水肥一体化节水灌溉控制系统的研究与应用

王家祥 付丽春

摘 要：本文对水肥一体化节水灌溉控制系统的发展现状进行了分析，对水肥一体化节水灌溉控制系统的研究进展进行了阐述，并对水肥一体化节水灌溉控制系统的应用前景进行了展望，以供参考。

关键词：水肥一体化；节水灌溉；控制系统；发展现状；研究；应用

中图分类号：S274.2 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180632074

水肥一体化节水灌溉控制系统在农业生产过程中的应用取得了良好的成效，不仅在节约用水的基础上达到农作物全面灌溉的目的，而且还提高了肥料的利用率，使农作物了达到增产增收的效果，提高了广大农作物种植户的经济收益。

1 水肥一体化节水灌溉控制系统发展现状

我们国家作为一个农业大国，存在着严重的缺水问题。近几年，随着社会的发展，节水灌溉工程的面积也呈现逐渐增加的发展态势，特别是低壓管、微灌以及喷灌面积不断增加。在我们国家，水肥一体化灌溉系统已经由原来的小范围进行试验示范，逐渐发展成为进行大面积水肥一体化节水灌溉系统的推广与应用阶段，并且该系统覆盖了西北、华北、东北以及华南的大部分地区，在果树种植、花卉培养、蔬菜种植等多种农作物栽种环节都得到了广泛的应用。例如，水肥一体化技术在苹果园应用过程中，通过管道适时、定量、直接向果树根部供水，大幅度减少了水分蒸发、地表流失，解决了水分浪费的问题，与传统的大水漫灌相比，可以明显提高水分利用率。水肥一体化技术施肥，将溶解后的肥料精确输送到果树根系周围土壤区域，保证了根系对营养成分的迅速吸收，实现了肥料的高效利用，因此能够减少肥料的施用量。研究显示，苹果生产中采用环绕滴灌施肥具有很大的节水增产潜力，相比畦灌对照节约水37%、节约肥料7%～15%的条件下，产量增加13%～15%，水分利用率增加1.2～1.5kg/m2。目前，在我们国家，水肥一体化节水灌溉控制系统也逐渐地进行规模化、分区域的推广，相信在不久的将来，水肥一体化节水灌溉控制系统将会在全国农产品种植中得到应用。

2 水肥一体化节水灌溉控制系统的研究进展

2.1 水肥一体化节水灌溉控制系统对于提高水利用率的研究进展

所谓的灌溉水利用率主要指的是农作物某个生长阶段，水利用量以及灌溉取水量之间的比值。灌溉水利用率能够充分地反映出在农作物进行全灌溉过程中所需的用水量。在我们国家，水肥一体化节水灌溉控制系统采用的主要灌溉方式分为3种类型，即膜下滴管水肥一体化节水灌溉控制系统、微喷灌水肥一体化节水灌溉控制系统和滴灌水肥一体化节水灌溉控制系统。其中，滴灌水肥一体化节水灌溉控制系统的优势在于不会对农作物的土壤性质以及营养成分进行破坏，在进行水渗透过程中，水体损失率相对比较小，水的利用率能够达到大约90%以上；微喷灌水肥一体化节水灌溉控制系统目前在我们国家的发展相对比较成熟，在实际的香蕉种植过程中应用比较广泛。根据数据调查研究表明，与传统的灌溉方式相比，微喷灌水肥一体化节水灌溉系统的应用不仅节水率提升了31.6%，而且香蕉的整体产量也提高了5.6%；膜下滴管水肥一体化节水灌溉控制系统在我们国家新疆地区棉花种植中应用比较广泛，在应用过程中，不仅减少水分的整体蒸发量，而且灌溉水的利用率也得到大幅度的提高。

2.2 水肥一体化节水灌溉系统在提高肥料利用率研究进展

所谓的肥料利用率，通常用偏生产力、农学效率以及生理效率的特征来表示。在我们国家，人们习惯地将肥料的利用率表示为农作物对肥料的需求量。根据相关的数据研究表明，目前在我们国家，小麦、玉米以及水稻3大主要粮食作用所需要的钾肥、磷肥以及氮肥的当季平均利用率分别为42%、24%和33%。其中，小麦钾肥、磷肥以及氮肥的利用率分别为44%、19%和32%；水稻钾肥、磷肥以及氮肥的利用率分别为41%、25%和35%；玉米钾肥、磷肥以及氮肥的利用率分别为43%、25%和43%。三大农作物肥料利用率已经达到国际上认可的范围。

3 水肥一体化节水灌溉系统的应用展望

水肥一体化节水灌溉节水灌溉系统，不仅使农作物灌溉过程中节约大量的水资源，而且肥料利用率也得到大幅度提高，对于提高农作物的产量以及品质有着巨大的促进作用，水肥一体化节水灌溉系统的应用符合我国对于生态文明建设以及节能减排的发展要求，促进了农业的可持续发展。由于水肥一体化节水灌溉系统还未能在全国范围得到应用，因此，政府部门需要从政策与资金上给予必要的支持，加强对水肥一体化节水灌溉系统的宣传力度，使水肥一体化节水灌溉节水灌溉系统被广大农民接受与认可。

4 结语

近几年，随着科学技术的发展与进步，水肥一体化节水灌溉控制系统的研究与应用不断扩大。在农作物种植过程中应用水肥一体化节水灌溉控制系统，不仅提高了农作物的品质，而且提高了产量，在节能减排的基础上实现了农业可持续发展。

参考文献

[1]吕艳东，孙立明，周健，等.膜下滴灌旱种对寒地水稻产量构成因素及产量的影响[J].江苏农业科学，2016（4）：145-148.