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水肥一体化技术实践


ATE
种植要略

YITIHUA

水 肥 一 体 化
技 术 实 践
60 山 西 省 土 壤 肥 料 工 作 站 张 国 进

一、 技术内涵
水肥一体化技术是将滴灌与施肥结 合在一起发展起来的一种现代先进农业 将 技术。这项技术主要是借助滴灌系统, 滴灌和施肥结合, 利用滴灌系统中的水为 载体, 在灌溉的同时进行施肥, 实现水和 肥一体化利用和管理, 使水和肥料在土壤 中以优化的组合状态供应给作物吸收利 用。通俗地讲, 就是根据作物的需水需肥 规律和土壤水分、 养分状况, 将配制好的 肥液与灌溉水一起, 适时、 适量、 准确地随 水施肥, 直接到达作物根部土壤中供作物 灌水时间、 施肥 吸收。这样可使灌水量、 量、 施肥时间都达到很高的精度, 具有水 集中供给、 一次投资、 多年受益的 肥同步、 特点,从而达到提高水肥利用率的目的。 这一技术主要适用于大棚、 日光温室蔬菜 苹果、 梨树等 等设施农业栽培, 以及葡萄、 果园和其他一些如棉花、 芦笋等经济效益 较好的作物。

置、 控制和量测设备、 保护装置等。 施肥装 置一般选择文丘里施肥器或压差式施肥 在实际应用中可根据水源、 地形、 种植 罐。 面积、 作物种类, 选择不同的滴灌施肥系 目前常用的以露地膜下滴灌施肥技术 统。 模式和日光温室水肥一体化技术模式居 多。 2. 制定滴灌施肥方案 (1 灌溉制度的确定 ) 根据种植作 物的需水量和作物生育期的降水量确定 灌水周期、 一次灌水的延续时 灌水次数、 间、 灌水定额以及灌溉定额。 一般情况下, 露地滴灌定额应比大水漫灌减少 50%, 保 护 地 滴 灌 水 定 额 应 比 畦 灌 减 少 30% 相对于传统地面灌溉, 实施水肥一 ~40%。 体化技术后,滴灌的灌水次数应适当增 加。 (2 施肥制度的确定 ) 根据种植作物 的需肥规律、 地块的肥力水平及目标产量 确定总施肥量、 氮磷钾比例及底、 追肥的 比例、 施肥时间、 肥料品种等。 作底肥的肥 料在整地前施入, 追肥则按照不同作物生 长期的需肥特性, 确定其次数和数量。微 灌追肥的肥料品种必须是常温下完全溶 解的固体肥料和液体肥料, 尽量选择水溶 性微灌专用肥。 微灌施肥的用肥量为常规 施肥的 70%~80%。 (3 滴灌施肥制度的确定 ) 一般采用

二、 技术要点
1. 滴灌施肥系统的选择 干 滴灌施肥系统由水源、首部系统、 管、 支管、 滴灌带等几部分组成。 水源可选 择河流、 水库、 机井、 池塘等; 首部系统包 括水泵、 过滤器等水质净化设备、 施肥装

2011.03

总第 209 期

肥服从水、 肥阶段结合法, 把作物各生育期的 施肥量分配到每次灌水中。具体来说, 就是把 作物全生育期中的每次灌水量、灌水周期、 一 次灌水延续的时间、 灌水次数与作物全生育期 作物 需要投入的养分数量及其各种养分比例、 各个生育期所需养分数量及其各种养分比例 等进行拟合, 最终形成完整的灌溉施肥制度。
定植前 定植—开花 开花—坐果 坐果—采收 合计 生育期

表1

日光温室黄瓜水肥一体化技术灌溉施肥方案 每次灌溉加入的纯养分量

灌溉 次数

每次灌水定额 m /0.067 hm 22 9 11 12 266
3 2

kg/0.067 hm2 N 15.0 1.4 2.1 1.7 50.9 P2O5 15.0 1.4 2.1 1.7 50.9 K2O 15.0 1.4 2.1 3.4 79.8 N+P2O5+ K2O 45 4.2 6.3 6.8 181.6

备注

1 2 2 17 22 表2

沟灌 滴灌 滴灌 滴灌

三、 应用效果
为了探讨水肥一体化技术在棉花、 葡萄、 日光温室蔬菜等作物上的应用效果,山西从 2003 年开始在中南部盆地果菜等经济作物种 植区永济、 稷山、 新绛、 侯马、 榆次、 清徐等 10 多个市、 (县、 ) 区 引进试验示范推广了此项技 术。多年的推广实践表明, 实施水肥一体化技 节肥、 节药、 省工、 省地、 增产、 术, 具有节水、 增收等明显功效。 1. 典型作物滴灌施肥制度 ) (1 日光温室黄瓜水肥一体化技术的灌 溉施肥方案 本方案适用于华北地区日光温 室越冬栽培黄瓜, 0.067 hm2 定植 3 000 株, 每
2 ) 目标产量 1 300 kg/0.067 hm(见表 1 。

日光温室番茄水肥一体化技术灌溉施肥方案

每次灌溉加入的纯养分量 生育期 灌溉 次数 每次灌水定额 m3/0.067 hm2 N 定植前 苗期 开花期 采收期 合计 1 1 1 11 14 22 15 12 16 225 12.0 3.6 3.0 3.0 51.6 P2O5 12.0 2.3 1.8 0.7 23.8 K2O 12.0 2.3 3.0 4.3 64.6 kg/0.067 hm2 N+P2O5+ K2O 36 8.4 10 7.5 136.9 沟灌 滴灌 滴灌 滴灌 备注

表3

红提葡萄水肥一体化技术的灌溉施肥方案 每次灌水 定额 N 0 4.4 2.2 3 3 3 0 17.8 每次灌溉加入的纯养分量 kg/0.067 hm2 P2O5 10.5 0 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6 13.5 K2O 0 2 2 2.2 3.8 4 3 19 N+P2O5+ K2O 10.5 6.4 4.6 5.6 7.4 7.6 3.6 50.3 沟灌 滴灌 滴灌 滴灌 滴灌 滴灌 滴灌 备注

(2 日光温室番茄水肥一体化技术的灌 ) 溉施肥推荐方案 (见表 2 。 ) (3 红提葡萄水肥一体化技术的灌溉施 ) 肥方案 本方案 适用 于 山 西 中 南 部 黄 土 丘 陵区, 种植密度 330 株 /0.067 hm2, 目标产量
2 1 000~1 200 kg/0.067 hm(见表 3 。 )

本方案适用于华北地区日
生育期

灌溉

光温室越冬番茄种植, 目标产量 1 万 kg/0.067hm2

次数 m3/0.067 hm2 收获后落叶前 萌芽期 开花前 幼果膨大期 浆果着色前 成熟期 合 计 1 1 2 1 1 1 1 8 50 24 13 15 15 18 18 166

2. 节水效果 实施水肥一体化技术与常规灌溉相比, 不同作物的单位面积节水量为: 棉花 103.7 m3 /0.067 hm2、葡萄 179 m3/0.067 hm2,设施蔬菜 54.5 m3/0.067 hm2; 不同作物的水分利用率分别 提高: 棉花 17.05 个百分点, 提高 36.58%, 葡 萄 18.25 个百分点, 提高 37.18%, 日光温室蔬 菜 73.57 个百分点, 提高 43.58%; 水分产出效 率增加: 棉花 0.07 kg/m3, 葡萄 1.43 kg/m3, 日光 温室蔬菜 12.88 kg/m3; 水分产出效益增加: 棉花 1.05 元 /m3,葡萄 5.96 元 /m3,日 光 温 室 蔬 菜

表4 施肥量 kg 常规灌溉施肥 滴灌 + 节肥 10% 滴灌 + 节肥 20% 滴灌 + 节肥 30% 29.5 26.5 23.5 20.5

每 0.067 hm 2 棉花节肥效果分析 产量 kg 79.2 81.7 78.4 75.0 产值 元 1 188 1 226 1 176 1 125 投入 元 418.1 406.6 392.2 382.8 纯收益 元 769.9 819.4 783.8 742.2

处理

产投比 1∶2.84 1∶3.02 1∶3.00 1∶2.94

AGRICULTURAL TECHNOLOGY & EQUIP MENT

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种植要略
18.86 元 /m3。 3. 节肥效果 水肥一体化是将溶解后的肥料直接施入作物根系, 既 加快了作物吸收养分的速度, 又减少了由于挥发、 淋失而造 成的养分损失, 明显提高了肥料的利用率。从表 4、 5、 表 表 6 分析可以看出,滴灌 + 节肥 10%与滴灌 + 节肥 20%这 2 个处理 , 种作物的每 0.067 hm2 纯收益均比常规灌溉施肥 3 高, 而滴灌 + 节肥 30%的每 0.067 hm2 纯收益则低于常规灌 溉施肥, 故水肥一体化技术的节肥率为 20%左右, 0.067 hm2 每 节肥 6~15 kg 纯养分 。 ( ) 4. 节药效果 实施水肥一体化技术可有效地调节作物生长的温度 和湿度的变化, 起到抑制病虫害发生的作用。 榆次区日光 温室黄瓜滴灌施肥结果表明: 与常规种植相比, 作物生长 温度提高 3.2℃; 病虫 期间室内湿度降低 13.6 个百分点, 害发生率减少 10.15 个百分点, 减少 78.68%, 节省农药投
2 资 120 元 /0.067 hm(见表 7 。另据永济、 ) 稷山、 清徐等地

穗适中、 松散, 色泽鲜红、 外观光洁, 品质提高一个等级。 日 光温室黄瓜、 番茄果实外观美、 口感好, 优质率明显提高。棉 花每 0.067 hm2 增产 5.7 kg 皮棉 , ( ) 增产率 8.26%, 增产提质 增收 85.5 元 /0.067 hm2;葡萄每 0.067 hm2 增产 177.07 kg, 增产率 22.22%, 增产提质增收 1 225.5 元 /0.067 hm2, 日光 增产率 3.76%, 增产提 温室蔬菜每 0.067 hm2 增产 202 kg, 质增收 800.2 元 /0.067 hm2。 综上 所 述 , 施 此 项 技 术 后 , 花 每 0.067 hm2 节 实 棉 支 163.33 元, 增收 85.5 元, 节支增收 248.83 元, 水肥一 体化设备折旧及地膜每 0.067 hm2 增加投资 116 元 , 实 际新增纯收益 132.83 元;葡萄每 0.067 hm2 节支 285.0 元, 收 1 225.5 元, 支增 收 1 511.0 元 , 肥 一 体 化 增 节 水 设备折旧加地膜每 0.067 hm2 增投资 229.23 元, 实际新 增纯收益 1281.77 元;日光温室蔬菜每 0.067 hm2 节支 805.25 元, 增收 800.2 元, 节支增收 1 605.45 元, 水肥一 体化设备折旧每 0.067 hm2 投资 285.7 元, 实际新增纯收益 1 319.75 元。

葡萄的病虫害发生率分别减少 调查, 棉花、 20%和 35%, 0.067 hm2 节省农药投资 10 每 元和 50 元。 5. 省地效果 据稷山、 永济、 榆次等县 (市、 调查, 区) 实施水肥一体化技术与常规种植相比, 棉 花每 0.067 hm2 节地 3%,节地 增收 33.48 元; 日光温室每 0.067 hm2 节地 5%, 节地增 收 500 元。 6. 省工效果调查 多点调查结果表明, 实施水肥一体化可 明显减少灌水、 施肥、 打药、 中耕等劳动用 工, 与常规种植相比, 棉花每 0.067 hm2 减少 劳动用工 4 个, 节省投资 40 元; 葡萄每 0.067 hm 减少劳动用工 10 个,节省投资 100 元;
2

表5 施肥量 kg 常规灌溉施肥 滴灌 + 节肥 10% 滴灌 + 节肥 20% 滴灌 + 节肥 30% 73.3 66.0 58.7 51.4

每 0.067 hm2 葡萄节肥效果分析 产量 kg 900 1 100 950 880 产值 元 3 150 3 850 3 325 3 080 投入 元 1 090 1 081 1 053 1 025 纯收益 元 2 070 2 769 2 272 2 055

处理

产投比 1∶2.89 1∶3.56 1∶3.16 1∶3.08

表6

每 0.067 hm2 日光温室蔬菜节肥效果分析 产量 kg 5 294 5 289 5 266 5 063 产值 元 6 352.8 6 346.8 9 319.2 6 075.6 投入 元 1 056.3 1 021.8 983.1 945.1 纯收益 元 5 296.5 5 325 5 335.1 5225.2

处理 常规灌溉施肥 滴灌 + 节肥 10% 滴灌 + 节肥 20% 滴灌 + 节肥 30%

施肥量 kg 88 81 72 63

产投比 1∶6.01 1∶6.21 1∶6.43 1∶6.42

日光温室蔬菜每 0.067 hm2 减少劳动用工 6 个, 节省投资 60 元。 7. 增产增收效果 实施水肥一体化不但节水、 节肥、 节药、 省工、 节地, 而且可明显改善作物生长的环 境条件, 既可促进作物增产, 又可提高农产 水肥一 品的外观品质和营养品质。据测定, 体化的葡萄单粒质量、 含糖量与常规种植相 比分别增加 1.6~23.3 g/ 个、 1.2%~2.6%, 且果
滴灌施肥 露地 处理 表7 平均湿度 % Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ 93.20 92.60 80.00 78.60 水肥一体化日光温室黄瓜节药效果调查 平均温度 ℃ 23.80 24.00 23.90 27.10 27.00 27.10 病虫害发生率 % 12.10 13.70 12.90 2.70 0.80 2.75 280 400 用药投资 元 /0.067 hm2

平均 92.90

平均 79.30

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