水肥一体化技术在设施温室蔬菜种植中的应用推广

为满足我国经济发展的需求和人们的消费追求，我国种植业已从传统的小规模种植发展到如今的大棚种植。然而，大多数地区的温室蔬菜种植出现经济亏损现象，对种植者的收益造成严重影响。因此，水肥一体化技术应运而生，有效解决了温室种植的各种问题，提高了农作物的品质和产量。目前各地区致力于分析大棚蔬菜生产过程中存在的问题，研发水肥一体化灌溉设备，将智能水肥一体化技术推广到实际生产中，实现滴灌精准控肥控水效果。根据营养元素设计和其他设备进行合理匹配，不仅可以充分释放肥料和水分，还可以避免浇水造成土壤板结，进而保证营养液的浓度满足植物的营养需求，提高蔬菜品质，达到增产的目的。

一、水肥一体化技术措施的基本原理与创新分析

水肥一体化技术是在水源处安装合适类型的泵并放置施肥机，借助施肥机接入泵的出水管，与出水管一起直接流入大棚内，实现水肥一体化。同时，水肥一体化借助微喷设备直接浇水植物的根部位置，使作物的生长发育更加顺利。水肥结合技术手段是对传统微灌技术的改革和发展措施，也是灌溉技术与施肥技术相结合改进的一种新技术手段。在温室蔬菜种植过程中，按照肥水合一的基本原则，施肥灌溉相结合，将营养丰富的水资源直接滴入植物根部，最大化地促进蔬菜对养分的吸收，保证土层养分不超标，避免土壤养分促进植物根系的固定和吸附。与普通滴灌相比，水肥一体化技术具有明显的经济效益，通常在一定区域内投资较少的成本就可以满足作物的生长需求。

二、水肥一体化技术在温室蔬菜种植中的发展及现状

众所周知，我国是人口大国，而蔬菜是人们生活的必需品，与人们的健康密切相关。社会对农产品的需求量逐渐增加，水肥一体化技术的推广需要进一步加强。水肥一体化是指根据不同的土壤性质、养分状况和肥料特性，基于压力系统的使用或地形的自然下降等因素，满足不同作物在不同生长季节水肥的需水量。该新技术已广泛应用于农业生产，并取得了一定的成果，在地形和气候复杂的地区，水肥一体化技术的应用可将固液体肥料与水资源结合，通过装置和管道对需要的地块补给养分，使作物从灌溉水中获得所需的水肥，促进作物生长，改善土壤松动，具有提高作物产量和品质的作用。

水肥一体化是一种先进的种植技术，发达国家的应用率更高，美国是世界上灌溉农业最发达的国家之一，温室种植产量约占世界总产量的四分之一。在国外，水肥一体化主要用作其中玉米、小麦和大豆等作物的种植，也有部分国家已广泛应用于果树种植中，并在不断研究和创新新技术。我国的水肥一体化技术是多年前从国外引进的，一开始在国内部分地区进行试验，取得一定成效后逐步应用于农业生产。经过多年的发展，我国滴灌技术有了一定程度的提高，但与国外先进水平相比还是存在很大的差距，尤其是滴灌设备和技术相对落后，需要进一步的改进和优化。目前我国农业部门对水肥一体化技术还没有统一认识，特别是在保护性和无土种植方面，很多当地农民在进行田间试验过程中，不知道如何科学施肥。大部分农业生产仍以规模化生产为主，主要表现为追求高产而忽视环境保护和资源保护，不符合我国绿色可持续发展的理念。同时，部分区域种植园仍采用“大水大肥”的水肥经营模式，生产成本高，水肥投入大，不利于农业的可持续发展。

三、水肥一体化技术在温室蔬菜种植中应用的优势

在农业生产中应用“水肥一体化”技术，可以达到节水、节地、节能增效的目的。目前，我国已有30多个省市正在开展该项目的研究和示范工作，推广面积已超过3000万亩。水肥一体化是指在系统设定的情况下，根据土壤中的养分，为作物施加可溶性固体或液体肥料，实现养分的多重补给。灌溉用水由可控的管道系统提供水肥，实现水肥一体化，滴灌由管道和滴头组成，为根部土壤提供适当的水分含量，通过混水实现肥料和作物的双重管理。同时，传感器有助于温室大棚的管理和调整，实时测定大棚内的空气含量以及温度和湿度，为水肥一体化技术应用提供一定的数据支持。

随着我国农业现代化的发展，对农作物的需求越来越大，应更加重视水肥一体化技术的研究和应用。经过调查显示，河南一温室大棚种植基地采用水肥一体化技术，一年用水量减少40%，减少漫灌次数和时间，降低人工成本，适合规模化种植。在这种情况下，可以使用一体化的水肥装置来代替传统的滴灌带进行灌溉，新型技术减少了施肥过程中因养分过剩造成的肥料和药物损失，也在一定上保护了土壤，有助于土壤后期的持续利用，减少人为浪费，提高资源的综合利用率。

四、水肥一体化技术应用的相关设备介绍

水肥一体化技术主要包括滴灌系统、施肥器两大部分，滴灌系统采用了全新的技术“微喷头”技术。微喷头是使用小喷嘴将液体肥料喷洒到植物的叶子上，实现灌溉的节水、省药、增产优势。滴灌主要是采用直径较细的毛细管，置于蔬菜根部进行灌溉，借助于低压管道在土壤表面形成小水滴，达到蔬菜对水分的需求。滴灌系统由水源、水头控制枢纽、供水管道和滴头四部分组成。水源的选择范围较大，具有水量大、水质好、流量稳定、不受外界干扰等特点的资源都可以使用，但灌溉水中含沙量高的问题需要进一步解决。水头控制枢纽也是第一控制枢纽（即控制调度中心），与水泵、动力机械、过滤器、肥料罐、控制测量仪表和调节装置共同结合，实现水肥的共同灌溉。滴灌系统还具有自动流量调节功能，有手动和电动两大类，电动是最常见的，可根据不同的植物类型、生长期和需水量进行及时、适当的灌溉。

施肥器是水肥一体化技术的核心，可以储存可溶性肥料并同灌水系统配合将水肥一共灌溉到作物体田地中。施肥器主要包括肥料罐和过滤器，肥料罐中的肥料在设备作用下经过过滤，除去大颗粒杂质，并将凝结肥料大块压分离成粒状投入使用。其中，差压施肥装置可以根据实际需求量通过调控器自动调节水量和肥料，不容易出现管道堵塞的情况，实现阀门的单项控制，以保证液体始终充满整个管道。差压施肥装置的应用范围较小，存在一定的缺点，例如，储肥器中的肥量减少时，装置自动降低水肥灌溉浓度，稳定性不高，需人工定期检查处理。泵送施肥法是指利用现有的离心泵将水和肥料溶液通过管道系统泵入罐内，使罐内形成一定的地下水位，该装置结构简单，操作方便，施肥快，无需外压，在水压恒定的情况下，按一定比例施肥即可，应用范围较广。

五、水肥一体化技术应用过程中注意事项

在水肥一体化技术的应用过程中，肥料的选择对该技术的应用程度有很大的影响。合理施肥可以增加作物的产量和收入，而不合理的施肥会降低肥效，甚至造成严重的减产，在选择肥料时要考虑其功效和效果。因此在选择肥料时，应注意以下问题：

1、考虑必要的营养

养分水平是衡量肥料质量的指标，不同的作物有不同的营养需求，只有合适的营养才能帮助蔬菜生长。但部分地区的水土污染较为严重，水土质量影响农作物对养分的吸收和利用，使其无法正常生长。选择肥料时，一定要选择养分丰富的肥料。一般来说，每种肥料都有自己的特点，根据肥料种类的不同而有所差异。在这种情况下，为了使各种肥料在水中充分溶解，就需要考虑每种肥料的溶解度差异以及每种肥料与水的相容性差异，应选择相互影响低、在水中溶解度高的肥料，以减少肥料溶解时沉淀物的形成。

2、考虑灌溉水的作用

水源是水肥一体化技术的应用基础，选择合适的水资源才能最大化地发挥技术优势。例如，水中含有很多的金属离子，在一定的酸碱条件下，会发生化学反应，形成固体物质沉淀在水中，不利于蔬菜的生长。当水中的钙含量超过7.5% 时，钙和镁离子的作用会产生堵塞管道和滴头的沉积物。同时，灌溉水中含有大量的铁、铜、锌等矿物质元素，这些都是作物生长所必需的微量元素，但如果直接使用会影响蔬菜的健康和产量。因此，各地区种植者应重视水源的选择，要根据当地的气候条件选择合适的灌溉水，保证肥料的正常供应，如果土壤硬度大，可以选择酸性肥料对土壤质量进行优化。

3、适当添加微量元素和含氯肥料

在蔬菜的生长季节，除了对氮、磷、钾肥的大量需求外，对蔬菜生长所必需的微量元素肥料的需求也很大。因此，在水肥一体化技术应用过程，应多方面考虑蔬菜生长的外界环境需求，设计科学的微量元素肥料的添加方案，促进蔬菜种植保质保量收获。市面上常见的微量元素肥料有很多种类，不同种类的微量元素肥料对蔬菜生产的影响不同。如果应用微量元素肥料采用水肥一体化技术，那么应该选择沉降肥，元素含量高，价格便宜的。

六、水肥一体化技术在设施温室蔬菜种植中的应用推广建议

1、合理设计方案

根据温室大棚蔬菜的种植需要，进一步制定灌溉方案。在实际生产过程中，常采用传统灌溉方式和日光温室滴灌施肥，其中滴灌比例达到近40%。为了保证蔬菜的正常生长发育，必须保证蔬菜能够吸收足够的水分和养分。因此，灌溉系统中还应配置一定数量的蓄水池，以达到节水的目的，也可以利用地下水库储水。灌溉方案应确定合理的灌溉时间和频率，控制灌溉量，考虑结合其他灌溉方式，以及土壤状况。种植者还应注意选择适宜的蔬菜品种和地块的准备工作，以便在更好地控制地块和蔬菜作物生长的前提下完成田间作业。同时，种植户还需要安装和调试滴灌管、滴灌带等相关设备，做好相关准备后投入使用。在制定施肥方案前，种植者应先了解施肥方法和蔬菜作物的肥力水平，合理确定施肥量，追肥一定要对土壤进行追肥工作，实现节水高产，提高农业生产效率。另外，种植者在配制肥料时要合理控制营养液的比例，注重各种肥料混合产品的溶解，以免肥料相互作用时产生大量的沉淀。

2、加强技术管理

在水肥一体化技术的应用中，种植者应发挥水肥的协同作用，使两者的相互作用。特别是在当前加快推进农业现代化进程的背景下，水资源的稀缺性越来越突出，为了满足人们日益增长的用水需求，需要采取有效措施解决这一问题。在蔬菜生长过程中，灌溉施肥量的多少直接影响蔬菜的生长、产量和品质。灌溉过少会减慢蔬菜的生长，而灌溉过多会导致肥料浪费、施肥不足和水分利用率低等问题。对此，种植户应把握好大棚蔬菜的种植技术，并在此基础上制定有效的水肥整合技术管理方案。种植者必须首先了解蔬菜的生长趋势和具体需求，选择合适的水和肥料。相关地区应组织技术学习讲座和活动，确保种植人员清楚地知道不同时期的灌溉技术方法。种植着应明确土壤保护和肥料施用技术，最大化地发挥肥料的作用。另外，种植者在蔬菜生长过程中要仔细观察根系的湿润情况，根据根系生长情况进一步调整水肥施用方案，及时调整技术管理方案的不足之处，努力提高自身的专业度。

3、建立合理的用水机制

作为世界上人口最多的国家，我国目前正面临着非常严重的缺水问题。同时，随着社会经济发展的快速发展和科技水平的不断提高，人们对水环境的要求越来越高，对水资源的保护和节约意识越来越强。在现代农业蓬勃发展的过程中，如何解决农业灌溉造成的水资源浪费现象已成为重要的资源节约问题之一。因此，有关部门和地方政府要结合当地农业发展的现状和问题，完善相应的法律制度和用水机制，积极推进水肥技术一体化，提高农民用水水平，规范用水行为，实现节水目标。各地要督促有关部门加强对技术推广队伍的指导，向农民传达最新的经营理念和技术应用方法，按照以人为本的原则，更好地服务农民，促进农业科技成果的推广。

4、加强资金支持

水肥一体化技术彻底改变了传统的农业灌溉施肥方式，需要在应用初期加大资金投入，才能充分发挥该技术的实用价值，有利于减轻生产者的负担。目前，我国各级政府部门都制定了相应的政策和标准来规范这项技术的范围，并提出了一些新的补偿政策。但对于数量庞大的生产者来说，水肥一体化设施的投资仅占总投资的25%左右，不仅增加了农民的经济支出，也给国家财政带来了沉重的负担。现阶段，我国很多地区由于缺乏有效的管理机制，尚未实现农业与灌溉部门的职能分离，灌溉技术和施肥技术不统一。但在实际应用中发现，很多地区的水肥一体化设施并没有达到预期的效果，会给农民带来一定的经济损失，也容易引发一些安全事故。因此，政府相关部门应充分发挥政府和科研部门的领导作用和配合，给予必要的资金支持，加强水肥一体化设施建设，及时更换损坏或丢失的配件，引进新型设备。

七、水肥一体化技术的应用前景

农业作为我国重要的经济产业，一直处于不断探索进步的状态，水肥一体化技术则是为我国农业发展作出贡献的新技术。国家政策主张对水肥一体化配套设施提出更高要求，要加强水肥一体化设备的研发和推广，使其更好地服务于我国农业生产。目前，我国还没有统一的水肥一体化技术规范，在实际工作中存在一定的困难，有必要进行相关种植管理制度的建立和实施，促进农业种植的全面发展。

另外，物联网技术和传感器技术在我国近年来逐渐成形，已经有将物联网技术应用于水肥一体化系统的趋势。该系统监测土壤温度和湿度，以及植物生长，有效提高作物产量和质量。在蔬菜生产过程中，水肥一体化系统可以降低化肥用量和种植成本。在水肥一体化系统中，用户可以通过各类传感器获取必要的信息，并提出相应的施肥建议。在未来，水肥一体化设备生产过程向信息化方向发展，进一步提高水肥一体化系统运行效率，进而实现我国农业现代化发展的目标。

综上所述，为满足全国人民的生活需求，温室大棚种植技术发展较快，温室蔬菜对于技术要求较高，需要对种植过程进行综合调控和管理。温室大棚蔬菜种植与水肥一体化技术相结合，合理配置灌溉水和施肥，达到节水、降本、增产、增效、提质的目的，可有效解决传统农业存在的“大洪水”问题，不仅可以增加土壤的养分含量，还可以满足作物对肥料的需求，以达到综合调节灌溉系统的目的。水肥一体化成为现代农业发展的重要工具，根据不同作物种类的需要，采取综合调控与综合管理相结合的方式，也是农业现代技术发展的重要内容。

（作者单位：467400河南省宝丰县农技推广中心）