一、定義與原理
水肥一體化技術,簡而言之,就是借助壓力灌溉系統(或利用地形自然落差),將可溶性固體或液體肥料配兌成肥液,與灌溉水相結合,通過可控管道系統供水、供肥。這種肥液再經由管道和滴頭,以滴灌的方式均勻、定時、定量地浸潤作物根系發育生長的區域。這一技術基于作物生長過程中對水分和養分的需求規律,確保主要根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量,為作物提供理想的生長環境。
二、系統組成
水肥一體化技術主要由灌溉系統和施肥系統兩大核心部分組成。
灌溉系統:灌溉設備是關鍵組成部分,負責將水肥混合液輸送到作物的根部。灌溉系統主要由水源、首部系統、田間主管網、田間首部和田間灌水器等部分組成。其中,水源可以來自井水、河水、湖水、水庫或蓄水池等;首部系統包括水泵、過濾器、施肥器、水表、閥門和安全閥等設備,用于提升和凈化水質,同時進行施肥操作;田間主管網由主管和支管構成,負責將水輸送到田間;田間首部則設有田間控制閥門和過濾器,用于調節和控制水量;田間灌水器采用滴灌、微噴等技術,將水精確輸送到作物根部。
施肥系統:施肥設備是實現精準施肥的核心,能夠根據作物的需求和土壤的環境進行智能調配。施肥系統主要包括施肥罐、文丘里注肥器、水動泵式注肥器以及施肥機等多種設備。這些設備協同作用,可以有效地提高施肥效率,確保作物健康生長。其中,施肥罐在施肥系統中扮演著關鍵角色,能夠實現定量的加肥灌溉,從而有效控制壓力損失,肥料的注入量會根據其溶解度進行自動調整,確保施肥的精準性。
三、技術優勢
精準供給:水肥一體化技術能夠根據不同作物的需肥特性、土壤環境和養分含量,以及作物不同生長期的需水、需肥規律,進行精準的需求設計,確保水分和養分能夠定時、定量、按比例地直接供給作物。
提高肥料利用率:傳統施肥方式下,肥料易因揮發、淋溶等造成大量損失。而水肥一體化技術能讓肥料直接作用于作物根系,減少養分流失,使肥料利用率從傳統的30%40%提升至50%60%。
節水節肥:該技術能節水30%~60%,并顯著降低設施蔬菜和果園中因過量施肥導致的水體污染。
優化生長環境:水肥一體化技術能夠增強作物根區土壤的透氣性,提升地溫,增加光照時間,并減少溫室內的濕度,從而為作物創造更理想的生長環境,進而提升農產品的整體品質。
抑制雜草生長:通過滴灌技術,僅需濕潤作物種植行,從而顯著減少了對行間雜草的濕潤,進而降低了除草劑的使用量和對人工除草的需求。
節省人力成本:通過合理灌溉與施肥,以及自動化和智能化技術的融入,水肥一體化技術能大幅節省勞動力和時間,提高效率。