季北辰
谚语有云“有收无收在于水，收多收少在于水”，这是千百年来农民朋友从农业实践中得出的真知，从中我们也可以看出水肥管理对于农业生产的重要性，直接影响着作物的产量和品质。在实际的栽培管理中，水肥管理是农民朋友最为关心的话题之一，也是作物栽培管理中最容易出错的地方，因此，有必要了解一些养分吸收的基本原理，并把它运用在实际的水肥管理中去。水肥是作物健康生长的基础一、水是肥料（养分）吸收的载体我们常说水肥不分家，这是因为作物要吸收养分，必须有水的存在。1、没有水肥料（养分）无法形成离子态我们都知道，施肥的目的是为了作物能够吸收到更多的养分来促进生长发育，作物是通过根系和叶片来吸收养分的，不同作物的根系是不一样的，但是有一点是一样的，那就是根系是作物吸收养分和水分最大的器官。在根系的组织结构中，有一个非常重要的组织叫做根毛。根毛是整个根系系统吸收养分效率最高的部位，有研究表明，根毛的吸收效率是根系其它部位的数倍。有经验的农民朋友都有这样的感觉，我们种地的时候希望看到作物有很多白根、毛细根，越多作物的生长势就越好，这是因为白根、毛细跟越多，吸收水分和养分的效率就越高，代表我们的作物越健康，生长越旺盛。生长越是旺盛的植物根系越发达根毛是很细小的，用肉眼几乎看不到，如此细小的组织，要想吸收肥料，有一个前提，养分是离子态才行，如果养分不是离子态，根毛是很难吸收到养分的。在生产实践中，除了当下兴起的液体肥外，我们的肥料无论是复合肥料还是水溶肥，基本都是固体形态，将这样的肥料施入根毛附近，根毛是无法吸收的。因此，只有将它变成离子态，才能被根毛吸收，最后传导到植物体内。如何才能把肥料中的养分变成离子态？其实很简单，就是将它溶解在水中后就会变为离子态。否则，你的肥料施入的再多，养分的活性再高，如果没有水作为载体，肥料是无法变成离子态，就无法进入根系细胞，更不会传导到作物的其它部位。根系是作物吸收养分最主要的器官2、养分必须通过水分才能送达根系根系要想吸收到肥料，前提是养分必须要在根系的有效吸收范围之内，也就是养分必须送达根系，主要有以下三种途径：截获：所谓截获，就是养分直接能够被根系吸收到，被截住，这就叫截获。扩散：施入的肥料离根系不是很远，如果有水作为介质，养分会从高浓度的地方向低浓度的地方进行扩散，扩散到根系能够吸收的范围之内。质流：质流，顾名思义，就是矿物质随水移动至根系附近，因为我们植物有蒸腾拉力，通过拉力作用将水分指引向根系，而水分在流动的过程中就会把离根系比较远的养分带到根系附近。这三种途径要想发挥作用，都离不开很重要的一个载体，那就是水分。如果没有水分，截获的养分没有变成离子态，根系不可能吸收；如果没有水作为载体，养分很难实现从高浓度向低浓度扩散；如果没有水分，蒸腾拉力不可能把养分带到根区。作物获取养分的三种方式综合以上观点，我们可以得出以下结论：根系吸收的养分前提是养分必须到达根部！养分到达根系的三种途径都离不开水，没有水，养分到达不了根系，根系也吸收不了养分。3、水是肥料吸收的载体在水肥管理中的运用明白了肥料（养分）要被作物吸收，必须有水作为载体，我们再回想下我们的实际农业生产中，施肥是否是遵循这样的规律，是否是按照这样的原理去做的，正确的做法应该怎么做？（1）借雨施肥也叫借雨送肥，看天气预报施肥，在没有灌溉设施的前提下，看天气预报，在下雨前施肥，通过雨水将肥料变为离子态，送到根系能够吸收的范围，达到促进作物生长的作用。其实，我们很多的做法并不是通过降雨，而是人工模拟降雨，浇水施肥也是这个原理。浇水后肥料还是通过截获、扩散、质流疏松到根系能够吸收的范围。这其实也是水肥一体化，不是说滴灌、喷灌就是水肥一体化，真正的水肥一体化是一种农事理念，把水和肥料同时送到作物能够吸收的到的地方，经济允许，可以上滴灌、喷灌，如果是条件不允许，其实我们上面提到的场景也是水肥一体化。借雨施肥在生产中的应用（2）肥料兑水施用肥料兑水施肥在某种程度上也属于精准施肥，比起撒施后浇水，肥料利用率要提高不少。包括在果树上用施肥枪施肥等，这都是提高肥料利用率的一种方式。这样把肥料和水分按照一定的比例溶解后，输送到作物能够吸收的地方，（3）水肥一体化设施当然在施肥中，效果最好的还是上水肥一体化设施，如滴灌、喷灌。随着国家大力推广水肥一体化技术，水肥一体化已经成为中国农业的1号技术，成为中国农业现代化发展必不可少的一环。据统计，截止2019年，我国水肥一体化的灌溉面积已经达到5亿亩，而且这个数据持续在增加之中，至2030年，我国的水肥一体化种植面积可能将会达到3~5亿亩，水肥一体化一定是未来现代农业必不可少的技术。遗憾的是，很多老百姓认为滴灌等水肥一体化只是用来浇水的，滴灌真正核心的地方是将水和肥的协同作用发挥到极致。可以在不增加人力的情况下把水和肥料以一定的浓度送到作物能够吸收的地方，实现局部灌溉和局部施肥，从而提高肥料利用率。水肥一体化的优势就是节工、节水、节肥，增产、增收、增质。说到水肥一体化，就不得不提一个国家，那就是以色列，可以说是以色列人发明了水肥一体化，发明了滴灌，他们让沙漠变成了绿洲，让以色列成为了欧洲的菜篮子，他们的水肥一体化技术覆盖全球。以色列人在贫瘠的沙地种植番茄，用水肥一体化让每亩番茄的产量达到45吨以上，不仅仅是产量高，而且品质也非常好。以色列水肥一体化在农业中的应用二、肥料（养分）施到正确的位置才能被吸收作物要想吸收养分，就必须把养分送到根系附近能够吸收的范围之内。特别要注意的是在实际生产中，特别是在滴灌和水肥一体化区域，出现一个很普遍的问题，就是施肥的位置不正确，有些可能是天灾也有些是人为，在专业上我们称之为肥料的淋洗，就是肥料从根系吸收的范围之内淋洗到根系吸收的范围之外，导致根系不能正常吸收肥料。1、什么叫肥料的淋洗?肥料之所以出现淋洗现象，主要有两个方面的因素：一是很多时候，我们只关注作物的地上部分，没有关注作物的地下部分，忽视了根系的深浅度。但其实所有的肥料吸收大部分都是靠根系，因此，在施肥时，一定要确保肥料在根系吸收的范围之内，因此，农民朋友一定要养成看作物根系的习惯，办法很简单，用锄头挖开，用水冲一下就可以很清晰的看到根系的样子。不同的作物根系的深浅是完全不一样的。因此，要根据根系的深浅来施肥和浇水，保证水分和肥料在根系的吸收范围之内。二是过量灌溉导致的养分淋洗。在前面我们讲到了质流，质流通过水分可以把养分输送到根区，也可以把养分从根区输送到根系吸收的有效范围之外。特别是氮肥，比如说硝态氮和酰胺态氮特别容易被淋洗。肥料的淋洗作用2、如何减少肥料的淋洗？淋洗现象在施肥时可以通过一些人为的方式进行改进。调整施肥时间：首先要做的就是调整灌溉模式和施肥时间，防止过量灌溉。同样是尿素，不应该是先滴水，再滴肥，最后再滴大量的清水。正确的应该是先长时间滴清水，让水分充分润蚀到根系，用一个小时的时间滴肥，最后用5~10分钟时间清洗管道就足够了。改进施肥设备:淘汰一些老式的施肥设备，能够更好的控制肥料的施肥量等。检测肥料的位置:关键点小结：肥料养分一定要根系吸收范围才有效。肥料容易随水流失，过多的水会把肥料淋到根系的有效吸收范围之外，生产中一定要防止过量灌溉导致的肥料淋洗脱肥，可以用简单的检测工具来检测肥料去哪里了！施肥位置不同肥料利用率不同三、根系有胃口，咸淡要适中人的嘴巴吃食物，讲究咸淡之分，太咸吃不下，太淡没味道！作物的根系吸收肥料（养分）也讲究咸淡之分。太咸烧根系，太淡吃不到。对作物根系而言，肥料就是食物，肥料的浓度太高，就会出现烧根等一系列问题，浓度太低又导致不能满足作物的正常生长发育。例如底肥施入时太靠近根系，每次浇水就会出现烧根现象，导致植株枯死。在生产中，更多的问题是因为浓度太高，从而导致植株生长受到抑制。肥料浓度对作物生长的影响同样的肥料在不同的浓度下，对作物的生长发育影响是完全不同的，因此一定要学会科学施用肥料。如何才能平衡施肥？1、了解作物的耐盐性不同的作物的耐盐性是不同的。所有的化肥本质都是无机盐，以大田作物小麦和玉米为例，同样的肥料和养分浓度，它们的耐盐性却不相同。当灌溉水的含盐量达到4%时，对小麦来说是最适宜的，但对于玉米而言，健康度就会受到影响。这就告诉我们，在施肥时，要根据作物的不同，调整肥料的浓度，以便更好的让作物吸收。大田作物的耐盐性果树作物的耐盐性百分比代表作物的生长健康程度；ECe土壤中的盐分含量；ECw灌溉水的含盐量。土壤中的盐分含量和灌溉水中的含盐量对不同作物生长健康程度的影响。2、使用工具测定土壤或者肥料溶液的浓度值在了解了作物的耐盐性后，我们可以借助一些工具，对肥料和土壤中的盐分值进行检测，用精确的数据来指导我们进行施肥，这样更能提高肥料利用率，避免肥料的浪费。肥料浓度过大导致的断垄在实际的施肥管理中，一些养分吸收的基本原理讲起来我们都知道，但却也是最容易出错的地方。因此，在施肥时，更重要的是将这些原理运用在实际的生产活动中去，只有这样，才能提高肥料利用率，才能真正实现节能减排，也是农业可持续发展的必经之路。 
水肥一体化技术应用中的几个常见问题解答 1、在滴灌施肥过程中如何避免过量灌溉？ 滴灌施肥只灌溉根系和给根系施肥。因此一定要了解果树根系分布的深度。最简单的办法就是用小铲挖开根层查看湿润的深度，从而可以判断是否存在过量灌溉。或者地里埋设张力计监控灌溉的深度。 2、在雨季土壤不缺水，如何通过滴灌系统施肥？ 在土壤不缺水的情况下，施肥要照常进行。一般等停雨后或土壤稍微干燥时进行。此时施肥一定要加快速度。一般控制在30分钟左右完成。施肥后不洗管，等天气晴朗后再洗管。如果能用电导率仪监测土壤溶液的电导率，可以精确控制施肥时间，确保肥料不被淋溶。 3、肥料的浓度如何控制？ 很多肥料本身就是无机盐。当浓度太高时会“烧伤”叶片或根系。通过灌溉系统喷肥或滴肥一定要控制浓度。最准确的办法就是测定喷施的肥液或滴头出口的肥液的电导率。通常范围在0-0ms/cm就是安全的。或者水溶性肥稀释400-1000倍，或者每方水中加入1-3公斤水溶性复合肥喷施都是安全的。对于滴灌，由于存在土壤的缓冲作用，浓度可以稍高一点也没有大的影响。 4、滴灌施肥的顺序是什么？ 一般先滴水，等管道完全充满水后开始施肥，原则上施肥时间越长越好。施肥结束后要继续滴半小时清水，将管道内残留的肥液全部排出。许多用户滴肥后不洗管，最后在滴头处生长藻类及微生物，导致滴头堵塞。准确的滴清水时间可以用电导率仪监控。 5、滴灌系统一般能用多少年？ 滴灌管有多种规格，壁厚从2毫米至2毫米。很显然越厚越抗机械损伤。所有滴灌管都加有抗老化材料。在没有机械损伤的情况下，厚壁和薄壁滴灌管的使用寿命是一样的。很多薄壁滴灌带寿命短主要是机械破损，导致漏水。从机械破损的角度，越厚的滴灌管寿命越长。不同作物及栽培方式对使用年限要求不同。一般栽培密度大的作物（如草莓）使用设计年限为1～3年的产品较为经济合理，而栽培密度小的果树使用设计年限为8～10年的产品较为经济合理。当然，使用寿命长，一次性投入的成本也会高一些。 6、滴灌施肥系统的价格是如何构成的？ 滴灌施肥系统的造价主要由设计费、设备材料费、安装费等三部分组成。具体价格取决于地形条件、高差、种植密度、土壤条件、水源条件、施肥设备类型、系统自动化程度、材料型号规格、系统使用寿命、技术服务等级等因素。因此滴灌系统不存在一个统一的价格。根据国内的实际情况，目前滴灌系统的价格在每亩400-1500元间变化。 7、以果树为例，安装滴灌是否划算？ 高标准建设的滴灌系统造价在1500元/亩左右，设计寿命为10年，折合每年成本为150元/亩。安装滴灌后，一方面可以节省肥料开支，按省肥30%计算，每年可节约开支450元/亩；另一方面可以增加产量和品质，从而增加收入，以增收10%计算，每年可增收800元/亩，这还没有考虑到节工和保障丰产等隐性价值。可见，果树安装滴灌是十分划算的。 8、过滤装置如何维护？ 常用的过滤器有离心式过滤器、筛网式过滤器、叠片式过滤器、砂石过滤器等。要经常检查筛网过滤器内的滤网，发现损坏应及时修复或更换，灌溉季节结束时，应取出筛网过滤器的滤芯，刷洗凉干后备用。 手工清洗：扳动手柄，放松螺杆，拆开压盖，取出滤芯，用刷子刷洗滤芯筛网。 自动冲洗：要求经常打开排污阀看堵塞情况，经常冲洗。 9、堵塞的原因是什么？ 堵塞是指灌溉水中的泥沙、化学沉淀物或生物等物质在滴灌系统的管道或者滴头流道中依附和堆积，减小或者完全封堵过水断面，造成灌水不正常的现象。 堵塞的发生是物理、化学和生物3种因素相互作用的结果，控制好任何一个因素都可以减轻其他因素引起的堵塞。物理堵塞是由于水体中无法过滤掉的悬浮无机物质颗粒(如沙粒、淤泥或粘土等)、有机物质(如动物的代谢物、蜗牛或塑料碎末等)和微生物残体(如藻类或原生动物等)引起的。对于地下滴灌系统，在关闭的过程中由于系统中产生的负压，会将毛管周围的土壤颗粒通过滴头出口吸入流道内，造成灌水器堵塞。生物堵塞是指生物因素(如藻类、细菌以及微生物分解物，还有一些植物根系等)在流道壁面附着成长形成生物膜，流体中的其他杂质往往会在细菌群落生长很好的流道拐角处与生物膜发生相互的黏附累积，最终导致灌水器堵塞。生物堵塞也包括地下滴灌植物根系入侵造成的直接堵塞。 合理布设：为保证灌水的均匀度，各级管道应设计适宜的纵坡，干、支、毛三级管道尽量相互垂直，以使管道长度和水头损失最小。 地下滴管系统的滴管带埋深间距和埋深深度对作物生育期内生长特性指标有很大的影响，需要根据不同生育期做相应的调整，布设时灌水器出水口应尽量靠近作物根部。 定期清洗：安装运行过程中要定时检查水表流量是否均匀，如果有较大波动则认为过滤器堵塞，应及时对其冲洗。冲洗的频率要根据具体的水质条件以及水质标准进行设计安排的。对于薄壁可拆洗的滴管管，当使用污水灌溉且冲洗水流流速在5m/s以上时，冲洗的频率为14天一次，其抗堵塞效果很好。在极端的环境条件下，甚至可以每天都对滴灌系统进行冲洗。(来源：中国农机网)
