉施肥”、“加肥灌溉”、“水肥耦合”、“水肥一体化”、“随水施肥”、“肥水灌溉”、“管道施肥”等多种叫法。概念：水肥一体化是利用管道灌溉系统，将肥料溶解在水中，同时进行灌溉与施肥，适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求，实现水肥同步管理和高效利用的节水农业技术。

三、水肥一体化的理论基础

水肥一体化的理论基础简单的归结为一句话就是：作物生长离不开水肥，水肥对于作物生长同等重要，根系是吸收水肥的主要器官，肥料必须溶于水才能被根系吸收，施肥亦提高水分利用，水或肥亏缺均对作物生长不利；将灌溉与施肥两个对立的过程同时进行融合为一体，实现了水肥同步，水肥高效。

三、水肥一体化的优点

1、水肥一体化技术可以很方便地调节灌溉水中营养物质的数量和浓度，使其与植物的需要和气候条件相适应；

2、水肥一体化技术可以大幅度提高化肥利用率，提高养分的有效性；氮肥利用率可高达70%，比传统施肥方法高30-70%；

3、水肥一体化技术促进植物根系对养分的吸收，提高作物的产量和质量；

4、水肥一体化技术减少养分向根系分布区以下土层的淋失；

5、与传统灌溉技术相比，灌水效率可提高40-50%，即可节水40-50%；

6、水肥一体化技术还可以大幅度节省时间、运输、劳动力及燃料等费用，实施精确施肥。

四 、滴灌水肥一体化的系统组成

滴灌水肥一体化系统主要由水源、首部枢纽、输配水管网、滴灌带等四部分组成。

1、 水源

滴灌系统的水源可以为河流、湖泊、池塘、水库、水窖、机井、泉水、沟渠等，但水质尽量符合灌溉（滴灌）水质的要求，由于部分水源经常不能被滴灌施肥系统直接利用，或流量不能满足滴灌系统的要求，因此，要修建一些配套的引水、蓄水或提水工程，即为水源工程，比如蓄水池、沉砂池。

2、首部枢纽

主要由水泵、施肥装置、过滤设施等及其安全测量控制设备，如控制阀门，进（排）气阀、压力表、流量计等组成，其作用是从水源中取水加压，并注入肥料经过滤后按时、按量输送到输配水管网中去，并通过压力表、流量计等测量设备监测系统情况，承担整个系统的驱动，监测和调控任务，是全系统得控制调配中枢。

（1）滴灌防堵塞用过滤器分那几类，如何选配？

① 砂石过滤器：又叫 砂介质过滤器。由钢罐中装填石英砂组成。通过砂介质过滤杂质。砂石过滤器必须轮流冲洗。最好为自动反冲洗。砂石过滤器过滤河水、湖水中的有机杂质效果最好。常作为一级过滤器安装在滴灌系统首部。如图所示

② 离心过滤器：灌溉水通过此种过滤器时水流呈离心状，将颗粒较大的沙粒分离出来，进入集砂罐中。积累一定时间后，将泥沙人工或自动排掉。离心过滤器最适应于过滤井水。常作井水滴灌过滤站一级过滤器。如图所示：

③ 网式过滤器：通过筛网过滤杂质的过滤器。水质较好时，网式过滤器可单独使用。一般作二级过滤器，与砂石过滤器及离心过滤器联合使用。如图所示：

④ 叠片过滤器：叠片过滤器是将刻有沟槽的塑料叠片重叠装置在一起，通过沟槽形成的通道过水，并拦截杂质，达到过滤目的。如同网式过滤器，水质较好时，可单独使用。一般作二级过滤器，与砂石过滤器及离心过滤器联合使用。见下图示：

⑤ 常见的过滤器组合方案有：

富含有机杂质的河水、湖水：砂石过滤器+网式过滤器或叠片过滤器

富含沙粒的井水：离心过滤器+网式过滤器或叠片过滤器

水质较好时：单独采用网式过滤器或叠片过滤器

（2）滴灌施肥系统由哪些？怎样选择？

① 施肥罐（新疆普遍采用）：施肥罐造价低廉，安装简单，农业上广泛使用。材质有钢罐及塑料罐两种。缺点是：不能控制罐中肥料浓度，各区施肥量不等；必须要有一定压力降才能将肥料加入系统。

② 文丘里施肥器：文丘里施肥器的优点是容易控制肥料浓度。可使各区施肥量均等。缺点是必须要有压降才能将肥料注入系统。

③ 活塞泵：活塞泵的优缺点同文丘里吸肥器。但价格比文丘里贵。温室里常用这种系统。不适合大田大系统。

④ 电动注肥料泵：电动注肥泵（可用打药剂代替）扬程高，直接注入灌溉系统。无需压降，肥料浓度均匀，易控制。缺点是需要额外耗电。大田大灌溉系统适合用电动注肥泵。

3、输配水管网（地下与地表输配水管道）

输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水、肥按照计划要求输送、分配到每个滴水、施肥单元和滴水器（滴灌带、滴头），滴灌施肥系统的输配水管道一般由干管、支管和毛管等三级管道组成，毛管是滴灌系统末级管道，其中安装灌水器（即滴灌带）。

4、滴灌带

滴灌带及滴头是通过流道或孔口（孔眼）将滴灌带中的水变成水滴或细流，均匀、稳定的滴入土壤作作物根层，满足作物对水肥的需求，滴头是滴送系统中最重要的设备，其性能、质量的好坏直接影响到滴灌施肥系统的可靠性及滴水、施肥的优劣。根据土壤质地选择滴管带滴头流量：沙壤土应当选择偏大滴头流量，粘土应当选择偏小滴头流量。

五 、滴灌施肥的肥料选择的原则

优质廉价适合大田作物应用的滴灌专用肥是膜下滴灌随水施肥较为理想的肥料品种。适合滴灌施肥的肥料应满足以下要求：

（1） 肥料中养分含量较高，溶解度高，能迅速地溶于灌溉水中。

（2）杂质含量低，其所含调理剂物质含量最小，能与其它肥料匹配混合施用，不产生沉淀。

（3）流动性好，不会阻塞过滤和滴头。

（4）与灌溉水的相互作用很小，不会引起灌溉水pH值的剧烈变化，尤其不能引起pH升高。

（5）对滴灌系统的腐蚀性很小。