水作為生命之源,土壤是生命之本,有了水,植物才能健康生長,才能保證糧食的豐收。但是水供應(yīng)不及時會造成土壤板結(jié),水分過剩,會造成土壤板結(jié),進(jìn)而影響作物生長,造成作物根系死亡,嚴(yán)重影響作物根系吸收,降低作物產(chǎn)量。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,需要對土壤進(jìn)行大量的水灌溉,所以使用水來對土地進(jìn)行澆水施肥工作,但是這些對于土地來說,過于頻繁,人工費(fèi)時費(fèi)力還不一定能達(dá)到預(yù)期效果。水肥一體化技術(shù)是一種將肥料溶解于水并直接加入作物根部附近的土壤中,不需要灌溉也可控制施入植株周圍土壤。將肥料均勻地撒在土壤表面或均勻分布到作物根系上,通過蒸發(fā)和水分作用吸收到植株內(nèi)部,從而達(dá)到施肥的目的。
1、提高了水的利用率
水肥一體化技術(shù)是將水和肥料分離出來,在灌溉中,水利用起來,肥料被植物直接吸收,不用再澆進(jìn)土壤。灌水施肥后,大量水被植物所吸收,并通過水分的蒸發(fā)和水分作用到植物周圍土壤中,增加了土壤肥力,改善了土壤環(huán)境。同時使節(jié)水節(jié)肥效果更加明顯。在灌溉中水的利用率約為80%左右,而滴灌利用率高達(dá)90%左右。對于灌水施肥后剩余的水量,可根據(jù)作物的需水量進(jìn)行合理分配。農(nóng)作物得到水分的充分利用,有利于節(jié)能減排、節(jié)本增效。
2、節(jié)約肥料
節(jié)水灌溉結(jié)束后,系統(tǒng)內(nèi)會自動生成肥料用量。水溶解后,施肥時按需肥原則,按需施肥。如噴灌,每次施肥時間為30分鐘,施肥量為500 kg,即一畝地需施肥2次。由于肥料溶解于水(每次施肥時的溶解速度為100~200 ml/min),施肥量可以減少30%左右。因此水肥一體化灌溉每畝地只需使用尿素約5 kg,施用于地表水或地下水就可節(jié)約50%以上。
3、節(jié)水減排
目前,我國用水總量約為600億立方米,人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/3,水資源供需矛盾十分突出,而灌溉用水占全國總用水量的30%左右。水在我國是重要的能源,節(jié)約用水可以減少能源消耗,減少污染物的排放。同時通過水肥一體化技術(shù)可以節(jié)水40%~50%,減少灌溉用水30%~50%,節(jié)肥30%~50%,增效30%~50%。同時通過采用水肥一體化技術(shù)可減少肥料損失70%~80%,同時降低水肥損耗30%以上,節(jié)水50%以上。
4、節(jié)省勞動力
使用水肥一體化灌溉系統(tǒng)可節(jié)省灌溉工人的工資和水電費(fèi)。而且灌溉工人能夠在水肥一體化系統(tǒng)中靈活地調(diào)節(jié)和控制灌溉。因此,水肥一體化灌溉技術(shù)是實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥的最佳技術(shù)之一。
5、控制施肥
在水肥一體化灌溉施肥過程中,可采用定時控制的施肥方法。如果根據(jù)作物生長狀況確定灌溉時間,保證土壤濕度。通過適當(dāng)控制施肥時間,保證肥料濃度,防止肥料流失,提高肥料利用率。
6、減少施肥次數(shù)
在一些設(shè)施大棚或經(jīng)濟(jì)作物中,施肥次數(shù)可以控制在兩次以內(nèi)。以番茄為例,一般番茄苗期需要兩次追肥,第一次追肥時間在開花期,第二次追肥在定植前。而水肥一體化技術(shù)可以通過滴灌和微噴灌來施肥,根據(jù)需肥規(guī)律來確定每次施肥的次數(shù);每次施肥結(jié)束后,可以進(jìn)行人工調(diào)控滴灌系統(tǒng)供水流量,使肥料在植株內(nèi)均勻分布,避免肥料浪費(fèi),減少施肥次數(shù),同時又能提高灌溉質(zhì)量。這樣,不僅可以減少施肥次數(shù),還可以提高肥效。
7、減少人工成本
水肥一體化系統(tǒng)是一種先進(jìn)的灌溉技術(shù),在節(jié)水節(jié)肥的同時,節(jié)省了大量的人工成本。并且,由于采用的是滴灌施肥技術(shù),水肥一體化施肥系統(tǒng)可以做到無人值守,自動檢測系統(tǒng)可以進(jìn)行人工監(jiān)督,所以也減少了人力成本。另外水肥一體化系統(tǒng)的自動化控制還能節(jié)省人工成本。因此,水肥一體化系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢。
8、數(shù)字化管理
實現(xiàn)作物灌溉施肥精準(zhǔn)施用的原則。需要根據(jù)土壤水分平衡和作物需水規(guī)律和水源供水能力,考慮施肥與水分的偶合關(guān)系,運(yùn)用灌溉工程設(shè)施、農(nóng)藝技術(shù)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、生物技術(shù)和農(nóng)場管理等措施,精準(zhǔn)、合理調(diào)控灌溉用水和用肥,調(diào)控土壤水分和養(yǎng)分以滿足作物水分和養(yǎng)分需求。數(shù)字化灌溉解決農(nóng)民的對作物灌水的憂愁。
數(shù)字化灌溉發(fā)展提高,進(jìn)一步擴(kuò)大為數(shù)字農(nóng)業(yè)或智慧農(nóng)業(yè)的一部分,數(shù)字農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)的技術(shù)融合,它們彼此難舍難分。這些技術(shù)具體包括高階信息化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化、管理現(xiàn)代化、流程標(biāo)準(zhǔn)化、商業(yè)多樣化、用戶定制化、渠道扁平化、技術(shù)智能化。