水肥一体化之滴灌

一、滴灌系统的组成

滴灌系统通常包括水源工程、首部控制系统、田间控制和软件平台等几部分。

1. 水源系统：河、渠、湖、井、水库等只要水质符合灌溉要求，均可作为灌溉的水源。为了充分利用各种水源进行灌溉，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。
2. 首部控制系统：主要包括水泵、过滤器、压力和流量监测设备、压力保护装置、施肥设备（水肥一体机）和自动化控制设备。首部控制担负着整个系统的驱动、检控和调控任务，是全系统的控制调度中心。
3. 智能水肥一体机：通过与供水系统有机结合，实现智能监测、控制灌溉供水时间、施肥浓度及供水量。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。
4. 输配水管网配置：由干管、支管、毛管组成。干管、支管一般采用PE管材或PVC管材，管径根据流量分级配置；毛管目前多选用内镶式滴灌带或边缝迷宫式滴灌带，首部及大口径阀门多采用电动阀。输配水管网的作用是将首部处理过的水，按照要求输送到灌水单元和轮灌组，毛管是微灌系统的最末一级管道，在滴灌系统中，即为滴灌管。
5. 智能阀门控制器：阀门控制器是接收由田间工作站传来的指令并实施指令的下端。阀门控制器直接与管网布置的电动阀相连接，接收到田间工作站的指令后对电动阀的启闭进行控制，同时也能够采集田间信息，并上传信息至云平台。
6. 软件平台管理：能够为用户提供数据采集、传输、储存、处理及报警信息发送等服务，用户可以不受时间、地点限制实时控制设备、查看数据，接收报警信息，实现水肥灌溉的精细化维护运行管理。

二、滴灌施肥的优点

1. 提高肥料利用率：滴灌施肥是一种精确施肥法，只施在根部，显著提高肥料利用率，与常规施肥相比，可节省肥料用量30~50%以上。
2. 节省劳力：大量节省施肥劳力，比传统施肥方法节省90%以上。施肥速度快，千亩面积的施肥可以在1天内完成。
3. 控制灵活：可以灵活、方便、准确地控制施肥时间和数量。
4. 增产提质：显著地增加产量和提高品质，增强作物抵御不良天气的能力。
5. 利用边际土壤：可利用边际土壤种植作物，如沙地、高山陡坡地、轻度盐碱地等。
6. 防止水体污染：有利于防止肥料淋溶至地下水而污染水体。
7. 节水：由于水肥的协调作用，可以显著减少水的用量。加上设施灌溉本身的节水效果，节水达50%以上。
8. 减少病害传播：滴灌施肥可以减少病害的传播，特别是随水传播的病害，如枯萎病。因为滴灌是单株灌溉的，滴灌时水分向土壤入渗，地面相对干燥，降低了株行间湿度，发病也会显著减轻。
9. 减少杂草生长：滴灌施肥只湿润根层，行间没有水肥供应，杂草生长也会显著减少。
10. 提高土温：冬季土温低，可以将水加温，通过滴灌滴到根部，提高土温，在温室大棚有很强的应用性。
11. 避免根系高温伤害：在土层深厚的情况下，可以将根系引入土壤底层，避免夏季土壤表面的高温对根系的伤害。
12. 随时追肥：滴灌施肥可以根据作物的需肥规律施肥，不受作物生长状态（如封行）的限制，可以随时追肥。
13. 提前采收：滴灌施肥由于精确的水肥供应，作物生长速度快，可以提前进入结果期或早采收。

三、滴灌施肥的注意事项

1. 防止过量灌溉：很多用户总感觉滴灌出水少，会延长灌溉时间。但延长灌溉时间不仅浪费水，还会把不被土壤吸附的养分淋洗到根层以下，浪费肥料。特别是氮的淋洗，通常水溶复合肥料中含尿素、硝态氮，这两种氮源是最容易被淋洗掉。过量灌溉常常表现出缺氮症状，叶片发黄，植物生长受阻。
2. 施肥后洗管：一般先滴水，等管道完全充满水后开始施肥，原则上施肥时间越长越好。施肥结束后要继续滴半小时清水，将管道内残留的肥液全部排出。许多用户滴肥后不洗管，最后在滴头处生长藻类及微生物，导致滴头堵塞。