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权威解读:了解“水肥一体化技术”的前世今生
发布时间:2021-10-25
权威解读:了解“水肥一体化技术”的前世今生
1、水肥一体化技术概述
我国是化肥生产和使用大国。现阶段我国小麦氮肥利用率为28.8%、玉米氮肥利用率为30.4%、水稻氮肥利用率为32.3%,距一般发达国家的氮肥利用率40%-60%的水平有很大差距,而磷肥、钾肥等肥料利用率与发达国家的差距更大。
传统大水漫灌后果
因此,寻求最佳的水肥管理措施,提高水肥资源利用率,对于解决目前资源短缺、提高资源利用率意义重大。
水分和养分的合理调节与平衡供应是作物增产的最关键因子,传统的方式是大水漫灌、沟灌等,水分利用效率和肥料利用率很低。
通俗地讲,就是将肥料溶于灌溉水中,通过管道在浇水的同时施肥,将水和肥料均匀、准确地输送到作物根部土壤。
滴灌
“水肥一体化技术”目前广泛被接受。针对具体灌水方式,又可称或分为水渠灌溉、管道灌溉、喷灌、微喷灌、泵加压滴灌、重力滴灌、渗灌等形式。
微喷灌、滴灌是根据作物需水、需肥量和根系分布进行最精确的供水、供肥,不受风力等外部条件限制,故狭义的水肥一体化技术也称滴灌施肥或微喷灌施肥。
2、国外水肥一体化技术的发展历史
水肥一体化技术是人类智慧的结晶,是生产力不断发展的产物,其产生和发展有着悠久的历史,起源于无土栽培技术。
营养液栽培
(1)营养液栽培技术阶段
1859年,德国著名科学家提出了第一个营养液的标准配方,并用此营养液培养植物,该营养液直到今天还在使用。
之后,营养液栽培的含义扩大了,在充满营养液的砂、砾石、蛭石、珍珠岩、稻壳、炉渣、岩棉、蔗渣等非天然土壤基质材料做成的种植床上种植植物均称为营养液栽培,因其不用土壤,故称无土栽培。
无土栽培
(2)无土栽培技术阶段
19世纪中期到20世纪中期无土栽培商业化生产,水肥一体化技术初步形成。第二次世界大战加速了无土栽培的发展,为了给美军提供大量的新鲜蔬菜,美国在各个军事基地建立了大型的无土栽培农场。
无土栽培技术日臻成熟,并逐渐商业化。无士栽培的商业化生产始于荷兰、意大利、英国、德国,法国、西班牙、以色列等国。
之后,墨西哥、科威特及中美洲、南美洲、撒哈拉沙漠等土地贫瘠、水资源稀少的地区也开始推广无土栽培技术。
水肥一体化现场图
(3)水肥一体化技术成熟阶段
自20世纪中期以来,水肥一体化技术发展迅速。20世纪50年代,以色列内盖夫沙漠中哈特泽里姆基布兹的农民偶然发现水管渗漏处的庄稼长得格外好,后来经过试验证明,滴渗灌溉是控制水和肥非常重要的一环。
随后以色列政府大力支持实施滴灌,以色列用滴灌技术,完成了农业的转型升级。
与喷灌和沟灌相比,应用滴灌的番茄产量增加1倍,黄瓜产量增加2倍。以色列应用滴灌技术以来,全国农业用水量没有增加,农业产出却较之前翻了5番。
3、我国水肥一体化技术的发展概况
由单纯注重灌溉技术、灌溉制度逐渐发展到对灌溉与施肥的综合运用技术的研究。
我国水肥一体化技术总体水平,已从20世纪80年代初级阶段发展和提高到中级阶段。
微灌工程的设计理论及方法已接近世界先进水平,1982年我国加入国际灌排委员会,并成为世界微灌组织成员之一,我国加强国际技术交流,重视微灌技术管理、微灌工程规划设计等的培训,培养了一大批水肥一体化技术推广管理及工程设计骨干和高学位人才。
但从技术应用的角度来看,我国水肥一体化技术推广缓慢。
首先,只关注了节水灌溉设备,水肥结合理论与应用研究成果较少;
其次,我国灌溉施肥系统管理水平较低,培训宣传不到位,基层农技人员和农民对水肥一体化技术的应用不精通;
再次,由于我国幅员辽阔,应用水肥一体化技术面积所占比例并不高,深度还远远不够;
最后,我国滴灌设备整体发展迅速,但是对于某些微灌设备产品,还有很大的技术提升空间。