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水肥一體化:
狹義來講,就是將肥料溶入施肥容器中,并隨同灌溉水順管道經(jīng)灌水器進(jìn)入作物根區(qū)的過程叫做滴灌隨水施肥,國外稱灌溉施肥(Fertigation),即:根據(jù)作物生長各個(gè)階段對(duì)養(yǎng)分的需要和土壤養(yǎng)分供給狀況,準(zhǔn)確將肥料補(bǔ)加和均勻施在作物根系附近,并被根系直接吸收利用的一種施肥方法。通常,與灌溉同時(shí)進(jìn)行的施肥,是在壓力作用下,將肥料溶液注入灌溉輸水管道而實(shí)現(xiàn)的。溶有肥料的灌溉水,通過灌水器(噴頭、微噴頭和滴頭等),將肥液噴灑到作物上或滴入根區(qū)。
廣義講,就是把肥料溶解后施用,包含淋施、澆施、噴施、管道施用等。
擴(kuò)展開來講,就是灌溉技術(shù)與施肥技術(shù)的融合,包括水肥耦合技術(shù),水肥藥一體化技術(shù)以及葉面肥施用等。
水肥一體化的理論基礎(chǔ)簡單的歸結(jié)為一句話就是:作物生長離不開水肥,水肥對(duì)于作物生長同等重要,根系是吸收水肥的主要器官,肥料必須溶于水才能被根系吸收,施肥亦能提高水分利用,水或肥虧缺均對(duì)作物生長不利;將灌溉與施肥兩個(gè)對(duì)立的過程同時(shí)進(jìn)行,并融合為一體,實(shí)現(xiàn)了水肥同步,水肥高效。
應(yīng)用水肥一體化技術(shù)的目的就是灌溉施肥,針對(duì)不同地區(qū)自然環(huán)境特點(diǎn)和不同植物生長需要,其用肥料施用有所不同,其主要原則包括:
(1)因土施肥。土壤理化性質(zhì)很大程度地決定了土壤肥力,直接影響植物的生長狀況。采用水肥一體化技術(shù)時(shí),首先要掌握土壤本底值,確定單次水肥用量時(shí)需要扣除土壤中可供植物吸收的土壤本底值;其次要掌握土壤酸堿性,根據(jù)土壤酸堿性選擇適合的肥料或者肥料施用時(shí)間。
(2)因作物施肥。目前應(yīng)用水肥一體化技術(shù)的作物種類非常多,每個(gè)作物,甚至每個(gè)品種都有特殊養(yǎng)分需要規(guī)律和養(yǎng)分敏感點(diǎn),因此水肥一體化中肥料選擇和施用要結(jié)合作物需肥規(guī)律。
(3)因灌溉水質(zhì)施肥。結(jié)合灌溉水的水質(zhì)及離子含量,綜合考慮肥料類型及其最高濃度,避免發(fā)生水中鈣等陽離子與磷酸根、硫酸根等陰離子反應(yīng),產(chǎn)生不溶物或者微溶物,堵塞滴頭。
(4)因肥料特性混合。化肥是否可以相互混合要以方便施用,不發(fā)生養(yǎng)分損失為原則。要注意三種情況:一是可以混合,混合后既不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)給養(yǎng)分造成損失,又不吸濕結(jié)塊給施用帶來不便;二是可以暫時(shí)混合,即現(xiàn)混現(xiàn)用,不要久放。多數(shù)肥料的混合都屬于這種情況;三是不可以混合,混合后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),造成養(yǎng)分損失,以銨態(tài)氮與堿性混合后造成氮損失最為常見。
(5)結(jié)合灌溉系統(tǒng)選擇肥料。根據(jù)灌溉系統(tǒng)的抗堵塞性能和滴灌帶使用年限,結(jié)合肥料成本,綜合考慮肥料中的水不溶物。
(6)根據(jù)養(yǎng)分運(yùn)移及根區(qū)分布,安排加肥時(shí)間。由于滴灌隨水施肥的特點(diǎn),養(yǎng)分也集中分布在由滴水形成的濕潤體內(nèi)。對(duì)于單個(gè)灌溉周期,隨水施肥一般分為三個(gè)階段:第一階段先滴清水,第二階段將肥料和水一同施入土壤中,第三階段用清水沖洗施肥系統(tǒng)并將肥料運(yùn)移到作物根區(qū)。大田土壤中的養(yǎng)分運(yùn)移規(guī)律遵循“鹽隨水來,鹽隨水走 ”的規(guī)律。隨著灌溉施肥時(shí)間的增加,濕潤鋒水平、垂直運(yùn)動(dòng)距離均在不斷增大,氮磷鉀雙向遷移的距離增加。目前第二個(gè)階段一般采取的是氮磷鉀復(fù)合肥或者單質(zhì)肥料混合施用,然而氮磷鉀養(yǎng)分在土壤中的運(yùn)移距離和速度不同,尿素隨水滴施后容易隨水分運(yùn)移;磷肥容易被土壤吸附固定,移動(dòng)性相對(duì)氮素而言較弱;鉀素的移動(dòng)性相對(duì)氮素而言較弱,而較磷素強(qiáng)。由于灌水量以及肥料元素中不同分子量的移動(dòng)特點(diǎn),及灌溉施肥的三個(gè)周期分配不合理,氮磷鉀在根區(qū)分布出現(xiàn)五種情況包括氮磷鉀都未到達(dá)根區(qū),氮到達(dá)根區(qū)磷鉀未為到達(dá)根區(qū),氮鉀到達(dá)根區(qū)磷肥未達(dá)到,氮鉀超過根區(qū)磷肥剛好到達(dá),但是我們最理想的方式是氮磷鉀均在根區(qū)。在相同的施肥量和灌溉量下,不同的運(yùn)移速度往往造成氮磷鉀分布區(qū)和作物根系分布不一致,不利于氮磷鉀的吸收,抑制了水肥效率的提高和作物增產(chǎn)。