山东台儿庄水肥一体化技术在不同作物上的应用模式

赵士花，赵会侠，杨 宁

（1.山东省枣庄市台儿庄区农业农村局，山东 台儿庄 277400；2.枣庄市农业农机技术推广中心，山东 枣庄 277800）

随着台儿庄区现代农业的快速发展，智能化、智慧化农业已经成为了农业发展的主导方向，水肥一体化技术作为供给作物营养的最有效方式，已经在全区新型农业经营主体中得到了大面积推广应用。

一、水肥一体化技术主要组成

水肥一体化技术是由灌溉技术和施肥技术集成的一种农艺综合集成技术。灌溉技术主要包括过滤器选择、浇灌方式和灌溉制度；施肥技术主要包括施肥器选择、水溶肥选择和施肥制度。

1、灌溉技术

（1）过滤器

目前，在台儿庄区应用的过滤器主要包括介质过滤系统、离心过滤系统、叠片过滤系统和网式过滤系统。介质过滤系统主要用于河流、水库、池塘等水源，可以充分过滤水中的悬浮物质和藻类；离心过滤系统主要用于深水井的沙石过滤；叠片过滤系统井水、水库水、河水都可以应用，但是价格比较昂贵，除了农业项目补贴配备以外，农户很少应用；网式过滤器主要是应用在棚内支管前，只能起到简单过滤作用。

（2）灌溉方式

台儿庄区水肥一体化技术灌溉方式主要包括以下几种：微滴灌、微喷灌、旋转式喷灌、低压软管出流、小管出流、地埋式喷灌、喷水枪喷灌和三角支架喷灌。其中，微滴灌和微喷灌一般主要应用于设施蔬菜上、育苗棚内、悬吊式盆景；旋转式喷灌主要应用于花卉、草坪景观；低压软管出流主要应用在露地蔬菜种植上较多；小管出流主要在果树果园内应用；地埋式喷灌和喷水枪喷灌、三角支架喷灌主要应用在大田粮食作物上。

2、施肥技术

（1）施肥器

压差式施肥器是肥料罐与滴灌管道并联连接，进水管和供肥液管之间的压差，使灌溉水从进水管进入肥料罐，并将固体肥料溶解稀释，再从供肥液管将肥液自动注入到调压阀下游的灌溉管道。文丘里施肥器是指在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用。电力驱动注射泵利用电力驱动的活塞泵将肥液注入到灌溉管道中。活塞式比例施肥器主要由上端的驱动活塞以及下端的吸肥活塞组成，驱动活塞利用水流的压差推动活塞运动，活塞内部的弹簧换向装置对水流进行换向，保证活塞的往复运动[1]。自动灌溉施肥系统能够按照用户预先编制好的灌溉施肥程序自动、准确、适时、适量地把肥料注入灌溉管道中，智能信息采集部分包括温度传感器、湿度传感器、光照辐射传感器、pH 与CE 传感器，水分传感器。育苗棚配备全智能的移动式温室喷灌机，包括机器带和轨道。

（2）水溶肥选择

可选液态或固态肥料。固态肥以粉状或小块状为首选，要求水溶性强，含杂质少，一般不用颗粒状复合肥。如果使用沼液或腐殖酸液肥，必须经过过滤，以免堵塞管道。考虑肥料的溶解性和相溶性的同时，也要考虑灌溉水的情况。尽量选用滴灌的水溶肥（即全水溶)，如果灌溉水硬度较大，在选用肥料时一定要选用酸性肥料。定期在灌溉系统中注入酸溶液溶解沉淀，防止滴头堵塞。控制好灌溉水的电导率，防止作物受盐渍化危害。

二、水肥一体化技术在不同作物上的应用模式

1、设施蔬菜作物水肥一体化技术应用模式

设施作物主要包括日光温室和拱棚，应用模式是微滴和微喷。滴灌基本都是地表滴灌[1]，滴灌灌水器的流量为0.5～8.0 L/h。微喷灌是利用直接安装在毛管上或与毛管连接的微喷头，利用压力将水以喷洒状湿润土壤。微喷头为固定式，喷射范围小、水滴小，流量通常为20 L/h 左右。日光温室80%应用模式是微喷模式，20%是微滴模式；拱棚60%是微喷模式，10%是微滴模式。

日光温室的水肥一体化应用模式又分为单井单棚滴灌施肥模式和恒压变频滴灌施肥模式。单井单棚滴灌施肥模式中，80%是棚外安装1 套离心过滤器，棚内进水处加装一套文丘里施肥器和1 套网式过滤系统；20%是在水泵前或者水泵后直接插管进行水溶肥输送，然后在前面加装1 套网式过滤系统。恒压变频滴灌施肥模式都是在多棚处建设1 间设备房，包括水泵、变频器、三级过滤器（砂石过滤器、离心过滤器、叠片过滤器）、自动或者半自动施肥机。通过设备房内多管道输出进入每个棚内进行浇水施肥。

拱棚水肥一体化应用模式70%是棚外安装1 套离心过滤器，棚内进水处加装1 套文丘里施肥器和1 套网式过滤系统；30%是在水泵前或者水泵后直接插管进行水溶肥输送，前面加装1 套网式过滤系统。

2、大田粮食作物水肥一体化技术应用模式

（1）卷盘式喷灌机

利用水的压力通过水涡轮、变速箱以及传动系统等的旋转来带动卷盘，从而带动输水管道的一端向主机方向的一端回卷，喷水行车在提前设定的速度下匀速前进喷水，喷头将水流分散成均匀的水滴喷洒到作物上面[2]。卷盘式喷灌机既可以实现水肥一体化，也可以实现水肥药一体化，能够进行大面积灌溉，是农田节水灌溉最佳选择。

（2）地埋式自动化、半自动化伸缩一体化喷头喷灌

喷灌设备与输水管道相连，喷灌设备由外至内包括顺次套接的套管、一级伸缩管和二级伸缩管，以及升降式喷头、旁通支管和弹簧。是将传统喷灌系统中的竖管、立管、升降式喷头集成于一体的喷灌设备。系统直接埋设在地下，喷灌作业前不需要安装，喷灌后也不需要拆卸，大大减轻了田间劳动强度，灌溉时还省工省料，同时满足经济合理、经久耐用、便于推广应用的需求。设备埋于地面40 cm 以下，利用水压自动出地面直接进行喷灌，耕作时复位到地下即可。

（3）三角支架喷灌

三角支架喷灌相比地面灌溉，不需要修建专用的灌水沟渠，提高了土地利用率。因为直接在地里安装支架灌溉，在部分山地丘陵区应用尤其适合。此模式喷灌比较均匀，减少了对土壤的冲刷破坏，使土壤的物理性得到保护，增加了土壤的透气性，有利于植物生长。整套自动喷灌设备包括立杆、支架、三通、喷头、水带、水带接头、卡箍、方便体等。三角支架属于半自动化作业，省钱、省时、省力，农户普遍反映应用效果良好。

3、花卉、草坪景观水肥一体化技术应用模式

花卉、草坪景观主要集中在全区观光旅游、道路两旁，应用的水肥一体化技术模式主要是立杆旋转式微喷灌[3]。旋转式微喷灌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。微喷头是立杆旋转式，喷射范围较大，水滴也大，安装间距较大。微喷头的流量通常为250 L/h 左右。

4、果树作物水肥一体化技术应用模式

果树作物主要集中在西部丘陵山区的桃园等果树种植区域，水肥一体化技术应用的主要模式是小管出流。小管出流水肥一体化技术是利用Φ44PVC 管与毛管上的稳流器连接作为灌水器，以细流状局部湿润作物附近土壤，小管灌水器的流量为22～250 L/h。高大果树通常围绕树干修一渗水小沟，以分散水流，均匀湿润果树周围土壤。

三、结语

台儿庄区自2016 年开始大力推广水肥一体化技术在不同作物上的应用；2018 年实施了省级水肥一体化示范工程项目和枣庄市水肥一体化技术推广项目；2019 年实施了粮食绿色高质高效创建项目，主要针对大田作物水肥一体化技术的应用推广。截至目前，全区共推广水肥一体化应用面积达4.28 万亩，通过现代农业示范区的灌溉施肥智能化远程管理技术引领，进一步拓展水肥一体化技术在台儿庄区各种作物上的技术应用，真正实现以点带面的水肥一体化技术应用推广模式。