通過灌溉管道施肥的常用方法

2021-08-01 22:35:06 字數 3535 閱讀 3271

華南農業大學資源環境學院作物營養與施肥研究室張承林

一、施肥罐

通過灌溉系統施肥需要一定的施肥裝置,常用的施肥裝置主要有施肥罐、文丘里施肥器、施肥幫浦、施肥機等。下面對施肥罐的工作原理和用法作一介紹。

施肥罐是田間應用較廣泛的施肥裝置。在發達國家的果園中隨處可見,我國在大棚蔬菜生產中也廣泛應用。施肥罐也稱為壓差式施肥罐,由兩根細管(旁通管)與主管道相連線,在主管道上兩條細管接點之間設定乙個節制閥(球閥或閘閥)以產生乙個較小的壓力差(1~2m水壓),使一部分水流流入施肥罐,進水管直達罐底,水溶解罐中肥料後,肥料溶液由另一根細管進入主管道,將肥料帶到作物根區(圖1,圖2,圖3)。

旁通施肥罐是按數量施肥方式,開始施肥時流出的肥料濃度高,隨著施肥進行,罐中肥料越來越少,濃度越來越稀。罐內養分濃度的變化存在一定的規律、即在相當於4

倍罐容積的水流過罐體後,90%的肥料已進入灌溉系統(但肥料應在一開始就完全溶解),流入罐內的水量可用罐入口處的流量表來測量。灌溉施肥的時間取決於肥料罐的容積及其流出速率。

因為施肥罐的容積是固定的,當需要加快施肥速度時,必須使旁通管的流量增大。此時要把節制閥關得更緊一些。在田間情況下很多時候用固體肥料(肥料量不超過罐體的1/3),此時肥料被緩慢溶解,但不會影響施肥的速度。

在流量壓力肥料用量相同的情況下,不管是直接用固體肥料,還是將其溶解後放入施肥罐,施肥的時間基本一致。由於施肥的快慢與經過施肥罐的流量有關,當需要快速施肥時,可以增大施肥罐兩端的壓差,反之,減小壓差。

二、文丘里施肥器

同施肥罐一樣,文丘里施肥器在灌溉施肥中也得到廣泛的應用。文丘里施肥器可以做到按比例施肥,在灌溉過程中可以保持恆定的養分濃度。

水流通過乙個由大漸小然後由小漸大的管道時(文丘里管喉部),水流經狹窄部分時流速加大,壓力下降,使前後形成壓力差,當喉部有一更小管徑的入口時,形成負壓,將肥料溶液從一敞口肥料罐通過小管徑細管吸取上來。文丘里施肥器即根據這一原理製成(圖4)。

文丘里施肥器用抗腐蝕材料製作,如銅、塑料和不鏽鋼。現絕大部分為塑料製造。文丘里施肥器的注入速度取決於產生負壓的大小(即所損耗的壓力)。

損耗的壓力受施肥器型別和操作條件的影響,損耗量為原始壓力的10~75%。選購時要盡量購買壓力損耗小的施肥器。由於製造工藝的差異,同樣產品不同廠家的壓力損耗值相差很大。

由於文丘里施肥器會造成較大的壓力損耗,通常安裝時加裝乙個小型增壓幫浦。一般廠家均會告知產品的壓力損耗,設計時根據相關引數配製加壓幫浦或不加幫浦。

吸肥量受入口壓力、壓力損耗和吸管直徑影響,可通過控制閥和調節器來調整。文丘里施肥器可安裝於主管路上(串連安裝)或者作為管路的旁通件安裝(併聯安裝)。在溫室裡,作為旁通件安裝的施肥器其水流由乙個輔助水幫浦加壓。

文丘里施肥器具有顯著優點,不需要外部能源,從敞口肥料罐吸取肥料的花費少,吸肥量範圍大,操作簡單,磨損率低,安裝簡易,方便移動,適於自動化,養分濃度均勻且抗腐蝕性強。不足之處為壓力損失大,吸肥量受壓力波動的影響。

雖然文丘里施肥器可以按比例施肥,在整個施肥過程中保持恆定濃度**,但在制定施肥計畫時仍然按施肥數量計算。比如乙個輪灌區需要多少肥料要事先計算好。如用液體肥料,則將所需體積的液體肥料加到貯肥罐(或桶)中。

如用固體肥料,則先將肥料溶解配成母液,再加入貯肥罐。或直接在貯肥罐中配製母液。當乙個輪灌區施完肥後,再安排下乙個輪灌區。

三、 重力自壓式施肥法

在應用重力滴灌或微噴灌的場合,可以採用重力自壓式施肥法。在南方丘陵山地果園或茶園,通常引用高處的山泉水或將山腳水源幫浦至高處的蓄水池。通常在水池旁邊高於水池液面處建立乙個敞口式混肥池,池大小在0.

5~2.0立方公尺, 可以是方形或圓形,方便攪拌溶解肥料即可。池底安裝肥液流出的管道,出口處安裝pvc球閥,此管道與蓄水池出水管連線。

池內用20~30厘公尺長大管徑管(如75mm或90mm pvc管),管入口用100~120目尼龍網包紮。施肥時先計算好每輪灌區需要的肥料總量,倒入混肥池,加水溶解,或溶解好直接倒入。開啟主管道的閥門,開始灌溉。

然後開啟混肥池的管道,肥液即被主管道的水流稀釋帶入灌溉系統。通過調節球閥的開關位置,可以控制施肥速度。當蓄水池的液位變化不大時(南方許多情況下一邊滴灌一般抽水至水池),施肥的速度可以相當穩定,保持一恆定養分濃度。

施肥結束時,需繼續灌溉一段時間,沖洗管道。通常混肥池用水泥建造堅固耐用,造價低。也可直接用塑料桶作混肥池用。

有些使用者直接將肥料倒入蓄水池,灌溉時將整池水放乾淨。由於蓄水池通常體積很大,要徹底放乾水很不容易,會殘留一些肥液在池中。加上池壁清洗困難,也有養分附著。

當重新蓄水時,極易滋生藻類青苔等低等植物,堵塞過濾裝置。應用重力自壓式灌溉施肥,一定要將混肥池和蓄水池分開,二者不可共用。

靜水微重力自壓施肥法曾被國外某些公司在我國農村提倡推廣,其做法是在棚中心部位將貯水罐架高80~100厘公尺,將肥料放入開敞的貯水罐中溶解,肥液經過罐中的疊片過濾器過濾後靠水的重力滴入土壤。由於部分推廣者用篩網過濾器連線在貯水罐的出水口以替代**較高的疊片過濾器,過濾器產生的阻力使水重力更加減小,致使灌水器無法正常出水。在山東省中部蔬菜栽培區,某些農戶利用在棚內山牆一側修建水池替代儲水罐,肥料溶於池中,池的下端設有出水口,利用水重力法灌溉施肥,這種方法水壓很小,僅適合於面積小於300平方公尺、且縱向長度小於40公尺的大棚採用。

利用自重力施肥由於水壓很小(通常在3公尺以內),用常規的過濾方式(如疊片過濾器或篩網過濾器)由於過濾器的堵水作用,往往使灌溉施肥過程無法進行。作者在重力滴灌系統中用下面的方法解決過濾問題。在蓄水池內出水口處連線一段1~1.

5公尺長的pvc管,管徑為90mm或110mm。在管上鑽直徑30~40mm的圓孔,圓孔數量越多越好,將120目的尼龍網縫製成管大小的形狀,一端開口,直接套在管上,開口端紮緊。用此方法大大地增加了進水面積,雖然尼龍網也照樣堵水,但由於進水面積增加,總的出流量也增加。

混肥池內也用同樣方法解決過濾問題。當尼龍網變髒時,更換乙個新網或洗淨後再用。經幾年的生產應用,效果很好。

由於尼龍網成本低廉,容易購買,使用者容易接受和採用。

作者在多個果園應用重力施肥法,使用者普遍反映操作簡單,施肥速度快且施肥均勻,節省人工。當蓄水池水源充足時,可以實現按比例施肥。施肥罐等裝置安裝在田間地頭,容易被偷盜,而重力施肥法用的是水泥池,沒有偷盜風險,且經久耐用。

不足之處為施肥裝置建在果園或茶園地形最高處,運送肥料稍有不便。

四、 幫浦吸施肥法

幫浦吸施肥法是利用離心幫浦將肥料溶液吸入管道系統,適合於任何面積的施肥。為防止肥料溶液倒流入水池而汙染水源,可在吸水管後面安裝逆止閥。通常在吸肥管的入口包上100~120目濾網(不鏽鋼或尼龍),防止雜質進入管道。

該法的優點是不需外加動力,結構簡單,操作方便,可用敞口容器盛肥料溶液。施肥時通過調節肥液管上閥門,可以控制施肥速度。缺點是要求水源水位不能低於幫浦入口10公尺。

施肥時要有人照看,當肥液快完時立即關閉吸肥管上的閥門,否則會吸入空氣,影響幫浦的執行。

用該方法施肥操作簡單,速度快,裝置簡易。當水壓恆定時,可做到按比例施肥。

五、幫浦注肥法

在有壓力管道中施肥(如採用潛水幫浦無法用幫浦吸施肥,或用自來水等壓力水源)要採用幫浦注入法。打農藥常用的柱塞幫浦或一般水幫浦均可使用。注入口可以在管道上任何位置。

要求注入肥料溶液的壓力要大於管道內水流壓力。該法注肥速度容易調節,方法簡單,操作方便。

六、移動施肥機

在沒有電源的情況下,可以用柴油機水幫浦或汽油機水幫浦加壓進行管道灌溉。將施肥桶與水幫浦組裝在一起,成為可移動的施肥裝置。該裝置可負責幾畝至上百畝的施肥任務。

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