浅谈“智能型”水肥药一体化技术

王思铭 罗春艳 姚忠宝 殷秋雯

摘 要：水肥一体化技术推动了我国农业的现代化发展，提升了农业生产技术能力。合理应用水肥一体化技术可以以提高水资源和肥料的利用程度，并均匀施撒肥料。基于水肥一体化优缺点探讨智能型水肥药一体化技术，该技术通过灌水器将水、肥、药实时送至作物根部，实现简化、省力化高效管理，提高养分利用效率，减少蒸发和渗漏损失，有利于实现水肥药高效耦合，同时改善施肥、药不匀、养分流失、灌水器堵塞等问题，是农业技术发展的新方向。

关键词：智能型;水肥药一体化技术;搅拌设备

在农业生产中，水、肥料、药是影响作物生长的重要因素，如果能将，水、肥料、药有机结合，就能够提高作物质量、产量，进而增加农民收入。现阶段我国农业生产仍主要依赖人工施肥、施药、灌水，水资源以及肥料利用率较低、土壤养分不平衡、农药污染现象非常普遍，通过将水分、肥料、药的耦合管理，可大幅提高经营管理水平，提高农业生产效率，在农业实践中将水肥药一体化技术与我国目前先进的节水灌溉新技术相结合，推动农业生产向高质质量、高产量、少环境污染、节水、节能、智能、现代化方向发展。

1 传统水肥一体化技术优势

水肥一体化技术是将灌水与施肥相融合的一種农业水肥管理技术，通过有压滴灌系统将肥料溶于水后与灌水相结合根据作物不同生长期的水肥需求规律定时定量地为农作物提供水分和养分有着显著的节水节肥和增产等优势[1-3]。

1.1 节水

水肥一体化技术与传统灌水方式在传统的灌溉系统中，通常采取的是畦灌和大水漫灌方式，这使得水分在运输途中或在非根系区内造成大量下渗和蒸发。在水肥药一体化模式下，肥料溶解于水中，通过管道以微灌的形式直接输送到作物根部，减少了蒸发、渗漏损失，从而达到节水的目的。

1.2 节肥、节药

水肥一体化技术可以根据不同作物、不同生长时期所需要的的水、肥量不同，将水、肥、药定量、定向输送给作物，由于可利用管道进行输送，与传统是非方式相比，可有效减少肥料及药物的蒸发与损失，因此可以达到节肥、节药的作用。

1.3 节时

水肥一体化技术是通过压力差进行自动灌溉施肥的技术，可以大幅减少人工开挖沟渠、人工施肥、人工施药的工作时间。相对传统灌溉方式，水肥一体化技术的田间小气候中空气湿度的较少，减少了杂草出现的可能性，从而减轻了清楚杂草的人工工作量。此外，肥一体化技术可以减少病虫害的发生，而且农药通过与灌水方式相结合直接作用在作物上，因而也可以减少喷洒农药的人工投入。

1.4 降低植株发病率

由于水、肥、药一体化设施的特有灌溉施肥方式，可有效抑制了病虫害的发生。

1.5 提高农作物质量

水肥一体化技术可以适时、适量向作物供给所需的水分、养分，因此作物的饱满度、品质都有所提高。而且由于病虫害的减少，作物中次品的可能性降低，农作物质量得到提升。

2 传统水肥一体化技术劣势

2.1 滴头堵塞问题

应用传统水肥一体化技术过程中，若肥料无法均匀的溶解，进而造成溶液中有某些成分例如钙离子、镁离子、碳酸氢盐可能形成沉淀，导致灌水器堵塞无法正常工作[4-5]。而灌水器的堵塞是当前节水灌溉技术推广的重要阻碍。

2.2 盐分积累

水肥一体化技术一般与节水灌溉技术相结合，单个灌水器出水量相对较少，特别是在干旱、半干旱地区，水分蒸发速率较快，可能会使水分无法快速渗透至作物根系，造成盐分在地表的积累，使得土壤理化环境遭到破坏。

3 “智能型”水肥药一体化设备

本文提出的智能型水肥一体化设备，能够满足水肥比例精确配置和智能灌溉的需求，设备包含：电脑端、施肥罐、水泵及管道、微灌喷头等部分。设备组成示意图见下图。

智能型水肥药一体化设备可通过电脑端设置需要的水肥或水药浓度，将液体肥或农药，配兑成肥液或药液，并保持浓度整个灌溉过程中不发生改变，且通过在施肥灌中增加搅拌设备，能保证储存液体的罐状设施中上层、中层、下层的浓度均匀一致，不会出现浓度差异现象。结合滴灌或喷灌输水管道，将有压力的水肥或水药混合液体按照作物的生长周期需求，定时、定量按预定比例供给作物，可以解决施肥、施药过程当中肥料或农药溶解不均匀的问题，同时可定时、定量、定向精准施肥、施药，从而缓解化肥、农药的浪费和沉淀物堵塞灌水器的问题。

4 结语

“智能型”水肥药水肥一体化是一种新的农业技术，随着互联网技术的发展，将互联网技术运用于农业节水灌溉新技术中，将有效克服传统水肥一体化技术中的缺点，能够有效节水、节药、节药，减少环境污染，同时改善施肥、药不匀、养分流失、灌水器堵塞等问题，是农业技术发展的新方向。

参考文献：

[1]刘培源，黄耀新，等.巴基斯坦棉花水肥一体化的优势及关键技术[J].现代农业科技，2019（21）：59-60.

[2]姚海军.水肥一体化技术应用中存在的问题及解决对策[J].农家科技，2017（7）：243.

[3]孙彦国.水肥一体化技术应用存在的问题及对策[J].乡村科技，2017（29）：71.

[4]曹晓林，刘洋，单巍.浅谈设施农业低压水肥一体化技术[J].专家讲座，2019（8）：9.

[5]周杰，杨景文，马良，等.基于物联网的水肥一体化技术[J].乡村科技资源节约与环保，2018（10）：106-107.

基金项目：吉林农业科技学院 大学生科技创新创业训练计划项目

通讯作者：罗春艳（1988-），女，黑龙江佳木斯人，硕士研究生，研究方向为节水灌溉新技术。