1、微 灌 施 肥 技 术,李 涛 山东省土壤肥料总站 2013年4月滨州,什么叫微灌施肥？ 微灌施肥（Fertigatinon）是借助微灌系统，将微灌和施肥结合，利用微灌系统中的水为载体，在灌溉的同时进行施肥，实现水和肥一体化利用和管理，使水和肥料在土壤中以优化的组合状态供应给作物吸收利用。 在我国微灌施肥又称为“水肥一体化技术”。,主要内容,一、国内外微灌发展概况 二、微灌设备简介 三、微灌施肥技术的特点 四、微灌施肥制度的设计 五、简化版微灌施肥制度 六、微灌肥料的选择,一、国内外微灌发展概况,1 国外微灌技术发展,上世纪60年代初随着塑料工业的发展，以色列开始发展滴灌。60年代末开始应用灌
2、溉施肥技术。目前以色列果园、温室、农田、绿化已全面应用。 从世界范围看，微灌技术在干旱缺水国家以及经济发达国家应用比较广泛。,柑橘园,温室草莓,温室花卉,施肥装置,大田,露地草莓,庭院,宾馆前,世界各国微灌面积占灌溉面积的比例,1.5%,世界平均,2 我国微灌发展历程,3 我国已形成的微灌技术应用模式,长江以南：大棚微灌为主，其次为果树微灌,华北、东北：温室蔬菜、果树微灌并重,西北：以棉花、果树为主，其次为荒漠化治理、荒山和道路绿化,山东主推模式,1、设施蔬菜单井单棚滴灌施肥模式首部安装文丘里或压差式施肥罐，筛网或叠片过滤器。适合分散农户、浅水井。 2、设施蔬菜恒压变频滴灌施肥模式首部安装恒压
3、变频设备、叠片过滤器，分棚施肥。适合大棚集中、深井供水区，组织管理健全。 3、设施蔬菜重力滴灌施肥模式棚内建水池或安装蓄水桶二次供水、重力（加压）适合分散农户、供水存在问题的。,4、果园轮灌微灌（滴灌、微喷）施肥模式首部安装注肥泵、过滤器。适合规模种植大户或园艺场。 5、果树微灌（滴灌、微喷）施肥模式首部安装文丘里或压差式施肥罐，筛网或叠片过滤器。适合分散农户面积较少的果园。（细分为压力补偿和非压力补偿2种）,二、微灌施肥设备简介,1 微灌及分类,微灌是利用微灌设备组装成微灌系统，将有压水输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌水技术。 微灌可以按不同的方法分类，
4、按所用的设备(主要是灌水器)及出流形式不同，分为： 滴灌：流量212L/h 微喷灌：流量20250L/h 涌泉灌（小管出流灌）流量80250L/h,2 微灌系统的组成,水源 首部枢纽：水泵、过滤器、施肥器、控制设备和仪表等 输配水管网 灌水器,微灌系统组成示意图,温室内部支毛管和首部布置,温室群干管布置,温室大棚群滴灌系统，在水源处还应设有系统首部枢纽，由于各个温室大棚中蔬菜种植品种各异，灌溉制度不同，温室大棚群一般为随机供水灌溉，因此在系统首部应安装压力罐或采用恒压变频供水。,3 微灌施肥设备,灌水设备灌水器 水处理设备过滤设备 注肥设备自动注肥装置,灌水器,1、滴头通过流道或孔口将毛管中的
5、压力水流变成滴状或细流状的装置称为滴头。其流量一般不大于12 L/h滴头的分类： 管上式滴头 插针式滴头 迷宫紊流滴 压力补偿滴头,2、滴灌带 滴头与毛管制造成一整体，兼具配水和滴水功能的滴灌管称为滴灌带。 滴灌带的分类： 内镶式滴灌带 薄壁滴灌带,3、微喷头 微喷头是将压力水流以细小水滴喷洒在土壤表面的灌水器。单个微喷头的喷水量一般不超过250L/h，射程一般小于7m。 微喷头的分类： 射流式 折射式,过滤器,用途：保证微灌系统正常运行、延长灌水器使用寿命和保证灌水质量。过滤灌溉水中所含的物理、化学和生物等三类污物及杂质。 分类 筛网过滤器 水砂分离器 砂石过滤器 叠片过滤器,滴头流道大小与
6、过滤器 过滤介质孔径的关系 滴灌：10/1 微喷灌：7/1,筛网过滤器,叠片式过滤器,水砂分离器,砂过滤器,压差式施肥罐,优点：是加工制造简单，造价较低，不需外加动力设备。 缺点：溶液浓度变化大，无法控制。,施肥器,文丘里施肥器,优点：造价较低，不需外加动力设备。 缺点：水头损失大。,电力驱动注射泵,比例施肥器,优点：不需外加动力设备，施肥均匀。 缺点：价格较贵。,三、微灌施肥技术的特点,传统的灌溉和施肥是分开完成的,作物处于“过饱” “饱” “饥饿”的循环之中,微灌施肥技术特点,相当于地面灌溉而言，微灌条件下的土壤水肥运行规律与大水漫灌条件下有很大的不同，其灌溉和施肥的理论及方法发生了革命性
7、的变化，成为一种全新的灌溉和施肥技术，其主要特点表现为： 小流量、长时间、高频率 局部灌溉,第一次灌水前,灌水后（1）,灌水前,灌溉后土壤水库水分变化过程,灌水后（1）,灌水后（2）,湿润宽度,黄瓜化肥利用率,番茄化肥利用率,辣椒化肥利用率,微灌施肥技术的优点,节水：节约水资源，有利于保护环境，通常节水30-40%。 节肥：提高化肥利用率，节省肥料30-50%。可准确的控制养分比例、施肥数量。有利于应用微量元素。 增产：提高作物产量，改善农产品品质，增加农民收入。 省工：节省施肥、灌溉劳动力。,不影响土壤的通气性，不明显影响土壤温度。可加快作物生长，使大棚作物提早上市。 不需要平地，不影响田间
8、管理与收获活动。 可以使作物在边际土壤条件下正常生长。 提高作物抵御风险的能力，有利于实现标准化栽培。,辛苦的劳作,悠闲的耍钱,果实均匀商品性好,节地-充分利用土地,利用自然地形种植,戈壁膜下滴灌西瓜,农户调查结果,农户最满意的是省工省时，方便田间作业（省浇水、打药、整地人工，每亩省25多个）文登村民宋协江说：“原来浇一次水得两个人忙活半天多，灌水后两三天不能进棚干活，浇水能省工20多个”蔬菜种植大户崔秀涛：“番茄种植期9月到次年5月，通常每7天打一次药，共打32次，应用滴灌施肥技术每10-12天打一次药，共打药24次，减少打药次数8次，减少1/4。 ”农民认可增产、节肥效果农民肯定病害少、果
9、实整齐、上市早效果,微灌施肥土壤水分特点,1、土壤的湿润深度、湿润面积减少。（蔬菜常规湿润深度0.5m以上，果树1-1.5m。微灌蔬菜0.2-0.3m，果树0.8-1.2m，蔬菜湿润面积60-90%，果树30-60%。） 2、灌水均匀度大为提高，可达到80-90%以上。 3、土壤含水量变化幅度少，维持在作物适宜含水量的时间长。（常规为田持的100-50%，微灌95-60%。）,微灌施肥土壤养分特点,1、养分的淋洗和深层渗漏减少。氮素在地面灌溉条件下蔬菜0.5-0.8m深度的土壤碱解氮含量是耕层含量的67%，而微灌0.5-0.8m深度的土壤碱解氮含量仅为耕层含量的30-50%。 2、磷素和钾素在
10、主要根系活动层的上下分布趋于一致。蔬菜地亚耕层有效磷含量仅为耕层的37%，速效钾含量为耕层的61%，而微灌条件下亚耕层有效磷、速效钾含量与耕层差异很少，基本一致。 3、作物主要根系活动层的土壤养分能够保持一定的供应水平和时间。,微灌施肥的局限性,一次性投资较大。 对管理和技术要求较高。 对肥料有较高要求。 长期应用微灌施肥，容易造成湿润区边缘的盐分积累。 施肥通常只湿润部分土壤，根系生长可能只局限在湿润区域，可能造成限根效应。,农户调查结果,不足之处1、农民对滴灌设施节水性能不感兴趣，因灌水费用按照水泵的耗油量或耗电量计算，水成本低，灌水量随意确定。2、农户对肥料搭配和施肥量把握不准，部分农户
11、滴灌设施节肥技术效果没达到最理想水平。3、担心滴灌设施的使用年限太短。4、滴灌专用肥价格高，农户更喜欢采用优质复合肥和冲施肥代替滴灌专用肥。5、灌水器堵塞现象较多。 不采用的原因1、受前几年应用微灌效果不好的负面影响。2、一次性投入偏高。,推广中存在的主要问题,1、灌溉技术与施肥技术脱节。 2、微灌施肥技术研究与技术培训不足。 3、缺乏复合型技术人员。 4、不成功的先例影响普及推广。 5、滴灌专用肥价格高。 6、微灌施肥设备市场购买渠道少。,技术服务不到位使用不当的后果,农民渴望灌溉施肥技术！,隔窗而听,四、微灌施肥制度的设计,（微灌施肥核心技术）,微灌施肥制度概念：微灌施肥制度是微灌条件下灌
12、溉制度与施肥制度的拟和集成，主要包括灌溉的方式，生育期内的灌水次数、每次的灌水时期、灌水定额，以及每次通过微灌系统施肥的肥料品种、养分配比和施肥数量等内容。此外还包括基肥的使用种类和数量。,制定微灌施肥制度的依据理论依据：是作物的需水、需肥规律及技术本身的特点。实践依据：试验、示范数据。农民长期积累的经验。,掌握需水规律相关资料制定果树与蔬菜的灌溉制度，就要了解其需水规律，掌握作物的水分临界期，各个时期水分对生长发育的影响，以及各个时期的日需水强度等情况。这些资料和数据可以通过查阅资料、试验测定或依靠传统经验获得。,蔬菜需水规律幼苗期和接近成熟期需水较少，生育中期，即生长旺盛期，需水最多，一般
13、是全生育期中对缺水最敏感、影响产量最大的需水临界期。,果树需水规律在春季萌芽前，树体需要一定的水分才能发芽，此期若水分不足，常延迟萌芽期或萌芽不整齐，影响新梢生长。花期干旱或水分过多，常引起落花落果，降低坐果率。新梢生长期需水量最多，对缺水反应最敏感，为需水临界期，如果水分供给不足，则削弱生长，甚至早期停止生长。花芽分化期需水相对较少，如果水分过多则削弱分化。果实发育期也需一定水分，但过多易引起后期落果或造成裂果，还易造成果实病害。,需水强度数据测定,需水强度可用利用蒸发皿（中式蒸发皿规格为直径20cm，深10cm）测定获得日蒸发量，并经换算获得。 日光温室蔬菜的需水量可直接使用蒸发皿测定的水
14、面蒸发量数据，蒸发皿可固定在蔬菜植株顶部位置。 果树日需水强度为蒸发皿测定的数值乘以蒸发皿系数，蒸发皿系数在华北苹果微灌条件下，3月份采用0.09、4月0.27、5-6月0.33、7-9月0.45、10月0.20、11月0.15，果树蒸发皿放在1m高左右的水平墩上。,观测蒸发量,观测土壤水分,掌握需肥规律相关资料果树与蔬菜需肥规律是制定施肥的基础，要掌握作物各个时期对不同营养元素的需求量和养分比例，作物的营养临界期和营养最大效率期等。获取途径：查阅资料、田间试验、调查总结经验资料。,果树需肥规律 是自萌芽、展叶、新梢开始生长阶段对氮素营养的需求十分突出。 自新梢总体生长速度变缓、多数短枝及部分
15、中枝停止生长之后的各个阶段，对氮素要求迅速减少，对磷、钾及钙、镁、锌、铁等元素的需求增强。,幼树时期以营养生长、迅速扩大树冠、迅速形成有效叶幕为主，这一阶段的前期以氮素需求为主，磷、钾等元素配合为辅，后期除氮素之外，增加磷、钾元素及其他营养元素供给是关键。 盛果期的营养生长阶段，要保证足量的氮素营养供应，全年氮素的60-80%要在这个时期使用，萌芽期与新梢迅速生长期是施肥的关键时期。中、后期（果实膨大期）以吸收钾肥为主，而对磷的吸收，生长期内比较平稳。,蔬菜需肥特点 1、蔬菜需肥量大，蔬菜是喜肥作物，蔬菜茎叶及食用器官中氮、磷、钾等营养元素含量均比大田作物高，其吸收量随产量增加而增加，大田作物
16、这种相关性不明显。 2、吸肥强度大，蔬菜作物根系盐基代换量大，根系吸收能力强，适宜的土壤溶液浓度高。 3、蔬菜对某些养分有特殊需求：喜硝态氮，对钾、钙需求量大，对硼和钼比较敏感。,计算方法,1.计算养分需求量 制定施肥制度： 确定作物目标产量 计算实现目标产量养分理论需求量 调整养分理论需求量 根据养分施吸比计算应施入的肥料量 按作物各个生长阶段需肥规律配置养分,计算养分需求量 确定施肥制度,步骤1 确定作物目标产量 依据：作物品种、种植密度、土壤肥力气候和设施条件、上季产量水平 目标产量：与上季正常产量、或相同肥力土壤 同种作物产量持平(或+10%左右) 拟订方案实例:番茄目标产量为1000
17、0kg/667m2。,步骤2 计算实现目标产量养分理论需要量 资料：1000 kg 番茄需要N:3.18kg P2O5：0.74 kg K2O：4.83kg 生产10000 kg 番茄：N： 31.80kgP2O5： 7.40 kgK2O： 48.30 kg 合计： 87.50kg 没有资料的可通过分析获得,步骤3 调整养分理论需求量依据：土壤养分含量分析结果上季投入的化肥数量与产量水平作物长势以及对施肥的反应有机肥施用数量 无参考资料，对养分理论需要量不作调整。,步骤4 根据养分施吸比计算应施入肥料量养分施/吸(亦称保证系数)=肥料使用量/作物形成产量部分的吸收量设施蔬菜栽培灌溉施肥条件下，
18、氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）三者的施吸比范围值分别为：1.54-1.82，2.86-3.33，1.25-1.43。肥料(纯)施用量=某养分理论需求量施吸比,计算实现番茄目标产量应施入的纯养分量：N=31.8 1.67 = 53.12 kgP2O5 22.20 kgK2O 64.13 kg 合计： 132.00 kg,各地在生产中，应根据当地试验获得养分施/吸比来计算实际需肥量。 如果缺乏试验资料，也可借用条件相近地区的试验所获得的养分施/吸比参数，但应该在实践中逐步对其进行校核和校正。 如果没有施/吸比资料可参考，在根据栽培作物需肥规律调整氮、磷、钾养分施用比例后，按照作物相同产量，
19、使用微灌施肥技术，一般可以比传统栽培方法减少1/3-1/2的肥料用量来确定。,步骤5 按作物各个生育期需肥规律配置养分 茄果类蔬菜生育期：(移栽后)苗期 开花期 结果-采收(初期-中期-后期) 茄果类蔬菜不同生长阶段的需肥特点: 1、 苗期需肥量少,自开花至结果需肥量逐渐增加，采收期养分吸收量约占全生育期养分量的60%以上。 2、 移栽-第5周，吸氮量高于钾；第610周，吸钾量逐渐增加(吸钾量大于吸氮量),自结果早期（10周）开始达到恒定K2O/N比。 3、 结果后期养分吸收量逐渐减少, K2O/N也趋于降低。 4、 全生育期需磷量保持稳定低水平；前期(苗期-开花-初果)是需磷关键期。,番茄日
20、光温室越冬栽培施肥制度 （产量104kg/667m2）,2. 制定灌溉制度,灌溉制度是指种植前及全生育期内的灌水次数，灌水周期、一次灌水的延续时间、灌水定额以及灌溉定额。 制定灌溉制度主要依据 查阅作物需水规律资料 生育期内日耗水量 灌溉上限与下限、湿润比 调查总结当地农民灌溉模式,步骤1 确定灌水定额,I=0.1*(max-0)*r*p*H/ I =灌水定额(mm) max =作物土壤含水量上限,以重量百分%计; 0=灌前土壤含水量,作物土壤含水量下限,以重量百分%计;r =土壤容重(g/cm3或者t/m3);p=土壤湿润比；H =计划土层湿润深度(m); =微灌水的利用系数,取=0.950
21、.98。,确定灌水定额使用的主要参数,湿润比：地表以下20-30cm处的平均湿润面积与作物种植面积的百分比。 微灌设计中的湿润比：果树滴灌25-40%，微喷40-60%；葡萄滴灌30-50%，微喷40-70%；蔬菜滴灌60-90%，微喷70-100%；粮、棉、油滴灌60-90%，微喷100%；,日光温室主要蔬菜不同生育期土壤水分指标,计划湿润深度：不同作物不同生育阶段的计划湿润深度不一样，各种作物的适宜深度为：蔬菜0.2-0.3m，果树0. 8-1.2m，大田作物0.3- 0.6m。 一般而言，常规灌溉条件下上述作物的根系深度大于上述经验值，但绝大多数的毛根分布于此深度内。,以番茄日光温室栽培
22、滴灌为例,番茄结果采收期适宜的土壤含水量为田间持水量的72%95%，计划湿润深度30cm。通过灌水量公式计算： M=0.190301.4925%（95%-72%）/0.95=24.3 (mm) 将灌水量单位转化为立方米为16.2，取整数为16 m3。 即从11月下旬至4月下旬进入结果采收期，每次灌水量16m3。,步骤2 确定灌水时期,灌水时期的确定依据，依据生育期需水规律进行分配 根据作物的生育期日耗水量。 依据气候状况进行调整。 根据墒情监测结果或土壤墒情的表观特征、作物长势、群众经验。,以番茄日光温室栽培滴灌为例,番茄结果采收期需水强度前3个月取2mm/d，后2个月取3mm/d。通过灌水时
23、间间隔公式计算： T1=16(3/2)/2 =12 (d) T2=16(3/2)/3 =8 (d) 1次灌水延续时间，通过公式计算： t=16(3/2)0.30.7/（0.951.65）=3.2 即从11月下旬至4月下旬进入结果采收期，前3个月每12天灌水一次，后2个月每8天灌水一次，每次灌水时间3.2h 。,步骤3 灌溉制度与施肥制度拟和,灌溉制度和施肥制度拟合原则：一般采用肥服从水、分阶段结合法，把作物各生育期的施肥量分配到每次灌水中。 完整的微灌施肥方案还应包括肥液的配制、灌溉水养分浓度和酸度的调节、根外追肥的应用、以及中量元素肥料和微量元素肥料的使用方法与数量等内容。,使用说明略,使用
24、微灌施肥制度的注意事项,通常微灌施肥制度的拟定是在一定区域内，根据已有的经验数据及区域内的总体情况或平均水平来计算设计的。在实际操作时，首先要对实施区的施肥水平、产量水平和管理水平进行详细的调查，依据作物的需肥规律，调整氮磷钾使用比例，依据节肥的经验数据对农民施肥量进行适当调整，尽量避免大幅度改变农民的施肥习惯，以免农民不接受，或引起减产等纠纷，以后逐年根据生产情况进行合理调整。,微灌施肥制度的调整 调整依据：土壤情况、气候条件、作物长势。 灌溉制度的调整内容：一是土壤质地，土壤质地偏砂或偏粘时，就要把灌水定额适当减少或增加，将灌水周期适当缩短或延长。二是气候状况，设施蔬菜如遇到气温较低、空气
25、湿度大或光照较弱，就要减少灌水量或推迟灌水时期，反之，要增加灌水量或提前灌水。露天果树如遇连续降水，但为了施肥，可减少灌水量。,施肥制度的调整：土壤条件主要包括土壤类型、养分状况等。根据作物长势随时调整施肥种类和数量。如黄瓜植株徒长、花芽分化延迟、出现“花打顶”就要减少氮肥用量，出现“大肚瓜”就要及时增加钾肥用量。果树出现秋梢过长，就说明后期氮肥过多，在来年就要减少后期氮肥用量。,五、简化版微灌施肥制度,简化版制定原则,减少施肥数量：施肥数量比农民习惯减少1/31/2。 调整养分比例：根据作物吸收养分比例及肥料利用率，校正氮、磷、钾肥料使用比例。 肥随水走，水肥兼顾。 增加灌水次数，减少灌水量
26、：灌溉次数约为常规的1倍。,案 例,山东某农民种植番茄，产量10000公斤，共使用化肥500公斤，氮磷钾比例约为1:1:1，常规灌溉8次。已知：番茄千公斤吸收氮、磷、钾分别是3.18、0.74、4.83，比例约为1:0.23:1.52。蔬菜地的氮肥利用率是磷肥利用率的一倍以上，钾肥利用率略高于氮肥。,微灌条件下：化肥数量比常规减少1/3，应使用330公斤，纯养分约为148公斤。根据蔬菜的养分吸收比例，及氮磷钾的利用率，使用肥料的氮磷钾养分各为55公斤、25公斤、68公斤。灌溉次数：一般是常规的1倍左右，即14-16次。灌溉时期采用常规的灌溉时期。每次灌水量掌握在10-15方左右。,四、微灌肥料
27、的选择,1、微灌施肥专用肥料根据作物生育期选择不同配方的微灌施肥专用肥料。 2、水溶肥料预溶解过滤后施用。 3、常规肥料尿素、硫酸铵、硝酸钙、硝酸铵钙、磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸钾等。,市场上可用于微灌的施肥,用于灌溉施肥的氮肥,用于灌溉施肥的磷肥,用于灌溉施肥的钾肥,肥料混合表, 可以混合 ; 混合后会产生沉淀,肥料选择与使用建议,一、尽量选择水溶性微灌专用肥。二、增加磷肥基施比例。三、弱耐氯作物，增加钾肥（硫酸钾）基施比例。,滴灌专用肥,规模化种植自制肥料氮肥：尿素与硝酸钾配合磷肥：磷酸一铵（工业级）钾肥：氯化钾与硝酸钾配合。,家庭小规模自制肥料氮肥：尿素磷肥：二铵基施，配合磷酸二氢钾微灌。或把二铵撒在滴头处。钾肥：水溶性硫酸钾。弱耐氯作物采用硫酸钾基施，配合氯化钾滴灌或者：用市场上的溶解性好的冲施肥，再利用尿素、氯化钾调整氮磷钾比例。,谢谢大家！,
