【技术】全方位解读水肥一体化技术

李是节水人36 · 2020-11-26 08:07:49

　　
　　2019年12月31日，由中农富通总策划、设计、建设施工的“金湖水漾年华”正式开园，其中水肥一体化技术被广泛应用，将有力推动金湖农业科技推广应用和现代农业发展。今天就来跟着小编一起来了解下水肥一体化技术的应用。
　　

　　

　　▲金湖水漾年华水肥一体化技术应用
　　什么是水肥一体化技术？
　　水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，被誉为现代农业的“一号技术”。水肥一体化是借助压力灌溉系统，将可溶性固体或液体肥料，按作物种类的需肥规律和特点，通过管道和滴头适时适量地输送到作物根部，满足作物生长所需的水分和养分供给。比如像滴灌、喷灌和无土栽培均属于水肥一体化中的一类技术。水肥一体化技术，根据作物需肥需水规律和数量将肥料溶入到水中，定时定量直接输送到作物根系最集中的土壤区域，随时将水分连同养分直接送到作物的“嘴”里，使作物渴了就喝、饿了就吃；还可以减少因挥发、淋洗而造成的水肥浪费，从而大大提高水肥的利用率。

　　

　　水肥一体化技术构成
　　首先了解一下水肥一体化技术的构成，从工程实施方式上来分，大致包括水源工程、供水系统、水处理系统、水肥控制系统、田间输配水管网系统、数据收集控制系统六大部分。
　　1.水源工程
　　只要水质符合灌溉要求，均可作为灌溉的水源。包括江河、渠道、湖泊、井、水库等，为了充分利用各种水源进行灌溉，并使水质达到灌溉要求，往往需要修建引水、蓄水和提水工程，以及相应的输配电工程，这些统称为水源工程。
　　2.供水系统
　　该系统主要包括供水水泵、变频、压力传感器（或远传压力表）、配电系统等，其功能主要是根据水肥一体化系统的需要将一台或多台水泵串联起来，利用变频技术，将灌溉水加压到所需的压力范围内，通过各级管道输送到田间灌水器。供水系统主要是整个水肥一体化系统动力的来源，调节并控制系统的供水压力和水量，以满足灌溉要求。

　　

　　▲金湖水漾年华水肥一体化技术应用
　　3.水处理系统
　　这里所说的水处理，是对水质进行初步的过滤、酸碱度调节，或者根据种植需求调节水的硬度等。对于以江河水、湖水等作为灌溉水源，水中杂质含量较多，水质较差，对其处理较为复杂，通常会做一些水净化、过滤等，而对于井水而言，则相对简单一些，只做一些过滤即可。当然，对于无土栽培还应当对灌溉水进行严格的处理，使其达到无土栽培对水质的要求。
　　通常情况下，考虑到滴灌、微喷对于水质要求较高，水肥一体化系统普遍配置过滤装置，包括离心过滤器、砂石过滤器、叠片过滤器等。
　　4.水肥控制系统
　　水肥控制系统可以说是水肥一体化技术的核心部分，其控制着整个水和肥的运行方式。其常用设备就是灌溉施肥机，其通过有线或无线的方式控制灌溉单元电磁阀的启闭，实现手自动控制。虽然市场上的灌溉施肥机型号多样，样式不同，但功能比较相似。灌溉施肥机分为现场和远传操作两种控制方式，通常配有手动或自动两种模式。在手动模式下可直接控制施肥泵和电磁阀的开闭。自动模式下，可设置灌溉程序、灌溉日期、灌溉时间段、施肥时间或施肥量、EC或PE值等，设备将按照设置好的参数进行灌溉和施肥。

　　

　　▲金湖水漾年华水肥一体化技术应用
　　5.田间输配水管网系统
　　田间输配水管网系统一般由干管、支管、田间首部、毛管及灌水器组成。干管一般采用PVC管材，支管一般采用PE管材或PVC管材，管径根据流量进行配置，田间首部根据种植需求安装有过滤器、文丘里和电磁阀等，毛管目前多选用小管径PE管或内镶式滴灌带、边缝迷宫式滴灌带等。干管或分干管的端进水口设闸阀，支管和辅管进水口处设球阀。
　　输配水管网的作用是将部处理过的水或肥, 按照要求输送到灌水单元和灌水器，毛管是微灌系统的末一级管道，在滴灌系统中，即为滴灌管，在微喷系统中，毛管上安装微喷头。
　　6.数据收集控制系统
　　数据收集控制系统涉及数据收集、传输、反馈及存储四个方面。数据收集主要是通过各种传感器采集包括土壤、空气、植物等各种环境或生物体的各种数据，以供控制系统使用。传输主要是数据的通讯方式，分为有线和无线传输两种方式，数据通过传输上传到上位机或者云平台上。反馈主要是计算、分析各种运行数据，对各设备或电磁阀等输出点进行控制，达到所设定的参数，实现控制效果。存储是将采集的数据保存在本地服务器或云平台上，不仅可以利用保存的数据对现场设备进行控制，还可以随时查看运行记录和历史数据。

　　

　　▲金湖水漾年华水肥一体化技术应用
　　数据收集控制系统可以通过电脑软件或手机APP对其进行操作，控制整个水肥一体化系统的运行，进行远程水肥管理。
　　水肥一体化技术应用建议
　　1.重视水肥一体化工程规划设计
　　中农富通水肥一体化技术已在各大基地应用多年，会根据园区的各个方面进行充分考虑，勘查各种数据，通过对数据的分析，给出专业的建议，并根据现场和长远种植需求，对水肥一体化工程进行全面、富有逻辑的规划和设计。把问题从规划设计的时候给予解决，预防水肥一体化在应用过程中因规划设计不严谨产生问题。

　　

　　▲金湖水漾年华水肥一体化技术应用
　　2.加强水肥一体化技术培训
　　技术培训是水肥一体化技术应用过程中必不可少的管理内容。技术培训需要制定计划，定时培训。技术培训需要由专业的单位或人员组织和实施，应涉及对水肥一体化技术的发展趋势、水肥一体化技术在世界农业中的应用、水肥一体化技术原理及应用、针对本园区或农场的水肥一体化技术操作培训、水肥一体化技术应用过程中对设备、管道等维护保养、水肥管理等方面。
　　3.持续进行水肥一体化技术学习
　　水肥一体化技术培训是学习的一方面，同时还需要管理者和使用者从自身出发，制定持续的水肥一体化技术学习计划，通过专业的书籍、新媒体、技术讲座等渠道，在水肥一体化技术原理、操作及使用方面进行不间断的学习，加深对水肥一体化技术的认知程度，提升对水肥一体化技术和设备的操作技能。同时，管理人员和使用人员要多走出去，考察先进的水肥一体化技术，了解不同的水肥一体化设备，多学习其它园区成功的水肥一体化技术应用和实践经验。

　　

　　▲金湖水漾年华水肥一体化技术应用
　　4.做好水肥管理长远规划
　　水肥管理规划是水肥一体化技术应用的前提。在水肥管理方面，主要针对操作人员管理、培训学习、技能提升、操作规程、规章制度等几个方面进行规划，合理安排操作人员，通过长期可持续的培训和学习，提升管理者或操作人员的技能，结合园区或农场的要求和特点，制定合理的水肥一体化操作规程，使水肥一体化技术应用的各个方面形成规范的制度，真正的让水肥管理落到实处，使水肥一体化技术应用可持续、可发展。（部分内容选自北京中农天陆微纳米气泡水科技有限公司/许庆广"水肥一体化技术在实际应用中存在的问题及对策"）
　　金湖水漾年华水肥一体化技术赏析

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