淺談“智能型”水肥藥一體化技術(shù)

王思銘 羅春艷 姚忠寶 殷秋雯

摘?要：水肥一體化技術(shù)推動(dòng)了我國(guó)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)能力。合理應(yīng)用水肥一體化技術(shù)可以以提高水資源和肥料的利用程度，并均勻施撒肥料?；谒室惑w化優(yōu)缺點(diǎn)探討智能型水肥藥一體化技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)灌水器將水、肥、藥實(shí)時(shí)送至作物根部，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化、省力化高效管理，提高養(yǎng)分利用效率，減少蒸發(fā)和滲漏損失，有利于實(shí)現(xiàn)水肥藥高效耦合，同時(shí)改善施肥、藥不勻、養(yǎng)分流失、灌水器堵塞等問(wèn)題，是農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的新方向。

關(guān)鍵詞：智能型;水肥藥一體化技術(shù);攪拌設(shè)備

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，水、肥料、藥是影響作物生長(zhǎng)的重要因素，如果能將，水、肥料、藥有機(jī)結(jié)合，就能夠提高作物質(zhì)量、產(chǎn)量，進(jìn)而增加農(nóng)民收入?，F(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍主要依賴人工施肥、施藥、灌水，水資源以及肥料利用率較低、土壤養(yǎng)分不平衡、農(nóng)藥污染現(xiàn)象非常普遍，通過(guò)將水分、肥料、藥的耦合管理，可大幅提高經(jīng)營(yíng)管理水平，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中將水肥藥一體化技術(shù)與我國(guó)目前先進(jìn)的節(jié)水灌溉新技術(shù)相結(jié)合，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向高質(zhì)質(zhì)量、高產(chǎn)量、少環(huán)境污染、節(jié)水、節(jié)能、智能、現(xiàn)代化方向發(fā)展。

1 傳統(tǒng)水肥一體化技術(shù)優(yōu)勢(shì)

水肥一體化技術(shù)是將灌水與施肥相融合的一種農(nóng)業(yè)水肥管理技術(shù)，通過(guò)有壓滴灌系統(tǒng)將肥料溶于水后與灌水相結(jié)合根據(jù)作物不同生長(zhǎng)期的水肥需求規(guī)律定時(shí)定量地為農(nóng)作物提供水分和養(yǎng)分有著顯著的節(jié)水節(jié)肥和增產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)[1-3]。

1.1 節(jié)水

水肥一體化技術(shù)與傳統(tǒng)灌水方式在傳統(tǒng)的灌溉系統(tǒng)中，通常采取的是畦灌和大水漫灌方式，這使得水分在運(yùn)輸途中或在非根系區(qū)內(nèi)造成大量下滲和蒸發(fā)。在水肥藥一體化模式下，肥料溶解于水中，通過(guò)管道以微灌的形式直接輸送到作物根部，減少了蒸發(fā)、滲漏損失，從而達(dá)到節(jié)水的目的。

1.2 節(jié)肥、節(jié)藥

水肥一體化技術(shù)可以根據(jù)不同作物、不同生長(zhǎng)時(shí)期所需要的的水、肥量不同，將水、肥、藥定量、定向輸送給作物，由于可利用管道進(jìn)行輸送，與傳統(tǒng)是非方式相比，可有效減少肥料及藥物的蒸發(fā)與損失，因此可以達(dá)到節(jié)肥、節(jié)藥的作用。

1.3 節(jié)時(shí)

水肥一體化技術(shù)是通過(guò)壓力差進(jìn)行自動(dòng)灌溉施肥的技術(shù)，可以大幅減少人工開(kāi)挖溝渠、人工施肥、人工施藥的工作時(shí)間。相對(duì)傳統(tǒng)灌溉方式，水肥一體化技術(shù)的田間小氣候中空氣濕度的較少，減少了雜草出現(xiàn)的可能性，從而減輕了清楚雜草的人工工作量。此外，肥一體化技術(shù)可以減少病蟲(chóng)害的發(fā)生，而且農(nóng)藥通過(guò)與灌水方式相結(jié)合直接作用在作物上，因而也可以減少噴灑農(nóng)藥的人工投入。

1.4 降低植株發(fā)病率

由于水、肥、藥一體化設(shè)施的特有灌溉施肥方式，可有效抑制了病蟲(chóng)害的發(fā)生。

1.5 提高農(nóng)作物質(zhì)量

水肥一體化技術(shù)可以適時(shí)、適量向作物供給所需的水分、養(yǎng)分，因此作物的飽滿度、品質(zhì)都有所提高。而且由于病蟲(chóng)害的減少，作物中次品的可能性降低，農(nóng)作物質(zhì)量得到提升。

2 傳統(tǒng)水肥一體化技術(shù)劣勢(shì)

2.1 滴頭堵塞問(wèn)題

應(yīng)用傳統(tǒng)水肥一體化技術(shù)過(guò)程中，若肥料無(wú)法均勻的溶解，進(jìn)而造成溶液中有某些成分例如鈣離子、鎂離子、碳酸氫鹽可能形成沉淀，導(dǎo)致灌水器堵塞無(wú)法正常工作[4-5]。而灌水器的堵塞是當(dāng)前節(jié)水灌溉技術(shù)推廣的重要阻礙。

2.2 鹽分積累

水肥一體化技術(shù)一般與節(jié)水灌溉技術(shù)相結(jié)合，單個(gè)灌水器出水量相對(duì)較少，特別是在干旱、半干旱地區(qū)，水分蒸發(fā)速率較快，可能會(huì)使水分無(wú)法快速滲透至作物根系，造成鹽分在地表的積累，使得土壤理化環(huán)境遭到破壞。

3 “智能型”水肥藥一體化設(shè)備

本文提出的智能型水肥一體化設(shè)備，能夠滿足水肥比例精確配置和智能灌溉的需求，設(shè)備包含：電腦端、施肥罐、水泵及管道、微灌噴頭等部分。設(shè)備組成示意圖見(jiàn)下圖。

智能型水肥藥一體化設(shè)備可通過(guò)電腦端設(shè)置需要的水肥或水藥濃度，將液體肥或農(nóng)藥，配兌成肥液或藥液，并保持濃度整個(gè)灌溉過(guò)程中不發(fā)生改變，且通過(guò)在施肥灌中增加攪拌設(shè)備，能保證儲(chǔ)存液體的罐狀設(shè)施中上層、中層、下層的濃度均勻一致，不會(huì)出現(xiàn)濃度差異現(xiàn)象。結(jié)合滴灌或噴灌輸水管道，將有壓力的水肥或水藥混合液體按照作物的生長(zhǎng)周期需求，定時(shí)、定量按預(yù)定比例供給作物，可以解決施肥、施藥過(guò)程當(dāng)中肥料或農(nóng)藥溶解不均勻的問(wèn)題，同時(shí)可定時(shí)、定量、定向精準(zhǔn)施肥、施藥，從而緩解化肥、農(nóng)藥的浪費(fèi)和沉淀物堵塞灌水器的問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

“智能型”水肥藥水肥一體化是一種新的農(nóng)業(yè)技術(shù)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉新技術(shù)中，將有效克服傳統(tǒng)水肥一體化技術(shù)中的缺點(diǎn)，能夠有效節(jié)水、節(jié)藥、節(jié)藥，減少環(huán)境污染，同時(shí)改善施肥、藥不勻、養(yǎng)分流失、灌水器堵塞等問(wèn)題，是農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的新方向。

參考文獻(xiàn)：

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[5]周杰，楊景文，馬良，等.基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化技術(shù)[J].鄉(xiāng)村科技資源節(jié)約與環(huán)保，2018（10）：106-107.

基金項(xiàng)目：吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院 大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目

通訊作者：羅春艷（1988-），女，黑龍江佳木斯人，碩士研究生，研究方向?yàn)楣?jié)水灌溉新技術(shù)。