高效节水灌溉区水肥一体化分析

2022-01-01盐池县水务局冯其春

区域治理 2021年25期

盐池县水务局冯其春

一、水肥一体化概述

农田水利灌溉技术发展对于农业发展具有重要价值。随着可持续型农业观点的提出，在农业灌溉中需要重视高效节水效果，在促进农作物生长的同时有效解决资源。水肥一体化方法能够依托节水方法和有效的灌溉设备，根据农作物对水和肥的需求进行科学配比[1]。通过采用高效节水灌溉设备，合理布置灌溉所用的管道和滴头等，能够保证在农作物灌溉过程中，保持水肥需求与供给的平衡，这样既能够节约水肥资源，又能够很好地促进农作物健康生长。我国农业领域发展中建立了很多高效节水灌溉区，这些区域在灌溉实践中，积极引入了水肥一体化方法。

水肥一体化方法应用中，主要的过程是通过对肥料状态的改进，从固态肥料转化为液态肥料，这种液态肥料可以通过水肥一体化系统，根据农作物灌溉和施肥需求，通过管道传输到具体的农作物种植区域。水肥一体化不仅能够提高灌溉和施肥效率，还有助于肥料与土壤的充分结合。液肥可以较好地渗透到土壤深层，对于改善土壤的肥力有着积极效果。液肥可以通过水肥一体化系统到达农作物根系部位，农作物能够提高肥料养分的吸收率。这种灌溉和施肥方式，使得农作物施肥量较传统方法大大降低[2]。传统方法由于肥料难以被有效吸收，需要增加用肥数量来进行弥补，而水肥一体化方法的应用，能够通过对农作物肥料需求的预测和判断，控制好肥料使用量，这个过程中的肥料浪费非常小，实现了高效节约的目的。农作物施肥过程中对于环境的影响较大，在绿色农业发展中，利用水肥一体化节约灌溉施肥资源的同时，对于生态环境也起到较好的保护作用。

水肥一体化灌溉方法对于灌溉用水也起到较好的节约效应。水源对于农作物生长是非常关键的，由于农作物吸收的水分是有限的，如果在灌溉中不能有效地进行控制，多余的水就会从农田排出，浪费水资源[3]。水肥一体化系统通过对农作物所需水分的掌握，可以通过设备控制供水灌溉量以及灌溉时间等，当农作物灌溉饱和后，水肥一体化系统会自动关闭，从而实现了高效节水的目的。水肥一体化系统可以同时为灌溉和施肥提供支持，能够提高农作物田间管理的效果，帮助农户实现高效节约和增产增收的目标。

二、高效节水灌溉区水肥一体化实施要点

（一）水肥一体化设备使用要点

高效节水灌溉区在水肥一体化实施过程中，需要关注相关设备的使用要点。水肥一体化功能的实现，需要以灌溉设备作为基础和保障，灌溉系统的规划布局和设备安装都必须符合当地农作物种植的条件和要素，如高效节水灌溉区所处地理位置、气候条件、水文情况、土壤性质等，这些因素都会影响水肥一体化系统的使用情况。水肥一体化设备使用，应当与高效节水灌溉区的农作物生产需求相一致，设备规模过大会增加水肥一体化成本投入，造成成本浪费，设备规模过小则难以满足灌溉施肥的要求，影响到农作物生长。水肥一体化设备包括施肥器、泵机、肥料液化池等，灌溉方面则需要配备灌溉喷嘴、传输管道等。水肥一体化设备，需要结合农作物种植面积以及地貌特征、灌溉水源位置等来规划布局，构建设备网络。水肥一体化设备之间的距离等都要经过严格测算，距离过近和过远都会影响高效节水灌溉的效果。例如，在丘陵地区，由于地貌不平坦，设备以及配套的管道需要沿着丘陵走势来安装，而且应当保证灌溉覆盖范围涵盖整个农业种植区域。不同农作物的灌溉需求不同，在设备使用方面，需要结合农作物特点，选择不同类型的灌水器和喷嘴等[4]。另外，土壤性质也会影响水肥一体化设备的使用，如果土壤为沙化土壤，土壤本身含水量较低，如果仍然按照普遍方式在一定区域内只铺设一条灌溉管道，往往难以满足农作物灌溉需要。因此，在沙化土壤等含水量较低的区域，可以适当增加一条灌溉管道。对于农作物灌溉区种植不规则的情况，需要采用盘绕式方法来使用水肥一体化设备，这样可以兼顾到所有农作物，保持灌溉均衡程度满足需求。

（二）水肥一体化水分处理要点

水肥一体化实施过程中，对于水分的处理是十分关键的。水分处理是灌溉的重要基础，在水分处理时，需要结合灌溉区的实际情况，对于土壤含水度、水源距离等因素进行综合考虑。通过科学合理的计算，根据水肥一体化设备覆盖情况，对每日的灌溉次数、灌溉量进行预测和设定。水肥一体化的水分处理中，需要从水分灌溉目标入手进行设定，也就是灌溉后需要水分渗入到多深的土壤，进而来设置具体的灌溉参数[5]。水分处理实施中，对于农作物根系特点要有效把握，根系茂盛的农作物需求的水量也较多，在考虑灌溉要素时也需重视，对于根系深扎于土壤当中的农作物，在水肥一体化灌溉时，水分浸入到土壤的深度也要适当增加。

（三）水肥一体化养分处理要点

水肥一体化养分处理中，需要对肥料进行有效选择。由于水肥一体化实施中，需要对肥料进行液态处理后才能够基于灌溉系统的管道输送到农作物种植区域，因此肥料应当具有较好的水溶性，也就是在水肥一体化实施中能够快速彻底地液化，颗粒物质占比应当控制在一个较小的范围内。由于肥料会通过管道传输，因此肥料不能带有腐蚀性。很多肥料的一些化学成分会在长期接触后腐蚀管道材质，这对于水肥一体化系统来说会造成破坏。此外，还要避免养分输送时出现结块堆积现象，如果是多种肥料复合施肥，还需要肥料之间具有较好的相容性[6]。由于农作物在不同生长周期，以及不同品种所需要的肥料不同，进行水肥一体化施肥时，需要灵活调整肥料，根据施肥需求，在入料口配合好肥料的比例，保证农作物能够较好地吸收。水肥一体化养分处理方面，要结合调配、输送和实施过程，利用水肥一体化系统来综合控制施肥，把握好施肥的养分配比、间隔和肥量等。

（四）水肥一体化水肥耦合要点

水肥一体化的特点，就是水肥的融合实施。在高效灌溉过程中，肥料会随着水走，也就是液态肥会融于水中，通过水分灌溉来完成施肥目的。施肥效果与水肥耦合程度密切相关，在水肥一体化实施中，要重视水肥耦合效果，掌握农作物对水分和养分的需求，提高水肥配比科学性。在施肥以及灌溉实施过程中，考虑到水肥一体化的优势，匹配好水和肥的实施量、时间等。如灌溉次数一般会多于施肥次数，以水体灌溉为基础，在灌溉周期分析和提炼出施肥时间，从而在特定的灌溉过程中加入肥料，这样能够保持灌溉与施肥的同步，避免重复操作，提高灌溉施肥效率，也能够降低农户田间管理的工作量[7]。在水肥耦合时，需要考虑农作物种植生长的实际情况，在少雨干旱季节可以适当增加灌溉量和灌溉次数，当土壤养分缺乏时，可以适当实施基肥或者进行追肥，有了水肥一体化系统，农作物所需的养分和水分都能够以最佳方式得到补充。

（五）水肥一体化维护保养要点

水肥一体化实施需要进行有效的维护保养，确保相关功能能够持续正常使用。高效节水灌溉区的水肥一体化系统，需要基于使用注意事项进行相应的维护保养，避免出现故障和问题。水肥一体化管道设施需要长期为水肥输送提供支持，水肥在通过管道时会存在一定程度的污染，使得管道内壁形成沉积物，在维护保养时需要重点对管道进行清洗。水肥一体化系统日常清洁无需拆开管道，只需要调整水肥实施的顺序，如在水肥实施过程中，可以在施肥前进行灌溉，灌溉会冲刷管道壁，同时等待系统压力稳定之后进行施肥，可以减少液肥在管道内壁上的残留[8]。维护保养工作中，需要进行有效的监控。为了能够确定管道的清洁情况，可以通过灌溉水流出后的成分检测方式，确定含有的肥料成分占比，如果其中的肥料成分占比超出正常范围，就需要及时进行清洁处理，避免肥料危害水肥一体化系统。