小麥水肥一體化滴灌栽培技術(shù)

馮志龍

（臨邑縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 臨邑 251500）

我國(guó)雖然地大物博，但是水資源卻十分緊缺，除去工業(yè)用水以及人們的生活用水外，能用到糧食種植中的水已經(jīng)很少了，傳統(tǒng)灌溉技術(shù)消耗的水過(guò)多，不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需求。水肥一體化灌溉技術(shù)，能夠節(jié)約水資源，增加糧食產(chǎn)量，尤其是在山東地區(qū)水資源相對(duì)緊缺的地方，通過(guò)該技術(shù)的大力推廣，取得了突出的效果。水肥一體化滴灌技術(shù)在應(yīng)用前，技術(shù)人員要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選擇合適的肥料，按照相關(guān)施肥規(guī)范進(jìn)行操作，以此提高小麥的產(chǎn)量與質(zhì)量。

1 小麥水肥一體化滴灌技術(shù)的應(yīng)用要求

水肥一體化滴灌技術(shù)的應(yīng)用對(duì)小麥的種植環(huán)境沒(méi)有特殊要求，只要保證其符合相關(guān)無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品的種植環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)即可，但是對(duì)灌溉所使用的水質(zhì)和肥料有一定的要求。首先是對(duì)水質(zhì)的要求，由于滴灌系統(tǒng)的滴頭屬于精密部件，為了滴頭在使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，要求水質(zhì)的過(guò)濾措施符合滴頭的使用要求，如果水質(zhì)的過(guò)濾措施符合相關(guān)要求，井水或者河水都可以用于灌溉。因此，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)滴灌系統(tǒng)時(shí)，要保證水源過(guò)濾設(shè)備的質(zhì)量，避免出現(xiàn)因滴頭阻塞而影響滴灌的情況。其次是對(duì)肥料的要求，對(duì)于滴灌系統(tǒng)而言，要求所使用的肥料必須要全溶于水，不溶性雜質(zhì)不能超過(guò)0.5% ；對(duì)于小麥而言，肥料中的營(yíng)養(yǎng)成分含量要相對(duì)高一些，養(yǎng)分種類要更加多元化。如果采用有機(jī)肥的話，可以先將其通過(guò)水漚制成沼液，然后進(jìn)行過(guò)濾，取其清液進(jìn)行使用。例如雞糞或者豬糞，用戶可以先使用三級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)，再使用不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)和過(guò)濾器，保證濾液的清澈程度。將有機(jī)肥應(yīng)用于小麥的灌溉中，能夠增加肥料的營(yíng)養(yǎng)，提高施肥效果。

2 小麥水肥一體化滴灌技術(shù)的滴灌設(shè)備

小麥水肥一體化所用到的滴灌設(shè)備主要是由首部樞紐、輸水管道、滴頭等部件組成，滴灌設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是水肥一體化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。

首部樞紐主要是取水并給水增壓，使其通過(guò)過(guò)濾裝置然后輸送到小麥種植田中進(jìn)行灌溉，主要包括加壓設(shè)備、過(guò)濾裝置、施肥用具以及控制和測(cè)量裝置。加壓設(shè)備是保證水流的壓力以及流量符合滴灌需求，所涉及到的主要設(shè)備是泵房、水泵和電動(dòng)機(jī)等。泵房的建設(shè)只要有一定的操作空間即可，所使用的建造材料主要以混凝土結(jié)構(gòu)為主，能夠遮擋風(fēng)雨，防止設(shè)備丟失，還可以擺放一些施肥用具。水泵的選擇對(duì)整個(gè)灌溉系統(tǒng)有著非常重要的影響，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)灌溉小麥所需要使用的總水量，選擇流量比總水量稍微大一些的水泵即可。首部樞紐中最重要的設(shè)備就是過(guò)濾器，過(guò)濾器質(zhì)量的好壞影響著整個(gè)滴灌系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，技術(shù)人員在選擇過(guò)濾器之前，首先要對(duì)當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的過(guò)濾器。水質(zhì)中的污染物主要分為三類，分別是物理污染、化學(xué)污染和生物污染，物理污染是最容易過(guò)濾的；化學(xué)污染要根據(jù)其具體成分利用化學(xué)物質(zhì)使其沉淀，然后再進(jìn)行過(guò)濾；生物污染最為復(fù)雜，在進(jìn)入滴灌系統(tǒng)后可能會(huì)不斷的繁殖，導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞。控制設(shè)備主要是壓力表、水表等各種控制閥，技術(shù)人員要選擇靈敏度高，防水性能更好的控制設(shè)備。

輸水管道的主要作用是將水均勻地輸送到滴灌區(qū)域，由干管、支管和調(diào)節(jié)設(shè)備組成，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況采用PE管，降低系統(tǒng)成本。輸水管道在安裝前要對(duì)管槽進(jìn)行反復(fù)的檢測(cè)，保證其符合設(shè)計(jì)要求，并在安裝過(guò)程中做好記錄，以便于后期工作人員進(jìn)行查看。輸水管的連接對(duì)溫度有著嚴(yán)格的要求，技術(shù)人員要按照相關(guān)規(guī)定，在滿足安裝需求的前提下進(jìn)行施工。管道在安裝或鋪設(shè)的過(guò)程中一旦出現(xiàn)中斷，則需要將其封口用蓋堵住，避免雜物進(jìn)入，影響管道內(nèi)的衛(wèi)生，影響灌溉質(zhì)量。

滴頭是使水流通過(guò)細(xì)小的孔道，減少水流的壓力，使其以水滴的形式進(jìn)入到土中，滴頭的位置可以選擇放在土壤的表面，也可以稍微埋進(jìn)土壤的表面中。由于山東的土壤主要以粉壤土為主，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，滴灌帶的間距在45cm最適中，滴頭距離土壤的位置為35cm、出水量為1.6L/h最合適。滴頭主要分為兩種，普通滴頭和壓力補(bǔ)償?shù)晤^，普通滴頭適合在平地上使用，它的流量和壓力是成正比的；壓力補(bǔ)償?shù)晤^在一定的壓力范圍內(nèi)，能夠保證水流的恒定，避免由于高度差而造成出水不均勻的現(xiàn)象。在種植小麥時(shí)，當(dāng)高度差超過(guò)3m以后，就應(yīng)該使用壓力補(bǔ)償式滴頭。

滴灌帶的鋪設(shè)可以選擇地表也可以選擇地下，根據(jù)山東種植小麥的實(shí)際情況而言，行距為25cm為最佳，用戶也可以根據(jù)實(shí)際種植情況調(diào)整距離。

3 小麥水肥一體化滴灌技術(shù)的用水管理

小麥水肥一體化滴灌技術(shù)的用水管理即小麥的灌溉制度，主要分為三個(gè)方面，分別是灌溉次數(shù)、灌溉時(shí)間以及灌水量?？茖W(xué)合理的灌溉制度能夠保證小麥在各個(gè)生長(zhǎng)階段的用水量最少，而且土壤中的水分非常充足，以保證小麥的茁壯成長(zhǎng)。灌溉制度的制定要充分考慮當(dāng)?shù)赝寥乐械乃智闆r以及小麥的需水量和灌水率等因素，而且田地中的持水量要以土壤中有效水分的上限作為依據(jù)。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)小麥的生長(zhǎng)階段，結(jié)合山東地區(qū)自然降雨的情況，制定灌溉制度。灌溉制度制定完成后，技術(shù)人員做過(guò)反復(fù)多次的試驗(yàn)，結(jié)果表明在小麥的揚(yáng)花期要適當(dāng)?shù)脑黾庸嗨俊?/p>

設(shè)計(jì)人員可以采用土壤含水量法來(lái)測(cè)定小麥的灌水時(shí)間，當(dāng)種植小麥的土壤耕層含水率低于適宜土壤含水率的最低標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行灌水。小麥在不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)土壤水分含量的需求是不一樣的，用戶要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

灌溉小麥最重要的時(shí)期主要是苗期、拔節(jié)期、孕穗期以及灌漿期，技術(shù)人員要根據(jù)每個(gè)時(shí)期小麥對(duì)灌水量的需求，結(jié)合每個(gè)階段的降雨量，以保證灌水量和降雨量的總和能達(dá)到400mm即可。

當(dāng)小麥的種植季節(jié)為雨季時(shí)，土壤中水分充足，用戶可以只進(jìn)行化肥的噴射，等雨停后，土壤變得干燥了再加快施肥的速度。雨季時(shí)，施肥過(guò)后不用洗管，等到天晴后再洗即可。設(shè)計(jì)人員可以利用電導(dǎo)率儀檢測(cè)土壤溶液的電導(dǎo)率，更加精確的控制施肥時(shí)間。

4 小麥水肥一體化滴灌技術(shù)的施肥管理

小麥水肥一體化滴灌技術(shù)的施肥原則是有機(jī)化肥和無(wú)機(jī)化肥結(jié)合使用，根據(jù)澆水的實(shí)際情況進(jìn)行分次施肥，如果是堿性土壤，則使用酸性肥料。根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究表明，滴灌施肥的方式比傳統(tǒng)施肥方式節(jié)約將近30% 的化肥。滴灌施肥方式節(jié)約化肥的原因是由于滴灌系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多次少量的施肥，而且肥料的使用是根據(jù)小麥的生長(zhǎng)需求所選擇的，可有效的避免化肥由于揮發(fā)或淋洗導(dǎo)致浪費(fèi)的現(xiàn)象，提高肥料的利用率，而且土壤的肥力水平越低，越節(jié)省化肥。

肥料的選擇主要以營(yíng)養(yǎng)成分含量的多少和水溶性的好壞作為主要參考。肥料的營(yíng)養(yǎng)成分充足，雜質(zhì)相對(duì)較少，幾乎全溶于水而且腐蝕性小的肥料是最好的。如果肥料的營(yíng)養(yǎng)成分不能滿足小麥的生長(zhǎng)需求，用戶可以通過(guò)使用無(wú)機(jī)肥料來(lái)補(bǔ)充土壤營(yíng)養(yǎng)。用戶也可以根據(jù)實(shí)際需求，自己制定養(yǎng)分配方，利用專業(yè)公式計(jì)算出肥料的使用量。用戶在施肥過(guò)程中要注意采用少量多次的方式，該方法不僅能節(jié)約化肥，還能保證小苗的生長(zhǎng)質(zhì)量，而且小麥根莖的生長(zhǎng)需要充足的養(yǎng)分，用戶要根據(jù)小麥根部生長(zhǎng)的情況，提高化肥的濃度。

為了保證施肥裝置能夠克服滴灌系統(tǒng)內(nèi)部的壓力，肥料的注入設(shè)備主要分為三種，分別是文丘里施肥器、壓差式施肥器和加壓式施肥器。文丘里施肥器是利用水流動(dòng)產(chǎn)生的壓力將肥料吸入到灌溉系統(tǒng)中，管道中設(shè)有圓錐形的收窄，提高水流速度，降低壓力，起到吸肥的作用。壓差式施肥器采用的是密閉的金屬罐，在金屬罐的內(nèi)部做上特殊的防酸處理，將節(jié)流閥安裝在金屬罐上，利用壓力差使水流進(jìn)入到肥料罐中。加壓式施肥器是將速率提前設(shè)定好，提高肥料母液吸取肥料的速度，使其進(jìn)入到灌溉水中，保持灌溉水中的營(yíng)養(yǎng)成分一直不變。目前加壓式施肥器的應(yīng)用比較多，能夠提高施肥的精準(zhǔn)度，保證施肥濃度不變的優(yōu)點(diǎn)。

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)施肥罐時(shí)，要注意使用的肥料不能產(chǎn)生沉淀，尤其是和含鈣、磷和硫成分的化肥在一起使用時(shí)，務(wù)必要保證化肥液的pH值足夠低。不同的肥料之間可能會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致化肥液的腐蝕性比較強(qiáng)，腐蝕性會(huì)破壞滴灌系統(tǒng)的部件，例如鋼管、閥門和過(guò)濾器等，導(dǎo)致系統(tǒng)被破壞。

5 小麥水肥一體化滴灌技術(shù)的具體操作

用戶在具體實(shí)施一體化滴灌技術(shù)時(shí)，首先要準(zhǔn)備好滴灌系統(tǒng)所用到的材料和設(shè)備，選用內(nèi)嵌迷宮式的滴灌管帶，滴頭的出水量大概為2.5L/h左右即可，然后進(jìn)行機(jī)械鋪管。采用滴灌灌溉的方式，選擇地勢(shì)相對(duì)平坦而且地勢(shì)較高的連片田地，便于管帶的鋪設(shè)和播種。小麥品種的選擇也影響著小麥的生長(zhǎng)質(zhì)量，因此在播種前，用戶要選擇種子大小均勻，高產(chǎn)且抗逆性強(qiáng)的小麥品種，最好是晚熟耐密性好的種子。針對(duì)小麥在生長(zhǎng)過(guò)程中容易出現(xiàn)的白粉病、葉銹病和根腐病等，用戶可以使用兩藥一菌的方法進(jìn)行播種。

滴灌管鋪設(shè)完成后，可以進(jìn)行水肥耦合，根據(jù)小麥生長(zhǎng)的實(shí)際情況，用戶需要選擇有機(jī)化肥100kg，每666.7m2的種植地上需要化肥氮20kg，化肥磷15kg，化肥鉀5kg，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況再進(jìn)行微量養(yǎng)分的補(bǔ)充。在施肥前，用戶要先用清水進(jìn)行滴灌25min左右，保證滴灌管的清潔程度。當(dāng)土壤濕潤(rùn)以后開(kāi)始施肥，施肥和灌水的系數(shù)需要達(dá)到0.8以上才屬于符合要求；施肥時(shí)將化肥溶液放到施肥罐中，在滴灌澆水的同時(shí)進(jìn)入土壤中，滋潤(rùn)小麥的根部。用戶在施肥期間要定期檢查滴頭，保證水滴能正常進(jìn)入土壤中，在施肥結(jié)束后，要繼續(xù)使用清水澆灌約25min左右，將管道中殘留的農(nóng)藥清洗干凈。

用戶要定期清洗過(guò)濾器，避免雜質(zhì)將過(guò)濾器堵住，影響過(guò)濾器的使用性能。除了要定期清洗過(guò)濾器外，用戶還要對(duì)滴灌設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)與保養(yǎng)，注意檢查管道的接頭和滴灌管，避免出現(xiàn)漏水情況，一旦發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)；在小麥成熟收割前，要及時(shí)將滴灌設(shè)備收回，避免影響小麥?zhǔn)崭睢?/p>

在冬季到來(lái)前，用戶需要做好灌溉準(zhǔn)備，利用滴水出苗的土地，在播種后的2天之內(nèi)，安裝好滴灌管，進(jìn)行小麥的補(bǔ)種并做好滴水工作，保證每666.7m2的土地滴水量達(dá)到50m3。當(dāng)山東室外的溫度降低到3℃時(shí)，要根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)整滴水量。

6 小麥水肥一體化滴灌技術(shù)的注意事項(xiàng)

用戶在使用水肥一體化滴灌技術(shù)時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：第一，土壤是小麥種植的根本，用戶要注意耕地的翻新，旋耕三年，深耕翻一年，耕深大約25cm左右，或者使用深松機(jī)進(jìn)行深松，深度達(dá)到30cm即可。第二，用戶在選擇滴灌系統(tǒng)時(shí)，要交給專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際種植情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、種植密度、水源條件等來(lái)選擇合適的滴灌材料，保證滴灌系統(tǒng)的合理性。因此，滴灌系統(tǒng)沒(méi)有統(tǒng)一價(jià)位，需要根據(jù)實(shí)際需求和使用的材料進(jìn)行定價(jià)。第三，滴灌管的選擇。很多設(shè)計(jì)人員在選擇滴灌管時(shí)更愿意使用PE材料的滴灌管，主要是由于PE材料的使用性能和性價(jià)比，但是在鋪設(shè)管道的過(guò)程中，PE管不適合暴露在地面上，需要將其淺埋入土壤中，避免其出現(xiàn)光氧化或者熱氧化現(xiàn)象。目前，技術(shù)人員已經(jīng)研制出專門應(yīng)用于滴灌系統(tǒng)中的PE管材，這種材料中含有抗老化劑，能夠保證其使用10年左右不會(huì)腐化。而且用戶在選擇PE材料時(shí)，并不是材料越厚越好，PE管的質(zhì)量主要由抗老化劑決定，受物理變化的影響并不大。第四，水肥一體化滴灌技術(shù)的應(yīng)用主要是保證澆灌化肥的質(zhì)量，但是化肥的濃度控制是一個(gè)比較難的問(wèn)題?；实闹饕煞质菬o(wú)機(jī)鹽，無(wú)機(jī)鹽的濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致小麥的葉片或根部受損；無(wú)機(jī)鹽的濃度過(guò)低會(huì)降低化肥的使用效果，影響小麥的產(chǎn)量?？刂苹蕽舛茸詈玫姆椒ㄊ菧y(cè)定化肥液或者滴頭滴出化肥液的電導(dǎo)率，電導(dǎo)率在1.0到3.0ms/cm之間都是符合要求的。如果沒(méi)有條件測(cè)量電導(dǎo)率的話，可以將水溶性化肥稀釋到800倍左右，或者在每立方米水中加入2kg左右的復(fù)合肥也可以。滴頭如果在土壤之上，化肥的濃度還可以相對(duì)高一些，因?yàn)橥寥烙幸欢ǖ木彌_作用，在滴入土壤中還會(huì)有一部分被風(fēng)干。用戶在滴灌過(guò)程中，要不定期的檢查小麥根部的深度和土壤的濕潤(rùn)情況，判斷是否存在澆灌過(guò)量或不足的情況，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

7 結(jié)束語(yǔ)

水肥一體化滴灌技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常多，能夠?qū)⒎柿现苯邮┰谛←湹母?，不僅能提高肥料的作用效果，還能節(jié)約肥料的使用量；施肥的速度比傳統(tǒng)方式更快，施肥的數(shù)量也更加準(zhǔn)確，減少農(nóng)民的工作時(shí)間，提高施肥效率，保證小麥的質(zhì)量；在陡坡的位置還能避免地下水對(duì)小麥的污染，降低小麥發(fā)生疾病的概率。用戶在使用水肥一體化滴灌技術(shù)時(shí)，要注意過(guò)量灌溉的問(wèn)題，避免造成土壤的濃度過(guò)高，反而不利于小麥的生長(zhǎng)。用戶要根據(jù)土地種植的實(shí)際情況，采用合適的灌溉系統(tǒng)，以保證小麥的產(chǎn)量。