肥水一体化在苗木培育中的应用技术

摘要：水肥一体化育苗技术是将灌溉与施肥有机结合的一项苗木培育新技术，主要是借助新型微灌系统，根据土壤养分含量和苗木生长发育的需水、需肥规律，在灌溉的同时将可溶性固体肥料或液体肥料配兑成肥液，与灌溉水一起均匀、准确地输送到苗木根部土壤中，供给苗木吸收，并且精确控制灌水量、施肥量、灌溉次数和施肥时间，达到“以水调肥”和“以肥促水”的水肥一体化技术。

一、实施背景

水是人类赖以生存的自然资源，更是生物赖以生存的基本条件，没有水就没有生命。肥料是植物生长的“粮食”，合理施肥是植物促长提质的基础。我国是世界上水资源严重紧缺的国家之一，人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/3。我国也是世界上肥料消耗的大国，但肥料利用率只有30%。因此，我国高度重视水肥资源的科学高效利用，提出了建设节约型社会的重大战略举措，并发布了一系列重大政策推动节水节肥技术的研究与应用。水肥一体化技术在“十三五”期间，将被作为发展建设现代农业的重要手段之一。

造林绿化需要大量的苗木做基础，而造林苗木培育周期长，一般需要3年以上，且苗木培育期間需要大量水源和肥料来满足苗木正常生长，因此采用肥水一体化技术进行苗木培育是非常必要的。

二、主要研究内容和技术路线

1.主要研究内容

（1）微灌设备的选配：动力配套;微灌管带、水泵的选择;管道系统的铺设。

（2）施肥装置的整合配套：肥料罐的设置;肥料配比浓度;微灌出水量、时间的控制。

三、测土施肥配方技术的应用

取土的方法;土壤的化验;肥料的配方;施肥技术。

四、采取的技术路线

从水肥一体化设备的选型和整合配套入手，根据苗木生长发育的要求，对地块土壤的可供营养成分及数量进行取土测定，结合苗木生长情况，制定出补施肥料的种类及数量比例，进而开展水肥一体化技术应用示范，并定期观测苗木生长发育情况，使之达到既能促进苗木生长提质，又能节省相关资源的效果，在此基础上，总结制定出“不同育苗方式、不同树种的水肥一体化育苗技术规范”，并加以宣传推行，从而引领带动相关企业为实现苗木繁育生产过程中的资源节约和环境友好做贡献。

五、各技术环节的实施方法

（1）不同种类苗木繁育区域的选择

规划苗木繁育基地示范应用面积216亩，分为4个功能区，设4个泵站。

1号泵站，面积58亩，为扦插扩繁育苗功能区。

2号泵站，面积58亩，为间移苗木大规格培育区。

3号泵站，面积53亩，为引进苗大规格培育区。

4号泵站，面积47亩，为实生苗繁育功能区。

（2）微灌设备的选择

微灌设备选择的是天津市武清区大王古庄镇大禹节水有限公司，包括：深井泵、离心+网式过滤器套、肥料罐、PVC总干管、PE分干管和微喷、滴灌带等相关设备。

2.1核心设备

2.2微灌管带

滴灌带规格为：PE管φ 50×2.3mm; PEφ1 6×1.O，0. 4MPa。

微喷带规格为：N80，壁厚0.4mm，斜七孔，Q=1. 4m3/h/lOm，最大承压0.2MPa

2.3管道系统的铺设

2.3.1首端控制枢纽组成

由水泵、过滤器、施肥器、控制和测控保护设备等组成。井灌区以井为单位设计泵站。过滤器采用离心过滤器与网式过滤器二级过滤，施肥装置采用施肥罐，施肥罐由过滤系统过滤后输入。测控保护装置包括水表、压力表、止回阀、排气阀等。

2.3.2输配水管道的构成及材质与规格

由总干管、分干管和毛管（滴灌出流毛管、微喷带）及管件组成。 总干管：采用PVC管材，地下铺设，深度60-80cm，管径90mm。

分干管：黑色PE输水软管材，地表铺设，管径50mm。

滴灌出流毛管：黑色管径16mmPE管，铺设长度lOOm，最大工作压力为0. 25MPa，流水器选用流量lOL/h稳流器，稳流器上接管径4mm盲管滴头，浅埋地下30cm铺设，每株设一个盲管滴头。

微喷带：选用管径50mm，铺设长度lOOm，斜7孔微喷带，喷洒宽幅5m，流量为1.41m3/h/10m，地表铺设。

管件组成：首部大口径阀门采用铁件;干管首端进水口设闸阀;毛管进水口处设球阀。

2.3.3总干管的铺设

根据划分地块和泵站位置，总干管从首端枢纽沿斗渠方向布置，铺设总主干道4条，总长度1800米。

2.3.4分管道的铺设

分干管沿灌水渠方向（垂直苗木栽植行向）铺设，分支管上三通管单侧接一根毛管，分干管总长度2160米。

2.3.5毛管铺设

毛管间距根据育苗株行距进行铺设，总长度包括16890米。

（3）施肥装置的选择。

3.1肥料罐的设置：

根据泵站设置位置，共设置型号SFG-100L的肥料罐为4个，每个泵站控制区域面积在50亩左右。

3.2肥料配比浓度：

林果苗木培育需要的主要是N、P、K和有机质，N、P、K水溶肥配比浓度控制在300 500倍液。

3.3出水量的控制：

系统设计流量Q=30m3/h。

（4）测土施肥配方技术的选择

4.1取土的方法：

采样时间：土样采集时间上午9 10点。

采集土样样本：根据场区地块情况，分在扦插扩繁育苗功能区、间移苗木大规格培育区、引进苗大规格培育区、屋后地实生苗繁育功能区4个功能区，各采集土样1份。

采样深度：由于是进行育苗，不同于大田作物，根系较深，采样深度距为20-40厘米。

采样点数量：为了保证采取土样能代表采样土地的土壤特性，每块样地取土点15个。

采样方法：为使采样点能代表该地块的土壤肥力水平，我们取样方法采取避开地边、路旁、沟旁、肥堆等地方，采用之字形取土，取土时采用不锈钢取土器采样。

4.2土壤的化验。

样品化验进行土壤N、P、K含量和土壤有机质含量化验分析结果情况见表1.

4.3肥料的配方。

根据化验结果确定的每个功能区施入水溶液肥料浓度请见表2。

（5）肥水一体化技术的育苗示范技术的选择

5.1不同育苗方法的田间地表布管技术

扦插扩繁功能区地块铺设：扦插扩繁育苗主要树种为速生杨、河北杨，扦插株行距为50cm×80cm，采用微喷技术，毛管铺设间距400cm。

实生苗繁育功能区地块铺设：实生苗繁育主要树种为海棠、山桃、毛桃、丁香、金银木等，定苗株行距为20cm×40cm，采用微喷技术，毛管铺设间距400cm。

间移苗木大规格培育功能区地块铺设：间移苗木栽植株行距为200cm×200cm，毛管铺设间距200cm，滴头间距200cm，滴头布置在植株基部。

引进苗木大规格培育功能区地块铺设：引进苗木栽植株行距为200cm×200cm，毛管铺设间距200cm，滴头间距200cm，滴头布置在植株基部。

5.2不同育苗方法的微灌调控技术

根据培育苗木品种、規格的需水量、降水量等确定灌水定额。传统做畦灌溉亩每次用水量50 60立方米;微喷用水量是传统灌溉方式的50%;滴灌的用水量是微喷的50%;灌水定额确定后可按培育苗木的需水规律，并结合降水情况和土壤墒情确定灌水次数、灌水时期和每次的灌水量。

5.2.1扦插育苗功能区

采取微喷带微喷技术

扦插后萌芽期（3月15日4月30日）：土壤湿润深度15cm左右，同时开12根微喷带，每次给水时间60分钟，10天1次，连续3次的发根水。

初生长期（5月1日 6月30日）：结合施肥，同时开12根微喷带，每次给水时间60分钟，每15天一次。

苗木迅速生长期（7月1-9月15日）：此时期进入雨季，根据土壤墒情进行灌溉2 3次。

苗木硬化生长期（9月15日11月15日）：根据土壤墒情进行灌溉2 3次。

苗木越冬期（11月15日3月1日）：在小雪节后进行1次冬灌。

5.2.2实生育苗功能区

采取微喷带微喷技术。

播种后萌芽期（4月1日4月30日）：土壤湿润深度lOcm左右，同时开12根微喷带，每次给水时间30分钟，10天1次，连续3次的出苗水。

初生长期（5月1日 6月30日）：结合施肥，同时开12根微喷带，每次给水时间60分钟，每15天一次。

苗木硬化生长期（9月15日11月15日）：根据土壤墒情进行灌溉2 3次。

苗木越冬期（11月15日3月1日）：在小雪节后进行1次冬灌。

5.2.3引进和间移大规格苗木培育区

采取滴灌技术

栽植后萌芽期（4月1日4月30日）：土壤湿润深度40cm左右，同时开12根滴灌支管，每次给水时间60分钟，10天1次，连续3次的萌芽水。

初生长期（5月1日-6月30日）：结合施肥，同时开12根滴灌支管，每次给水时间60分钟，每15天一次。

后期进入雨季，根据土壤墒情进行灌溉。

苗木越冬期（11月15日3月1日）：在小雪节后进行1次冬灌。

5.2.4水溶性肥料的选择

适合滴灌施肥的肥料应该满足以下要求：一是肥料中养分浓度较高;二在田间温度条件下完全溶于水;三是流动性好，不会阻塞过滤器和滴头;四是杂质含量低，其所含调理剂物质含量最小，能与其他肥料混合;五是不会引起灌溉水PH的剧烈变化;六是对控制中心和灌溉系统的腐蚀性小。

我们采用的微、滴灌配套的水溶性肥料为：尿素+磷酸二氢钾。

5.2.5肥料施入剂量的调控选择

肥料溶解与混匀：施用液态肥料时直接输入，固态肥料与水混合搅拌成液肥，溶解后进行分离，避免出现杂质沉淀物堵塞滴头。

施肥量控制：施肥时掌握剂量，注入肥液的适宜浓度大约为给水流量的0.1%。我们采取给水流量为30m3/亩.h，注入肥液为30升/h。

滴灌施肥的程序分3个阶段：第一阶段，采用不含肥的水给水;第二阶段，加肥料溶液给水;第三阶段，用不含肥的水清洗给水系统。

5.2.6各功能区肥料施入剂量的选择

扦插扩繁育苗功能区：扦插完成后每10天进行一次清水喷灌，连续3次;出芽后7月份前每隔15天喷灌一次，给水溶液为尿素+磷酸二氢钾水溶肥500倍液，每次给水时间60分钟。

实生苗繁育功能区：播种完成后立即进行清水喷灌，每隔10天一次，连续3次，给水时间30分钟。当苗木生长高度在lOcm左右时，每隔20天喷灌一次尿素+磷酸二氢钾水溶肥300倍液，每次给水时间60分钟。

引进、间移苗木大规格培育功能区：苗木栽植完成后立即进行清水滴灌，每隔15天给水一次。当苗木发芽后，每隔20天给水一次尿素+磷酸二氢钾水溶肥300倍液，每次给水时间60分钟。

（6）调查结果统计与分析

6.1铺设微喷育苗地和铺设滴管育苗地节省水肥情况

6.1.1铺设微喷育苗地

微喷育苗地主要用于扦插育苗。扦插育苗7月前共进行微喷浇水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+二氢钾500倍液注入;每次微喷时间为30分钟。（节水、肥和生长情况详细见表3、表4）

从表3数据可以看出微喷年亩节水252m3，节肥24kg。

从表4数据可以看出苗木成活率优于常规方法育苗11.5%，苗木生长发育速度优于常规方法育苗28.6%;优质苗率提高13.3%。

6.1.2铺设滴管育苗地

滴管育苗主要用于大苗培育，亩栽植苗木167株（株行距2米×2米）。大苗培育全年共进行滴管浇水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），每次滴灌时间为60分钟。6月份施肥3次，采用1000千克肥料灌加尿素+二氢钾300倍液注入。（节水、肥情况详细见表5）

注：常规灌溉亩用水量为60m3，常规灌溉4次，追肥1次;滴管追肥3次。每个滴头出水量lOL/h。

从表5数据可以看出滴管年亩节水216. 62m3，节肥19. 5kg。

6.2节省人工情况

常规浇水216亩，每次用工要60个工，而采用肥水一体化灌溉每次浇水用工只需要4个工。常规浇水一年按8次算，肥水一体化按14次计算。

从表6可以看出全年节省人工424个，节省人工费88.3%。

六、成果的创新点和先进性

创新点：这项技术的优点就是不同育苗方法的微喷、滴灌调控技术，实现了针对苗木种类需要肥水规律特点的定时、定量施用及实时调控，提高了林果苗木培育管理中的肥水功效，促进了育苗技术的提升。

先进性：林果苗木培育时常规育苗时肥料施入土壤后，必须经过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环境污染，采用肥水一体化后将可溶性固体或液体肥料，按照土壤养分含量和苗木种类的需肥规律、特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统给水、供肥，均匀、定时、定量，浸润到苗木根系发育生长区域，使苗木可以及时充分的吸收利用水分和肥料。

七、结论

肥水一体化技术进行育苗是一项先进的节本增效的实用技术，省肥节水、省工省力、降低湿度，推广应用起来将成为助农增收的一项有效措施。

作者简介：

李淑仿（1970. 08-），女，农艺师，主要从事林业检疫及病虫害防治工作。