水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù)。它借助壓力系統(tǒng)(或地形自然落差),將可溶性固體或液體肥料,按土壤養(yǎng)分含量和作物種類的需肥規(guī)律和特點,配兌成的肥液與灌溉水一起,通過可控管道系統(tǒng)供水、供肥,使水肥相融后,通過管道和滴頭形成滴灌,均勻、定時、定量浸潤作物根系發(fā)育生長區(qū)域,使主要根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量。簡單來說,就像給農(nóng)田配備了一個“私人營養(yǎng)師”,能精準地滿足作物對水分和養(yǎng)分的需求,讓農(nóng)田“喝飽水、吃好肥”。
傳統(tǒng)的大水漫灌方式,水分大量蒸發(fā)、滲漏,水資源利用率較低。而水肥一體化采用滴灌、噴灌等精準灌溉方式,水直接輸送到作物根部,減少了水分的無效損耗。例如,在干旱地區(qū),采用水肥一體化技術(shù)種植棉花,相較于傳統(tǒng)灌溉方式,可節(jié)水 30% - 50%。以一塊 100 畝的棉田為例,傳統(tǒng)灌溉每年用水量可能高達 5 萬立方米,采用水肥一體化后,用水量可降低至 2.5 萬 - 3.5 萬立方米,大大提高了水資源的利用效率。
傳統(tǒng)施肥方式,肥料施入土壤后,部分養(yǎng)分會被土壤固定或隨水流失,作物真正能吸收利用的養(yǎng)分比例較低。水肥一體化技術(shù)將肥料溶解在水中,隨水直接輸送到作物根部,減少了肥料在土壤中的固定和流失,使肥料利用率大幅提高。一般來說,氮肥利用率可從 30% - 40%提高到 50% - 70%,磷肥利用率可從 10% - 20%提高到 30% - 40%,鉀肥利用率可從 40% - 50%提高到 60% - 80%。這意味著在保證作物產(chǎn)量的前提下,可以減少肥料的施用量,降低生產(chǎn)成本,同時減少因過量施肥對土壤和環(huán)境造成的污染。
傳統(tǒng)灌溉和施肥需要人工進行開溝、撒肥、澆水等操作,勞動強度大,效率低。水肥一體化系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化或半自動化控制,只需在控制終端設(shè)置好灌溉和施肥的參數(shù),系統(tǒng)就能自動完成操作,大大節(jié)省了人力成本。例如,一個大型蔬菜種植基地,采用傳統(tǒng)方式灌溉和施肥需要 10 名工人,而采用水肥一體化技術(shù)后,2 - 3 名工人就能輕松完成,人工成本可降低 70%以上。
傳統(tǒng)的大水漫灌容易導(dǎo)致土壤板結(jié),影響作物根系的呼吸和生長。水肥一體化采用滴灌或微噴灌方式,灌溉水量小,不會造成土壤表面的板結(jié),同時能使土壤保持疏松狀態(tài),有利于作物根系的生長和發(fā)育。此外,精準的水肥供應(yīng)還能調(diào)節(jié)土壤的酸堿度和養(yǎng)分含量,改善土壤的理化性質(zhì),為作物創(chuàng)造良好的生長環(huán)境。
由于水肥一體化技術(shù)能夠精準地滿足作物對水分和養(yǎng)分的需求,作物生長健壯,抗逆性增強,病蟲害發(fā)生減少,從而提高了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。以水果種植為例,采用水肥一體化技術(shù)種植的葡萄,果實大小均勻,色澤鮮艷,糖分含量高,口感更好,市場售價也更高。據(jù)統(tǒng)計,采用水肥一體化技術(shù)可使作物產(chǎn)量提高 15% - 30%,品質(zhì)也有明顯提升。
水源與首部樞紐:選擇合適的水源,如河水、井水、水庫水等,并建設(shè)首部樞紐,包括水泵、過濾器、施肥器、控制設(shè)備等。水泵要根據(jù)灌溉面積和揚程進行合理選型,過濾器要能有效過濾水中的雜質(zhì),防止滴頭堵塞;施肥器要能夠準確控制肥料的施用量。
輸配水管網(wǎng):根據(jù)農(nóng)田的地形和作物種植布局,設(shè)計合理的輸配水管網(wǎng)。主管道要能夠承受一定的壓力,支管道和滴頭要根據(jù)作物的種植密度和需水需肥特點進行合理布置,確保水肥能夠均勻地輸送到每一株作物。
肥料選擇:應(yīng)選擇溶解性好、雜質(zhì)少、與灌溉水相容性好的肥料,如尿素、硫酸銨、硝酸鉀、磷酸二氫鉀等。避免使用難溶性肥料或含有大量懸浮物的肥料,以免堵塞滴頭。
肥料配制:按照作物的需肥規(guī)律和土壤養(yǎng)分含量,將各種肥料按照一定的比例配制成肥液。在配制過程中,要注意肥料的溶解順序和攪拌方法,確保肥液均勻。
灌溉制度:根據(jù)作物的生長階段、土壤墑情和氣象條件,制定合理的灌溉制度。確定灌溉時間、灌溉次數(shù)和灌溉量,避免過度灌溉或灌溉不足。例如,在作物苗期,灌溉量要適當減少,以促進根系下扎;在作物生長旺盛期,要適當增加灌溉量,滿足作物對水分的需求。
施肥制度:結(jié)合作物的需肥規(guī)律和土壤養(yǎng)分狀況,制定科學(xué)的施肥制度。確定施肥時間、施肥次數(shù)和施肥量,做到少量多次施肥。例如,在作物生長前期,以施氮肥為主,促進植株生長;在作物生長中后期,適當增加磷、鉀肥的施用量,提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。