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水肥一體化工程

什么叫水肥一體化?


        水肥一體化技術是將灌水與施肥融為一體的農業灌溉新技術,即將可溶性固體肥料或液體肥料配兌成肥料母液與灌溉水按所需要的濃度混合在一起,并借助于灌溉管道輸送系統,將水肥混合液均勻、準確、定時、定量地輸送到作物根部。




水肥一體化技術的理論基礎是什么?


      ●只有溶解的肥料才能被吸收:植物有兩張“嘴巴”,根系是它的大嘴巴,葉片是小嘴巴。大量的營養元素是通過根系吸收的。葉面噴肥只能起補充作用。我們施到土壤的肥料怎樣才能到達植物的嘴邊呢?通常有兩個過程。一個叫擴散過程。肥料溶解后進入土壤溶液,靠近根表的養分被吸收,濃度降低,遠離根表的土壤溶液濃度相對較高,結果產生擴散,養分向低濃度的根表移動,最后被吸收。另一個過程叫質流。植物在有陽光的情況下葉片氣孔張開,進行蒸騰作用(這是植物的生理現象),導致水分損失。根系必須源源不斷地吸收水分供葉片蒸騰耗水??肯档乃直晃樟?,遠處的水就會流向根表,溶解于水中的養分也跟著到達根表,從而被根系吸收。因此,肥料一定要溶解才能被吸收,不溶解的肥料植物“吃不到”,是無效的。在實踐中就要求灌溉和施肥同時進行(或叫水肥一體化管理),這樣施入土壤的肥料被充分吸收,肥料利用率大幅度提高。

        ● 作物根系具有趨肥、趨水性。

        ● 高頻灌水高頻施肥:“少吃多餐”,作物吸收水肥是連續均衡的過程,只有按照被灌溉作物的需水需肥規律,定量、定時、均勻、準確地向作物施肥。

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水肥一體化常見措施


1.文丘里注肥


利用水流通過文丘里管產生的真空吸力,將肥料溶液從敞口的肥料桶中均勻吸入管道系統進行施肥。

優點:操作簡單、方便移動、不需外部能源等。

缺點:吸肥量易波動、吸肥壓力損失大等。

適用范圍:溫室大棚或小規模農田。



2.比例注肥泵注肥


通過水力或電力驅動泵向系統中添加肥料。

優點:精確施肥,可控施肥用量與施肥時間、濃度等。

缺點:結構復雜、價格昂貴,密封件易損壞,要求肥料完全可溶無任何雜質。

適用范圍:溫室大棚、大田種植。


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3.壓差式施肥罐注肥


一般由儲肥罐,通水管,調節閥,旁通閥等組成,利用水的充填和壓差,將肥液注入灌溉系統。

優點:操作簡單、成本低、維護方便、不需外部能源等。

缺點:施肥濃度不均勻,耐用性差,不適于用自動化作業。

適用范圍:溫室大棚、大田種植。



4.高壓施肥泵注入法


原理:利用高壓泵將肥水注入灌溉管道系統,肥水與灌溉水在過濾器和主管道內進行混合,混合后輸送到作物根部。

優點:成本低、維護方便等。

缺點:施肥濃度不均勻,容易失控,不利于自動化,對工人操作要求高。

適用范圍:溫室大棚、大田種植。


5.高壓單通道智能泵注入法


原理:接收電腦或控制器發出的指令,按指令規定的流量、流速、時間,利用高壓泵將肥水精確注入灌溉管道系統,肥水與灌溉水在過濾器和主管道內進行混合,混合后輸送到作物根部。

優點:成本低、維護方便等。

缺點:施肥濃度不均勻,容易失控,不利于自動化,對工人操作要求高。

適用范圍:自動灌溉、智能灌溉。

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6、旁路式多通道施肥法



原理:用加壓泵從主管取水,通過多通道文丘里吸肥,然后將肥水再次注入管道,每個文丘里均具有流量調節和計量裝置調節肥料流量。

優點:流量準確、可控,便于同時注入多種肥料,便于酸堿度調節。

缺點:造價高、流量較低、對肥料溶解度要求高。

適用范圍:溫室大棚、大田種植。

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水肥一體化對肥料及操作管理的要求

●可溶性原則:

使用任何化肥、有機肥、化學試劑等進入系統必須是水溶解的。禁止使用不溶解、或者在特定條件下發生水解后產生沉淀和易堵塞的肥料和化學試劑。

難溶于水(雜質較多)的常見化肥:紅鉀(氯化鉀)、過磷酸鈣、重過磷酸鈣、鈣 鎂磷肥、骨粉。

易溶于水(雜質較少)的常見化肥:鉀(氯化鉀)、硫酸鉀、碳酸鉀、硝酸鉀、尿素、碳酸氫銨、碳酸銨、硝酸銨、硝   酸銨鈣、硝酸、硫酸銨、氨水、磷酸一銨、磷酸二銨

●肥與肥兼容原則:

如果有兩種或兩種以上的化肥、有機肥、化學試劑等要混合成溶液,進入滴灌系統,必須使用杯罐實驗:即用一個小燒杯按相同的比例配合使用的水混合后,靜止24個小時。以確保這些不發生沉淀、水解的容易造成堵塞的物質。

不兼容的常見化肥:硝酸銨鈣與硫酸鉀、碳酸鉀、尿素、碳酸氫銨、碳酸銨、硫酸銨、氨水、磷酸   一銨、磷酸二銨、硫酸,磷酸等肥料的一種或者多種都不兼容發生反應生成硫酸鈣、碳 酸鈣、氫氧化鈣、磷酸鈣等沉淀。螯合的鐵,鋅,銅,鎂與硫酸鉀、碳酸鉀、碳酸氫銨、碳酸銨、硫酸銨、氨水、磷酸一銨、磷酸二銨、硫酸,磷酸等肥料或化學試劑不兼容,會   發生反應生成氫氧化鐵、 碳酸銅、磷酸鐵、磷酸銅等沉淀。

●肥與水兼容原則:

水中含有的可溶性離子,如含有的鈣離子、鐵離子等在特定的PH條件下,當所使用的肥料或化學試劑進入灌溉系統后,水解產生的氫氧根、碳酸根等會與上述離子結合發生沉淀等化學反應。如廣西溶洞含鈣或含鐵較重的水、含鈣或含鐵較重的井水等PH值較大的水容易與碳酸銨、硫酸銨、硫酸鉀、碳酸鉀、氨水等發生反應生成碳酸鈣、硫酸鈣等沉淀從而堵塞滴頭,對此類水的處理辦法是將水存儲于露天蓄水池曝汽沉淀或加適量硝酸降低PH值或設計時增大壓力。

●肥、藥與管網系統兼容原則:

所使用的任何化肥、有機肥、化學試劑必須是不能含有腐蝕或者損害滴灌系統中的各種設備。例如高濃度酸性或者堿性的液體會對系統中的鐵件儀器設備造成腐蝕。如含有硫磷之類的農藥會腐蝕以PVC為原料的管道系統或分解滴灌帶中抗紫外線抗氧化的助劑加速滴灌帶、PE管老化,特別是直接噴射與滴灌帶外部其破壞力更強。

●及時定期清洗和維護原則:

◆每次施肥完畢后需及時用清水清洗設備管道、滴帶、滴頭10-25分鐘,防止灌溉系統內因營養過剩而產生藻類和細菌。

◆每1-2月用硝酸或次氯酸調成PH值為4-5或氯離子含量為4ppm的酸性液體,浸泡于管網系統防止藻類與細菌堆積并及時用清水清洗和稀釋管網內物質,參考方案:1噸的水加入25ml的濃硝酸或15kg的次氯酸鈣(上述為我司參考意見,不承擔任何法律責任。具體方案客戶應與具體情況反復試驗確定,以求達到最佳處理方案。)

◆日、周維護

·滴灌管線必須處于地表,千萬不能被沙土埋沒;

·滴灌管線在工作時,必須保證滴頭的出水口朝天,以防止停水時滴灌管線吸入塵土造成堵塞;

·每天在灌溉進行時,操作人員須在田間進行巡察,及時修補破損的管道、田間閥門和滴灌管線;

·空氣閥門在灌溉季節中,要求始終保證下部球閥處于全開的位置,以消除空氣所造成的各種損害;

·每天灌溉時,隨時檢查每個輪灌組的工作壓力和流量是否與設計相同(以設計單最終提供參數為準),滴灌管線是否全部出水,并記錄在冊;

·每周在灌溉進行時,依次打開每根滴灌管線的末端,用高壓水流沖出滴管末端積存的細小微顆粒。管線必須逐根打開,以保證足夠壓力,一定不能成小區開啟。

◆月維護

·每月將全部疊片拆下浸入草酸內至污漬完全清除為止,裝回時注意每組疊片數量,勿少裝和多裝;

·每月必須依次打開各個輪灌組的末端堵頭,使用高壓力沖洗主支管道內積存的污物,防止其進入滴灌管線。

◆冬季來臨之前的維護

·支管末端設置排水;

·泵房內所有管道連接處的螺栓必須放松,但不必完全取下;

·所有球閥(包括過濾器上、田間球閥)必須處于半開位置;

·過濾器自動控制器上的壓差表的兩端進水命令管拆下泄水;

·砂石分離器下的集砂腔打開中間連接部分,將兩端抬高泄去積水;

·冬季停止灌溉前,將所有的管道和滴灌管線進行清洗,疊片式過濾器清洗后分離放置,疊片外殼須取下平放。

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