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在農業(yè)生產領域,提升效率與資源利用率始終是關鍵目標。農業(yè)水肥化一體系統(tǒng)的出現(xiàn),為實現(xiàn)這一目標提供了創(chuàng)新且高效的解決方案。它將灌溉與施肥巧妙融合,給農業(yè)生產帶來了諸多變革。
一、農業(yè)水肥化一體系統(tǒng)的工作原理
農業(yè)水肥化一體系統(tǒng)借助壓力系統(tǒng)(或利用地形自然落差),把可溶性固體或液體肥料,依據(jù)土壤養(yǎng)分含量以及作物的需肥規(guī)律和特點,配制成肥液,并與灌溉水一同,通過可控管道系統(tǒng)進行供水、供肥。水肥相融后,以噴灌或滴灌的形式,均勻、定時、定量地浸潤作物根系發(fā)育生長區(qū)域。該系統(tǒng)能夠依據(jù)不同作物在不同生長期的需水、需肥規(guī)律,精準地把水分和養(yǎng)分按比例直接提供給作物 ,確保作物在各個生長階段都能獲得恰到好處的滋養(yǎng)。
二、系統(tǒng)的組成部分
水源部分:有井、水庫、蓄水池等固定水源均可作為系統(tǒng)的水源,前提是水質良好且符合微灌要求。優(yōu)質的水源是保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行,為作物提供充足、潔凈水分的基礎。
首部樞紐:這是整個系統(tǒng)的核心控制部分,一般涵蓋加壓設備,以確保水肥能順利通過管道輸送到田間;過濾設備,可有效去除水中雜質,防止管道和滴頭堵塞;安全防護設備,保障系統(tǒng)運行安全;量測設備,用于監(jiān)測水肥的流量、壓力等參數(shù)。此外,還可能配備灌溉施肥智能決策平臺,它能結合土壤墑情、作物生長階段等數(shù)據(jù),智能化地調控水肥的供應,實現(xiàn)精準灌溉與施肥 。
輸配水管網:根據(jù)不同的地形狀況以及所采用的水肥一體化技術模式,科學合理地布設輸配水管網。主管材通常依據(jù)實際地形選擇聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)管材。田間支管則建議采用易于搬運、密閉性能優(yōu)良、免打孔、不易變形且可多年使用的帶有預制孔的聚丙烯(PP)材質可折疊軟管,方便在不同的田間環(huán)境中靈活布置與使用。
滴灌帶(管)或噴頭:滴灌帶(管)適用于將水肥精準地輸送到作物根部附近,減少水分蒸發(fā)和肥料流失,尤其適合對水分和養(yǎng)分需求較為精細的作物。噴頭則能將水肥均勻地噴灑在一定區(qū)域內,適用于一些對灌溉覆蓋面積要求較大的作物種植場景 。
三、農業(yè)水肥化一體系統(tǒng)的顯著優(yōu)勢
高效節(jié)水節(jié)肥:相較于傳統(tǒng)的漫灌和施肥方式,該系統(tǒng)能大幅提升水資源和肥料的利用率。通過精準地將水肥輸送到作物根部,避免了水分的大量蒸發(fā)和肥料的流失浪費。一般來說,水分利用率可提升至 90% 以上,肥料利用率達 70%-80%,相比傳統(tǒng)方式節(jié)水 30%-70%,節(jié)肥 40%-50% 。
增產提質:系統(tǒng)能夠為作物提供均勻且適時適量的水分和養(yǎng)分,滿足作物在不同生長階段的需求,促進作物茁壯成長。這不僅有助于提高作物的產量,普遍可使作物增產 15%-30%,還能改善農產品的品質,例如使果實更飽滿、色澤更鮮艷、口感更佳等 。
省工省力:自動化的灌溉和施肥操作,極大地減少了人工投入。農民無需再像傳統(tǒng)方式那樣,頻繁地進行澆水和施肥作業(yè)。只需在系統(tǒng)中設置好相關參數(shù),就能實現(xiàn)自動灌溉和施肥,尤其適合大規(guī)模的農業(yè)種植,可節(jié)省大量的人力成本和時間成本 。
環(huán)??沙掷m(xù):減少了肥料的使用量以及因過量施肥導致的養(yǎng)分流失,降低了對土壤和水體的污染風險,有利于保護生態(tài)環(huán)境。同時,精準的水肥供應有助于維持土壤結構,避免土壤板結和鹽堿化等問題,促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 。
四、適用場景廣泛
設施農業(yè)栽培:在溫室大棚等設施農業(yè)中,農業(yè)水肥化一體系統(tǒng)能夠精準調控室內作物的生長環(huán)境,滿足設施內作物對水肥的特殊需求,有效提高設施農業(yè)的產出效率和經濟效益 。
果園栽培:果園中地形較為復雜,傳統(tǒng)灌溉和施肥方式難度較大且效果不佳。該系統(tǒng)可根據(jù)果園的地形特點和果樹的分布情況進行合理布置,實現(xiàn)對果樹的精準灌溉和施肥,促進果樹生長,提高果實品質和產量 。
大田經濟作物栽培:對于棉花、玉米、小麥等大田經濟作物,農業(yè)水肥化一體系統(tǒng)同樣適用。能在大面積種植的情況下,實現(xiàn)高效的水肥管理,保障作物生長,提升大田經濟作物的種植效益 。