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1、现代滴灌系统进展和滴灌技术应用与管理大禹节水股份有限公司副总裁门旗 博士 滴灌系统基本原理现代滴灌技术的发展Illustration by Mark Peppe, 2002 World Book, Inc灌溉历史n最早的灌溉是洪水灌n开渠引水灌溉n今天农业仍然普遍采用大水漫灌 目前世界只有15%的农作物采用高效灌溉系统地面灌溉 低压软管灌溉系统低压软管灌溉系统地表滴灌地下滴灌地下滴灌葡萄根系地下滴灌根系抗堵能力改进铜驱根技术在地下滴灌应用铜驱根技术防止根系进入滴头防止根系进入滴头Back to Index9Back to Index14没有没有驱根装置根装置有有驱根装置根装置地下滴灌毛细管湿润
2、带灌溉sub-surface capillary irrigation (SCI)地下毛细管湿润带应用毛细管湿润带安装地下毛细管渗水管北京普泉科技有限公司在美国水展产品带有防负压装置的压力补偿滴头咸水灌溉处理器45%磁化水处理灌溉增产10-30%地下滴灌根系灌气技术作物根系是有氧呼吸大禹节水正在研发和推广的项目地下滴灌微纳米气体灌溉技术纳米气溶解氧温室加温灌溉系统农作物休眠灌溉管理水汽比对作物生长非常重要管理水汽比对作物生长非常重要不同类型土壤保水剂作用机理沿着阻力最小的方向手指形状的渗透吸附在有效土壤位点上溶解土壤凝胶结构促进细颗粒形成无法使土壤发生水合作用使土壤保水问题加剧提高渗透量促进水
3、合及保水促进水分运移改善土壤水分条件通过网状结构吸水扩大保水不均匀吸水保水能力有限 自然水 肥皂和阴离子型 Aquatrols表面活性剂 固体型保水剂（树脂） 某些某些某些某些疏水性有机物在土壤疏水性有机物在土壤疏水性有机物在土壤疏水性有机物在土壤颗粒颗粒颗粒颗粒上形成的非极性包膜上形成的非极性包膜上形成的非极性包膜上形成的非极性包膜，导致水分子无法附着在土壤颗粒表面导致水分子无法附着在土壤颗粒表面导致水分子无法附着在土壤颗粒表面导致水分子无法附着在土壤颗粒表面这类有机物包括：这类有机物包括： 1)有机酸有机酸 已分解植物已分解植物 微生物微生物沉积物沉积物 植物的植物的分泌物分泌物2)土壤中
4、的微生物土壤中的微生物土壤中部分有机物质造成无效灌溉多增加有机质真的好吗？多增加有机质真的好吗？疏水有机物质疏水有机物质水分子与土壤颗粒接触水分子水分子疏水有机物质疏水有机物质由于疏水有机物质，只有部分水分子可以被吸附在土壤颗粒上水分子水分子疏水有机物质疏水有机物质IrrigAid Gold保水剂包含“亲水”和“疏水”两个官能团。当它进入土壤，“疏水性”官能团将会与土壤颗粒上的疏水性官能团相结合，将亲水性官能团的吸附位点留给水分子。亲水性官能团可以促使保水性差的土壤发生水合反应或润湿。水分子水分子IrrigAid Gold松土保水剂松土保水剂土壤颗粒土壤颗粒吸湿水吸湿水毛管水毛管水 重力水重力
5、水 吸湿水吸湿水吸湿水吸湿水毛管水毛管水 毛管水毛管水 重力水重力水 重力水重力水 Aquatrols土壤表面活性剂土壤表面活性剂疏水疏水物质物质图1图2图3 多余水分多余水分 田间持水量田间持水量 植物有效水植物有效水 萎蔫点萎蔫点 IrrigAid Gold作用不仅仅是保水、节水提高土壤吸提高土壤吸水保水能力水保水能力提高土壤保肥能力提高土壤保肥能力促进养分、水分、其他化学品（农药、促进养分、水分、其他化学品（农药、熏蒸剂等）向更深更广的土层运移、熏蒸剂等）向更深更广的土层运移、均匀分布，对植物有效性提高均匀分布，对植物有效性提高避免地表积水避免地表积水提高土壤透气性，促进微生物呼吸提高土
6、壤透气性，促进微生物呼吸促进根系下扎促进根系下扎提高作物产量提高作物产量提高土壤含水量提高土壤含水量促进水分均匀分布促进水分均匀分布 改善土壤团粒结构，提高水分渗改善土壤团粒结构，提高水分渗透能力，避免土壤板结透能力，避免土壤板结Aquatrols表面活性剂处理对照对照Aquatrols表面活性剂处表面活性剂处理理灌溉后的马铃薯田，使用Aquatrols产品的区域土壤表面没有积水，而对照则由于水分渗透性差出现积水对照促进水分均匀分布改善水分横向运输改善水分横向运输-促使水分养分向更深、更广范围移动Aquatrols表面活性剂处理 对照连续滴灌30分钟，45分钟后Aquatrols表面活性剂润湿
7、面积是对照的20倍。提高出苗率提高出苗率-提高水分渗透能力，避免土壤板结对照对照Aquatrols表面活性剂处理表面活性剂处理供试作物：供试作物：棉花试验地点：试验地点：美国德克萨斯州Aquatrols表面活性剂可以帮助水分穿透板结土层、软化土壤、促进种子萌发，从而提高出苗率。既可以降低种苗成本，还达到增产增效的目的。短生长期棉花种植LPS 低压滴灌系统一、滴灌引水灌溉规划与水处理方案悬浮物悬浮物1 mm = 1000 m (micron) 土壤或岩层被水淋洗的矿物质颗粒，经过输送到田间，其大颗粒将堵塞滴头沉降时间（每10厘米）大小颗粒类型处理方法10 mm砾石沉淀1秒1-10 mm粗砂沉淀/
8、砂石分离10-60秒0.1-1 mm细砂沉淀/砂石分离/过滤10-60分10-100 m泥砂过滤小时-天1-10 m粘土过滤/凝结或絮凝年800mm玻璃钢管400-800mmPVC灌400mm田间过滤和施肥系统渠道引水黄河水1000亩地6000方水采用水表层取水田间过滤系统 离心过滤器滤网过滤器过滤网的原理离心+滤网过滤器组介质过滤器叠片过滤器高效自动反冲洗过滤器成为主流新疆皮墨垦区20000方/小时自动负压吸式过滤器组过滤器的维护与管理三通三通冬季维护与管理三、滴灌灌水器的选型与考虑因素灌水器的流量与压力关系n微灌灌水器的流量与压力关系用下式表示：q q=khx n式中：nq灌水器流量；nh
9、工作水头；nk流量指数；nx流态指数。n流态指数x反映了灌水器的流量对压力变化的敏感程度：n当滴头内水流为全层流时，流态指数x等于1，即流量与工作水头成正比；n当滴头内水流为全紊流时，流态指数x等于0.5；n全压力补偿器的流态指数x等于0，即出水流量不受压力变化的影响，其它各种形式的灌水器的流态指数在01.0之间变化，光滑层流 X=0.8-0.9层流滴头边缝式滴管带光滑紊流 X=0.6-0.7完全紊流滴头 X0.5 (0.42-0.50)大禹滴头流道和进水口抗堵性改进第一代3个进水口，三角齿形消能第二代7个进水口消能为三角凸齿形和梯形凹齿形大禹滴灌滴头研发进展第三代9个梳型进水口消能为三角凸齿
10、形和梯形凹齿形第四代23个梳型进水口消能为三角凸齿形和梯形凹齿形有舌苔防负压洗泥滴头流速矢量图模拟（大禹第一代）滴头流速矢量模拟图（大禹第四代）第四代流道局部放大图（流速变化产生涡流）卵石卵石 瓦管瓦管 透水管透水管 打孔管打孔管 滴滴灌系灌系统统/渗灌管渗灌管 地下滴灌专专用灌水器用灌水器地下滴灌的发展地下滴灌管周围土壤水分饱和泥浆带地下滴灌采用带有舌片滴头 大禹节水专为大禹节水专为地下滴灌开发研制地下滴灌开发研制舌片滴头由舌片和舌片滴头由舌片和舌台组成，其作用舌台组成，其作用防止负压吸泥砂，防止负压吸泥砂，阻止作物根系进入阻止作物根系进入滴头，并且滴头有滴头，并且滴头有2323个小于流道梳
11、型个小于流道梳型进水孔的小滤网，进水孔的小滤网，有效防止滴头堵塞。有效防止滴头堵塞。具有防堵功能梳形滤网滴头（23水流进口）没有舌片沙土易进入滴头滴灌与地下滴灌比较 相同灌水量相同灌水量时，时， SDISDI的湿润的湿润范围比范围比DIDI大大46% 46% 。根区的通气性。根区的通气性良好，深层渗漏良好，深层渗漏减少。减少。灌水类型湿润半径剖面面积体积滴灌（DI）15.7410.814.73地下滴灌（SDI）14.1717.536.89SDI/DI-10%62%46%Phene 1999 Irrigation Journal系统设计需要考虑的事项支管设计需考虑因素地理位置 /耕种习惯地形 /
12、坡度单元面积大大建议干管直径不超过直径不超过150mm150mm 真空阀布置均匀真空阀布置均匀 地下滴灌不影响苜蓿的收割作业在晒干紫花苜蓿时就有可能开始灌溉在收割后/种植初的田间压力补偿式滴头 X0.15滴头的选择n滴头流量越小越，目前国外滴头流量在0.5升/小时以下，就是为了滴灌管铺设距离达到200米以上，如果滴灌管管径在22或32mm,可以铺设上千米，田间就可以减少支管数量或没有支管。n选择流态指数越小的滴头，其抗堵性能越好，铺设距离也越长n进水口具有抗堵性坡地的滴头选择原则n滴灌管要沿等高线布置n滴头流量不要超过3升/小时，n经济条件可以地方，建议采用压力补偿式滴头n管上滴头不要采用大流
13、量滴头，最好不要超过8升以上滴头压力补偿和非补偿的区别n在西北地区建议不要采用涌泉滴头，主要是有几个问题需要考虑：1、毛管直径增大，铺设距离短；2、根系侵润范围小，抗干旱能力差；3、根系受淹不利于作物生长；4、盐碱危害更严重。坡地的滴头选择原则根据栽培要求和土壤特性规划设计规划设计规划设计规划设计滴灌在农作物上的应用滴灌红枣套种打瓜滴灌红枣套种打瓜滴灌红枣套种打瓜滴灌红枣套种打瓜戈壁上采用滴灌技术种植的棉花枸杞滴灌施肥品质半月型拱棚农膜覆盖栽培葡萄广西桂林广西桂林盖膜后滴灌解决了追肥问题滴灌小麦滴灌小麦滴灌水稻滴灌水稻滴灌玉米滴灌玉米滴灌花生滴灌花生滴灌花生滴灌花生滴滴滴滴灌灌灌灌大大大大豆豆
14、豆豆滴灌甜瓜滴灌甜瓜滴灌甜瓜滴灌甜瓜滴灌万寿菊滴灌万寿菊滴灌万寿菊滴灌万寿菊滴灌胡萝卜滴灌胡萝卜滴灌甜菜滴灌甜菜滴灌啤酒花滴灌啤酒花滴灌葡萄滴灌葡萄沙漠公路沙漠公路在沙漠上采用滴灌技术在沙漠上采用滴灌技术种植的生态植被种植的生态植被滴灌红柳上引滴灌红柳上引种的大芸种的大芸戈壁滩上采用滴灌技术戈壁滩上采用滴灌技术 的防风林带的防风林带滴灌灌什么？如何灌溉？1、为什么灌溉？二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳水、水、水、水、肥、肥、肥、肥、气、气、气、气、热热热热光合作用6 CO2+6 H2OC6H12O6+6 O2日照能量作物需要水分进行光合作用作物光合作用大小取决于水分蒸散ET的大小我们灌溉灌什么
15、？我们灌溉灌什么？水肥气热水肥气热水肥气热水肥气热二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳滴灌为农户提供滴灌为农户提供了最有效的水肥了最有效的水肥控制手段控制手段最难管理的是最难管理的是 空气和阳光空气和阳光水够吗？水够吗？“”采用滴灌我不能够灌溉足够的水采用滴灌我不能够灌溉足够的水事实上滴灌是直接将水滴在作物根部土壤中事实上滴灌是直接将水滴在作物根部土壤中地面灌溉地面灌溉的有效水的有效水分不能被分不能被作物吸收作物吸收根深才能叶茂吗？根深才能叶茂吗？ 滴灌为作物提供最佳的水、肥、气、热，作物不发生水分胁迫，增加光合作用，为作物生长提供更多的糖分，促进作物冠层和果实的生长，而非根系生长。上海避雨栽培加
16、限根上海避雨栽培加限根（2年生）年生）限根栽培限根栽培其它灌溉灌 滴P,KP,KNONO3 3NONO3 3P PK KP P有效提高肥的利用率可溶性肥料更有利于作物吸收NONO3 3NONO3 3NONO3 3NONO3 3NONO3 3NONO3 3NONO3 3P PK KK KNONO3 3减少渗漏损失减少渗漏损失根据作物需水量适时适量灌溉根据作物需水量适时适量灌溉均匀犹太人的经营理念n传统5吨土豆,0.5元/公斤,一车2500元.n如果分级,一级(8厘米以上),单价1.5元/公斤,500公斤一级(只有10%)750元n二级(6-8厘米)，单价1元/公斤,有1000公斤(20%), 1
17、000元n三级(4-6厘米)，有2000公斤(40%)，0.75元/公斤,1500元n四级以下，0.5元/公斤，1500公斤，750元n总计4500元，1.8倍提高品质比提高产量效益更高(一级品由10%提高到90%,一车收入达7000元)半月型拱棚农膜覆盖栽培葡萄广西桂林广西桂林盖膜后滴灌解决了追肥问题人民生活改善对品质要求更高高产不是目标高产不是目标调控后红地球葡萄色泽调控后红地球葡萄色泽工业化农产品加工 对产品品质的要求更高累计奖累计奖 /罚罚 付款价付款价奖奖 / 罚罚% Brix 白利度白利度从从到到-2042.5-2.53.33.4-17.545-2.53.53.6-1547.5-2
18、.53.73.8-12.550-2.53.94-1052.5-2.54.14.2-7.555-2.54.34.4-557.5-2.54.54.6-2.560-2.54.74.8062.504.9520002000美国加工番茄付款表美国加工番茄付款表美国加工番茄付款表美国加工番茄付款表 US $ / T US $ / T累计奖累计奖 /罚罚 付款价付款价奖奖 / 罚罚% Brix 白利度白利度从从到到062.504.953.2565.753.255.15.26.5693.255.35.49.7572.253.255.55.61375.53.255.75.816.2578.753.255.9616
19、.2578.7506.16.216.2578.7506.36.42 2000000年美国加工番茄付款表年美国加工番茄付款表年美国加工番茄付款表年美国加工番茄付款表 US $ / T US $ / T紫花苜蓿质量因素100%干紫花苜蓿SDI-40SDI-40SDI-80SDI-80FurrowFurrow粗蛋白质粗蛋白质Crude Protein (%)36.9221.8518.37粗纤维粗纤维Crude Fiber (%)19.6530.1429.55Mod. Crude Fiber (%)20.1833.2133.46全消化营养全消化营养Total Digestible Nutrient (
20、%)60.5052.7051.90估计净能量估计净能量Estimated Net Energy (Kcal/lb)510435422能均匀为您的作物提供养分和水分能均匀为您的作物提供养分和水分沟灌与滴灌比较沟灌与滴灌比较传统的灌溉方法和管理技术已满足不了目前社会对农产品品质的需要每次过多少？大田可三天灌一次，一次最多灌溉不超过15方/亩气候因素气候因素草坪蒸散量草坪蒸散量ETETn作物耗水量被称蒸散量或作物耗水量被称蒸散量或ETETnET 值是土壤蒸发（物理过程）和植物蒸腾（生物作用）之和蒸发取决于蒸发取决于气温水温空气湿度风速辐射能量地表蒸发范围n蒸腾n植物通过叶面蒸发产生聚合力,毛细管和基
21、质势力传输水分n蒸腾取决于:q蒸发率q植物叶面积指数q植物活力q有效水(根深和土壤类型)植物蒸散量植物蒸散量ETET彭曼公式与植物系数彭曼公式与植物系数KcKc计算数据q彭曼公式（气象资料，或气象站资料）参考ETo”值是12厘米高的冷季草坪完全覆盖的蒸发量 ETc = Kc (植物系数) x ETo. 作物根系决定灌溉量作物根系决定灌溉量06121824303642482468101214 天土壤含水量 - cm/100 cm深层深漏田间持水量作物耗水量永久凋萎点AWPWP作物田间持水量田间持水量田间持水量永久凋萎点永久凋萎点沙性土沙性土 壤土壤土 粘土粘土40-80 mm/m80-120 m
22、m/m120-180 mm/m各种土壤的有效持水量各种土壤的有效持水量各种土壤的有效持水量各种土壤的有效持水量 对含有砾石的土壤，土壤有效含水量应当乘上土壤中砾石对含有砾石的土壤，土壤有效含水量应当乘上土壤中砾石的含量的含量 ( 1 砾石砾石 %).土壤水库土壤水库饱和田间持水量容许消耗水为% PAW植物凋萎点重力水水深层渗漏养分流失根系腐烂植物可用水 (PAW)浪费的水植物胁迫植物死亡干透控制范围土壤水库植物土壤水库含量植物土壤水库含量不同作物根系深度可满足作物腾发水量土壤类型土壤含水量（田间持水量的70%）地表滴灌根系（0.6m)地下滴灌根系（0.8m)果树根系（1 m）砂性土7-14mm
23、10-19mm12-24mm壤土14-21mm19-29mm24-36mm粘土22-32mm29-43mm36-54mm橄榄1米深土壤在不同湿润比可满足作物腾发水量土壤类型土壤含水量（田间持水量的70%）湿润比（30%)湿润比（50%)湿润比（100%）砂性土3.4-7mm6-12mm12-24mm壤土7-11mm12-18mm24-36mm粘土11-16mm18-32mm36-54mm橄榄灌溉制度n橄榄日最大需水量在ET=2-3mm/d土壤类型土壤含水量（田间持水量的70%）湿润比（30%)行距4-6米湿润比（50%)行距3-4米湿润比（100%）砂性土3.4-7mm（1-2天）6-12mm
24、（2-4天）12-24mm（4-8天）壤土7-11mm（2-4天）12-18mm（4-6天）24-36mm（8-12天）粘土11-16mm（3- 5天）18-27mm（6-9天）36-54mm土壤分类简单的方法土壤分类滴头滴头OtherMethodsOO2 2PistonFlowSaturatedflow土壤中的入渗土壤中的入渗土壤中的入渗土壤中的入渗滴灌灌溉多少比较田田间持水量持水量凋萎点凋萎点天数天数饱和含水量和含水量481216202428含水量含水量灌溉灌溉灌溉灌溉50% of w.h.c25% of w.h.c有效有效水量水量滴灌与其他灌滴灌与其他灌溉比比较灌灌灌灌溉溉溉溉土壤状况土
25、壤状况土壤状况土壤状况排水ETC作物水分作物水分胁迫迫 通过多年研究得到每耗一毫米水（或0.67方），可增产0.34公斤/亩皮棉(0.83公斤/亩籽棉） (也就是每蒸腾 1方水/亩，可产0.508公斤皮棉)Y=0.34ET+C 如果每次灌溉受淹减少2毫米蒸腾，棉花生长季地面灌溉受淹减少2*5=10毫米，产量减少8.3公斤/亩。 作物受淹和受旱对产量影响 如果12天灌一次，第5天开始受旱，那每天耗水量减少2-3毫米每满足棉花耗水量，那每次有20毫米耗水量的损失，即16.6公斤/亩， 地面灌溉生长季节灌溉五次，损失83公斤/亩，83+8.3=91.3公斤/亩 滴 灌 12次 ， 8天 灌 一 次
26、， 产 量 减 少2*3*12*0.83=60公斤/亩。农业用水为什么不能说节水农业用水为什么不能说节水农业，而要说高效农业用水农业，而要说高效农业用水不要以牺牲作物品质和产量为代价节约用水n陆地棉每蒸腾 1方水/亩，可产0.508公斤皮棉n棉花产量达到150公斤/亩，蒸腾量要达到295方/亩水；如果考虑灌溉效率等，灌溉量要达到324方/亩。n如果产量达到220公斤/亩（籽棉相当于550公斤/亩），蒸腾量达到433方/亩，灌溉量必须达到480-500方/亩。中国的果树和经济作物中国的果树和经济作物滴灌为什么不成功滴灌为什么不成功蒸发蒸发蒸腾蒸腾渗漏渗漏温度温度日照日照湿度湿度风风径流径流滴灌优
27、点滴灌优点滴灌优点滴灌优点密集毛根密集毛根滴头滴头活动根系活动根系活动根系活动根系主干根系主干根系提高农作物品质要改变过去灌溉施肥为施肥灌溉固体肥料施于种植行内固体肥料施于种植行内液体肥料液体肥料喷喷洒洒航空航空喷喷洒洒注射氨水注射氨水常用肥料施用方法常用肥料施用方法肥料施用方法肥料施用方法滴灌施肥滴灌施肥微微喷喷施肥施肥其他方式 n人工撒播；n叶面喷施；n沟灌冲施等。作物作物营营养元素养元素大量元素大量元素 N (Nitrogen), P (phosphorous), K (Potassium)NH4+ NO3-H2PO4-HPO4-PO4-K+作物营养元素作物营养元素中量中量营营养元素：养
28、元素：Ca (Calcium), Mg (Magnesium), S (Sulfur)Ca+Mg+SO4-大量元素大量元素: N (Nitrogen), P (phosphorous), K (Potassium)作物营养元素作物营养元素大量元素大量元素: N (Nitrogen), P (phosphorous), K (Potassium)微量元素：微量元素：Fe (Iron), Cu (Copper), Zn (Zinc), B (Boron), Mn (Manganese), Mo (Molybdenum), Cl (Chloride) Fe+Cu+Zn+H2BO3-Cl -Mn+Mo
29、O4-中量中量营营养元素：养元素：Ca (Calcium), Mg (Magnesium), S (Sulfur)作物营养元素作物营养元素大量元素大量元素：N (Nitrogen), P (phosphorous), K (Potassium)中量元素：中量元素：Ca (Calcium), Mg (Magnesium), S (Sulfur)微量元素：微量元素：Fe (Iron), Cu (Copper), Zn (Zinc), B (Boron), Mn (Manganese), Mo (Molybdenum), Cl (Chloride) 其他：其他：CO2 (Carbon bi Oxid
30、e), H2O (Water)OCH氮肥Nn氮素N是植物体中蛋白质的构建材料；n是细胞液、氨基酸、生化酶等的主要成分； n是促进植物茁壮生长的主要元素； n平衡及精确施用氮素至关重要。氮 肥n氮肥主要形式是氨NH4+和硝酸盐NO3-类；nNH2 是尿素CO(NH2)2中的氮肥形式； n氨水，作为一种高压液体，可被用作基肥；n精细农业施肥是要基于氨和硝酸盐类的氮素。植物常用形式的氮素植物常用形式的氮素AMID ( NH2 )(尿素尿素)AMMONIUM ( NH4+ ) (如硫酸如硫酸铵铵)Ammonification (水解水解)NH4+ NITRATE ( NO3- ) (如硝酸如硝酸钾钾)
31、Nitrification( NH4+ Nitrosomonas NO2- Nitrobacter NO3- )NO3-CONH2NH2 NH3 NH3 CO2+ H2O - NH4OH磷P对于植物生长必不可少，可发现于每一活体植物细胞中。参与以下的职责： a) 能量转移； b) 光合作用； c) 糖和淀粉的转化；d) 植物体内营养素的运移；e) 遗传特性的转移。磷素磷素P磷素难题q作物只吸收磷酸盐溶解于土壤溶液时施于土壤中的磷素；q任何土壤，存在于土壤溶液中的磷酸盐最大值充其量都小于1kg/ha；q磷素在土壤中活性差；q许多作物对于土壤磷素都是低效利用者（例如土豆，只利用了土壤施用磷素的10
32、%）。由于以下原因，土壤中磷素的吸收还会进一步降低：q寒冷或者潮湿气候条件；q根系发育不好的作物；q酸性或者碱性高的土壤；q有机质含量低的土壤；q低磷酸盐贮备的土壤；q高磷酸盐固化能力的土壤；q富含铁的土壤。土壤PH值影响磷素的有效性100500% 磷素的分布磷素的分布4 5 6 7 8土壤土壤pH可用磷素可用磷素fixed as calcium phosphatereaction with mineral silicatesfixed as Fe, Al, and Mn oxidesfixed chemically tosoluble Fe, Al and Mn对生长作物最有效的施用磷素的方
33、法是通过滴灌或者叶面施用钾素Kn补偿植物体内的渗透压；n钾素位于气孔拱卫细胞内，抵消电荷差异。钾肥分子式%K2O通用名氯化钾KCl60MOP硫酸钾K2SO450SOP硝酸钾KNO346NOP磷酸二氢钾KH2PO434MKP矿矿矿矿物物物物 K K非可交非可交换换性性K(全部的全部的90-98 %)可交可交换换 K+(全部的全部的1-10%) 可溶可溶 K + (全部的全部的1-2%) 土壤中土壤中90-95%的的钾钾是是不能被植物利用的。不能被植物利用的。土壤中钾素的有效性KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK
34、KKKKKKKKKKKKKKKKK高高K土壤土壤KKKKKKKKKKKKKKK KKKKKKKKKKKKKKK KKK K K KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK+K+K+K+K+K+K+从土壤到根部，从土壤到根部，钾钾肥的活性肥的活性K+通通过扩过扩散作用散作用到达根部到达根部K+只移只移动动很短的距很短的距离：离：7mm或更少或更少根只接触到了全部土壤根只接触到了全部土壤中的很小的一部分。中的很小的一部分。即使在高即使在高钾钾土壤中近土壤中近根区土壤的根区土壤的K+供供给给也也可能会大大减少。可能会大大减少。只有只有7 mm土壤中土壤中土壤中土壤中N N、P P、K K的相对运动
35、的相对运动的相对运动的相对运动灌溉方式影响营养元素的吸收效率灌溉方式影响营养元素的吸收效率灌溉方式影响营养元素的吸收效率灌溉方式影响营养元素的吸收效率(Source: Lahav et al., 1995)(Source: Lahav et al., 1995)作物：鳄梨作物：鳄梨作物：鳄梨作物：鳄梨; ; 土壤：砂性土壤：砂性土壤：砂性土壤：砂性滴灌营养施肥是指在作物生长期内按照作滴灌营养施肥是指在作物生长期内按照作滴灌营养施肥是指在作物生长期内按照作滴灌营养施肥是指在作物生长期内按照作物生长要求为达到作物营养需求的剂量而物生长要求为达到作物营养需求的剂量而物生长要求为达到作物营养需求的剂量
36、而物生长要求为达到作物营养需求的剂量而向滴灌系统中注入一种或多种作物营养元向滴灌系统中注入一种或多种作物营养元向滴灌系统中注入一种或多种作物营养元向滴灌系统中注入一种或多种作物营养元素，精确、及时地供给作物根区的田间操素，精确、及时地供给作物根区的田间操素，精确、及时地供给作物根区的田间操素，精确、及时地供给作物根区的田间操作。作。作。作。湿润球体湿润球体湿润球体湿润球体滴灌管线滴灌管线滴灌管线滴灌管线N=N=氮肥氮肥氮肥氮肥,K=,K=钾钾钾钾肥肥肥肥P=P=磷肥磷肥磷肥磷肥,+=,+=微量元素微量元素微量元素微量元素什么是滴灌营养施肥？什么是滴灌营养施肥？什么是滴灌营养施肥？什么是滴灌营养
37、施肥？Fertigation/Fertigation/Nutrigation/ChemigationNutrigation/Chemigation1.1.可以最大化产量和收入；可以最大化产量和收入；可以最大化产量和收入；可以最大化产量和收入； a) a) 持续一致的产量和高品质。持续一致的产量和高品质。持续一致的产量和高品质。持续一致的产量和高品质。2.2.可以最大化化肥使用效率；可以最大化化肥使用效率；可以最大化化肥使用效率；可以最大化化肥使用效率；3.3. a) a) 可以精确地、均匀地、灵活地施用营养元素；可以精确地、均匀地、灵活地施用营养元素；可以精确地、均匀地、灵活地施用营养元素；可
38、以精确地、均匀地、灵活地施用营养元素；4.4. b) b) 施用数量和浓度适应于作物需求和气候条件；施用数量和浓度适应于作物需求和气候条件；施用数量和浓度适应于作物需求和气候条件；施用数量和浓度适应于作物需求和气候条件；5.5. c) c) 提高营养元素的有效性和吸收；提高营养元素的有效性和吸收；提高营养元素的有效性和吸收；提高营养元素的有效性和吸收；6.6. c) c) 减少由于淋洗、挥发、固化等原因造成的营养元素减少由于淋洗、挥发、固化等原因造成的营养元素减少由于淋洗、挥发、固化等原因造成的营养元素减少由于淋洗、挥发、固化等原因造成的营养元素损失。损失。损失。损失。3.3.可以最小化生产费
39、用；可以最小化生产费用；可以最小化生产费用；可以最小化生产费用；4.4. a) a) 节省化肥、农药、交通、劳力以及能源费用。节省化肥、农药、交通、劳力以及能源费用。节省化肥、农药、交通、劳力以及能源费用。节省化肥、农药、交通、劳力以及能源费用。4.4. 减少土壤板结，提高根系活性，最大化土地生产力；减少土壤板结，提高根系活性，最大化土地生产力；减少土壤板结，提高根系活性，最大化土地生产力；减少土壤板结，提高根系活性，最大化土地生产力；5.5.减少环境污染。减少环境污染。减少环境污染。减少环境污染。（包括土壤和地下水）（包括土壤和地下水）（包括土壤和地下水）（包括土壤和地下水）为什么要进行营养
40、施肥灌溉为什么要进行营养施肥灌溉为什么要进行营养施肥灌溉为什么要进行营养施肥灌溉? ?vv 高高营营养元素含量，并以易于作物吸收的形式存在；养元素含量，并以易于作物吸收的形式存在； vv 田田间间温度条件下完全水溶；温度条件下完全水溶；vv 灌灌溉溉水中快速分解；水中快速分解；vv 高等高等级级，易流，易流动动；vv 不会堵塞不会堵塞过滤过滤器及滴器及滴头头： 不溶物含量低；不溶物含量低； ( 0.02%)( 0.02%)； 最小含量的条件介最小含量的条件介质质。vv 与其他肥料相容；与其他肥料相容；vv 与灌与灌溉溉水水较较少相互作用；少相互作用；vv 不会不会显显著地改著地改变变水的水的P
41、HPH值值；(3.5 Ph 9.0)(3.5 Ph 9.0)；vv 对对灌灌溉溉首部及系首部及系统统的低腐的低腐蚀蚀性。性。哪些肥料适用于营养施肥灌溉？哪些肥料适用于营养施肥灌溉？哪些肥料适用于营养施肥灌溉？哪些肥料适用于营养施肥灌溉？ 滴灌施肥提供的是一种全新的施肥理念滴灌施肥提供的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）你的营养施肥方式是什么？你的营养施肥方式是什么？你的营养施肥方式是什么？你的营养施肥方式是什么？1. 定量营养施肥，还是定量营养施肥，还是定量营养施肥，还是定量营养施肥，还是2. 比例营养施肥？比例营养施肥
42、？比例营养施肥？比例营养施肥？定量施肥定量施肥定量施肥定量施肥比例施肥比例施肥比例施肥比例施肥灌溉历时灌溉历时灌溉历时灌溉历时灌溉历时灌溉历时灌溉历时灌溉历时随时间肥料溶液浓度变小随时间肥料溶液浓度变小随时间肥料溶液浓度变小随时间肥料溶液浓度变小随时间肥料溶液浓度保持恒定随时间肥料溶液浓度保持恒定随时间肥料溶液浓度保持恒定随时间肥料溶液浓度保持恒定营养施肥概念营养施肥概念营养施肥概念营养施肥概念素素素素 要要要要压力罐压力罐压力罐压力罐文丘里及肥料泵文丘里及肥料泵文丘里及肥料泵文丘里及肥料泵施肥过程施肥过程施肥过程施肥过程肥料形式肥料形式肥料形式肥料形式肥料注入肥料注入肥料注入肥料注入自动化自
43、动化自动化自动化肥料浓度控制肥料浓度控制肥料浓度控制肥料浓度控制水流通过肥料罐溶解肥料水流通过肥料罐溶解肥料水流通过肥料罐溶解肥料水流通过肥料罐溶解肥料驱动机械吸取营养元素溶液驱动机械吸取营养元素溶液驱动机械吸取营养元素溶液驱动机械吸取营养元素溶液固态或液态固态或液态固态或液态固态或液态液态肥或固态肥料的溶解液液态肥或固态肥料的溶解液液态肥或固态肥料的溶解液液态肥或固态肥料的溶解液定量施肥定量施肥定量施肥定量施肥比例施肥比例施肥比例施肥比例施肥不能不能不能不能可以可以可以可以营营营营养施肥概念养施肥概念养施肥概念养施肥概念压差式施肥罐施肥罐 Pressure regulating valve泵
44、吸水侧施肥法 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水这是目前华南地区大力推广的施肥方式这是目前华南地区大力推广的施肥方式5月月: 开花开花6月月: 座果座果7月月: 果实生长果实生长8月月: 果实生长和成熟果实生长和成熟九月九月: 收获收获10月月: 开始冬眠开始冬眠11月月 冬眠冬眠3月月: 冬眠结束冬眠结束4月月: 发芽发芽整个季节作物需水量整个季节作物需水量整个季节作物需水量整个季节作物需水量4月月7月月4月月: 发芽发芽5月月:开花开花6月月: 座果座果7月月: 果实生长果实生长8月月: 果实生长和成熟果实生长和成熟9月月: 收获收获10月月: 开始冬
45、眠开始冬眠11-3月月: 冬眠冬眠整个生长季节作物需肥量整个生长季节作物需肥量整个生长季节作物需肥量整个生长季节作物需肥量（公斤（公斤/公顷）公顷）4月月7月月月月1发芽发芽施肥灌溉施肥灌溉 1/3 N+P施肥灌溉施肥灌溉K+2/3N座果座果果实收获果实收获23456果树施肥灌溉果树施肥灌溉果树施肥灌溉果树施肥灌溉12345656789104mm/天天生长阶段的划分:出苗生长期v现蕾现花期 10天 v盛花期 打顶、打杈期v铃期 15% 吐絮v吐絮期 结束灌溉 标志施肥控制(目标产量150公斤皮棉）磷肥磷肥 钾肥钾肥氮肥氮肥有机肥有机肥基肥基肥绿色旗期绿色旗期蓝色旗期蓝色旗期橙色旗期橙色旗期纯纯
46、氮素氮素5kg/亩亩（12.5kg尿素）尿素）纯纯氮素氮素4kg/亩亩（10kg尿素）尿素）纯纯氮素氮素4kg/亩亩本地区使用量本地区使用量60kg /亩亩60 kg/亩亩10kg /亩亩推荐用量播种出苗现蕾开花 盛花期吐絮绿色旗现蕾期-现花期 日需灌水量北疆日需灌水量北疆2mm ，（，（南疆南疆3mm）（北疆北疆1.34方方/亩，南疆亩，南疆2.01方方/亩亩）三天灌溉量三天灌溉量 北疆北疆4方方/亩（南疆亩（南疆6方方/亩）亩）尿素尿素10 Kg = 4 Kg纯氮量纯氮量2公斤公斤/亩每次亩每次蓝色旗盛花期 日需灌水量北疆日需灌水量北疆3mm，南疆南疆4mm三天灌溉量三天灌溉量6方方/亩，
47、南疆亩，南疆8方方/亩亩尿素尿素10 Kg = 4 Kg纯纯 氮量氮量每次每次2公斤公斤/亩亩橙色旗铃 期日需灌水量日需灌水量4mm，南疆南疆5mm三天灌溉三天灌溉8方方/亩，南疆亩，南疆10方方/亩亩尿素尿素12.5 Kg = 5 Kg 纯氮量纯氮量2.5-3公斤公斤/亩亩黄色旗吐絮期 日需灌水量北疆日需灌水量北疆3 mm，南疆南疆4mm三天灌溉量三天灌溉量6方方/亩，南疆亩，南疆8方方/亩亩灌溉水量逐渐递减灌溉水量逐渐递减种植日期种植日期品种品种密度密度施肥施肥病虫害控制病虫害控制杂杂草控制草控制灌灌溉溉管理制度管理制度自动控制是实现优质高产的关键先进灌溉设备落后的管理技术不能发挥效益落后的灌溉设备先进的管理技术也能发挥效益只有先进的灌溉设备和现代管理技术才能发挥最大效益科学合理的利用水资源谢谢!
