浅析水肥一体化应用的主要技术及方法

田金伟

在我国，水资源相对较为缺乏，农业生产中，肥料的运用率也较为低下，这些都使我国农业的发展受到了一定制约，运用水肥一体化技术，可以促进农业的高速发展，这种技术的使用也逐渐变得更加广泛。本文主要阐述了水肥一体化应用的主要技术和方法。

一、水肥一体化应用的主要技术和方法

1、施肥模式

水肥一体化技术中，依据其工作原理可将施肥模式分為如下几种：

（1）压差式施肥

这种施肥方式中，施肥罐是其中需要用到的主要设施，将止水阀门与旁管安装在传输水的管道上，让水进入施肥罐，这些水会将罐内的肥料溶解，然后这些水会返回输入管道，并带有一定肥料，这样就实现了肥料在农作物中的施加。这种设施运用非常普遍，且具有多项优势，如不需要预先配置肥料母液、操作比较简便等。但是也存在一定不足之处，不能对施肥的速度及浓度进行有效把控，随着时间的推移，肥料溶液的浓度会变小。据相关研究表明，施肥罐压差越大，其出口肥料浓度的下降速度也会越快。

（2）重力自压式施肥法

这种方法适合在山地、丘陵等这样一些重力灌溉的场所运用。具体方法是在比水池液面肥料池高的地方，把灌溉蓄水池创建起来，将肥液流通管道安装在池的底部位置，通过对肥液重力的运用，让其流进灌溉蓄水池。这种方法可以对施肥速率与浓度进行控制，同时修建肥料池的成本投入也很少，不需要外部消耗。但由于蓄水池中，最先进入的是肥料溶液，一般蓄水池又具有较大的体积，因而实行灌溉后，难以将剩余肥料清理干净，之后在进行蓄水操作，容易产生苔藓之类的植物，会造成管道的堵塞。

（3）吸入式注肥

这种方式是利用离心泵的负压，在灌溉系统中吸入肥料，不论在何种面积中都适用。其安装比较容易，和灌溉系统用同一个离心泵，十分便于操作，同时不需要额外的动力，适合定量施肥。水的压力稳定时，根据比例施肥能够得以实现。但其也存在一定缺点，不稳定的肥液浓度，很难实现控制的自动化和实行配方施肥，施肥容量会受到一定限制，同时需要很高的部件连接要求。

（4）注入式施肥

通过对注肥泵的运用，在灌溉系统中注进肥料母液，可用水力或是电力的方式驱动注肥泵，在传输水的管道任意地方设立注入口，但对注入肥液的压力有一定要求，要高于管道内水流的压力。这种方式的优点是可以调节注肥速度，各式不同肥料配方中都可应用，不但可以定量施肥，也可以按比例进行施肥。但其正常运作需要达到系统的最小压力，要对辅助配件进行正确设计，平日中一定要做好维护工作，同时前期的成本投入较高。

（5）文丘里施肥器

这种施肥设施较为特殊，通过对文丘里设施的运用，管道中会形成一定吸力，吸取肥料溶液，将其送至灌溉系统中。这种装置可以根据比例进行施肥操作，能够维持稳定的养分浓度，不需要外部消耗，同时吸取的肥料范围较大，也十分便于安装，便于移动，在灌溉施肥中运用的非常普遍。

2、水肥一体化技术下的肥料选择

运用水肥一体化技术选取肥料需要遵循如下几点：首先，不同的作物需要的营养不相同，选取肥料的过程中要结合作物的实际需要。另外，生长中的植物，不同时期需要的营养成分也不相同。例如，从苹果的生长来看，在幼龄时期，只需要很少的肥量，对肥料较为敏感，需要磷肥最高;在初果时期，磷肥仍然是主要的肥料;盛果时期，依据作物的长势与产量对氮肥、钾肥和磷肥的比例进行适量调节，同时微量元素的使用方面也是需要关注的;在更新时期与衰老时期，为了能够使盛果时期延长，需要多施氮肥。其次，结合预期产量和土壤肥力水平进行肥料的选取。首先需要对作物的需肥规律有所掌握，结合预期产量与土壤肥力，将生长中作物需要的外源性肥料精准计算出来。最后，对灌溉水的酸碱性和成分进行分析，对肥料间的化学功能有所掌握。一些肥料会对水的酸碱度造成影响，比如，硫酸铵可以让水的酸碱度降低，磷酸氢二钾会让水的酸碱度升高，高酸碱度之下，水中碳酸根离子发生沉淀的可能就会加大，会有堵塞灌水器情况的发生。为了避免管道产生堵塞，需要对肥料中杂质含量和溶解度进行考虑，同时也要注意肥料之间产生的沉淀反应。

3、土壤湿度控制

通常状况下，微灌采用局部形式的灌溉，限制肥料与水在作物根系范围中，实现对过去浇灌方式的转变，采用浇灌作用的方法。土壤的湿润比是指湿润土壤的体积和根层土体的比例。作物生长的初始阶段，可以取下限湿润比，伴随着其不断生长，根系的逐步扩展，可将湿润比逐渐提升到上限。就番茄的生长而言，其前期根系在厘米分布，后期会发展到厘米，这时就要提升滴灌的湿润比。作物生长过程中，需要维持土壤的湿润，不同的作物需要土壤湿度也不相同，大部分作物的田间持水量需要维持在之间，土壤湿度过高也不利于作物的生长。利用指测法能够对土壤适宜含水量进行简单地判定，一般情况下，土壤应该可以捏成团，轻轻抛出后，不会松散，粘壤土可以搓成条，这就表明土壤水分适中。

二、水肥一体化技术的发展方向

在我国，运用水肥一体化技术是十分必要的，我国水资源缺乏比较严重，运用这种技术能够使水资源缺乏的情况得到一定缓解。生产水肥一体化设施的厂商，要加大力度和科研院之间的合作，对水肥一体化技术下增肥效果进行创新，在其中应用物联网技术，实现自动控制，确保这种技术的现实需求，推动其在农业生产中得到更加广泛的运用。

总而言之，水肥一体化技术的发展空间十分宽广，运用这种技术可以从根源上使我国过去农业的用水方式发生改变，一定程度上使肥料与水资源运用率得到提升，推动了生态环境保护的创建，提升了农业生产力，同时有力地保证了粮食的安全。

（作者单位：252319山东省聊城市阳谷县张秋镇农林水综合服务中心）