水肥一体化在设施蔬菜上的应用

拱国庆　拱忠正　刘敏

在设施内种植蔬菜，要想达到高产和优质，就必须要考虑品种、适宜的环境、病虫害防治、灌溉和施肥等因素。科学的种植者一定都会考虑选择优良的品种、适宜的气候、适宜的土壤，做好病虫害的预防和控制。在这些因素都不会限制高产优质的情况下，水肥管理就成为了限制产量与品质的核心因素。水肥一体化就是当前和今后设施农业发展中不可缺少的一项实用技术。

一、水肥一体化

就是把肥料溶解在灌溉的水中，由灌溉的管道输送给种植的作物以满足生长发育的需要。

二、设备组成

蔬菜大棚内的水肥一体化设备，一般都包括首部枢纽、输水管网等部分，在使用水肥一体化设备灌溉施肥时，灌溉用水从进水口进入，通过首部枢纽时，通过施肥装置把肥料与水混合，通过输水管网把水肥混合物输送到作物根部

（一）首部枢纽在整个水肥一体化设备中，首部枢纽是一个重要的核心组成部分，是整个系统的驱动、检测和控制中枢，主要由流量计、控制阀门、施肥旁路、水质净化设备等组成，这就是一个完整首部枢纽。流量计是用来计算灌溉用水量，也就是水表。控制阀门是直接用来控制和调节灌溉系统压力流量的操作部件，一般安装在主管道和施肥用的管道上。水源总的阀门平时是关闭的，防止水往前走，灌溉时就把主阀门打开使其正常过水；分阀门是和文丘里施肥器串联在一起的，当不施肥时就把它关掉，施肥时全部打开，当打开分阀门时，主阀门应关闭1/3，是为减少通过主管道的水量，让一部分水通过施肥旁路，从而把肥料溶液带入管道中。连接在施肥旁路分阀门后边的就是首部枢纽施肥装置一文丘里施肥器。文丘里施肥器是根据文丘里原理制成的，它的原理是在管道中设置一段由大渐小，然后再由小渐大的管道，最细的部位叫做喉部，在喉部连接一個细管道，细管道连接一个容器，里面放上肥料溶液。当水流经过这段直径变化的管道时，流速逐渐加大，当流经最细喉部时，流速最大，而压力减小与前面形成一个压力差，在大气压的作用下，把容器中的肥料溶液通过细管道压到管道中，通过水流带入后面的管道中。文丘里原理由于有一个直径变化的喉管，水流的压力会损失，因此，使用文丘里原理施肥时最好不要直接安装在主管道上，在主管道上连接一个比较细的旁路，旁路上安装文丘里施肥器，这样在最小限度损失压力的情况下，可以达到最好的效果。

（二）水质净化设备的作用是将灌溉水中固体成分滤除，避免这些杂质进入灌溉系统，堵塞灌水器，减少系统寿命，水质净化设备一般都是安装在首部枢纽的最后。浇灌用的水经过水质净化后就进入到输水管网，输水管网的作用是将首部枢纽处理过的水肥混合物输送到作物根区。设施内种植蔬菜，一般都是起垄栽培，每垄铺设两条滴灌管，管道的出水口需要朝上，防止土堵塞出水口，两个出水口间距30厘米，虽然出水口的间距是固定的，但也不会影响种植蔬菜的种类，这是因为滴灌浇的水会湿润出水口周围的土壤，即使种植的蔬菜在两个出水口中问，滴管的浇水量也能满足蔬菜的正常生长。

三、技术优点

设施蔬菜生长过程中，由于环境不同于陆地，传统的灌溉方式容易造成设施内湿度过大，湿度过大是诱发设施蔬菜发病的主要原因之一，而大量施肥以提高产量又是造成设施土壤盐渍化的主要原因。水肥一体化技术通过合理灌溉和施肥，可以最大限度地减少这两种现象的发生，同时水肥一体化技术又有显著地节水、节肥、省工、环保等优点。节水是根据作物不同时期需水量的不同，通过滴灌方式为作物灌溉，这样可以减少用水量30%左右，达到节水的作用。水肥一体化技术在施肥时，通过滴灌减少单次的施肥量，增加施肥次数，提高了肥料的利用率，从而达到节肥的作用。使用水肥一体化技术灌溉，只要将水源一打开就可以灌溉，这样降低劳动者的劳动量，达到省工的效果，减少了灌溉水肥用量，因此，这项技术对于传统的种植方式来说更加经济环保。

四、水分管理

水肥一体化技术使用一般的井水、河水、湖水、自来水等都可以作为它的水源，只要能保证达到灌溉用水的水质要求就可以。在设施内种植蔬菜由于种植环境的原因，容易造成湿度过高，为病菌创造适宜的生长环境，致使设施蔬菜病虫害比较严重，而采用滴灌浇水量较少，设施内环境相对比较干燥，减少设施内蔬菜病虫害发生几率。如常见的茄果类蔬菜，在定植后需要灌溉一次透水，从定植到开花这段时间，因为秧苗较小，需水量不大，需要灌溉两次即可；进入到果实膨大期后，一直到采收这段时间，它们的营养生长和生殖生长同步进行，需水量较大，需要每间隔8-10天滴灌一次，在疏菜拉秧前15天停止灌溉。

五、肥料选择

首先要选择完全溶解的肥料，如尿素、磷酸二氢钾和专用的冲施肥等可直接使用，而对于溶解性缓慢或杂质较多的复合肥，可先用水进行溶解，然后用它的溶液就可以，否则杂质比较多，会损坏灌溉系统，从而造成滴灌带和滴灌管堵塞。无论用那种肥料只要满足作物的正常生长就可以。

六、营养配比

设施内种植蔬菜，共同特点就是根系分布比较浅，主要分布在10-30厘米的土层中，而且根系比较密集，须根也比较多，同时不同的生长时期需要的营养也不完全相同，因此，在不同时期内肥料中的营养配方也有所不同。如茄果类蔬菜，从定植到开花这段时间需要的氮和钾比较多，而磷相对较少，从开花到结果，肥料中钾的比例要增加，氮和磷的需要减少；而从果实膨大期到拉秧这段时间肥料中钾的比例需要进一步增加，氮和磷需要量减少，因此，施肥时需要根据这个规律进行调整，而不同蔬菜不同生育时期需要的营养配方是不完全一样的，施肥量是不同的，这就需要种植者根据种植地区和土壤的差异进行调整，来满足它们的生长需要。

七、施肥操作

为作物施肥时，先将肥料溶解到水中，之后把肥料溶液倒入施肥罐，然后就可以为作物施肥了，在施肥时需要先给作物直接灌溉不施肥，先灌溉是为了湿润土壤，保证施肥时肥料更均匀的分布到作物根系附近，灌溉15-20分钟之后打开施肥通路的开关，通过文丘里施肥装置，把施肥罐中的肥料溶液吸到管道中与水混合后通过输水管网输送到作物根部。

使用文丘里施肥装置吸入肥料溶液量的调节：顺时针方向旋转阀门是减少施肥量；逆时针方向旋转阀门是增大施肥量。一般来说在温室里边，大概让吸肥的速度达到每小时60升就可以了。每次施肥时肥料溶液完全被吸入，随灌溉施完后，还需要继续灌溉15-20分钟，冲洗灌溉管道中残留的肥料溶液，防止溶液腐蚀管道，对设备造成不必要的损坏；在灌溉或施肥完成后，还要冲洗一下过滤器，过滤器最好是在每次灌溉完之后都进行冲一下，把滤清器拆下来冲洗后安装好就可以。

水肥一体化技术是一项先进的节本增效实用技术，它通过人为定量调控能满足作物在关键生育期吃饱喝足的需要，提高了肥料利用率，节省了劳动力，也大大降低了设施蔬菜中因过量施肥而造成水土污染问题，为作物高产优质打下了坚实的基础，是现代种植业的一个综合的水肥管理新技术。