水肥一体化在世界是如何发展的?

公元前400年前,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施肥,是灌溉施肥的最初形式。现在我们看到的水肥一体化技术起源于无土栽培(营养液栽培),并伴随高效灌溉技术的发展得以发展。18世纪末,英国人John Woodward 将植物种植在土壤的提取液中,这是最早的水肥一体化栽培。此后法国的科学家确定了许多营养液配方。

美国1913年建成了第一个滴灌工程;德国于1920年在水出流方面实现了一次突破,使水从孔眼流入土壤;1934年美国开展滴灌管的试验;此后,苏联、英国、荷兰的一些科学家用该技术灌溉温室中的花卉和蔬菜。到了20世纪50年代后期,以色列研制成功长流管式滴头解决了长期以来的滴头问题。在70年代,由于便宜的塑料管道大量生产,极大地促进了细流灌溉的发展,推动了细流灌或微灌系统包括滴灌、微喷雾灌以及微喷灌等技术的进步,在过去的40多年里,水肥一体化工程技术在全世界迅猛发展

美国目前是世界上微灌面积最大的国家,在灌溉农业中60%的马铃薯、25%的玉米、33%的果树均采用水肥一体化技术。现在加利福利亚州已建立了完善的水肥一体化设施及服务体系,果树生产均采用了滴灌、渗灌等水肥一体化技术,成为世界高价值农产品现代农业生产体系的典型。德国20世纪50年代塑料工业兴起后,高效灌溉技术得到了迅速发展,而且灌水与施肥很快结合进行,发展成为一种高精度控制土壤水分、养分的农业新技术。

荷兰从20世纪50年代初以来,温室数量大幅增加,通过灌溉系统施用的液体肥料数量也大幅增加,水泵和用于实现养分精确供应的肥料混合罐也得到研制和开发。澳大利亚近年来水肥一体化技术发展迅速,2006~2007年设立总额100亿澳元的国家水安全计划,用于发展灌溉设施和水肥一体化技术,并建立了系统的墒情监测体系,用于指导灌溉施肥。

自20世纪60年代初起,以色列开始普及灌溉施肥技术,1964年建成了用于灌溉施肥的全国输水系统,全国耕地中大约有一半以上应用加压灌溉施肥系统,包括果树、花卉、温室作物、大田蔬菜和大田作物。20世纪80年代初,以色列的灌溉施肥技术应用到了自动推进机械灌溉系统,施肥系统也由过去单一的肥料罐,发展为肥料罐、文丘里真空泵和水压驱动肥料注射器等多种模式并存,并且引入电脑控制技术及设备,养分分布的均匀度显著提高。

此外,水肥一体化发展较快的还有西班牙、意大利、法国、印度、日本、南非等国家。水肥一体化技术是节水、节肥的一项重要技术,欧洲很多地区并不缺水,但仍采用此项技术,考虑的是该项技术的其他优点,特别是对环境的保护效果。


水肥一体化怎么实现?原理是什么?

水肥一体化就是通过灌溉系统给作物施肥浇水,作物吸收水分的同时吸收养分。通过与水系统有机结合,实现智能化控制。

整个系统可协调工作实施轮灌,充分提高灌溉用水效率,实现对灌溉,施肥的定时,定量控制,节水节肥节电,减少劳动强度,降低人力投入成本。

省力省时,提高产量。专用于连栋温室,日光温室,温室大棚和大田种植灌溉作业。

节水、减肥成为“国家行动” 全国人大代表建议完善节水农业政策体系

2017年中央一号文件提出,大力普及喷灌、滴灌等节水灌溉技术,加大水肥一体化等农艺节水推广力度。因此,节水、减肥已经成为“国家行动”,水肥一体化在我国的实施条件已经成熟。

农业在我国是用水大户,农业用水量约占全国总用水量的63%。随着我国社会经济的快速发展,农业用水正逐步被工业和城镇生活用水挤占,环境生态需水与农业分享用水的问题愈来愈突出。我国水资源严重紧缺,总量仅为世界的6%,旱地面积近10亿亩,每年农业灌溉用水缺口超过300亿方。

在2017年两会上,全国人大代表万连步称,为解决或缓解农业缺水问题,我国农业必须从传统的粗放型灌溉农业和旱地雨养农业向现代高效节水型灌溉农业、旱作农业和生态农业转变。

2017年中央一号文件明确“把农业节水作为方向性、战略性大事来抓”。加快发展节水高效农业,不仅是解决我国水资源短缺、实现水资源高效利用的有力保障,同时也是保障粮食安全、生态安全和水资源安全的重大基础战略,可以大幅度增加农民收入,有力地推动农业和农村经济可持续发展。

水肥一体化发展是实现节水、减肥、减少环境污染和降低资源消耗的重要手段。提高水肥资源利用效率,大力推广水肥一体化,实现水分和养分的综合协调和一体化管理,对我国农业转变发展方式,走绿色、高效及可持续发展之路具有重要意义。

节水农业技术在美国、加拿大、以色列等发达国家一直受到广泛重视。以色列水肥一体化应用比例达90%以上,美国是微灌面积最大的国家,25%的玉米、60%的马铃薯、33%的果树均采用水肥一体化技术。

中国作为农业大国,在粮食作物、经济作物、园艺作物生产上均存在着水资源匮乏和肥料利用率不高的问题。近年来,节水农业虽然和发达国家相比差距较大,但发展迅速,取得显著成效,已逐步从经济作物向粮食作物拓展。

全国节水灌溉面积达4亿多亩,水肥一体化面积已经超过8000万亩,并形成了一系列水肥一体化技术模式及配套的农资、灌溉设备,大幅度降低了投入成本,基于信息技术的控制技术和控制系统也日趋成熟,为推广水肥一体化技术、精准调控水肥管理奠定了基础。

我国重视节水农业的发展,国家陆续颁布了诸多政策。水肥一体化也频频见诸国家文件。

2013年,农业部发布《水肥一体化技术指导意见》,提出到2015年水肥一体化推广总面积达到8000万亩以上;2016年,农业部发布《推进水肥一体化实施方案(2016-2020年)》,要求到2020年水肥一体化技术推广面积达到1.5亿亩,节水150亿方,节肥30万吨,增效500亿元。

2017年中央一号文件提出,大力普及喷灌、滴灌等节水灌溉技术,加大水肥一体化等农艺节水推广力度。因此,节水、减肥已经成为“国家行动”,水肥一体化在我国的实施条件已经成熟。

但是,目前我国农业节水还面临一系列制约因素,重投入轻管理、重建设轻使用、重设备轻技术等问题普遍存在,阻碍了节水农业功能和效率的发挥,亟待进一步解决完善。当前东北节水增粮、河北地下水超采治理等国家重大项目中,节水灌溉和水肥一体化是重要的项目内容,但在项目实施中,普遍存在这些问题,个别地方十分突出。

在建议中,万连步提到,国家要加强顶层设计,统筹考虑水利建设、农业基础设施建设、耕地质量提升、化肥零增长行动、地下水超采治理等多方面因素,统一规划,协同推进。不断完善支持农业节水的政策体系,统筹安排资金、项目,形成节水农业发展的政策合力。如在东北节水增粮、西北节水增效、华北节水压采、南方节水减排等节水行动中,统筹发展农业节水技术和配套的肥料等农资产品。

江苏金坛:水肥一体化 茶香飘满园

方麓茶场内,施过有机肥的茶树长势茂盛。

秋肥施用时节,记者走进江苏省常州市金坛区江苏鑫品茶业有限公司南海茶园,绿色葱茏,首先映入眼帘的是一座水肥一体化泵房和装满沼液的沼液池。但是,茶田里却看不见忙碌的施肥人员和轰轰作业的施肥机具。没有人和机具,如何给茶叶施肥呢?原来,秘密藏在土壤中,茶园将施肥管道全部都建在了地面下。

“我们按照科学的配方施肥。施肥系统会将沼液过滤两次,复配其他养分,然后通过地下管道直接将水肥一同施入土壤中,整个过程完全是智能化处理的。”江苏鑫品茶业有限公司总经理尹福生告诉记者,这套智能化水肥喷灌系统,可以实现在土壤内直接施肥,既保护环境,又节水省肥。

鑫品茶园的水肥一体化系统已建立两年时间,属于金坛区茶园有机肥替代化肥试点县创建项目。尹福生表示,希望以有机肥替代化肥创建为契机打造有机茶园,传统沼液施肥方法不经过处理直接将沼液灌入大田,对环境不友好。为了研究出节水省肥又保护环境的施肥系统,尹福生经过多地大量考察,通过不断探索,最终研发出了这套智能化施肥系统。

“一个系统就可以覆盖整个茶园。施用沼液和有机肥的茶叶,冬天抗冻性比较好,茶叶的品质有了很大提高!”说起施肥前后的变化,尹福生满是欣慰。“政府很重视有机肥试点工作,给予项目补助,我们企业也有积极性,更加有信心做好这项工作。”尹福生说道。

为解决沼液普遍难以高效利用难题,金坛区创新形成“支杆喷施”“高架喷施”“沼液微喷”“智能预警”等4种茶园沼液喷施模式,实现了沼液管道化资源利用,促进了茶叶生产“三节”“三抗”“三提”。“三节”即,节约化肥30%-40%,节约用水25%-40%,节约用工70%-80%。“三抗”即,抗病虫害、抗寒、抗旱,特别是抗旱,有效避免了高温干旱茶树死亡普发问题。“三提”即,提高茶叶产量10%-20%,提高茶叶品质,提高土壤有机质。

“金坛是畜禽养殖大县,可以为有机肥制作提供充足的原料,同时也是全国名优绿茶重点产区,有多家茶叶种植企业,加上两家大型有机肥处理厂,畜禽粪污处置能力较强。这三个因素相加,更有利于有机肥的推广。”金坛区土壤肥料技术指导站站长李勇告诉记者,金坛区2017年开始实施茶园有机肥替代化肥试点县创建,通过三年的试点推广,金坛区茶叶品质明显提高,茶农的反响热烈。

在方麓茶场的种植基地,记者看到茶树长势茂盛,叶片十分光滑。“这是施用有机肥的成果。”王道俊介绍,目前茶树已经进入休眠期,但茶树的根部仍然在吸收并贮存土壤中的营养元素。在这个时期,施用有机肥可以使来年春茶提前发芽,也可以提高春茶品质。

有机肥的推广实施,提升了茶园施肥技术水平。李勇介绍,金坛开发出了适合本地区土壤养分的茶叶专用有机肥,已推广1.85万吨。2018年核心示范区亩均化肥施用量较2017年减少15.3%,有机肥增施量25%。

水肥一体化,从贵族技术走向平民应用

提起水肥一体化技术,相信大家都不陌生,像我们经常听说的肥水灌溉、水肥耦合、灌溉施肥等说的都是水肥一体化技术,其具体的灌溉形式又可分为喷灌、滴灌等。它是一种新型灌溉方式,其主要目的是实现合理灌溉和施肥。

我国应结合现代信息技术改变传统农业生产模式,发展现代农业,让农业生产真正走向信息化、自动化和智能化的智慧之路。我国逐渐开始尝试一些新型的灌溉方式,虽然起步较晚,还未得到普及,但也已经取得了一定的成效。水肥一体化便是节水灌溉的其中一种方式。

水肥一体化营养均衡,效果稳定,吸收利用率高,更安全、更绿色、更环保,符合发展趋势,应大力推广与应用。农业部《到2020年化肥使用量零增长行动方案》提出:到2020年,机械施肥将占主要农作物种植面积的40%以上,提高10个百分点;水肥一体化推广面积1.5亿亩,增加8000万亩。

下面时雨塑胶就跟大家介绍一下水肥一体化智能灌溉系统的特点。

传统的浇水和追肥方式,作物饿几天再撑几天,不能均匀地“吃喝”。而采用科学的水肥一体化灌溉方式,可以根据作物需水需肥规律随时供给,保证作物“吃得舒服,喝得痛快”!

传统的沟灌、施肥费工费时,非常麻烦。而使用滴灌,只需打开阀门,合上电闸,几乎不用工。采用水肥一体化滴灌可以直接有效的控制土传病害的发生。滴灌能降低的湿度,减轻病害的发生。

通过水肥一体化技术可以更高效的调控土壤根系的五大障碍:盐渍化、水渍化、PH、根区土壤透气性和土传病害。水肥一体化还能改良土壤。采用水肥一体化技术,可以增强土壤微生物活性,促进作物对养分的吸收;减轻了因大水灌溉造成的土壤板结和团粒破坏程度,土壤容重降低,孔隙度增加,改善了土壤物理性质。

水肥一体化系统设计方案

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力灌溉系统,将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起,均匀、准确地输送到作物根部土壤。

采用灌溉施肥技术,可按照作物生长需求,进行全生育期需求设计,把水分和养分定量、定时,按比例直接提供给作物。

压力灌溉有喷灌和微灌等形式。<proinsight-br>水肥一体化<proinsight-br> 目前常用形式是微灌与施肥的结合,且以滴灌、微喷与施肥的结合居多。

微灌施肥系统由水源、首部枢纽、输配水管道、灌水器四部分组成。水源有:河流、水库、机井、池塘等;首部枢纽包括电机、水泵、过滤器、施肥器、控制和量测设备、保护装置;输配水管道包括主、干、支、毛管道及管道控制阀门;灌水器包括滴头或喷头、滴灌带。

<proinsight-br> 水肥一体化的优点:<proinsight-br>

(1)节省施肥劳力,特别对蔬菜和大棚内栽植的作物尤为明显。<proinsight-br> (2)提高肥料的利用率。<proinsight-br>

(3)施肥及时,养分吸收快速。<proinsight-br>

(4)有利于应用微量元素。<proinsight-br>

(5)改善土壤环境状况。<proinsight-br>

(6)采用滴灌施肥方法可使作物在边际土壤条件下正常生长。<proinsight-br>

(7)应用管道施肥可以提高作物抵御风险的能力。<proinsight-br>

水肥一体化用什么施肥系统

无论设施农业还是露天大田农业现在都在推行水肥一体化,滴灌是更高效的把水和肥料作用于作物根部,减少肥料流失,提高水的利用率。

一、滴灌施肥优点:

1、减少水分蒸发损失、地面径流、深层渗漏。

2、将化肥直接施入作物根部,吸收相同肥料施入肥料节约40%

3、控制杂草生长,减少农药用量,保护环境

4、多风地区效果更佳

二、现在好多设施大棚加了滴灌,但是没有配施肥设备,根本没有多大效果。

施肥系统是在灌溉的首部里添加了施肥泵 施肥罐 施肥器,水肥一体化是一种灌溉技术称为水肥一体化技术,好多政府农业项目叫小麦-玉米水肥一体化项目但是并没有加施肥系统,只是用了滴灌带或微喷带或喷灌,只是换了一种方式浇地。

测土配方施肥,缓释肥技术,水肥一体化技术属于哪一类资源节约型技术

都属于。测土配方施肥以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥料的基础上,提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法。

“缓释”是指化学物质养分释放速率远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率;“控释”是指以各种调控机制使养分释放按照设定的释放模式(释放率和释放时间)与作物吸收养分的规律相一致。

水肥一体化技术,指灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差),将可溶性固体或液体肥料,按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,配兑成的肥液与灌溉水一起。

它们不同程度的节约了社会资源,是国家目前大力推广的农业施肥技术。尤其是水肥一体化技术。

扩展资料:

避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢,最终肥效发挥慢的问题;尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题,既节约氮肥又有利于环境保护。所以水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。

据华南农业大学张承林教授研究,灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50%~70%;同时,大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。由于水肥一体化技术通过人为定量调控,满足作物在关健生育期“吃饱喝足”的需要,杜绝了任何缺素症状,因而在生产上可达到作物的产量和品质均良好的目标。

水肥一体化实现了水肥管理的革命性转变

我国传统施肥不但造成了肥效的严重流失,还对土壤造成了很严重的危害。与传统模式相比,水肥一体化实现了水肥管理的革命性转变,即渠道输水向管道输水转变、浇地向浇庄稼转变、土壤施肥向作物施肥转变、水肥分开向水肥一体转变,增产增效优势集中体现。少量多次浇水施肥,实现均匀持续供应。传统的浇水和施肥方式,作物往往在“饥饿”和“过饱”两个极端之间反复,不能均匀地“吃喝”。而采用微灌水肥一体化,灌水和施肥次数增加,每次的灌溉和施肥量减少,可以根据作物需水需肥规律随时供给,保证作物“饿了就吃,渴了就喝”、“吃饱不浪费”,水分养分均匀持续供应。

集中供应作物根区,水肥吸收直接快速。传统土壤施肥,氮肥常因淋溶、反硝化等而损失,作物中后期的灌溉和施肥由于劳动力成本增加或操作不便等原因难以落实。如小麦适时浇好灌浆水能保根、护叶、延长叶片功能、防止早衰、提高粒重,但传统灌溉方式往往难以满足。夏玉米大喇叭口期后,田间进行封垄,常规条件下难以进行施肥、灌水。采用水肥一体化,人员无需进入田间,通过管道就可以方便地进行灌水施肥,能够保证中后期水分养分供应充足,利于产量形成。

实现水肥耦合,养分吸收全面高效。在水肥一体化模式下,肥料溶解在水中通过管道以微灌的形式直接输送到作物根部,养分直接以水溶态供应给作物,不仅吸收速度快,而且易于根据作物生长状况调节施肥比例,补充中微量元素,作物养分供应更加全面高效。