肥水一體化在苗木培育中的應(yīng)用技術(shù)

摘要：水肥一體化育苗技術(shù)是將灌溉與施肥有機結(jié)合的一項苗木培育新技術(shù)，主要是借助新型微灌系統(tǒng)，根據(jù)土壤養(yǎng)分含量和苗木生長發(fā)育的需水、需肥規(guī)律，在灌溉的同時將可溶性固體肥料或液體肥料配兌成肥液，與灌溉水一起均勻、準(zhǔn)確地輸送到苗木根部土壤中，供給苗木吸收，并且精確控制灌水量、施肥量、灌溉次數(shù)和施肥時間，達到“以水調(diào)肥”和“以肥促水”的水肥一體化技術(shù)。

一、實施背景

水是人類賴以生存的自然資源，更是生物賴以生存的基本條件，沒有水就沒有生命。肥料是植物生長的“糧食”，合理施肥是植物促長提質(zhì)的基礎(chǔ)。我國是世界上水資源嚴(yán)重緊缺的國家之一，人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/3。我國也是世界上肥料消耗的大國，但肥料利用率只有30%。因此，我國高度重視水肥資源的科學(xué)高效利用，提出了建設(shè)節(jié)約型社會的重大戰(zhàn)略舉措，并發(fā)布了一系列重大政策推動節(jié)水節(jié)肥技術(shù)的研究與應(yīng)用。水肥一體化技術(shù)在“十三五”期間，將被作為發(fā)展建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要手段之一。

造林綠化需要大量的苗木做基礎(chǔ)，而造林苗木培育周期長，一般需要3年以上，且苗木培育期間需要大量水源和肥料來滿足苗木正常生長，因此采用肥水一體化技術(shù)進行苗木培育是非常必要的。

二、主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線

1.主要研究內(nèi)容

（1）微灌設(shè)備的選配：動力配套;微灌管帶、水泵的選擇;管道系統(tǒng)的鋪設(shè)。

（2）施肥裝置的整合配套：肥料罐的設(shè)置;肥料配比濃度;微灌出水量、時間的控制。

三、測土施肥配方技術(shù)的應(yīng)用

取土的方法;土壤的化驗;肥料的配方;施肥技術(shù)。

四、采取的技術(shù)路線

從水肥一體化設(shè)備的選型和整合配套入手，根據(jù)苗木生長發(fā)育的要求，對地塊土壤的可供營養(yǎng)成分及數(shù)量進行取土測定，結(jié)合苗木生長情況，制定出補施肥料的種類及數(shù)量比例，進而開展水肥一體化技術(shù)應(yīng)用示范，并定期觀測苗木生長發(fā)育情況，使之達到既能促進苗木生長提質(zhì)，又能節(jié)省相關(guān)資源的效果，在此基礎(chǔ)上，總結(jié)制定出“不同育苗方式、不同樹種的水肥一體化育苗技術(shù)規(guī)范”，并加以宣傳推行，從而引領(lǐng)帶動相關(guān)企業(yè)為實現(xiàn)苗木繁育生產(chǎn)過程中的資源節(jié)約和環(huán)境友好做貢獻。

五、各技術(shù)環(huán)節(jié)的實施方法

（1）不同種類苗木繁育區(qū)域的選擇

規(guī)劃苗木繁育基地示范應(yīng)用面積216畝，分為4個功能區(qū)，設(shè)4個泵站。

1號泵站，面積58畝，為扦插擴繁育苗功能區(qū)。

2號泵站，面積58畝，為間移苗木大規(guī)格培育區(qū)。

3號泵站，面積53畝，為引進苗大規(guī)格培育區(qū)。

4號泵站，面積47畝，為實生苗繁育功能區(qū)。

（2）微灌設(shè)備的選擇

微灌設(shè)備選擇的是天津市武清區(qū)大王古莊鎮(zhèn)大禹節(jié)水有限公司，包括：深井泵、離心+網(wǎng)式過濾器套、肥料罐、PVC總干管、PE分干管和微噴、滴灌帶等相關(guān)設(shè)備。

2.1核心設(shè)備

2.2微灌管帶

滴灌帶規(guī)格為：PE管φ 50×2.3mm; PEφ1 6×1.O，0. 4MPa。

微噴帶規(guī)格為：N80，壁厚0.4mm，斜七孔，Q=1. 4m3/h/lOm，最大承壓0.2MPa

2.3管道系統(tǒng)的鋪設(shè)

2.3.1首端控制樞紐組成

由水泵、過濾器、施肥器、控制和測控保護設(shè)備等組成。井灌區(qū)以井為單位設(shè)計泵站。過濾器采用離心過濾器與網(wǎng)式過濾器二級過濾，施肥裝置采用施肥罐，施肥罐由過濾系統(tǒng)過濾后輸入。測控保護裝置包括水表、壓力表、止回閥、排氣閥等。

2.3.2輸配水管道的構(gòu)成及材質(zhì)與規(guī)格

由總干管、分干管和毛管（滴灌出流毛管、微噴帶）及管件組成。 總干管：采用PVC管材，地下鋪設(shè)，深度60-80cm，管徑90mm。

分干管：黑色PE輸水軟管材，地表鋪設(shè)，管徑50mm。

滴灌出流毛管：黑色管徑16mmPE管，鋪設(shè)長度lOOm，最大工作壓力為0. 25MPa，流水器選用流量lOL/h穩(wěn)流器，穩(wěn)流器上接管徑4mm盲管滴頭，淺埋地下30cm鋪設(shè)，每株設(shè)一個盲管滴頭。

微噴帶：選用管徑50mm，鋪設(shè)長度lOOm，斜7孔微噴帶，噴灑寬幅5m，流量為1.41m3/h/10m，地表鋪設(shè)。

管件組成：首部大口徑閥門采用鐵件;干管首端進水口設(shè)閘閥;毛管進水口處設(shè)球閥。

2.3.3總干管的鋪設(shè)

根據(jù)劃分地塊和泵站位置，總干管從首端樞紐沿斗渠方向布置，鋪設(shè)總主干道4條，總長度1800米。

2.3.4分管道的鋪設(shè)

分干管沿灌水渠方向（垂直苗木栽植行向）鋪設(shè)，分支管上三通管單側(cè)接一根毛管，分干管總長度2160米。

2.3.5毛管鋪設(shè)

毛管間距根據(jù)育苗株行距進行鋪設(shè)，總長度包括16890米。

（3）施肥裝置的選擇。

3.1肥料罐的設(shè)置：

根據(jù)泵站設(shè)置位置，共設(shè)置型號SFG-100L的肥料罐為4個，每個泵站控制區(qū)域面積在50畝左右。

3.2肥料配比濃度：

林果苗木培育需要的主要是N、P、K和有機質(zhì)，N、P、K水溶肥配比濃度控制在300 500倍液。

3.3出水量的控制：

系統(tǒng)設(shè)計流量Q=30m3/h。

（4）測土施肥配方技術(shù)的選擇

4.1取土的方法：

采樣時間：土樣采集時間上午9 10點。

采集土樣樣本：根據(jù)場區(qū)地塊情況，分在扦插擴繁育苗功能區(qū)、間移苗木大規(guī)格培育區(qū)、引進苗大規(guī)格培育區(qū)、屋后地實生苗繁育功能區(qū)4個功能區(qū)，各采集土樣1份。

采樣深度：由于是進行育苗，不同于大田作物，根系較深，采樣深度距為20-40厘米。

采樣點數(shù)量：為了保證采取土樣能代表采樣土地的土壤特性，每塊樣地取土點15個。

采樣方法：為使采樣點能代表該地塊的土壤肥力水平，我們?nèi)臃椒ú扇”荛_地邊、路旁、溝旁、肥堆等地方，采用之字形取土，取土?xí)r采用不銹鋼取土器采樣。

4.2土壤的化驗。

樣品化驗進行土壤N、P、K含量和土壤有機質(zhì)含量化驗分析結(jié)果情況見表1.

4.3肥料的配方。

根據(jù)化驗結(jié)果確定的每個功能區(qū)施入水溶液肥料濃度請見表2。

（5）肥水一體化技術(shù)的育苗示范技術(shù)的選擇

5.1不同育苗方法的田間地表布管技術(shù)

扦插擴繁功能區(qū)地塊鋪設(shè)：扦插擴繁育苗主要樹種為速生楊、河北楊，扦插株行距為50cm×80cm，采用微噴技術(shù)，毛管鋪設(shè)間距400cm。

實生苗繁育功能區(qū)地塊鋪設(shè)：實生苗繁育主要樹種為海棠、山桃、毛桃、丁香、金銀木等，定苗株行距為20cm×40cm，采用微噴技術(shù)，毛管鋪設(shè)間距400cm。

間移苗木大規(guī)格培育功能區(qū)地塊鋪設(shè)：間移苗木栽植株行距為200cm×200cm，毛管鋪設(shè)間距200cm，滴頭間距200cm，滴頭布置在植株基部。

引進苗木大規(guī)格培育功能區(qū)地塊鋪設(shè)：引進苗木栽植株行距為200cm×200cm，毛管鋪設(shè)間距200cm，滴頭間距200cm，滴頭布置在植株基部。

5.2不同育苗方法的微灌調(diào)控技術(shù)

根據(jù)培育苗木品種、規(guī)格的需水量、降水量等確定灌水定額。傳統(tǒng)做畦灌溉畝每次用水量50 60立方米;微噴用水量是傳統(tǒng)灌溉方式的50%;滴灌的用水量是微噴的50%;灌水定額確定后可按培育苗木的需水規(guī)律，并結(jié)合降水情況和土壤墑情確定灌水次數(shù)、灌水時期和每次的灌水量。

5.2.1扦插育苗功能區(qū)

采取微噴帶微噴技術(shù)

扦插后萌芽期（3月15日4月30日）：土壤濕潤深度15cm左右，同時開12根微噴帶，每次給水時間60分鐘，10天1次，連續(xù)3次的發(fā)根水。

初生長期（5月1日 6月30日）：結(jié)合施肥，同時開12根微噴帶，每次給水時間60分鐘，每15天一次。

苗木迅速生長期（7月1-9月15日）：此時期進入雨季，根據(jù)土壤墑情進行灌溉2 3次。

苗木硬化生長期（9月15日11月15日）：根據(jù)土壤墑情進行灌溉2 3次。

苗木越冬期（11月15日3月1日）：在小雪節(jié)后進行1次冬灌。

5.2.2實生育苗功能區(qū)

采取微噴帶微噴技術(shù)。

播種后萌芽期（4月1日4月30日）：土壤濕潤深度lOcm左右，同時開12根微噴帶，每次給水時間30分鐘，10天1次，連續(xù)3次的出苗水。

初生長期（5月1日 6月30日）：結(jié)合施肥，同時開12根微噴帶，每次給水時間60分鐘，每15天一次。

苗木硬化生長期（9月15日11月15日）：根據(jù)土壤墑情進行灌溉2 3次。

苗木越冬期（11月15日3月1日）：在小雪節(jié)后進行1次冬灌。

5.2.3引進和間移大規(guī)格苗木培育區(qū)

采取滴灌技術(shù)

栽植后萌芽期（4月1日4月30日）：土壤濕潤深度40cm左右，同時開12根滴灌支管，每次給水時間60分鐘，10天1次，連續(xù)3次的萌芽水。

初生長期（5月1日-6月30日）：結(jié)合施肥，同時開12根滴灌支管，每次給水時間60分鐘，每15天一次。

后期進入雨季，根據(jù)土壤墑情進行灌溉。

苗木越冬期（11月15日3月1日）：在小雪節(jié)后進行1次冬灌。

5.2.4水溶性肥料的選擇

適合滴灌施肥的肥料應(yīng)該滿足以下要求：一是肥料中養(yǎng)分濃度較高;二在田間溫度條件下完全溶于水;三是流動性好，不會阻塞過濾器和滴頭;四是雜質(zhì)含量低，其所含調(diào)理劑物質(zhì)含量最小，能與其他肥料混合;五是不會引起灌溉水PH的劇烈變化;六是對控制中心和灌溉系統(tǒng)的腐蝕性小。

我們采用的微、滴灌配套的水溶性肥料為：尿素+磷酸二氫鉀。

5.2.5肥料施入劑量的調(diào)控選擇

肥料溶解與混勻：施用液態(tài)肥料時直接輸入，固態(tài)肥料與水混合攪拌成液肥，溶解后進行分離，避免出現(xiàn)雜質(zhì)沉淀物堵塞滴頭。

施肥量控制：施肥時掌握劑量，注入肥液的適宜濃度大約為給水流量的0.1%。我們采取給水流量為30m3/畝.h，注入肥液為30升/h。

滴灌施肥的程序分3個階段：第一階段，采用不含肥的水給水;第二階段，加肥料溶液給水;第三階段，用不含肥的水清洗給水系統(tǒng)。

5.2.6各功能區(qū)肥料施入劑量的選擇

扦插擴繁育苗功能區(qū)：扦插完成后每10天進行一次清水噴灌，連續(xù)3次;出芽后7月份前每隔15天噴灌一次，給水溶液為尿素+磷酸二氫鉀水溶肥500倍液，每次給水時間60分鐘。

實生苗繁育功能區(qū)：播種完成后立即進行清水噴灌，每隔10天一次，連續(xù)3次，給水時間30分鐘。當(dāng)苗木生長高度在lOcm左右時，每隔20天噴灌一次尿素+磷酸二氫鉀水溶肥300倍液，每次給水時間60分鐘。

引進、間移苗木大規(guī)格培育功能區(qū)：苗木栽植完成后立即進行清水滴灌，每隔15天給水一次。當(dāng)苗木發(fā)芽后，每隔20天給水一次尿素+磷酸二氫鉀水溶肥300倍液，每次給水時間60分鐘。

（6）調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計與分析

6.1鋪設(shè)微噴育苗地和鋪設(shè)滴管育苗地節(jié)省水肥情況

6.1.1鋪設(shè)微噴育苗地

微噴育苗地主要用于扦插育苗。扦插育苗7月前共進行微噴澆水14次（3月1次，4月2次，5月3次，6月3次，9月2次，10月2次，11月1次）;6月份施肥3次，采用1000千克肥料灌加尿素+二氫鉀500倍液注入;每次微噴時間為30分鐘。（節(jié)水、肥和生長情況詳細見表3、表4）

從表3數(shù)據(jù)可以看出微噴年畝節(jié)水252m3，節(jié)肥24kg。

從表4數(shù)據(jù)可以看出苗木成活率優(yōu)于常規(guī)方法育苗11.5%，苗木生長發(fā)育速度優(yōu)于常規(guī)方法育苗28.6%;優(yōu)質(zhì)苗率提高13.3%。

6.1.2鋪設(shè)滴管育苗地

滴管育苗主要用于大苗培育，畝栽植苗木167株（株行距2米×2米）。大苗培育全年共進行滴管澆水14次（3月1次，4月2次，5月3次，6月3次，9月2次，10月2次，11月1次），每次滴灌時間為60分鐘。6月份施肥3次，采用1000千克肥料灌加尿素+二氫鉀300倍液注入。（節(jié)水、肥情況詳細見表5）

注：常規(guī)灌溉畝用水量為60m3，常規(guī)灌溉4次，追肥1次;滴管追肥3次。每個滴頭出水量lOL/h。

從表5數(shù)據(jù)可以看出滴管年畝節(jié)水216. 62m3，節(jié)肥19. 5kg。

6.2節(jié)省人工情況

常規(guī)澆水216畝，每次用工要60個工，而采用肥水一體化灌溉每次澆水用工只需要4個工。常規(guī)澆水一年按8次算，肥水一體化按14次計算。

從表6可以看出全年節(jié)省人工424個，節(jié)省人工費88.3%。

六、成果的創(chuàng)新點和先進性

創(chuàng)新點：這項技術(shù)的優(yōu)點就是不同育苗方法的微噴、滴灌調(diào)控技術(shù)，實現(xiàn)了針對苗木種類需要肥水規(guī)律特點的定時、定量施用及實時調(diào)控，提高了林果苗木培育管理中的肥水功效，促進了育苗技術(shù)的提升。

先進性：林果苗木培育時常規(guī)育苗時肥料施入土壤后，必須經(jīng)過土壤水分的溶解才能被苗木根系吸收利用，容易造成肥料流失和環(huán)境污染，采用肥水一體化后將可溶性固體或液體肥料，按照土壤養(yǎng)分含量和苗木種類的需肥規(guī)律、特點，配兌成的肥液與灌溉水一起，通過可控管道系統(tǒng)給水、供肥，均勻、定時、定量，浸潤到苗木根系發(fā)育生長區(qū)域，使苗木可以及時充分的吸收利用水分和肥料。

七、結(jié)論

肥水一體化技術(shù)進行育苗是一項先進的節(jié)本增效的實用技術(shù)，省肥節(jié)水、省工省力、降低濕度，推廣應(yīng)用起來將成為助農(nóng)增收的一項有效措施。

作者簡介：

李淑仿（1970. 08-），女，農(nóng)藝師，主要從事林業(yè)檢疫及病蟲害防治工作。