滴灌施肥:方式多样,适用广泛——青岛农业大学教授李俊良谈水肥一体化(上)
2014-08-15中国农资
□《中国农资》记者
目前,我国为何要大力研究推广水肥一体化技术?青岛农业大学教授李俊良谈到,国内农业施肥用水方式已到转型节点。
第一,水资源短缺及时空分布不均匀。水资源总量仅占世界的6%,人均占有量仅为世界平均水平的1/4,每年农业用水缺口超过300亿m3。南方水资源占总量的81%,但耕地面积仅占 40%,6-9月降水 占60%-70%,在华北地区高达80%,夏季洪涝,旱涝灾害并存。
第二,水资源利用不合理,地下水开采过度。一方面自然降水转化利用率低。另一方面地下水过度开发,造成地下水位连年下降,对我国井灌农业可持续发展构成严重威胁。
第三,田间水分管理欠缺,农田用水浪费严重。现阶段我国灌溉用水占用水总量的62%。由于长期以来重工建设、轻灌溉制度,重渠道输水、轻农田用水,田间水分管理一直缺少投入。传统灌溉制度和粗放灌溉方式仍占主导,全国平均水分生产效率低仅为0.84kg/m2,是以色列、美国的一半左右。
第四,水污染加剧,使原本紧缺的农业水资源形势雪上加霜,进一步恶化了水资源的短缺现状,威胁农产品质量安全。
同时,传统的施肥模式带来很多问题。如土壤质量退化、硝酸盐的淋洗、水肥利用率低等等。过量灌溉容易造成根区养分的淋失,这是增加养分投入的主要原因。传统施肥方式包括膜下沟灌、管带供水沟灌、压力输水管灌溉、人力担水灌溉等。而这些灌溉和施肥方式不仅造成肥料养分浪费,还耗费着大量的劳动力。
面对这些形势,近年来,滴灌施肥方式呼之欲出。李俊良介绍说,滴灌是利用安装在末级管道(称为毛管)上的滴头,或与毛管制成一体的滴灌带,通过压力将水变成水滴状的形式后湿润土壤,在灌水器流量较大时,形成连续细小水流湿润土壤。通常将毛管和灌水器放在地面,也可以把毛管和灌水器埋入地面以下30-40cm。前者称为地表滴灌,后者称为地下滴灌(渗灌)。滴灌灌水器的流量为1-8L/h。
滴灌施肥适用于很多作物,例如马铃薯、棉花、露地加工番茄、沙地枸杞、西瓜等。此外,滴灌还可以有效应对风沙,加强沙地绿化,可谓一举多得。
李俊良介绍说,滴灌施肥的方式多种多样,包括重力滴灌、山岭地重力自压式灌溉施肥、绿化景观工程滴灌、葡萄园注肥泵滴灌施肥、蔬菜大棚滴灌施肥、滴剑、地下滴灌、喷水带喷灌系统、低位喷水带、高位喷水带、大型便携式喷灌、重力低压软管灌等等。其中,微喷灌是利用直接安装在毛管上,或与毛管连接的微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤。微喷头有固定式和旋转式两种,前者喷射范围小,水滴小;后者喷射范围较大,水滴也大些,故安装的间距也大。微喷头的流量通常为20-250L/h。