水肥一体化技术在蔬菜生产上的应用

□王迪轩 周国锋

（通联：①湖南省益阳市赫山区蔬菜局 413002 ②湖南省桃江县武潭镇农业综合服务站）

对蔬菜进行传统的田间管理浇水、追肥方式早已过时，单纯的采用喷灌、微喷灌、滴管浇水等也已不足为奇了。为了更好地节肥、节水、省工，近年来，已推出了水肥一体化新技术。水肥一体化是按照蔬菜生长过程中对水分和肥料的吸收规律和需要量，进行全生育期的需求设计，在一定的时期把定量的水分和肥料养分按比例直接提供给作物。实际运作时将灌溉与施肥融为一体，借助压力灌溉系统，将可溶性固体肥料或液体肥料配对而成的肥液与灌溉水一起均匀、准确地输送到作物根部土壤，是根据根层调控原理精确施肥与精确灌溉相结合的技术。水肥一体化技术可控制由于盲目过量施肥造成的地下水及土壤环境污染，减少农药残留污染，有效改善农田生态环境，改善水资源短缺状况，对促进农业可持续发展意义重大。

一、灌溉施肥方式

1.与沟畦灌结合的灌溉施肥方法一般是在田块首端设立各种施肥设施，如施肥池等（有时也可在田间挖一小坑，铺上塑膜代替），将各种肥料放入水池，使其溶解后，随水流入田间，进入作物根系层。在保护地沟畦灌水施肥中，应注意要将施肥溶液浓度严格控制在0.2%～0.3%之间，且注意灌水中的施肥时期。

2.与滴灌相结合的水肥一体化膜下滴灌施肥方法 即在地膜覆盖栽培的基础上，将施肥与灌溉结合在一起。该方法可以精确控制灌水量、施肥量和灌溉及施肥时间，显著提高水和肥的利用率。可控制由于盲目过量施肥造成的地下水及土壤环境的污染，减少农药残留污染，有效改善农田生态环境，改善水资源短缺状况。

（1）滴灌装置 在滴灌施肥时，一般是在系统中通过增加施肥装置来实现。常用的施肥（农药）装置有压差式施肥罐、开敞式肥料桶、文丘里施肥器和注入泵等。

（2）滴灌形式 一种是膜下滴灌，即将滴灌管（带）铺在地表面，覆于膜下。另一种是地埋式滴灌，即将滴灌管埋在地下30～35cm处，水通过地埋毛管的滴头缓慢滴出，渗入土中，再通过毛细管作用浸润作物根部，该技术对土壤的扰动较小，有利于作物保持根层疏松通透的环境条件，使地表土壤干燥，减少杂草生长。

（3）使用方法 起垄栽培，每垄种植两行作物；在高垄中间铺设滴灌管（带），埋在地下或覆于膜下；施肥时，将尿素等可溶性化肥溶于施肥灌中，随水施入作物根部，施肥后，再用不含肥料的水滴灌30分钟；灌溉时，打开主管道堵头，冲洗3分钟，再将堵头装好；灌溉一段时间后，过滤器要打开清洗。

3.与喷灌、微喷灌、雾灌结合的一体化微灌施肥方法 在保护地中，结合喷灌、微喷灌、雾灌等既可以进行土壤施肥，也可以进行根外追肥，以根外追肥更为方便，效果很好。适宜于有井、水库、蓄水池等固定水源，且水质好、符合微灌要求，并已建设或有条件建设微灌设施的区域推广应用。它的施肥装置与灌溉类似，有条件的地方可选择自动灌溉施肥系统。

微灌施肥的肥料品种必须是可溶性肥料，符合国家标准或行业标准的尿素、碳酸氢铵、氯化钙、硫酸铵、硫酸钾、氯化钾等肥料，纯度较高，杂质较少，溶于水后不会产生沉淀，均可用作追肥。补充磷素一般采用磷酸二氢钾等可溶性肥料作追肥。追肥时补充微量元素肥料，一般不能与磷素追肥同时使用，以免形成不溶性磷酸盐沉淀，堵寒滴头或喷头。以小型压差式施肥罐和文丘里施肥器为例：滴灌施肥要求使用水溶性好的肥料，高浓度的液体肥料或完全水溶性固体肥料最合适。必须注意防止不同肥料反应产生不溶物；系统正常运行一段时间（15～20分钟）后再施肥，施肥时打开管的进、出水阀，同时调节调压阀，使灌水施肥速度正常、平稳，要防止由于施肥速度过快或过慢造成的施肥不均或施肥不足，每次运行，需在施肥完成后再停止灌溉（施肥后应保护灌溉20～30分钟）；肥料注入量视作物需肥量而定，肥料浓度（有效养分）不宜太高，施肥量过大不仅浪费肥料，而且会引起系统堵塞；系统间隔运行一段时间，就应打开过滤器下部的排污阀放污，施肥罐底部的残渣要经常清理；灌溉施肥过程中，若发现供水中断，应尽快关闭施肥阀门，可防止含肥料溶液倒流；如果水中含钙镁盐溶液浓度过高，为防止长期灌溉生成钙质结核引起堵塞，可用33%稀盐酸中和清除堵塞。

叶面喷施时要注意施用肥料的种类，只有水溶性好的化肥和有机肥浸出液才能用叶面喷施，而且要注意喷施浓度，浓度过高容易造成“烧苗”。叶面施肥除了尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸钾、复合肥等常用的大量元素和微量元素外，目前，各地有很多厂家研制出了适用于作物叶面施肥的大量元素加微量元素，或含有多种氨基酸成分的肥料，都有一定的效果。单纯喷施大量元素化肥时应加少量的中性洗衣粉，以增加黏着力，提高喷肥效果。

叶面喷施磷、钾肥，宜在茄果类及瓜类蔬菜的幼果期使用，以促进果实膨大；豆类蔬菜、叶菜类蔬菜除生长期使用磷、钾肥外，也可繁种育种时、在现蕾至开花初期喷施硼砂，能提高种子的产量。叶面喷施肥料要求在无风的晴天进行，最好在白天下午4时后喷施，温室内、棚内可在露水落干后及时喷施。叶面施肥的喷施次数一般为2～3次，也可根据蔬菜缺素情况及养分在蔬菜体内运转的快慢而定，如氮、钾养分动转快，喷施的次数可少些，一般在生长期间或关键时期喷施1～2次即可。磷的转移速度慢，可喷施2～3次；微量元素在蔬菜体内动转极弱，可喷施3～4次。

二、注肥方法与设施

1.压差式施肥罐法 在单棚单井膜下滴灌施肥系统中广泛应用。

2.文丘里施肥器施肥法 在各种灌溉施肥系统中普遍应用。

3.泵吸水侧注入法 利用离心泵抽水管侧壁上的吸管汲取肥液，无须配备专用施肥设备。在地下水埋藏较浅、使用离心泵的地方广泛应用。

4.喷雾器注肥法 用手动或脚踏式农用喷雾器注射肥液。

5.静水微重力自压施肥法 在保护地内将储水罐架高（或者修造储水池），溶解肥料于池水中，利用高水位势能压力将肥液注入系统。该方法仅适用于面积较小（＜350m2）的保护地。

6.泵注式施肥法 多为示范园区现代化温室采用，常用的注射泵有水动和电动两种。

三、确定灌溉施肥制度

安装好设备后，施用时，首先将要施的肥料溶解到水中，配成肥液，倒入肥料罐，肥料罐的进水管要达罐的底部，施肥前先灌水10～20分钟。施肥时，利用水泵或者喷雾器把肥液吸及微灌系统中，利用灌溉系统设备，通过输水管道和滴孔湿润作物根区，小管出流方式施肥时间控制在40～60分钟之间，滴灌施肥的时间稍长一些，要防止由于施肥速度过快或者过慢造成的施肥不均或者不足。加肥结束后，灌溉系统要继续运行30分钟以上，以清洗管道，防止滴管堵塞，保证肥料全部施于土壤，并渗到要求深度，提高肥效。

四、注意事项

1.注意人身安全 施用液态肥料时不需要搅动或混合，而固态肥料则需要与水混合搅拌成液肥。大多数化肥在施用中不存在人身安全问题，但当注入酸或农药时需要特别小心，防止发生危险反应。施用农药时要严格按农药使用说明进行，注意保护人身安全。

2.注意剂量控制 施肥时要掌握剂量，注入肥液的适宜强度大约为灌溉流量的0.1%（例如灌溉流量为50m3／小时，则注入肥液大约为50L／小时）。除草剂、杀虫剂要以非常低的速度注入，一般要小于注入肥料强度的10%。每次施用肥料要掌握好用量。如因设备和操作人员失误，造成过量施用，可能使作物致死以及造成环境污染。

3.注意安全施用 为保障安全，在灌溉施肥系统中需安装必要的安全保护装置。不同的灌溉系系统和不同的注肥方式，采用的防护设施也不一样，但最基本的要求是：设置止回阀，防止化学药剂回流进入水源，造成污染；灌溉施肥过程中需经常检查是否有跑水问题，检查肥水是否灌在根区附近。设置进行排气阀保障管道安全运行；闸阀齐全，便于操作控制。注肥过程最好经历3个阶段：第一阶段，土地先用不含肥的水湿润，即正常灌溉15～20分钟后再施肥；第二阶段，施用肥料溶液灌溉，施肥时打开管的进、出水阀，同时调节调压阀，使灌水施肥速度正常、平稳；第三阶段，用不含肥的水进行清洗，每次施肥后应保持灌溉20～30分钟，防止滴头被残余液蒸发后堵塞。

4.注意过滤水肥，防止滴头堵塞滴灌灌水器出水口很小，一般直径仅有1mm左右，滴水滴肥时容易出现堵塞现象。为保障系统安全，对灌溉水和肥液进行过滤极为重要。一般微灌系统常用的过滤器的筛网规格为150目。往管道注入肥液的地点应放在过滤器的上游，使灌溉水和肥液都经过过滤，从而使灌溉系统能够安全运行。当注入酸时，这种方式会损坏过滤器，且冲洗过滤器的水含有化学制剂，为解决这一矛盾，可在过滤器下游注入酸，在过滤器前投放化学制剂，但在过滤器冲洗过程的前一段时间停止投放化学制剂。

注入化肥会对过滤器，阀的等产生腐蚀作用，每次注肥完成后一定要保证要充分的时间冲洗整个系统，不应有任何肥料溶液残留在系统中。每次注完后应将施肥罐清洗干净。

如采用吸肥泵，施肥罐最好配置搅拌器。每次注肥前及注肥中应搅拌肥料以便加速溶解。

一次注肥不要太多。使用滴灌施肥，最好采用少量多施法。土壤中施入过高浓度的肥料对作物生长不利。

适合水肥一体化的肥料必须完全溶于水、含杂质少，流动性好，不会堵塞过滤器和滴头。肥液的酸碱度为中性至微酸性，能与其他肥料混合。同时还要注意不同肥料之间的反应。反应产生的沉淀物有可能堵塞滴灌系统。氮肥很少引起堵塞。磷肥引起堵塞的可能性非常大，一定要小心。注入磷酸，通常是最安全的。常用钾肥可快速溶解，一般不会有堵塞问题。

系统间隔运行一段时间，应打开过滤器下部的排污阀放污，施肥罐底的残渣要经常清理；如果水中含钙镁盐溶液浓度过高，为防止长期灌溉生成钙质结核引起堵塞，可用稀盐酸中和清除堵塞。

5.注意环境安全 当灌水结束或因突然事故停泵时，管路中的肥液（或其它化学制剂）有可能返流到水源，造成水源的化学污染。特别是当灌溉与人饮工程共用一水源时，对人身健康会造成严重危害。此外，在操作和设置上要防止化学制剂溢出溶液罐以及向空管网内注入化学制剂的意外事故发生。在工作条件上，要保持注入设施范围内环境整洁，有利于化学制剂的处置，及时发现渗漏和溢出。当需要混合化学制剂时，须慎重对待，要严格按产品说明进行操作，在注入前可进行少量的混合试验，有疑问时向有关专业人士咨询。施用农药应注意对人身健康有害的期限、可再进入田间的时间、安全着装等规定的说明。在施用农药之前应出示警示牌，告知正在微灌施药，不能饮用灌溉系统的水等事项。

6.注意维护 灌溉设备一般请工程师安装，日常维护很重要。请勿踩压、锐折支管，小心锐器触碰管道，以防管道折、裂、堵塞，流水不畅；作物收获完后，用微酸水充满灌溉系统并浸泡5～10分钟，然后打开毛管、支管堵头，放水冲洗1次，收起妥善存放。毛管和支管不要折，用完后，支管圈成盘，堵塞两端存放。毛管集中捆束在一起，两头用塑料布包裹，伸展平放。