1、滴灌施肥技術的發(fā)展。

　　

　　以色列長期致力于開發(fā)節(jié)水新技術，以解決其水資源短缺問題。20世紀60年代，以色列人創(chuàng)造了滴灌技術，并建成了世界上第一個滴灌系統(tǒng)。這一系統(tǒng)由不同口徑的塑料管組成，灌溉水和溶于水中的化肥從水源被直接輸送到作物根部，呈點滴狀緩緩而均勻地滴灌到作物根區(qū)的土壤中。滴灌使農業(yè)灌溉技術發(fā)生了根本性變化，標志著農業(yè)灌溉由粗放走向高度集約化和科學化，基本實現(xiàn)了按需供水、肥，成為灌溉技術的一項重大突破。20世紀60年代后，滴灌技術開始在美國、澳大利亞、南非等地陸續(xù)研究和應用，并在世界其他一些國家推廣應用。我國自1974年引進滴灌技術到現(xiàn)在經(jīng)歷了三個發(fā)展階段1976年以前為第一階段，主要學習和消化引進技術;1976一1981年為第二階段，有了初步配套的國產滴灌設備并開始試點推廣;1981年以后為第三階段，形成了燕山滴灌技術。第三階段標志著我國滴灌技術進入了推廣階段。滴灌施肥是在滴水灌溉技術的基礎上發(fā)展起來的。滴灌施肥加入的肥料，在發(fā)展初期多是由固體肥料如(NH4)2SOI,KCI等溶解而來。之后，一些肥料公司有針對性地開發(fā)了適合滴灌施肥的液體肥料，或溶解度高的固體肥料。在滴灌施肥技術中，肥料通過滴灌系統(tǒng)輸送到作物的根部供作物吸收利用。

　　

　　2、滴灌施肥技術的特點及應用研究。

　　

　　滴灌系統(tǒng)由水源、動力機、水泵、PVC塑料管道和滴頭或管壁上密布的微孔組成。其微孔產生一定的阻力控制給水量，滴頭有發(fā)絲管式、迷宮式等。它利用微孔隙使水緩慢流人土壤，再借助毛細管作用將水分擴散到整個根系，供作物吸收利用。由于不破壞土壤結構，保持了根系層內疏松通透的生長環(huán)境條件，且減少了土壤表面的水分蒸發(fā)損失，因而有明顯的節(jié)水增產效益。滴灌施肥頻繁、緩慢地施加少量的水和肥料作用于作物的根部，可以非常精確地在時間和空間上調控土壤水、肥條件。通過對滴灌系統(tǒng)的有效設計與管理，可以創(chuàng)造促進作物生長或根據(jù)作物需要控制作物生長的土壤水分和肥料條件，使作物的水肥條件始終處在最優(yōu)的狀態(tài)下，避免了其他灌水施肥方式產生的周期性水、肥過多或不足，為促進作物生長、提高作物產量奠定了基礎。

 

       滴灌施肥的特點主要有:

 

       (1)水肥同時供應，可發(fā)揮二者的協(xié)同作用。

 

       (2)將肥料直接施人根部后，降低了肥料與土壤的接觸面積，減少了土壤對肥料養(yǎng)分的固定，有利于根系吸收養(yǎng)分。Bar-yosef等研究發(fā)現(xiàn)，與肥料撒施相比，滴灌施肥可使土壤溶液保持較高的P濃度環(huán)境;

 

       (3)滴灌施肥持續(xù)時間長，為根系生長維持了一個相對穩(wěn)定的水肥環(huán)境。Hagin等指出，滴灌施肥時土壤溶液中NO3-N(硝態(tài)氮)的濃度穩(wěn)定在60一150mgkg之間，而噴灌時NO3N的濃度在0一300mgkg范圍內變化;

 

       (4)可根據(jù)氣候、土壤特性及作物不同生長發(fā)育階段的營養(yǎng)特點，靈活地調節(jié)供應養(yǎng)分的種類、比例及數(shù)量等。

　　

　　3、滴灌施肥下水分和養(yǎng)分在土坡中的分布特點。

　　

　　近年來，我國在節(jié)水灌溉農業(yè)方面取得了不少重要的進展，提出了一些符合國情的先進節(jié)水灌溉方法，對于滴灌條件下的土壤水分運動規(guī)律也已有了一定的了解。我們研究發(fā)現(xiàn)，滴灌條件下水分以點源人滲土壤，水平和垂向的濕潤鋒均隨人滲時間的增加而逐漸變大，在人滲開始階段濕潤鋒的推進速率較大，隨著人滲時間的延長，濕潤鋒的推進速率逐漸變慢。粘質土壤由于質地細小，在滴灌速率為2.67Lh時，濕潤鋒徑向移動速率遠大于垂向移動速率，前者是后者的1.22倍。汪志榮研究表明實施滴灌可以形成兩種人滲邊界，邊界一是非充分供水點源人滲邊界;邊界二為變邊界積水點源人滲邊界。呂謀超等指出可以用半橢圓形及圓形近似代表地表及地下滴灌線水源形成的飽和區(qū)和濕潤區(qū)。地表滴灌的線水源流量大于其人滲速度，在地表形成積水，隨著灌水歷時的增加，在滴頭下方形成的飽和區(qū)逐漸增大，地表積水向兩側擴展，形成水平和向下擴散的半橢圓形飽和及浸潤剖面。楊蘇龍認為滴(滲)灌水分在土壤中的移動分為兩個階段，第一階段為水分等速移動階段，水鋒呈圓形擴散;第二階段為水分不等速移動階段，呈現(xiàn)立卵形移動，水分下移速度最快，上移速度最慢，前者是后者的2.2一2.55倍。地表式滴(滲)灌的土壤水分蒸發(fā)量較地埋式滴灌大33%一39.7%，如果滴(滲)灌與地膜覆蓋相結合，可減少土壤水分蒸發(fā)量76%一86.8%，能進一步提高水分利用率。滴灌條件下水分從點水源進入土壤，然后向各個方向擴散。土壤類型、滴頭流量和每次灌溉的水量等均會影響水分在土壤中的分布。對一種土壤來說，滴頭流量的增加會引起水濕潤土壤垂直深度變淺，以滴頭為圓心的半徑變大。如果給定灌溉水量和滴頭流量，則沙土中水分濕潤深度比壤土要深，但半徑變小。由于灌溉施肥頻率高，土壤水分含量變化不大，有利于作物吸收水分和養(yǎng)分，可提高肥料的利用率，特別是P的利用率。隨著從滴頭到濕潤邊緣距離的增加，不被吸附的離子，如N03一濃度也隨之增加。壤土的濕潤區(qū)域離子濃度梯度比沙土大，滴頭流量大的比流量小的濃度梯度大。而吸附態(tài)養(yǎng)分在土壤中的移動性比非吸附態(tài)養(yǎng)分要低得多，養(yǎng)分在粘土比沙土易被吸附，因而養(yǎng)分在質地細的土壤中的移動性比質地粗的要慢。

　　

　　4、滴灌施肥技術在我國的應用前。

　　

　　我國是一個水資源嚴重短缺的國家，干旱是制約我國農業(yè)發(fā)展的主要因素之一。水的有效利用率只有30%一40，每M3糧食生產能力只有l(wèi)kg左右。噴灌、滴灌等先進的節(jié)水灌溉在我國占總灌溉面積的比例還很小，大多數(shù)地區(qū)仍沿用地面灌溉。發(fā)展節(jié)水灌溉，提高農業(yè)生產力的潛力很大。除水分外，養(yǎng)分缺乏以及水、肥二者供應的不同步性，是制約我國農業(yè)生產發(fā)展經(jīng)常遇到的問題。滴灌施肥可有效地調節(jié)作物水分和養(yǎng)分的供應，在我國具有巨大的應用前景。尤其在西北和華北地區(qū)，由于這一地區(qū)占我國國土面積的52.2%,耕地面積約占全國的30%,采用滴灌施肥技術，不僅可節(jié)約該地區(qū)寶貴的水資源，而且可使原來一些采用常規(guī)灌水施肥方法不適宜種植的土地，如荒地、甚至沙漠種植變?yōu)楝F(xiàn)實。以色列對南部Negev沙漠的開發(fā)就是一個成功的范例。另外在地勢不平、水土流失嚴重、土壤肥力低的丘陵溝壑區(qū)，常規(guī)的灌水施肥措施難于取得滿意的效果，而滴灌施肥技術則可取得顯著效果。據(jù)中國農業(yè)大學在山東省蔬菜大棚的調查，肥料的利用率低于10%，而在以色列，由于采用了滴灌施肥技術，N肥的利用率可高達80%以上。在我國的熱帶、南亞熱帶地區(qū)，由于許多作物的需水、需肥量都較大，采用滴灌施肥技術將有助于這些作物的增產增效。由此可見，滴灌施肥技術在我國有廣闊的應用前景。