一、核心架構(gòu)與功能

1. ?模塊化系統(tǒng)組成?
   • ?動(dòng)力水源系統(tǒng)?：支持柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或電力驅(qū)動(dòng)（可選配蓄電池），可直接從河流、水井等水源取水，部分機(jī)型內(nèi)置500-2000L儲(chǔ)水罐，滿(mǎn)足無(wú)電網(wǎng)區(qū)域作業(yè)需求?。
   • ?精準(zhǔn)施肥模塊?：集成攪拌罐（200-1000L容積）、離心泵/柱塞泵注肥裝置，施肥比例0.1%-5%可調(diào)，配備疊片/網(wǎng)式過(guò)濾器（精度100-200目），防止滴頭堵塞?。
   • ?智能控制系統(tǒng)?：
     • 基礎(chǔ)款：手動(dòng)調(diào)節(jié)水流量與肥液濃度；
     • 高端款：搭載PLC控制器與觸摸屏，聯(lián)動(dòng)土壤濕度、EC/PH傳感器，按需自動(dòng)調(diào)控水肥方案，施肥量誤差≤5%。
   • ?移動(dòng)適配組件?：輪式/履帶底盤(pán)或牽引式設(shè)計(jì)，適配平地、坡地及山地果園，兼容滴灌、噴灌、霧灌等多種輸出模式。
2. ?智能決策技術(shù)?
   • 感知層實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度、溫度、EC值（鹽分濃度）、PH值及氣象數(shù)據(jù)，通過(guò)LoRaWAN/4G/5G傳輸至平臺(tái)層。
   • AI引擎基于作物生長(zhǎng)模型（如玉米拔節(jié)期需田間持水量70%-75%）動(dòng)態(tài)計(jì)算水肥配比，通過(guò)手機(jī)APP遠(yuǎn)程啟停設(shè)備及調(diào)整參數(shù)。

二、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1. ?靈活性與適用性?
   • 無(wú)需固定管網(wǎng)鋪設(shè)，可快速轉(zhuǎn)場(chǎng)至零散農(nóng)田、山地果園或臨時(shí)作業(yè)區(qū)，降低管網(wǎng)建設(shè)成本70%以上。
   • 適配大田作物、溫室大棚、園藝種植等多元場(chǎng)景，尤其解決傳統(tǒng)設(shè)備難以覆蓋復(fù)雜地形的難題。
2. ?資源高效與成本控制?
   • ?節(jié)水節(jié)肥?：水利用率達(dá)90%以上（較傳統(tǒng)提升30pct），肥料利用率超80%，每畝節(jié)水30-50m3、省肥20-40kg。
   • ?人力節(jié)省?：?jiǎn)稳瞬僮骷纯晒芾砬М€農(nóng)田，人工成本從500-800元/畝降至100-200元/畝。
3. ?環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益?
   • 減少水肥滲漏與土壤鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)（鹽堿化概率降低70%），避免地下水污染。
   • 設(shè)備投入成本低于固定式系統(tǒng)（無(wú)管網(wǎng)費(fèi)用），適配中小型農(nóng)場(chǎng)，投資回收期短。

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

• ?山地果園?：陜西蘋(píng)果園利用NDVI植被指數(shù)識(shí)別弱樹(shù)區(qū)域，分區(qū)增加10%灌溉量及20%鉀肥流量，配合土壤溫度監(jiān)測(cè)（>15℃啟動(dòng)），提升果實(shí)品質(zhì)。
• ?分散大田?：內(nèi)蒙古五原縣采用移動(dòng)式引黃滴灌設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一人管理千畝地，水肥用量減少30%。
• ?智慧灌溉示范區(qū)?：河南原陽(yáng)縣通過(guò)5G智能灌溉系統(tǒng)與手機(jī)APP遠(yuǎn)程控閘，稻田節(jié)水30%、節(jié)肥15%，省工30%。

四、技術(shù)演進(jìn)方向

未來(lái)將深度融合物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)作物需水需肥模型的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，并通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低納米氣泡發(fā)生器等組件成本，拓展至更多高附加值作物場(chǎng)景。

移動(dòng)式水肥一體機(jī)以機(jī)動(dòng)性破除地理限制，以智能化實(shí)現(xiàn)“按株供給”，已成為推動(dòng)節(jié)水農(nóng)業(yè)與精準(zhǔn)種植的核心裝備。

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水肥一體化概念

水肥一體化技術(shù)，指灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù)。水肥一體化是借助壓力系統(tǒng)（或地形自然落差），將可溶性固體或液體肥料，按土壤養(yǎng)分含量和作物種類(lèi)的需肥規(guī)律和特點(diǎn)，配兌成的肥液與灌溉水一起，通過(guò)可控管道系統(tǒng)供水、供肥，使水肥相融后，通過(guò)管道和滴頭形成滴灌，均勻、定時(shí)、定量浸潤(rùn)作物根系發(fā)育生長(zhǎng)區(qū)域，使主要根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量；同時(shí)根據(jù)不同的作物的需肥特點(diǎn)，土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況，作物不同生長(zhǎng)期需水，需肥規(guī)律情況進(jìn)行不同生育期的需求設(shè)計(jì)，把水分、養(yǎng)分定時(shí)定量，按比例直接提供給作物。

水肥一體化滴灌技術(shù)的組成

水肥一體化滴灌技術(shù)由首部樞紐（水泵、動(dòng)力機(jī)、過(guò)濾設(shè)備、施肥系統(tǒng)、控制閥等）、輸配水管網(wǎng)（包括干管、支管、毛管三級(jí)管道）、灌水器（分為滴頭、滴灌管等）以及流量、壓力控制部件和測(cè)量?jī)x等組成。施肥系統(tǒng)有文丘里施肥器、注肥泵、施肥罐、智能施肥系統(tǒng)等。常用的過(guò)濾系統(tǒng)有網(wǎng)式過(guò)濾器、疊片式過(guò)濾器，含沙多的水源需加裝離心過(guò)濾器、含苔蘚或雜物多的水源需加裝介質(zhì)過(guò)濾器。

水肥一體化滴灌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1、灌溉用水效率高。滴灌將水一滴一滴地滴進(jìn)土壤，灌水時(shí)地面不出現(xiàn)徑流，從澆地轉(zhuǎn)向澆作物，減少了作物的棵間蒸發(fā)。滴灌水的利用率可達(dá)95%。一般比地面澆灌省水30%～50%，比噴灌省水10%～20%。

2、可方便、靈活，準(zhǔn)確地控制施肥數(shù)量和時(shí)間。根據(jù)作物需求營(yíng)養(yǎng)規(guī)律進(jìn)行針對(duì)性施肥，做到缺什么補(bǔ)什么，缺多少補(bǔ)多少，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥。

3、提高肥料利用率，有利于保護(hù)環(huán)境。水、肥被直接輸送到作物根系最發(fā)達(dá)部位，可充分保證養(yǎng)分的作用和根系的快速吸收。

4、節(jié)省施肥用工。特別對(duì)保護(hù)地內(nèi)栽培的作物尤為明顯，利用水肥一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水、肥同步管理，可節(jié)省大量勞動(dòng)力。

5、有利于應(yīng)用微量元素。金屬微量元素通常應(yīng)用螯和態(tài)，價(jià)格較貴，而通過(guò)滴灌系統(tǒng)可以做到精準(zhǔn)供應(yīng)，提高肥料利用率，降低施工成本。

6、灌溉均勻。灌溉系統(tǒng)能夠做到有效地控制每個(gè)灌水器的出水流量，因而灌溉均勻度高，一般可達(dá)80%～90%。

7、增加產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。灌溉可以給作物提供更佳的生存和生長(zhǎng)環(huán)境，使作物產(chǎn)量大幅度提高，一般增產(chǎn)幅度達(dá)30%～80%。

8、減輕病害。灌溉可以降低室內(nèi)的空氣濕度，減少蔬菜農(nóng)藥殘留量，提高了蔬菜品質(zhì)。

水肥一體化需要注意的四個(gè)方面

1、建立一套滴灌系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)方面，要根據(jù)地形、田塊、單元、土壤質(zhì)地、作物種植方式、水源特點(diǎn)等基本情況，設(shè)計(jì)管道系統(tǒng)的埋設(shè)深度、長(zhǎng)度、灌區(qū)面積等。水肥一體化的灌水方式可采用管道灌溉、噴灌、微噴灌、泵加壓滴灌、重力滴灌、滲灌、小管出流等。特別忌用大水漫灌，這容易造成氮素?fù)p失，同時(shí)也降低水分利用率。

2、設(shè)計(jì)施肥系統(tǒng)。在田間要設(shè)計(jì)為定量施肥，包括蓄水池和混肥池的位置、容量、出口、施肥管道、分配器閥門(mén)、水泵肥泵等。

3、選擇適宜肥料種類(lèi)。可選液態(tài)或固態(tài)肥料，如氨水、尿素、硫銨、硝銨、磷酸一銨、磷酸二銨、氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、硝酸鈣、硫酸鎂等肥料；固態(tài)以粉狀或小塊狀為首選，要求水溶性強(qiáng)，含雜質(zhì)少，一般不應(yīng)該用顆粒狀復(fù)合肥（包括中外產(chǎn)品）；如果用沼液或腐殖酸液肥，必須經(jīng)過(guò)過(guò)漏，以免堵塞管道。

4、灌溉施肥的操作。

①肥料溶解與混勻：施用液態(tài)肥料時(shí)不需要攪動(dòng)或混合，一般固態(tài)肥料需要與水混合攪拌成液肥，必要時(shí)分離，避免出現(xiàn)沉淀等問(wèn)題。

②施肥量控制：施肥時(shí)要掌握劑量，注入肥液的適宜濃度大約為灌溉流量的0.1%。例如灌溉流量為50m3/畝，注入肥液大約為50升/畝；過(guò)量食用可能會(huì)使作物致死以及環(huán)境污染。

③灌溉施肥的程序分3個(gè)階段：第一階段，選用不含肥的水濕潤(rùn)；第二階段，施用肥料溶液灌溉；第三階段，用不含肥的水清洗灌溉系統(tǒng)。

總結(jié)

水肥一體化技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的節(jié)本增效的實(shí)用技術(shù)，在有條件的農(nóng)區(qū)只要前期的投資解決，又有技術(shù)力量支持，推廣應(yīng)用起來(lái)將成為助農(nóng)增收的一項(xiàng)有效措施。

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1、節(jié)水

傳統(tǒng)的灌溉一般采用畦灌和漫灌，水常在輸送途中或在非根系區(qū)內(nèi)浪費(fèi)。而水肥一體化技術(shù)使水肥相融合，通過(guò)可控管道滴狀浸潤(rùn)作物根系，能減少土壤濕潤(rùn)深度和濕潤(rùn)面積，從而減少水分的下滲和蒸發(fā)，提高水分利用率，通常可節(jié)水30%~40%。灌水均勻度可提高80%~90%。

2、提高肥料利用率

水肥一體化技術(shù)在測(cè)土配方施肥的基礎(chǔ)上，根據(jù)作物不同生育時(shí)期的需肥規(guī)律，先將肥料溶解成濃度適宜的水溶液，采取定時(shí)、定量定向的施肥方式，除了減少肥料揮發(fā)、流失及土壤對(duì)養(yǎng)分的固定外，實(shí)現(xiàn)了集中施肥和平衡施肥，在同等條件下，一般可節(jié)約30%~50%。

3、提高農(nóng)藥利用率

采用水肥一體化技術(shù)在澆水施肥的同時(shí)將專(zhuān)用農(nóng)藥隨水肥一起集中施到根部，能充分發(fā)揮藥效，有效抑制作物病蟲(chóng)害的發(fā)生，并且每畝農(nóng)藥用量減少15%~30%。

4、節(jié)省灌水、施肥時(shí)間及用工量

水肥一體化技術(shù)是依靠壓力差或輸水管道壓力自動(dòng)進(jìn)行灌水施肥，節(jié)省人工開(kāi)溝灌水及人工撒施肥料的時(shí)間，同時(shí)干燥的田間地頭也控制了雜草的產(chǎn)生，從而節(jié)約清除雜草的用工量。

5、保護(hù)耕層，改善土壤微環(huán)境

傳統(tǒng)灌溉采用的漫灌方式灌水量較大，使土壤受到較多的沖刷、壓實(shí)和侵蝕，導(dǎo)致土壤板結(jié)，土壤結(jié)構(gòu)受到一定的破壞。水肥一體化技術(shù)使水分微量灌溉，水分緩慢均勻地滲入土壤，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用，使土壤容重降低，孔隙度增加，增強(qiáng)土壤微生物的活性，減少養(yǎng)分流失，從而降低了土壤次生鹽漬化發(fā)生和地下水資源污染，耕地綜合生產(chǎn)能力大大提高，有利于作物生長(zhǎng)。

6、節(jié)約土地

水肥一體化田內(nèi)可免去畦梗和水渠占地，土地利用率可提高5%~15%。同時(shí)可提高機(jī)收作業(yè)質(zhì)量，減少收獲損失。

7、提高產(chǎn)量

經(jīng)試驗(yàn)，與常規(guī)技術(shù)相比，采用水肥一體化技術(shù)表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)效果，在減少肥料用量40%的基礎(chǔ)上，增產(chǎn)15%以上。

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水肥一體化，就是先將肥料兌水溶解，再加入管道灌溉系統(tǒng)，在灌溉的同時(shí)將肥料輸送到作物根部，適時(shí)適量滿(mǎn)足作物水肥需求的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術(shù)。與傳統(tǒng)模式相比，水肥一體化實(shí)現(xiàn)了6個(gè)轉(zhuǎn)變，即渠道輸水向管道輸水轉(zhuǎn)變、澆地向澆莊稼轉(zhuǎn)變、土壤施肥向作物施肥轉(zhuǎn)變、水肥分開(kāi)向水肥一體轉(zhuǎn)變、單一管理向綜合管理轉(zhuǎn)變、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，因此，有專(zhuān)家指出，水肥一體化技術(shù)是發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重大技術(shù)，更是建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的“一號(hào)技術(shù)”。

1、水肥一體化是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略選擇

2010年11月22日，韓長(zhǎng)賦部長(zhǎng)在人民日?qǐng)?bào)發(fā)表《加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)》的署名文章，指出發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要堅(jiān)持把提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力作為主攻方向；堅(jiān)持把調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)作為提高質(zhì)量和效益的根本途徑；要加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式；要不斷提高農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化、規(guī)?；图s化水平。大力發(fā)展水肥一體化，能很好地滿(mǎn)足以上發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的要求。

（1）發(fā)展水肥一體化有利于加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式

要以?xún)H占世界9%的耕地、6%的淡水資源生產(chǎn)出占世界25%的農(nóng)產(chǎn)品，養(yǎng)活了21%的人口，因此，缺水比缺地更加嚴(yán)峻。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水資源消耗巨大，農(nóng)業(yè)灌溉用水約3600億m，占總用水量的60%左右，每年缺口達(dá)300億m以上。同時(shí)，我國(guó)化肥年用量超過(guò)5400萬(wàn)（折純），居世界首位，利用率平均只有30%左右，低于發(fā)達(dá)國(guó)家20個(gè)百分點(diǎn)以上。因此，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)首先要轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，努力提高水肥資源利用效率，變資源消耗型農(nóng)業(yè)為資源高效型農(nóng)業(yè)，才能突破水肥資源約束，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)多年大面積示范結(jié)果，在玉米、小麥、馬鈴薯、棉花等大田作物和設(shè)施蔬菜、果園上應(yīng)用水肥一體化技術(shù)可節(jié)約用水40%以上，節(jié)約肥料20%以上，大幅度提高肥料利用率。

（2）發(fā)展水肥一體化有利于提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力

水資源總量不足，節(jié)水農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，水資源利用效率不高，是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，尤其是糧食生產(chǎn)的主要制約因素。目前，灌溉水平均水分生產(chǎn)效率約1kg/m，低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平50%以上，相當(dāng)于在水資源上浪費(fèi)了一半的糧食生產(chǎn)能力。據(jù)近年大面積示范表明，在玉米、小麥、馬鈴薯等作物上采用膜下滴灌水肥一體化技術(shù)，水分生產(chǎn)效率可以提高到2kg/m以上，糧食單產(chǎn)大幅提高20%~50%，最高增產(chǎn)1倍。如在吉林玉米每667㎡增產(chǎn)300kg，內(nèi)蒙古馬鈴薯每667㎡增產(chǎn)1500kg，新疆春小麥每667㎡增產(chǎn)150kg，西北棉花每667㎡增產(chǎn)（籽棉）30kg，在華北蔬菜每667㎡增產(chǎn)500kg，果樹(shù)每667㎡增產(chǎn)200kg。

尤其近兩年水肥一體化技術(shù)在冬小麥上取得突破，2009傳播開(kāi)始連續(xù)兩年在河北冬小麥上示范水肥一體化技術(shù)，在灌溉水量少一半的情況下，普遍增產(chǎn)20%以上，每667㎡產(chǎn)量由550kg增加到700kg，刷新了河北省高產(chǎn)歷史記錄。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算，如果應(yīng)用膜下滴灌水肥一體化技術(shù)，合理利用好現(xiàn)有的水資源，解決好水的問(wèn)題，三江平原可新增糧食生產(chǎn)能力達(dá)175億kg，新疆北部可新增100億kg，東北西部可新增30億kg以上?？梢?jiàn)，大力發(fā)展水肥一體化技術(shù)，解決水資源瓶頸問(wèn)題，對(duì)于提高糧食綜合生產(chǎn)能力，保障國(guó)家糧食安全意義重大。

（3）發(fā)展水肥一體化有利于提高農(nóng)業(yè)抗旱減災(zāi)能力

隨著全球氣候變化，農(nóng)業(yè)旱災(zāi)發(fā)生頻率不斷增加，受災(zāi)面積呈擴(kuò)大趨勢(shì)，災(zāi)害損失逐年加重。近10年來(lái)，全國(guó)平均每年旱災(zāi)發(fā)生面積0.2億~0.27億h㎡，比20世紀(jì)50年代的0.1億h㎡增加了兩倍以上，平均每年成災(zāi)面積0.13億h㎡，絕收近333.3萬(wàn)h㎡，因旱損失糧食500億kg以上，占因氣象災(zāi)害損失糧食的56%。2006年我國(guó)經(jīng)歷了川渝大旱，全年損失糧食224.5億kg；2007年?yáng)|北地區(qū)發(fā)生夏伏旱，全年損失糧食333.5億kg；2009年華北地區(qū)春旱、東北地區(qū)夏伏旱，全年損失糧食333億kg；2010年，西南地區(qū)又遭遇了百年一遇的特大干旱。干旱發(fā)生的頻率在增加，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響在加重。大力發(fā)展水肥一體化，用現(xiàn)代節(jié)水灌溉設(shè)備裝備農(nóng)業(yè)，以現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)灌溉水量可以大幅度擴(kuò)大灌溉面積，可擴(kuò)大灌溉面積0.2億~0.27億h㎡，有效提高農(nóng)業(yè)抗旱減災(zāi)能力。

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水肥一體化的優(yōu)勢(shì)明顯，毋庸置疑。

1、節(jié)水還省力

水肥一體化是采用滴灌的技術(shù)來(lái)實(shí)施灌溉，自然比大水漫灌的方式節(jié)水，通?？晒?jié)水30%~40%。而且不用人工去灌溉，管好閥門(mén)和電源就好了。

2、減少農(nóng)藥使用量，增加化肥的利用率

很多病害是土傳病害，隨流水傳播，采用滴灌可以直接有效的控制土傳病害的發(fā)生。滴灌能降低棚內(nèi)的濕度，減輕病害的發(fā)生。大幅度地提高了肥料的利用率，精確施肥。

3、提高作物品質(zhì)，改善土壤

病蟲(chóng)害減少，又精確施肥，自然品質(zhì)就提升，另外降低土壤容重，增加孔隙度，使土壤微生物的活性增強(qiáng)，這樣可以減少養(yǎng)分的流失。

可是水肥一體化優(yōu)勢(shì)如此明顯，為什么卻在中國(guó)推廣如此緩慢呢？1974年，我國(guó)就引進(jìn)微灌技術(shù)，可以說(shuō)我們國(guó)家對(duì)于改變落后的生產(chǎn)方式是十分重視的，但是四十幾年過(guò)去了，中國(guó)在這一方面依然舉步維艱。這是為什么呢？

一、成本問(wèn)題是最重要的一個(gè)原因

水肥一體化需要通過(guò)管道和滴頭形成滴灌，成本包括水泵、過(guò)濾器、管道、閥門(mén)、施工費(fèi)用（管道埋設(shè)的土方和沉淀池等），現(xiàn)場(chǎng)條件不同、材料檔次不同投資自然不等。一般一畝投資范圍在1000~3000。具體要根據(jù)作物的株距和行距用料來(lái)決定?？墒悄惴N植的作物每年收益又有多少，如果國(guó)家不給補(bǔ)貼，以家庭種植為主的農(nóng)民是用不起滴灌的，更不用說(shuō)買(mǎi)水肥一體設(shè)施了。

二、水溶肥不配套，設(shè)施對(duì)肥料要求高

國(guó)內(nèi)的一些種植大戶(hù)使用這一技術(shù)，主要是采用從以色列進(jìn)口的設(shè)備，這些設(shè)備都對(duì)水溶肥的要求高，但是國(guó)內(nèi)的水溶肥品質(zhì)單一，由于有的添加劑過(guò)多，溶解后懸浮物多，極易造成滴頭堵塞，選用進(jìn)口水溶肥價(jià)格又居高不下，因而對(duì)于大戶(hù)來(lái)說(shuō)，選擇與滴灌設(shè)施配套的水溶肥處于兩難。

三、農(nóng)村勞動(dòng)力不足、農(nóng)技人員少

鋪設(shè)管道、建設(shè)沉淀池、施工都需要人力物力去支持，但是隨著農(nóng)村勞動(dòng)力短缺，他們不愿意回到農(nóng)村，施工和維護(hù)成了一大問(wèn)題。另外如果出現(xiàn)問(wèn)題，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的農(nóng)技人員去解決，也是一個(gè)問(wèn)題。

四、水溶肥起步晚、技術(shù)落后

我國(guó)水肥一體化剛剛起步，與以色列滴灌節(jié)水技術(shù)還有一定的差距。水溶肥生產(chǎn)技術(shù)落后、原材料供應(yīng)沒(méi)有保證、配套設(shè)施不同步，使用期短、水溶肥產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊、技術(shù)服務(wù)力量比較薄弱、水溶肥價(jià)格奇高。

五、土地流轉(zhuǎn)加快，流轉(zhuǎn)時(shí)間短

中國(guó)正在加大力度讓土地流轉(zhuǎn)加快，為了適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展這是有必要的，但是中國(guó)具有其特殊性，土地的租金變化快使得種植戶(hù)只能租到短期的土地，如果采用水肥一體化的技術(shù)，就大大增加了成本，短期內(nèi)就要拆除誰(shuí)還敢用。

中國(guó)與以色列國(guó)情不同，發(fā)展的方式自然是不一樣的，探尋一條適合中國(guó)國(guó)情的水肥一體化還需要很長(zhǎng)的路要走。

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水肥一體化技術(shù)是一項(xiàng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施技術(shù)，其核心是通過(guò)滴灌設(shè)施，將水、肥及土壤用藥直接送達(dá)作物的有效根部，從而實(shí)現(xiàn)省水、省肥、省工、高效的目的。特別是全地埋式滴灌的引進(jìn)應(yīng)用，水肥一體化技術(shù)更趨于完善。

1、省水：省水是滴灌技術(shù)的基本理念，通過(guò)滴灌設(shè)施，增加用水次數(shù)，減少每次用水?dāng)?shù)量，根據(jù)不同作物和不同生長(zhǎng)時(shí)期，每次用水量3~10方，僅為溝灌或大水漫灌的10~50分之一，總體用水量?jī)H為溝灌或大水漫灌4~5分之一。

2、省肥：全地埋式滴灌不僅能灌水，而且可施肥，使肥均勻直達(dá)作物根部，集中有效施肥，減少了肥料的隨水流失、揮發(fā)、被土壤固定等損失。

3、肥水均勻：全地埋式滴灌實(shí)現(xiàn)了每個(gè)滴孔出水均勻，通過(guò)該項(xiàng)設(shè)施供水、供肥，不僅使整塊土地同時(shí)均勻得到水、肥，而且能做到按作物需要想什么時(shí)間施肥、施多少肥都由你輕松控制。

4、減少田間雜草：由于全地埋式滴灌是埋在土壤中，在雨水來(lái)以前，表土干燥，不易滋生雜草。

5、減少病害，減少田間用藥：多數(shù)病害是因田間濕度過(guò)大，水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用有效控制了田間濕度，減少了病害的發(fā)生，土傳病害也能得到有效控制。

6、防止土壤板結(jié)：常規(guī)灌溉由于水流重力、沖擊力，頻繁的田間作業(yè)，以及水多水少造成微生物特別是好氧性微生物減少等原因，往往使土壤板結(jié)，影響農(nóng)作物生長(zhǎng)，水肥一體化技術(shù)則是解決這些問(wèn)題的途徑。

7、省工：水肥一體化技術(shù)不需再單獨(dú)花時(shí)間灌水、施肥，減少了施藥、除草、中耕，大大節(jié)約了工時(shí)。

8、省成本：省水、省肥、省藥、省工，減少了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益。增加的設(shè)施成本，1至3季生產(chǎn)可收回，設(shè)施則可多年使用。

9、促進(jìn)生長(zhǎng)，高效生產(chǎn)：除水稻及一些水生作物，大部分作物會(huì)因?yàn)橥寥乐械乃侄嗔嘶蛏倭硕绊懮L(zhǎng)，滴灌則能使作物根部水分始終保持在作物生長(zhǎng)需水的最佳狀態(tài)，使作物在整個(gè)生長(zhǎng)周期保持持續(xù)、旺盛的生長(zhǎng)發(fā)育，奠定了豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)。

二、促進(jìn)作物節(jié)省提高經(jīng)濟(jì)效益

1、節(jié)水：可減少水分的下滲和蒸發(fā)，提高水分利用率。在露天條件下，微灌施肥與大水漫灌相比，節(jié)水率達(dá)50%左右。保護(hù)地栽培條件下，滴灌施肥與畦灌相比，每畝大棚一季節(jié)水80-120立方米，節(jié)水率為30%~40%。

2、節(jié)肥：實(shí)現(xiàn)了平衡施肥和集中施肥，減少了肥料揮發(fā)和流失，以及養(yǎng)分過(guò)剩造成的損失，具有施肥簡(jiǎn)便、供肥及時(shí)、作物易于吸收、提高肥料利用率等優(yōu)點(diǎn)。在作物產(chǎn)量相近或相同的情況下，水肥一體化與傳統(tǒng)技術(shù)施肥相比節(jié)省化肥40%~50%。

3、改善微生態(tài)環(huán)境：保護(hù)地栽培采用水肥一體化設(shè)備，一是明顯降低了棚內(nèi)空氣濕度。滴灌施肥與常規(guī)畦灌施肥相比，空氣濕度可降低8.5~15個(gè)百分點(diǎn)。二是保持棚內(nèi)溫度。滴灌施肥比常規(guī)畦灌施肥減少了通風(fēng)降濕而降低棚內(nèi)溫度的次數(shù)，棚內(nèi)溫度一般高2~4℃，有利于作物生長(zhǎng)。三是增強(qiáng)微生物活性。滴灌施肥與常規(guī)畦灌施肥技術(shù)相比地溫可提高2.7℃，有利于增強(qiáng)土壤微生物活性，促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收。四是有利于改善土壤物理性質(zhì)。滴灌施肥克服了因灌溉造成的土壤板結(jié)，土壤容重降低，孔隙度增加，減少土壤養(yǎng)分流失，減少地下水的污染。

4、減輕病蟲(chóng)害發(fā)生：空氣濕度的降低，在很大程度上抑制了作物病害的發(fā)生，減少了農(nóng)藥的投入和防治病害的勞力投入，微灌施肥每畝農(nóng)藥用量減少15%~30%，節(jié)省勞力15~20個(gè)。

5、增加產(chǎn)量，改善品質(zhì)：可促進(jìn)作物產(chǎn)量提高和產(chǎn)品質(zhì)量的改善，果園一般增產(chǎn)15%~24%，設(shè)施栽培增產(chǎn)17%~28%。

6、提高經(jīng)濟(jì)效益：水肥一體化設(shè)備經(jīng)濟(jì)效益包括增產(chǎn)、改善品質(zhì)獲得效益和節(jié)省投入的效益。果園一般畝節(jié)省投入300~400元，增產(chǎn)增收300~600元；設(shè)施栽培一般畝節(jié)省投入400~700元，其中，節(jié)水電85~130元，節(jié)肥130~250元，節(jié)農(nóng)藥80~100元，節(jié)省勞動(dòng)力150~200元，增產(chǎn)增收1000~2400元。

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水肥一體化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)水肥耦合效應(yīng)最佳的技術(shù)模式，由于該技術(shù)進(jìn)行了科學(xué)合理的水、肥管理，減少了化肥用量，降低了設(shè)施蔬菜病蟲(chóng)害發(fā)生，有效減少農(nóng)藥的使用量；在提高產(chǎn)量的同時(shí)，有效改善了產(chǎn)品品質(zhì)，提高了設(shè)施蔬菜產(chǎn)品的安全性。推廣該項(xiàng)技術(shù)可有效解決設(shè)施蔬菜、瓜果等作物生產(chǎn)中灌溉和施肥用量過(guò)大、利用率低、成本過(guò)高、土壤鹽漬化和酸化加劇的問(wèn)題。

增產(chǎn)增效情況∶與傳統(tǒng)設(shè)施蔬菜施肥、灌溉技術(shù)相比，該技術(shù)可節(jié)水30%~51%、節(jié)約化肥35%~42%、節(jié)省農(nóng)藥約15%~30%。

技術(shù)要點(diǎn)∶

1、核心技術(shù)

① 配方施肥技術(shù)。根據(jù)設(shè)施番茄、黃瓜等蔬菜不同生育期、不同生長(zhǎng)季節(jié)的需肥特點(diǎn)，按照平衡施肥的原則，在設(shè)施蔬菜苗期、生長(zhǎng)期、結(jié)果期等階段進(jìn)行合理施肥。目前，市場(chǎng)上許多多元化肥均可使用。

②合理灌溉技術(shù)。確定作物需水量、微灌作物日耗水強(qiáng)度、土壤濕潤(rùn)比、灌水均勻度、微灌水有效利用系數(shù)等，明確灌水定額、灌水周期、每次灌水時(shí)間、灌水次數(shù)與灌水總量等。重點(diǎn)推廣應(yīng)用膜下暗灌和膜下滴灌技術(shù)，選擇適宜的灌溉設(shè)備，根據(jù)不同作物、不同生育期對(duì)水分的要求，按需進(jìn)行合理灌溉。

③水肥耦合技術(shù)。在選擇適宜的灌溉設(shè)備和平衡配方肥的基礎(chǔ)上，將水、肥管理加以整合，在灌溉的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)施肥。

2、配套技術(shù)

①?lài)姷喂嘣O(shè)施配套并標(biāo)準(zhǔn)化，科學(xué)選用適宜滴頭，保護(hù)地蔬菜栽培宜采用內(nèi)鑲式薄壁滴灌管、滴灌帶和迷宮式滴灌管，經(jīng)濟(jì)耐用、使用方便。

②高壟覆膜栽培技術(shù)。

③有機(jī)肥施用技術(shù)。蔬菜水肥一體化管理過(guò)程中，很難實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥的補(bǔ)充，因此，根據(jù)不同作物的特點(diǎn)，一次性施入足量的有機(jī)肥作為基肥非常必要。重點(diǎn)推廣生物有機(jī)肥的施用技術(shù)。

④嫁接育苗技術(shù)。采用嫁接育苗技術(shù)，可有效克服設(shè)施土壤連作障礙，提高水肥的利用效率，并可增強(qiáng)蔬菜的抗逆性，以實(shí)現(xiàn)設(shè)施蔬菜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、提早上市目的。

適宜區(qū)域∶全省設(shè)施蔬菜產(chǎn)區(qū)。

注意事項(xiàng)∶①必須有固定水源，且水質(zhì)好、符合微灌要求，在技術(shù)執(zhí)行過(guò)程中，需要有相應(yīng)的硬件設(shè)施，如灌溉設(shè)施、儲(chǔ)水設(shè)施、水質(zhì)凈化設(shè)施等。②主要適用于追肥，肥料品種必須是可溶性肥料，產(chǎn)品質(zhì)量必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，純度要高，無(wú)雜質(zhì)，溶于水后不會(huì)產(chǎn)生沉淀。③追肥如果使用微量元素一般不能與磷素肥料同時(shí)使用，以免形成不溶性磷酸鹽沉淀，堵塞滴頭或噴頭。④忌氯作物不可含氯肥料。

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1、技術(shù)概述隨著整形修剪等樹(shù)上管理技術(shù)的普及和提高，肥水管理逐漸成為許多果園增產(chǎn)增收的瓶頸。特別是近年來(lái)，農(nóng)村勞動(dòng)力減少，勞動(dòng)成本提高，導(dǎo)致果園開(kāi)溝施肥成本逐年增加。水肥一體化技術(shù)是當(dāng)今世界果園施肥灌溉技術(shù)發(fā)展的方向和潮流，它不但能大幅度地提高水肥利用效率，減低化肥使用量，而且可以節(jié)省勞動(dòng)成本，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?jīng)營(yíng)。根據(jù)果園面積、水源、動(dòng)力和資金投入等情況，推薦在農(nóng)戶(hù)果園水平實(shí)施重力自壓式簡(jiǎn)易灌溉施肥系統(tǒng)、加壓追肥槍注射施肥系統(tǒng)；在公司和合作社規(guī)?；麍@水平，實(shí)施小型簡(jiǎn)易動(dòng)力滴灌施肥系統(tǒng)、大型自動(dòng)化滴灌施肥系統(tǒng)等水肥一體化模式。

水肥一體化可以確保蘋(píng)果樹(shù)高效、速效、精準(zhǔn)吸收養(yǎng)分水分。傳統(tǒng)施肥，肥料施入土壤后，等天下雨，失去可控性，往往造成肥效滯后，與果樹(shù)生長(zhǎng)節(jié)奏不符，造成果樹(shù)生長(zhǎng)紊亂。由于肥和水結(jié)合，非常有利于樹(shù)體對(duì)肥料的快速吸收，避免了傳統(tǒng)施肥等天下雨窘境。在土壤溶液中，根系可以直接吸收利用，快速補(bǔ)充養(yǎng)分。少量多次施肥可在時(shí)間、肥料種類(lèi)以及數(shù)量上與果樹(shù)需肥達(dá)到完美的吻合，符合果樹(shù)生長(zhǎng)規(guī)律和節(jié)奏，減少土壤養(yǎng)分的淋溶等損失。

2、水肥一體化模式

（1）重力自壓式簡(jiǎn)易灌溉施肥系統(tǒng)是利用果園自然高差或者三輪車(chē)車(chē)廂貯水罐的高差，采用重力自壓式方式，將配好的肥水混合物溶液，通過(guò)鋪設(shè)在果園的簡(jiǎn)易滴灌帶系統(tǒng)滴入果樹(shù)根系密集區(qū)域的一種供水施肥模式。

①適用范圍適宜果園面積為1~10畝。水源來(lái)自自來(lái)水、水窖或池塘水溝中密集的雨水等。

②需要設(shè)備三輪車(chē)、貯肥水罐（最好可存1000kg水）、主管用PVC管或N80地埋管，毛管用硬質(zhì)PE迷宮式滴灌管或側(cè)翼貼片式滴灌帶等。采用農(nóng)用三輪車(chē)機(jī)械拉水。

③設(shè)備的組裝及準(zhǔn)備∶系統(tǒng)安裝時(shí)水源與滴灌管高差1.5米左右。主管帶一般選用N80型（直徑80mm，或50mm）的水帶。滴灌帶單根長(zhǎng)度一般40-50米，實(shí)際使用時(shí)如果土地長(zhǎng)度超過(guò)60m，可將主管帶引到地中間向兩邊進(jìn)行鋪設(shè)，保證灌水均勻。在主管帶上打孔安裝滴灌帶時(shí)，盡量打小一點(diǎn)，將螺絲從主管帶一端滴入主管帶，用手換至開(kāi)孔處，用力頂出螺絲，加上橡膠墊，擰上螺母，再將滴灌帶套上，用卡子卡緊即可。對(duì)于冠幅較?。ü趶叫∮?.5m）的寬行密植果園，每行果樹(shù)滴灌帶可以在樹(shù)干附近鋪設(shè)一條即可；對(duì)于冠幅較大的果樹(shù)，則需要在樹(shù)行兩邊樹(shù)冠投影外緣向樹(shù)干方向30~50cm的位置鋪設(shè)兩條滴灌帶。

④用水用肥量在畝用水量上，自壓式滴灌用水5~8方/次，可根據(jù)土壤水分狀況和果園情況靈活掌握。全年5~6次，根據(jù)土壤含水量靈活掌握，每年每畝施肥水30~50方以上。肥料采用液態(tài)水溶肥或固體水溶肥料，使用濃度為0.5%~1%。

⑤使用方法在配肥時(shí)，采用2次稀釋法進(jìn)行，首先用小桶將復(fù)合肥和其他水溶有機(jī)肥化開(kāi)，然后再加入貯肥罐，注意，在加入大罐時(shí)一定要用80~100目濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾，防止滴灌帶滴孔堵塞。對(duì)于少量水不溶物，不要加入大罐。貯肥罐和果園的高差在1~3m左右即可，不宜過(guò)大。

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番茄是一種茄果類(lèi)蔬菜，果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富，適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)果期長(zhǎng)，產(chǎn)量較高，耐儲(chǔ)運(yùn)，是主要的夏、秋菜，在市場(chǎng)供應(yīng)中占據(jù)了重要的地位。由于生長(zhǎng)迅速，生長(zhǎng)期長(zhǎng)，故需肥量充足而全面，除了要在栽培的時(shí)候施足底肥同時(shí)還要在生長(zhǎng)期及時(shí)煮沸，主要的施肥方式有沖施、滴灌和葉面噴施。

水肥一體化管理常采用的肥料主要是以水溶肥為主，主要是肥料利用率高，見(jiàn)效快，節(jié)水節(jié)肥，農(nóng)民的投入成本低。番茄味持續(xù)生長(zhǎng)和結(jié)果的蔬菜，增長(zhǎng)結(jié)果期，這個(gè)時(shí)期除了充足的底肥外，還要充足的追肥，底肥的話(huà)可以用復(fù)合肥和微生物菌肥配合施肥，提高土壤中養(yǎng)分的含量。出苗后如果養(yǎng)分不足可以隨水沖施一些喜滿(mǎn)地的促長(zhǎng)水溶肥，主要是高氮型的，改善植株的長(zhǎng)勢(shì)，或者噴施0.1%-0.2%的尿素溶液和0.2%的磷酸二氫鉀溶液，這個(gè)是催苗肥。

第二次施肥可以在番茄第一次坐果后可以使，這個(gè)時(shí)候可以使用膨大肥，可以用高鉀肥，促進(jìn)果實(shí)的快速膨大，后期第三次施肥可以根據(jù)果實(shí)的采收頻率進(jìn)行施肥，或者在果實(shí)采收期用0.2%-0.4%的磷酸二氫鉀和0.2%-0.5%的尿素水液進(jìn)行葉面噴施，這個(gè)都能促進(jìn)果實(shí)的膨大和改善番茄的品質(zhì)。

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伴隨著如今各級(jí)地方政府對(duì)于本地蔬菜生產(chǎn)行業(yè)的高度重視程度，加上城市地區(qū)的“菜籃子”工程的強(qiáng)化建設(shè)，蔬菜生產(chǎn)也成為了非常重要的生產(chǎn)行業(yè)，而且日光溫室設(shè)施生產(chǎn)蔬菜也得到了較為全面的發(fā)展。但是這種生產(chǎn)模式可能會(huì)導(dǎo)致部分地區(qū)的生產(chǎn)環(huán)境長(zhǎng)期處于封閉的情況下，化學(xué)肥料得以大量使用，導(dǎo)致土壤遭到了掠奪性的開(kāi)發(fā)，且生態(tài)環(huán)境也逐漸的惡化。最近這幾年來(lái)，對(duì)于農(nóng)作物的過(guò)量施肥現(xiàn)象和漫灌澆水導(dǎo)致的浪費(fèi)現(xiàn)象，乃至于因此而形成的土地營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩以及鹽漬化等不良現(xiàn)象都令水肥一體化的技術(shù)措施得到了越來(lái)越廣泛的認(rèn)可。

一、“水肥一體化”技術(shù)措施的基本原理和創(chuàng)新點(diǎn)分析

1、基本原理

在水源處安裝適當(dāng)型號(hào)的抽水機(jī)，并且安排配肥器，把要求的已經(jīng)配備好的肥料盡量溶解于配肥器當(dāng)中，借助配肥器直接打入到抽水機(jī)出水管道當(dāng)中，隨后跟隨出水管道直接進(jìn)入到田地當(dāng)中，借助微噴設(shè)施直接灌溉在植株的根部位置，有助于農(nóng)作物更加順利的成長(zhǎng)和發(fā)育。

2、創(chuàng)新點(diǎn)分析

水肥一體化這種技術(shù)手段是一種對(duì)常規(guī)性的微灌技術(shù)進(jìn)行改革的發(fā)展舉措，同時(shí)也是將灌溉技術(shù)同施肥技術(shù)聯(lián)合起來(lái)予以完善形成的一種全新的技術(shù)手段，它可以從根本上對(duì)土壤施肥傳統(tǒng)予以改變，把肥料和灌水進(jìn)行相互的融合，堅(jiān)持肥料和水共同來(lái)去的基本原理，進(jìn)行微灌的期間把養(yǎng)分充足的水資源直接滴落在植物的根系位置，保證了蔬菜吸收養(yǎng)分，同時(shí)還確保土層當(dāng)中的養(yǎng)分不會(huì)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)量，降低肥料的使用量，避免土壤對(duì)于養(yǎng)分的固定以及吸附作用，提升其利用率，保證水肥同步以及集中供給。通常來(lái)說(shuō)規(guī)格為60m×8m×3.5m的溫室僅需投入1000元左右的產(chǎn)品就能夠使用5~10a之間∶水肥一體化技術(shù)的用量比較準(zhǔn)確，而且實(shí)際操作起來(lái)也相對(duì)比較簡(jiǎn)便，可以依照作物的生長(zhǎng)需求來(lái)予以植物生育期需求的設(shè)計(jì)工作，保證少量多次給予，隨時(shí)隨地給予，且直接供應(yīng)，植物的生長(zhǎng)和發(fā)育所需求的水分以及養(yǎng)分均得以保障。

二、“水肥一體化”技術(shù)措施最主要的優(yōu)勢(shì)特征分析

1、節(jié)約水資源以及肥料

水肥一體化技術(shù)整個(gè)系統(tǒng)都可以進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，即時(shí)性比較理想，保證能夠適時(shí)、適量且隨時(shí)隨地地向種植作物的區(qū)域的根系土壤當(dāng)中提供水源，在較大程度上提升水資源的整體利用效率，除此之外，也正是因?yàn)樗室惑w化技術(shù)的應(yīng)用，肥料多余的流失得以節(jié)省，因此在極大程度上提升了肥料的效果。水肥一體化技術(shù)進(jìn)行滴灌施肥，大多集中于栽培植物的根系土壤當(dāng)中，在較大程度上被農(nóng)作物所吸收，所以，和常規(guī)性的灌溉措施以及施肥措施比較，肥料的利用效率也相對(duì)比較高，因此，比起通過(guò)大水漫灌的形式來(lái)進(jìn)行沖施肥的技術(shù)手段節(jié)約肥料的效率能夠達(dá)到30%~40%。

2、節(jié)約農(nóng)藥，改善土壤結(jié)構(gòu)

在設(shè)施日光溫室當(dāng)中進(jìn)行栽培的果樹(shù)以及蔬菜，接受水肥一體化技術(shù)的灌溉，棚內(nèi)的溫度以及濕度均有一定程度上的降低，自然就會(huì)在一定程度上起到病害發(fā)生的控制情況，通過(guò)這樣的方式能夠很好的降低農(nóng)藥的使用量，成本也會(huì)隨之降低。

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