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水肥一体化灌溉技术

果园水肥一体化节水灌溉技术汇总


一、果园水肥一体化简介概述:

灌溉和施肥是果园的两项重要管理措施,传统上灌溉和施肥都是分开进行的,这无疑是成本巨大的。灌溉和施肥同时进行是最好的措施,果树根系一边吸水,一边吸肥,就会大大提高肥料的利用率,果树生长壮旺。水肥同时管理的技术就叫水肥一体化管理技术。特别是采用管道灌溉和施肥后(果园最适宜用滴灌或微喷灌),可以大幅度节省灌溉和施肥的人工,水肥一体化技术是一种科学、节省、高效的水肥管理技术。

智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由系统云平台、墒情数据采集终端、视频监控、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路等组成。

整个水肥一体化灌溉系统可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律,设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程的重要参数,实现对灌溉、施肥的定时、定量控制,充分提高水肥利用率,实现节水、节肥,改善土壤环境,提高作物品质的目的。该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。

系统使用前

 

系统使用后

看天、看地,以经验为依据,人为判断。

何时灌溉/施肥?

传感器数据提示,预警告知。

看天、看地,以经验为依据,人为判断。

灌溉/施肥频率?

灌溉/施肥周期?

系统大数据分析整理,系统预警功能告知作物不同生长阶段。

人工配肥,泵打,单次应用施灌面积有限,需重复配置。

施肥方式

智能配肥,可设置灌溉程序,自动进行不间断轮灌;

可实现24小时无人值守工作。

亲临现场,人工操作;

监管方式

无需人员值守,电脑、手机远程监管,无时间、空间限制。

单人面积较小,管理成本高;

管理面积

精准定时灌溉,自动设置,管理面积广,水肥资源利用充分。

人员多,耗时长,成本高;

人力时间成本

自动化操作,省时省力,节约人力时间成本50%以上;

水肥利用程度低,水肥不均匀,浪费严重;

水肥利用程度

直达植物根部,水肥均衡,吸收好,利用率高,节水节肥50%-70%;


二、中央控制系统

果园遥感智能管理平台

园区数据综合管理,所有监控点直观显示,监测数据显示一目了然。
土壤数据:土壤温度、土壤水分、土壤盐分,土壤PH值等;
气象数据:空气温度、空气湿度、光照强度、降雨量、风速、风向、等;
设备状态:施肥机、水泵压力、阀门状态,水表流量,灯光状态,卷帘状态等。



、果树长势及病虫害监测

        管理区域内放置360°全方位红外球形摄像机、网络摄像机可清晰直观的实时查看种植区域作物生长情况、设备远程控制执行情况等。      增加移动图像采集功能,可有选择性设置监控点,点击即可快速转换呈现视频图像。


四:气象监测系统

果园自动气象监测系统主要集成了。土壤温度、湿度,盐分。大气温度、湿度、气压。降雨量、风速、风向等传感器。对果园进行实时监测,采集到的数据传输至中央控制系统。

 

 

、水肥一体化主要模式

1.地面灌溉施肥

   地面灌溉施肥是目前应用最为广泛的水肥一体化技术,近年来越来越多应用于生产中。平整土地是提高地面灌溉技术和质量、缩短时间、提高效率的一项重要措施。同时,结合土地平整,进行田间工程改造,设计科学合理的畦沟尺寸和流量,可较大程度地提高灌水均匀度和效率。

我国目前有98%以上的灌溉面积采用传统的地面灌溉技术,但容易造成肥水的浪费和环境污染。改传统的全面灌溉方式为局部灌溉,不仅能减少果园间土壤蒸发占农田总蒸发量的比例,提高水肥利用效率,而且可以较好地改善作物根域土壤的通透性,促进根系深扎,有利于利用深层土壤肥水储备,具有节水节肥和降低环境污染的作用。

2.喷灌施肥

   喷灌是利用机械和动力设备把水加压,将有压水送到灌溉地段,通过喷头喷射到空中散成细小的水滴,均匀地洒落在地面的一种灌溉方式。喷灌对土地的平整性要求不高,可以应用在山地果园等地形复杂的土地上。

采用喷灌施肥的优点:一般可节约用水20%以上,针对渗透快、保水差的沙土,可节水60%—70%;有利于保持原有土壤的疏松状态;调节果园小气候,提高果品产量、质量。喷灌施肥的主要特点:可能会增加某些果树感染白粉病和其他真菌病害的机会;一般当风速达到35米/秒以上时,喷灌很不均匀,水量损失大。

3.滴灌施肥

   滴灌是将具有一定压力的水,过滤后经管网和出水管道或滴头以水滴的形式缓慢而均匀地湿润地面的一种灌溉形式。据调查分析,在高产田和经济作物上肥料利用率仅为15%~20%,明显低于农田;过多的水分,容易导致病虫害蔓延,土壤还原性增强,有害微生物大量繁殖;过多

的肥料,会导致30%的地下水硝酸盐含量明显超出饮用水标准,土壤酸化加重,引起土体次生盐渍化。而采用滴灌施肥,则可有效地规避以上问题。

在盐碱地,滴灌可有效地稀释根域盐液,防止根域土壤的盐碱化,提高作物的抗逆性。在高温干旱的地区,采用地面覆膜滴灌形式,能有效地减少地面蒸发和肥料的流失,防止土壤沙漠化。因此,滴灌能为果树提供最适宜的土壤水分、养分和通气条件,促进果树生长发育,从而提高果品产量。滴灌的主要缺点是使用管材较多,成本较高,对过滤设备要求严格;不适宜冻结期间使用。

、水肥一体化技术对果树生长发育和果园经济效益的影响

1.对果树长势的影响

   水肥一体化技术能加快根系吸收速度,有利于果树在恶劣的气候条件下保持旺盛的生长,促进果树提早结果。有研究表明,水肥一体化处理过的葡萄幼苗长势快,比常规施肥灌溉提前2个月时间达到控制树体营养生长的要求,且显著提高次年葡萄的挂果率。水肥一体化的使用,可以有效控制水分和肥料的施用,从而解决土壤水气矛盾,提高肥水利用率,促进果树根系生长。通过滴灌施肥系统进行灌溉和施肥,能明显促进香蕉生长发育,增加香蕉生物干重,增加一级根数量和二级根的根表面积,增大香蕉果指长、果指围,产量增加29.37%。

2.对果实品质的影响

   果树地上部长势和根系生长密切相关。根系可吸收合成地上部分树体生长所需要的各种植物激素。而果园的树体营养水平直接影响到挂果数量和果实大小。当树体营养水肥较差时,容易导致两者矛盾突出。水肥一体化技术可有效解决这

现代果园水肥一体化技术水肥一体化技术可有效解决这一矛盾,调控好适当的营养生长和生殖生长的平衡点,使树体挂果数量和果实大小达到一个最佳值,从而获得zui佳的经济效益。

研究试验表明,利用水肥一体化技术,在香蕉园施用氮肥,可节省

30%的使用量,使香蕉单株鲜果质量显著提高,产量增加8%。在脐橙栽

培上,使用水肥一体化技术,同样可以促进果实增大,果实横径比常规栽培增加075厘米,且裂果率比常规减少38%。

3.对果园经济效益的影响

   水肥一体化技术,可以将水肥直接输送到果树的根域土壤,在很大程度上减少了水肥在土壤中的输送距离,提高了水肥的利用率,减少成本的投入。据报道,北京市13万公顷果蔬采用了水肥一体化技术,每年可实现节水2200多万吨,节肥5500多吨。在香蕉园上,水肥一体化技术可提高水分利用率30%以上,肥料利用率20%以上。同以往果园管理相比,采用水肥一体化技术,可以直接减少施肥和追肥劳动强度、缩短时间、降低气候条件的影响,而适当增加追肥次数,适时追肥,使养分供应更加符合作物生长的需要,提高果树的经济效益。

水肥一体化设备一次性的投入成本高;对肥料的水溶性要求高,且这类肥料往往售价较高;要有比较好的过滤设备,保证输送管道的畅通;在使用高浓度肥液时,要控制好流量,防止浓度过高伤害作物根系。因此,要想大范围地推广和应用水肥一体化技术,应研发高性能、低成本的成套设备;开发水溶性好、成本低廉的肥料;研究总结不同果树水肥一体化施用技术。


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