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1、国内外水肥一体化技术概况 张承林 华南农业大学资源环境学院 作物营养与施肥研究室 狭义讲，就是把肥料溶解在灌溉水 中，由 狭义讲，就是把肥料溶解在灌溉水 中，由灌溉管道灌溉管道灌溉管道带到田间每一株作物。 广义讲，就是水肥同时供应作物需要。 灌溉管道带到田间每一株作物。 广义讲，就是水肥同时供应作物需要。 根系在吸收水分 的同时吸收养分 根系在吸收水分 的同时吸收养分 什么是水肥一体化技术？ 2 3 4 水肥一体化的其它叫法 水肥一体化的其它叫法 FERTIGATION=FERTILIZATION+IRRIGATION 灌溉施肥 加肥灌溉 水肥耦合 管道施肥 随水施肥 肥水灌溉 灌溉施肥
2、加肥灌溉 水肥耦合 管道施肥 随水施肥 肥水灌溉 1 5 6 水肥一体化的田间场景：水肥一体化的田间场景： 以色列果园的自动化施肥装置及肥料桶以色列果园的自动化施肥装置及肥料桶 水肥一体化的田间场景：水肥一体化的田间场景： 砂糖桔果园的施肥场面，广东高要砂糖桔果园的施肥场面，广东高要 水肥一体化的田间场景：水肥一体化的田间场景： 追肥不下田 轻松又省钱 追肥不下田 轻松又省钱 雷州半岛香蕉园施肥情况雷州半岛香蕉园施肥情况 水肥一体化的田间场景： 大田马铃薯施肥场景，内蒙乌盟商都县 质流 扩散 水肥一体化的植物营养学理论基础 扩散扩散由于植物根系 对养分离子的吸收，导 致根表离子浓度下降， 从而
3、形成土体 由于植物根系 对养分离子的吸收，导 致根表离子浓度下降， 从而形成土体-根表之 间的浓度差，使离子从 根表之 间的浓度差，使离子从 浓度高浓度高的土体向的土体向浓度低 浓度低 的根表迁移的过程。的根表迁移的过程。 根系是怎么吸收养分的？ 质流质流土壤中养分 通过植物的蒸腾作用 而随土壤溶液流向根 部到达根际的过程。 是土壤养分向植物根 部迁移的一种方式 土壤中养分 通过植物的蒸腾作用 而随土壤溶液流向根 部到达根际的过程。 是土壤养分向植物根 部迁移的一种方式 质流和扩散需 要水做媒介， 没有水这两个 过程不能完 成，所以根系 吸收不到养分。 质流和扩散需 要水做媒介， 没有水这两个
4、 过程不能完 成，所以根系 吸收不到养分。 通俗讲，就是肥 料必须要溶解于 水根系才能吸收。 不溶解的肥料是 无效的。 通俗讲，就是肥 料必须要溶解于 水根系才能吸收。 不溶解的肥料是 无效的。 这些肥料在没有溶解的情 况下都不能被作物吸收。 这些肥料在没有溶解的情 况下都不能被作物吸收。 广义的水肥一体化技术的发展历史 1、公元前400年 - 在雅典人们用城市下水道的污水对菜园 和柑桔园进行灌溉 2、1958年首次报道了通过喷灌系统施用商品肥料 3、1960年代末期，以色列通过滴灌系统施肥 4、1974年 - 美国有2800家液体肥料厂 5、1980年 - 美国液体肥料 (包括氨和其它含氮化
5、合物的 溶液)占化肥总量的32% 6、现在以色列90%以上的农作物通过灌溉系统施肥 1、公元前400年 - 在雅典人们用城市下水道的污水对菜园 和柑桔园进行灌溉 2、1958年首次报道了通过喷灌系统施用商品肥料 3、1960年代末期，以色列通过滴灌系统施肥 4、1974年 - 美国有2800家液体肥料厂 5、1980年 - 美国液体肥料 (包括氨和其它含氮化合物的 溶液)占化肥总量的32% 6、现在以色列90%以上的农作物通过灌溉系统施肥 引自引自HILLEL MAGEN的的FERTIGATION讲义讲义 目前应用的主 要作物为园艺 作物、马铃薯、 玉米、棉花等 国际上水肥一体化技术 应用较普
6、及的国家 以色列 约旦 塞浦路斯 南非 西班牙 澳大利亚 法国 美国 高级模式：肥料溶解后，通 过灌溉管道带到田间。如喷 灌、微喷灌、滴灌等。开始 于90年代末，最早应用于大 棚蔬菜滴灌及新疆棉花膜下 滴灌。目前应用面积超过 2500万亩。目前主要应用于 棉花、蔬菜水果、玉米、马 铃薯、花卉等。 我国的水肥一体化技术 发展分两种模式：低级和高级 低级模式：将肥料溶解 于水，人工淋施、浇施 或冲施。起源无从考证。 推广氮肥时就已开始。 面积无法计算。 低级形式：简单、实用、费工 这是目前华南地区菜 地最普及的淋肥模式 这是目前华南地区菜 地最普及的淋肥模式 这是北方大棚蔬菜 较普及的施肥模式 这
7、是北方大棚蔬菜 较普及的施肥模式 华南冬种马铃薯 的田间追肥场面 华南冬种马铃薯 的田间追肥场面 果园的沤肥池果园的沤肥池 拖管淋水肥拖管淋水肥 南方山地和平地 果园普遍应用的 拖管淋水肥模式 南方山地和平地 果园普遍应用的 拖管淋水肥模式 云南山地蕉园云南山地蕉园 云南山地蕉园 拖管淋水肥 云南山地蕉园 拖管淋水肥 高级形式：通过管道灌溉系统施肥 施肥不下田，轻松又省钱施肥不下田，轻松又省钱 目前大面积应用的主要设施灌溉模式 移动喷灌机， 主要进口 移动喷灌机， 主要进口 喷水带喷水带 膜下滴灌膜下滴灌 喷灌喷灌 目前大面积应用的主要施肥模式 （南方） 混肥池 蓄水池 主要主要应用于丘陵山地
8、果园、茶 园、林地等的施肥，应用普及。 应用于丘陵山地果园、茶 园、林地等的施肥，应用普及。 1、重力自压式施肥法 目前大面积应用的主要施肥模式 （南方） 2、泵吸施肥法 广东徐闻县大水桥农场广东徐闻县大水桥农场 进肥方向进肥方向 肥料池肥料池 水 这是目前华南地区大力推广的施肥方式 水 这是目前华南地区大力推广的施肥方式 简单、实用、 低廉、精确 简单、实用、 低廉、精确 泵吸肥法的其它形式泵吸肥法的其它形式 目前大规模应用的施肥模式 （北方） 1、旁通罐施肥法 各种规格和材料的施肥罐各种规格和材料的施肥罐 目前大规模应用的施肥模式 （北方） 泵注肥法主要用于井灌 区。行走式喷灌机施肥 全部
9、采用泵注肥法 泵注肥法主要用于井灌 区。行走式喷灌机施肥 全部采用泵注肥法 2、泵注肥法 施肥设备技术水平的比较 中国 自动化施肥设备处于研 发和试用阶段。大量应 用的是人工操作的设备。 农业发达国家 广泛应用自动化的 施肥设备，施肥量 及浓度精确控制 国外自动化的施肥设备国外自动化的施肥设备 天津水利科学研究所研制的天津水利科学研究所研制的 FICS型施肥控制系统型施肥控制系统 配套肥料的供应 清液液体肥料清液液体肥料 悬浮液体肥料悬浮液体肥料 除固体水溶肥料外，大量使用液体配方肥料 液体肥是通过灌溉系统施肥的好肥料，液 体肥配方容易调整，含养分种类多，生产成本 较低，生产场所无污染。适合近
10、距离运输。 液 体肥配方容易调整，含养分种类多，生产成本 较低，生产场所无污染。适合近距离运输。 以色列田间地头的液体肥料桶以色列田间地头的液体肥料桶 以色列液体肥料工厂，生产 以色列液体肥料工厂，生产 400多个配方，满足全国各 种作物不同生长阶段需要 多个配方，满足全国各 种作物不同生长阶段需要 液体肥料自动化监控室液体肥料自动化监控室 建立完善的液体肥料配送体系：建立完善的液体肥料配送体系： 工厂配送站用户工厂配送站用户 美国液体肥料占总肥料量的38%。有液体肥料 工厂近3000家。主要的液体肥料品种有聚磷酸 铵溶液、氮溶液（28-32%N）、硝酸铵钙溶液、 尿素溶液、稀磷酸溶液、液氨、
11、硫代硫酸铵溶 液、各种配比的氮磷钾溶液等。 引自C. BURTFERTIGATION，p106 我国液体复合肥料发展 1、液体冲施肥（较普及的一个肥料品种） 2、清液肥料在试生产（酸性液体复合肥在新疆棉 花上应用）。 华南农业大学自动 化液体肥料中试生 产线，年产 华南农业大学自动 化液体肥料中试生 产线，年产3000吨吨 喷灌圈照片 水肥一体化技术是 一种全新的施肥理念 水肥一体化技术是 一种全新的施肥理念 以喂养婴儿的方式喂养作物，“水分养分同时供 应，少量多次，养分平衡”。(照片来自耐特菲姆） 水肥一体化技术的综合优点 常规管理马铃薯，亩产常规管理马铃薯，亩产0.5-1.0吨滴灌施肥马铃
12、薯，亩产吨滴灌施肥马铃薯，亩产2.5-4.0吨吨 节工节肥节水节地环保高效高产 优质 目前水肥一体化技术在棉花、马铃薯、 玉米、柑桔、葡萄、草莓、加工番茄、 黄瓜、香蕉、西瓜等作物上大面积应用 目前水肥一体化技术在棉花、马铃薯、 玉米、柑桔、葡萄、草莓、加工番茄、 黄瓜、香蕉、西瓜等作物上大面积应用。 解决了作物的科学解决了作物的科学“吃喝吃喝”问题 就是解决了人类的吃饭问题。 问题 就是解决了人类的吃饭问题。 先进灌溉施肥设备 落后的管理技术不能发挥效益 先进灌溉施肥设备 落后的管理技术不能发挥效益 落后的灌溉施肥设备 先进的管理技术也能发挥效益 落后的灌溉施肥设备 先进的管理技术也能发挥效益 只有先进的灌溉施肥设备 和现代管理技术才能发挥最大效益 只有先进的灌溉施肥设备 和现代管理技术才能发挥最大效益 - 门旗博士门旗博士 谢谢大家谢谢大家
