水肥一体化技术的发展现状分析及优化应用策略
- 格式:pdf
- 大小:1.41 MB
- 文档页数:2
农作物水肥一体化技术应用现状与发展分析农作物水肥一体化技术是指将水肥管理与施肥技术有机结合,合理利用水肥资源,提高农作物的产量和品质,减少农业面源污染。
该技术的应用可以有效解决传统农业中水肥资源利用效率低、肥料利用率低、土壤质量下降等问题,对于实现农业可持续发展、节约资源、保护环境具有重要意义。
1.智能化灌溉系统的应用:通过土壤湿度探测器、气象传感器等传感器对农田的气候和土壤环境进行实时监测,自动调节灌溉量和灌溉时间,实现精确灌溉,以达到节水、节肥的效果。
结合无人机遥感技术,实现对大面积农田的远程监测和精确施肥。
2.基于土壤肥力和作物需求的施肥模型:通过监测土壤的养分含量和作物的生长情况,建立起不同种植区域和不同作物的施肥模型,提供科学合理的施肥方案,实现针对性施肥,减少肥料的浪费,提高肥料利用率。
3.氮肥和磷肥的优化配比应用:通过研究氮磷配比,合理搭配氮、磷肥,调整氮、磷肥的施用量和施用时机,实现农作物对氮磷肥的高效利用,提高农作物的产量和品质,避免农田氮磷流失造成的环境污染。
4.有机肥应用技术:有机肥作为农业生产中的一种可持续发展的肥料,其应用能够提高土壤肥力和养分含量,改善土壤结构,增加土壤保水能力,减少农业面源污染。
目前,有机肥在农作物水肥一体化技术中得到了广泛应用,成为提高农田土壤质量和作物品质的重要手段。
农作物水肥一体化技术的发展还面临一些挑战和问题。
农民对该技术的认识和接受程度有限,缺乏相关培训和指导。
技术设备的成本较高,农民普遍无法承担。
农田管理水平和农民意识的差异导致技术应用的不稳定性。
农作物水肥一体化技术在应用过程中还存在一些不足之处,需要进一步加以完善和改进。
农作物水肥一体化技术的应用现状主要表现在智能化灌溉系统的应用、施肥模型的建立、氮磷配比的优化以及有机肥的应用等方面。
该技术的发展还面临一些挑战和问题,需要进一步加以解决和改进。
水肥一体化技术应用中存在的问题及解决对策
水肥一体化技术是一种高效的农业生产方式,可优化利用水资源和肥料,提高农业产
量和增加农业效益。
然而,水肥一体化技术的应用仍存在许多问题和挑战,主要包括以下
几点:
1. 水肥一体化技术的理论研究不够深入。
虽然水肥一体化技术已经被广泛应用,但
其背后的科学原理还不够清晰。
因此,在实践中,需要更多的研究来解决一些尚未解决的
问题。
2. 水肥一体化技术的实践性存在一定限制。
在不同的环境中,水肥一体化技术的适
用性存在较大差异。
例如,在干旱地区,完全依靠水肥一体化技术可能并不可行,需要结
合其他有效的措施和技术。
3. 水肥一体化技术的管理和维护存在困难。
水肥一体化技术涉及到多个环节和技术,管理和维护较为复杂,需要专业技术人员的配合和支持。
1. 加强理论研究和实验验证。
针对水肥一体化技术相关的问题,开展更多的理论研
究和实验验证,以深化对水肥一体化技术的认识和理解。
2. 推进技术创新和应用示范。
结合不同环境和产业特点,积极推进水肥一体化技术
的创新和应用示范,探索更具实用和经济效益的技术路径和模式。
3. 强化技术培训和管理服务。
在使用水肥一体化技术时,加强专业技术人员的技术
培训和管理服务,提升技术水平和质量保障能力,确保技术的高效和稳定运行。
综上所述,水肥一体化技术在应用中仍存在一些挑战和问题,但只要我们针对问题定位,采取有效的解决对策,相信这一技术将会在未来的农业生产中发挥更大的作用。
农作物水肥一体化技术应用现状与发展分析1. 引言1.1 研究背景随着人口的不断增加和资源的有限性,农业生产面临着越来越大的挑战。
传统的农业生产方式往往存在着水资源的浪费和肥料的过量施用等问题,导致了土壤质量的下降和环境污染的加剧。
开展农作物水肥一体化技术的研究和应用具有重要的现实意义和紧迫性。
当前,我国在农作物水肥一体化技术的研究和应用方面取得了一些进展,但仍然存在着诸多问题和挑战。
有必要深入开展农作物水肥一体化技术的研究,探索适合我国国情的技术模式,促进农业生产的可持续发展。
1.2 研究意义农作物水肥一体化技术的研究意义主要体现在以下几个方面:1. 提高农作物产量和质量:农作物水肥一体化技术能够有效地调节土壤水分和养分的供应,提高作物的生长效率,进而提高产量和品质。
2. 降低农业生产成本:通过合理施肥和灌溉管理,可以有效节约水肥资源的使用,减少因过量施肥和浪费水资源而导致的成本浪费。
3. 保护环境和减少污染:农作物水肥一体化技术可以减少因农业活动而导致的土壤污染和地下水污染,降低农业对环境的负面影响。
4. 推动农业可持续发展:农作物水肥一体化技术的推广应用有利于提高农业生产的稳定性和持续性,推动农业由传统向现代、高效、可持续的发展方向转变。
2. 正文2.1 农作物水肥一体化技术的定义农作物水肥一体化技术是指在农业生产中综合运用水肥资源,通过科学合理的管理和技术手段,实现水肥的最优配置,以提高农作物的产量和质量,减少资源浪费和环境污染的一种农业生产模式。
水肥一体化技术旨在实现水资源和肥料的高效利用,促进农业可持续发展,是当前农业生产中的重要技术之一。
农作物水肥一体化技术的定义涵盖了对水肥资源的充分利用和合理管理,包括对水肥施用量、施肥施水时机、施肥施水方式等方面的科学调控。
通过精准施肥、灌溉与施肥的配套措施、优化施水管理等手段,实现水肥资源的协同利用,提高农作物的效益和品质。
2.2 农作物水肥一体化技术的主要内容1. 水肥一体化技术的基本理念:农作物水肥一体化技术是指在农业生产中,通过合理的用水用肥管理,实现水肥资源的协调利用和高效利用,达到节水、增产、减排的目的。
水肥一体自动化种植解决方案第1章绪论 (3)1.1 水肥一体自动化种植概述 (3)1.2 水肥一体化技术的发展现状与趋势 (4)1.3 水肥一体自动化种植解决方案的意义 (4)第2章水肥一体自动化种植技术原理 (4)2.1 水肥一体化技术原理 (4)2.1.1 肥料选择与配比 (5)2.1.2 溶肥设备 (5)2.1.3 灌溉系统 (5)2.1.4 控制系统 (5)2.2 自动化控制技术原理 (5)2.2.1 传感器监测 (5)2.2.2 控制策略 (5)2.2.3 执行机构 (5)2.2.4 控制系统 (5)2.3 水肥一体自动化种植系统设计 (5)2.3.1 系统总体布局 (6)2.3.2 传感器布局 (6)2.3.3 控制系统设计 (6)2.3.4 执行机构选型与布局 (6)2.3.5 系统集成与调试 (6)第3章水肥一体自动化种植系统硬件设计 (6)3.1 系统硬件架构 (6)3.2 水肥控制器设计 (6)3.3 传感器及其接口设计 (7)3.4 执行器及其接口设计 (7)第4章水肥一体自动化种植系统软件设计 (7)4.1 系统软件架构 (7)4.1.1 整体架构 (7)4.1.2 数据采集层 (7)4.1.3 数据处理层 (7)4.1.4 控制策略层 (8)4.1.5 用户界面层 (8)4.2 数据处理与分析 (8)4.2.1 数据预处理 (8)4.2.2 数据存储与管理 (8)4.2.3 数据分析 (8)4.3 控制策略与算法 (8)4.3.1 水肥一体化控制策略 (8)4.3.2 智能优化算法 (8)4.3.3 参数自适应调整 (8)4.4.1 实时数据显示 (8)4.4.2 历史数据查询 (8)4.4.3 参数设置 (9)4.4.4 异常报警 (9)4.4.5 系统日志 (9)第5章水肥一体自动化种植关键技术研究 (9)5.1 水肥配比技术 (9)5.1.1 配比原则与依据 (9)5.1.2 配比算法与优化 (9)5.1.3 配比设备与调控 (9)5.2 灌溉控制技术 (9)5.2.1 灌溉模式选择 (9)5.2.2 灌溉制度制定 (9)5.2.3 灌溉控制系统设计 (9)5.3 肥料溶解与输送技术 (10)5.3.1 肥料溶解原理 (10)5.3.2 肥料输送与分配 (10)5.3.3 肥料溶解与输送设备的优化 (10)5.4 数据采集与传输技术 (10)5.4.1 数据采集 (10)5.4.2 数据传输 (10)5.4.3 数据处理与分析 (10)5.4.4 数据安全与隐私保护 (10)第6章水肥一体自动化种植系统应用实例 (10)6.1 系统在蔬菜种植中的应用 (10)6.1.1 系统配置 (10)6.1.2 应用效果 (11)6.2 系统在果树种植中的应用 (11)6.2.1 系统配置 (11)6.2.2 应用效果 (11)6.3 系统在粮食作物种植中的应用 (12)6.3.1 系统配置 (12)6.3.2 应用效果 (12)6.4 系统在其他作物种植中的应用 (12)6.4.1 系统配置 (12)6.4.2 应用效果 (12)第7章水肥一体自动化种植系统的安装与调试 (13)7.1 系统安装要求与步骤 (13)7.1.1 安装要求 (13)7.1.2 安装步骤 (13)7.2 系统调试与优化 (13)7.2.1 调试方法 (13)7.2.2 优化措施 (13)7.3.1 定期检查 (14)7.3.2 保养措施 (14)7.4 系统故障排除与解决方案 (14)7.4.1 常见故障及原因 (14)7.4.2 解决方案 (14)第8章水肥一体自动化种植效益分析 (14)8.1 产量与品质提升 (14)8.2 水肥资源利用效率 (14)8.3 经济效益分析 (15)8.4 社会与生态效益 (15)第9章水肥一体自动化种植技术的发展前景与挑战 (15)9.1 技术发展趋势 (15)9.1.1 智能化与精准化 (15)9.1.2 集成化与模块化 (15)9.1.3 绿色环保与可持续发展 (16)9.2 政策与产业环境分析 (16)9.2.1 政策支持 (16)9.2.2 产业环境 (16)9.3 技术推广与应用挑战 (16)9.3.1 技术成熟度 (16)9.3.2 成本与投资回报 (16)9.3.3 技术培训与人才储备 (16)9.4 未来研究方向与建议 (16)9.4.1 技术研发 (16)9.4.2 产业应用 (16)9.4.3 政策支持 (17)第10章结论与展望 (17)10.1 研究成果总结 (17)10.2 水肥一体自动化种植技术在我国的推广与应用 (17)10.3 水肥一体自动化种植技术在国际市场的竞争力分析 (17)10.4 水肥一体自动化种植技术的未来发展展望 (17)第1章绪论1.1 水肥一体自动化种植概述水肥一体自动化种植技术是将灌溉与施肥有机结合的一种现代农业技术。
水肥一体化技术的发展现状分析及优化应用策略作者:王宁宁马德新来源:《乡村科技》 2018年第15期1 我国农业用水与水肥一体化技术背景1.1 我国农业生产用水现状农业是我国的重要产业,农业的发展至关重要。
结合我国实际情况,实现农业可持续发展、农作物增产,需要将科学灌溉、高效节约地使用水资源和科学施肥等有效结合起来。
我国是一个严重缺水的国家。
虽然拥有全球6%的水资源,位居世界第四位,但人均拥有量仅为2 300 m3,是世界平均水平的1/4,在全球位列121 位[1],仅高于埃及、阿曼、阿联酋、佛得角、布隆迪、沙特阿拉伯、巴巴多斯、阿尔及利亚、约旦、科威特、科比亚、马耳他、巴林和也门等国家。
据报告,我国的农业灌溉施肥和喷洒农药等用水约为3 900 亿m3,约为我国用水量的70%。
在农业领域中,灌溉用水约占全部用水的90%以上,占全国所有用水量的63%左右。
长期以来,因我国农业灌溉技术落后,水土管理方法不科学,农业用水浪费较多,大大降低了水肥资源的利用率。
据报道,我国年农业浇灌用水利用系数平均约为0.43,而先进国家约0.70~0.80[2]。
按照年水利用系数的水平计算,若灌溉用水的利用率提高,那么节省水量可近百亿立方米。
1.2 水肥一体化技术的产生背景目前,农业领域用水持续增多加剧了整体水资源的匮乏程度;化肥过度使用,导致土壤贫瘠和环境污染日益严重。
在这种情况下,国家加大了对农业生产的智慧化和精细化管理,推动并产生了水肥一体化技术。
2 国外水肥一体化技术发展现状2.1 水肥一体化技术的基本概念水肥一体化指的是让灌溉和施肥一起作业,同时供给植物水分和营养。
从狭义上讲,是将肥料溶解于水中,利用微灌系统进行灌溉,同时达到灌溉与施肥目的,可均匀地满足植物对水分和营养的需求,以此减少重复劳动作业,实现高效率水分和养肥同步化管理的农业技术。
2.2 世界水肥一体化的发展历程分析1790 年左右,欧洲的John Woodward 用土壤提取液进行植物种植,此为水肥一体化的初始记录。
水肥一体化技术在实际应用中存在的问题及对策1. 引言1.1 介绍水肥一体化技术水肥一体化技术是指在农作物生长过程中,合理调控水和肥料的供应,以达到最佳的生长效果。
通过科学施肥和节水灌溉的方法,可以最大限度地提高作物的产量和品质,同时减少资源的浪费和环境污染。
水肥一体化技术的实施需要综合考虑土壤性质、气候条件、作物品种等因素,制定合理的施肥和灌溉方案。
在当前农业生产中,水肥一体化技术已经得到广泛应用,并取得了显著的效果。
水肥一体化技术的实施可以减少农药和化肥的使用量,降低成本,提高农产品的质量和安全性。
通过科学管理水肥的供应,可以避免因过量施肥或过度灌溉而导致的土壤污染和水资源浪费。
水肥一体化技术在现代农业中具有重要的意义,已成为提高农业生产效益和可持续发展的重要手段之一。
通过不断优化技术和推广经验,水肥一体化技术将为农业生产带来更多的益处,助力农业实现可持续发展。
1.2 探讨水肥一体化技术在实际应用中的重要性水肥一体化技术是一种综合利用水肥资源,达到节约资源、增产增效的理念。
在农业生产中,合理应用水肥一体化技术可以有效提高作物产量和质量,减少资源浪费,减轻环境污染。
探讨水肥一体化技术在实际应用中的重要性具有重要意义。
水肥一体化技术能够有效解决传统农业生产中肥料使用量大、浪费严重、农田污染等问题。
通过科学调配水肥比例,实现肥料的精准施用,可以提高肥料利用率,避免因施肥不当造成的土壤负荷过重和化肥残留的情况,有效保护土壤生态环境。
水肥一体化技术有助于提高作物的吸肥利用率,促进作物生长发育,增加作物产量。
通过合理施用水肥一体化技术,可以有效提高肥料的利用率,避免因施肥不当导致的施肥浪费情况,从而提高作物的产量和品质。
水肥一体化技术在实际应用中具有重要的意义,不仅可以提高农业生产的效益,还可以促进农业可持续发展,实现农业资源的有效利用和土壤生态环境的保护。
进一步探讨和推广水肥一体化技术的重要性不容忽视。
落叶果树㊀2020ꎬ52(2):32-33DeciduousFruits㊀㊀综合评议 ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀DOI:㊀10.13855/j.cnki.lygs.2020.02.013㊀㊀山东省茶园水肥一体化现状及建议徐秀秀ꎬ田丽丽ꎬ宋鲁彬ꎬ姚元涛ꎬ贾厚振ꎬ刘腾飞∗(山东省果树研究所ꎬ山东泰安271000)㊀㊀摘㊀要:茶树属于需水需肥较多的作物ꎬ适宜的水肥配比可以节约水源㊁增产增质ꎮ介绍了山东省当前茶园水肥一体化发展现状ꎬ对困扰当前茶园全面推广水肥一体化的主要问题进行了分析ꎬ并对未来水肥一体化的研究进行了展望ꎮ㊀㊀关键词:茶园ꎻ水肥一体化ꎻ进展ꎻ问题ꎻ展望㊀㊀中图分类号:㊀S571.1㊀㊀文献标识码:㊀A㊀㊀㊀文章编号:㊀1002-2910(2020)02-0032-02收稿日期:2019-03-22基金项目:山东省节水农业和水肥一体化关键技术(2018GNC2307)ꎻ农业部特种经济动植物生物学与遗传育种重点实验室应用基础研究项目(Y2018PT14)ꎮ∗通讯作者:刘腾飞(1982-)ꎬ男ꎬ山东庆云人ꎬ助理研究员ꎬ从事茶树高效栽培技术研究工作ꎮE-mail:liutengfei0617@163.com作者简介:徐秀秀(1985-)ꎬ女ꎬ山东齐河人ꎬ助理研究员ꎬ从事茶树病虫害绿色防控研究工作ꎮE-mail:yuayu88-66@163.com㊀㊀茶树属于需水需肥较多的作物ꎬ适宜的水肥配比可以达到节约水源㊁增产增质的目的ꎮ山东省茶园生产中存在水资源日益短缺ꎬ对化肥依赖日增㊁传统大水漫灌模式弊端多㊁肥料和水分利用率低等问题ꎬ成为限制茶园向精准农业发展的主要瓶颈ꎮ如何提高肥料和水分利用率ꎬ防止不合理施肥造成的土壤和水体污染与肥料流失ꎬ使生态环境得到良性循环ꎬ成为茶产业亟待解决的严峻问题ꎮ介绍了当前山东省茶园水肥一体化发展现状ꎬ对困扰当前茶园全面推广水肥一体化的主要问题进行了分析ꎬ并对未来水肥一体化发展趋势进行了展望ꎮ1㊀发展水肥一体化的意义水肥一体化是节水节肥㊁增效优质㊁生态环保的生产技术ꎮ茶园水肥一体精准调控技术的应用ꎬ不仅对实现茶园精准化生产起到推动作用ꎬ也使茶叶生产提质㊁增产㊁增效ꎬ使传统的粗放生产变为精细栽培ꎬ优化水资源配置ꎬ从而提高水肥利用率㊁降低化肥污染的风险㊁节约人力成本ꎮ传统的茶园生产偏施氮肥严重ꎬ长期高氮栽培方式导致土壤严重酸化㊁地下水硝酸盐超标和附近地表水富营养化ꎬ土壤氮氧化合物向大气中过多排放严重影响了生态环境ꎮ水肥一体化节水控肥措施可有效降低环境污染ꎬ带动茶园生产由传统生产方式向自动化㊁智能化㊁网络化方向转变ꎬ促进人们思想观念的转变和信息化意识的提高ꎬ使茶产业逐步由传统的生产方式向信息产业型转变ꎮ2㊀发展现状及存在问题茶叶是山东省重要的特色高效农业产业ꎬ截止2018年全省茶园面积2.31万hm2(34.72万亩)ꎬ产值近40亿元ꎬ666.7m2产值万元以上ꎬ全省11个地市有茶叶种植ꎬ包括日照㊁青岛㊁泰安㊁临沂㊁威海㊁济南㊁烟台㊁枣庄㊁潍坊㊁淄博和济宁市ꎬ其中日照市茶园面积最大ꎬ是山东省的主要产茶区ꎮ山东省茶区多属于半干旱茶区ꎬ自然降水不足ꎬ且经常发生严重干旱ꎬ生产上采取的大水漫灌㊁沟灌等方式水分利用率低ꎮ同时撒施㊁沟施肥料的利用率低ꎬ养分肥效期短ꎬ持续供肥能力差ꎬ灌溉㊁施肥需要耗费大量劳动力ꎬ管理成本高ꎮ当前茶园推广的水肥一体化技术模式主要有:①微喷灌㊁滴灌ꎮ②单井单棚滴灌模式ꎮ③恒压变频滴灌模式ꎮ水肥一体化技术由过去局部试验示范发展为大面积推广应用ꎮ水肥一体化技术的水平日益提23第2期徐秀秀等:山东省茶园水肥一体化现状及建议高ꎬ涌现了一批设备配置精良㊁专家系统智能自动控制的大型示范工程ꎬ形成了适合中国国情㊁有中国特色的水肥一体化技术体系ꎮ但山东省茶区整体的发展比较落后ꎮ水肥一体化推广难度大的主要原因是:①前期设备投入较大ꎬ但设备使用寿命较短ꎬ制约了茶农的接受度ꎮ据测算ꎬ安装666.7m2茶树大棚的滴灌设备约需材料费2100元左右ꎬ安装及运输费500元左右ꎬ前期设备总投资约2600元ꎬ后期设备总投资约240~300元ꎮ喷滴灌设备质量参差不齐ꎬ有的质量差㊁使用寿命短ꎬ进一步增加了使用成本ꎮ②水溶性肥料质量参差不齐ꎬ价格过高ꎬ不利于推广ꎮ近年来ꎬ水溶性肥料发展迅速ꎬ已成为继控释肥料之后的又一行业发展热点ꎮ市面上的三元素水溶性肥料每千克折合纯养分含量价格30~40元ꎬ是普通复合肥价格的5~10倍ꎮ但很多的水溶性肥料仅采用简单混配的方式生产ꎬ工艺落后ꎬ产品质量较差ꎮ对水溶性复合肥的生产及应用技术㊁提高有效成分浓度㊁增加体系稳定性等研究不够ꎻ缺乏对螯合剂㊁表面活性剂㊁新型化合物㊁功能性物质的开发研究与应用ꎮ③水肥一体化技术的系统化研究和技术集成度不高ꎬ目前尚未形成系统的㊁简约化的水肥一体化技术应用体系ꎬ无最佳灌溉方式㊁灌水量㊁施肥配方㊁施肥量㊁水肥适期等关键技术指标ꎮ农户凭经验灌水施肥ꎬ水肥利用率和节水节肥效果达不到预期效果ꎮ3㊀水肥一体化研究展望目前围绕茶叶优质㊁高产㊁抗逆等栽培技术ꎬ相关研究单位开展了肥料高效利用技术研究与示范ꎬ通过建立茶园施肥技术方案㊁茶园科学施肥技术流程㊁茶园水肥一体化技术体系等ꎬ实现氮肥总量控制㊁少量多次ꎬ磷钾肥恒量监控推荐技术ꎬ中微量元素的因缺补缺施肥技术ꎬ促进山东茶园肥料高效利用ꎮ最新研究表明ꎬ 有机肥+水肥一体化 高效施肥技术模式ꎬ可在减少化肥用量47%的情况下ꎬ依然增产增收ꎬ明显降低养分的淋溶损失ꎬ减小环境风险ꎬ获得良好的社会㊁经济和生态效益ꎮ应从以下几个方面着重解决水肥一体化推广进程缓慢的问题ꎮ3.1㊀茶树水肥一体化模式的参数研究根据精准农业要求ꎬ应重点研究土壤环境信息感知技术ꎮ而茶树生长环境以土壤基质为主ꎬ水肥因子在环境中的运动状态和空间分布情况非常复杂ꎬ为了茶园水肥管理的精准化㊁智能化ꎬ研究应选定试验示范区域ꎬ通过物联网部署方案ꎬ优化科学组配土壤和地下水等各类传感器ꎬ组成地空一体传感器簇ꎬ构建茶树生长环境信息智能感知系统ꎬ实时采集传输各类参数信息ꎬ为将来水肥精准调控提供全面数据支撑ꎮ参数主要包括:土壤水分㊁土壤养分㊁肥料利用率㊁最高产量及经济效益等指标ꎮ重点研究喷㊁滴灌条件下的土壤墒情参数㊁水分灌溉参数和施肥技术参数ꎬ包括土壤含水量㊁供肥能力㊁养分在土壤中的迁移转化规律㊁茶树水肥吸收规律等ꎻ同时开展茶树水肥诊断指标与决策ꎬ提出作物水肥耦合高效利用的指标体系ꎬ形成作物精准水肥技术ꎬ包括基肥与追肥比例㊁不同生育期的灌溉施肥的次数㊁时间㊁灌水量㊁施肥量等ꎬ满足茶树全年生长期内水分和养分需要ꎮ3.2㊀茶树水肥需求规律研究灌溉施肥制度的变化首先引起水分和养分在土壤中空间分布的变化ꎬ进而影响茶树根系吸水㊁根系生长㊁蒸腾速率㊁光合速率等生理过程ꎬ并最终反映在茶叶品质上ꎮ为了能够制定科学的灌溉施肥制度ꎬ应研究不同供水时期㊁不同供水强度对茶树生长发育的影响ꎬ确定茶树适宜的供水量㊁供水强度ꎻ研究不同供肥水平下ꎬ不同类型的液体肥料㊁速溶性肥料㊁土壤改良剂的效果ꎬ确定茶树适宜的肥料类型及用量ꎬ探明茶树水肥需求规律ꎬ最终结合目标产量形成茶园水肥一体调控技术方案ꎮ3.3㊀茶园水肥一体化技术集成与示范全面解决茶园水肥供应过程中的各种问题ꎬ建立以信息技术为核心ꎬ以网络技术为载体的智能化系统管理平台ꎬ将物联网㊁大数据和云计算等信息化技术融入到水肥一体化技术当中ꎮ研究应采用分层设计思路构建生产茶园水肥精准调控平台ꎬ根据需水需肥规律选择合适的输水设备㊁水溶肥产品ꎬ对土壤㊁灌溉水等影响茶树生产的水肥管理因子进行动态监测ꎬ形成一套完整的茶园水肥一体化田间管理技术模式规程ꎮ对水肥设备进行远程精准调控ꎬ提升其自动化㊁精准化和智能化能力ꎬ最终达到茶叶增产提质㊁节水控肥的目的ꎮ33。
水肥一体化技术应用中存在的问题及解决对策水肥一体化技术是指在农业生产中,通过优化灌溉和施肥方式,实现水和肥料的高效利用,以提高农作物的产量和品质。
这一技术的应用可以有效地减少水资源和肥料的浪费,有助于保护生态环境,提高土地利用效率。
水肥一体化技术的应用中也存在一些问题,影响了其效果。
本文将从实际案例出发,详细分析水肥一体化技术应用中存在的问题,并提出解决对策,希望能够为相关从业人员提供借鉴和参考。
1.地域差异性大水肥一体化技术的应用对地域的要求较高,不同地区的土壤、气候、作物种类等都会对技术的效果产生影响。
在实际应用中,由于地域差异性大,导致该技术的适用性受到限制,农民在实际操作中难以根据自身的条件进行调整和改进。
2.技术难度大水肥一体化技术需要综合运用灌溉、施肥等多种技术手段,对农民的技术水平要求较高。
在一些地区,由于农民的技术水平较低,难以有效地掌握和运用该技术,导致效果不佳。
3.管理不当水肥一体化技术在实际应用中需要进行精细管理,包括施肥时间、水肥比例、施肥量等方面的调整。
在一些地区,由于农民对技术管理不当,难以及时有效地进行管理和调整,导致技术效果不佳。
1.因地制宜针对不同地区的地域特点和农民的实际情况,可以采取因地制宜的措施,根据土壤类型、作物需水需肥情况等进行合理调整。
在技术推广和培训中,要结合地方实际情况,提供相应的技术指导和个性化建议,帮助农民更好地掌握和运用水肥一体化技术。
2.加强技术培训加强对农民的技术培训,提高他们对水肥一体化技术的认识和掌握程度。
可以通过开展技术培训班、示范田等方式,向农民普及水肥一体化技术的相关知识和操作技巧,培养他们的技术能力和管理能力,提高技术的应用效果。
3.建立监测系统建立水肥一体化技术的监测系统,对施肥量、灌溉量、作物生长情况等进行实时监测和分析,及时发现问题并进行调整。
可以利用现代信息技术手段,如遥感技术、传感器技术等,实现对农田的实时监测和数据采集,为农民提供精准的农田管理指导。
农作物水肥一体化技术应用现状与发展分析1. 引言1.1 研究背景农作物水肥一体化技术是指将水资源、肥料资源以及农作物生长的需求有机地结合在一起,通过科学合理的施肥和灌溉管理,实现高效利用水肥资源,提高农作物产量和品质,降低农业生产成本,减少农业对环境的负面影响。
随着全球人口的不断增加和粮食需求的持续上升,农作物水肥一体化技术应运而生,成为解决粮食安全和农业可持续发展的重要途径。
研究背景涉及到农业生产发展的需要、资源利用的问题、环境保护的重要性等多方面因素。
随着农业生产方式的转变和科学技术的不断进步,农作物水肥一体化技术逐渐受到人们的关注和重视。
目前我国农作物水肥一体化技术还存在一些问题和不足,如水肥利用率低、施肥方式落后、灌溉设施不完善等,急需加大研究力度和技术创新,提升农作物水肥一体化技术在农业生产中的应用水平。
对农作物水肥一体化技术应用现状与发展趋势进行深入分析和研究,对推动我国农业现代化和可持续发展具有重要意义。
1.2 研究意义农作物水肥一体化技术的研究意义主要体现在以下几个方面:农作物水肥一体化技术的推广应用可以提高农作物的生产力和品质。
通过科学合理地施用水肥一体化技术,可以有效提高作物对养分和水分的利用效率,从而增加作物的产量和品质。
这对于农业生产来说具有重要的意义,可以提高农民的经济收入,增强农业的竞争力。
农作物水肥一体化技术可以减少对环境的污染。
传统的施肥和灌溉方式往往会导致养分和水分的浪费,还会造成土壤和水体的污染。
而采用水肥一体化技术可以减少农田的养分流失和土壤侵蚀,有效保护生态环境,降低环境污染的风险。
农作物水肥一体化技术的研究还有助于推动农业的可持续发展。
随着人口的增长和粮食需求的不断增加,农业生产面临着越来越大的压力。
采用水肥一体化技术可以提高土地的利用效率,推动农业生产方式的转变,实现农业的可持续发展。
农作物水肥一体化技术的研究意义重大,对于提高农业生产效率、保护环境和推动农业可持续发展具有重要意义。
农作物水肥一体化技术应用现状与发展分析农作物水肥一体化技术是指通过调整农作物的生长需水和施肥时机、环境条件等参数,实现水肥统筹、高效利用和减少环境污染的一种技术。
近年来,随着农业生产方式的转变和技术的进步,农作物水肥一体化技术在我国的应用逐渐增多,并取得了较好的效果。
农作物水肥一体化技术的应用现状主要集中在以下几个方面:1. 节水灌溉技术的推广应用。
目前,节水灌溉技术如滴灌、微喷灌、梯田灌溉等在我国不同地区已经得到了广泛应用。
这些技术通过减少农田水分蒸发以及提高水分利用效率,可以显著减少用水量,提高农作物产量和品质。
2. 土壤水分监测与管理技术的研究与应用。
通过土壤水分传感器等监测设备,实时监测土壤水分含量,根据作物需水特点和气象条件,合理调整灌溉量和施肥方案,实现农作物对水分的精确供应,提高水肥利用效率。
3. 水肥一体化技术在植物营养管理中的应用。
根据不同作物的养分需求特点,合理调整施肥时机和施肥方法,配合土壤调理和有机肥的使用,提高养分的利用率,减少浪费和环境污染。
通过配合秸秆还田和有机肥的施用,减少化肥的使用量,提高作物的品质。
4. 农作物水肥一体化技术与生物技术的结合。
通过利用植物生理学、微生物学等研究成果,开展农作物水肥一体化技术与生物肥料、生物调节剂等的应用研究。
这些研究可以进一步提高农作物的抗逆性和营养吸收能力,提高产量和品质。
农作物水肥一体化技术的发展还面临以下几个问题:1. 科技推广和应用的难题。
尽管农作物水肥一体化技术在理论上已经成熟,但在实际推广应用中仍存在一些问题,如应用周期长、操作复杂、技术培训不足等。
这些问题制约了技术的推广和应用。
2. 技术研发和创新的挑战。
农作物水肥一体化技术涉及多个学科领域,需要进行跨学科的研究和创新。
目前,虽然在植物生理学、土壤学、农业工程等领域的研究成果较多,但在整合和应用上还存在一定难度。
3. 经济效益和环境效益的平衡。
农作物水肥一体化技术的应用不仅需要提高经济效益,还需要考虑环境效益,如减少土壤侵蚀、墒情干旱等环境问题。
村乡科技
XIANGCUN KEJI 82XIANGCUN KEJI 2018年5月(下)
水肥一体化技术的发展现状分析及优化应用策略
王宁宁1马德新1,2,3
(1.青岛农业大学动漫与传媒学院,山东青岛266109;2.山东省科学院计算中心,山东济南250101;
3.山东大学计算机科学与技术,山东济南250101)
[摘要]我国是一个非常缺水的国家,农业灌溉用水约占我国全部供水量的63%。
受技术落后等因
素的限制,农业用水浪费情况严峻。
而水肥一体化技术具备节约水肥资源、节省人力物力、提高水肥利用率
等优点,有利于农业发展。
本文总结水肥一体化技术的发展过程,分析水肥一体化技术在应用过程中存在的
问题,并提出有效对策,以期提升其应用效果。
[关键词]水肥一体化;农业;技术
[中图分类号]S233.3[文献标识码]A [文章编号]1674-7909(2018)15-82-2
1我国农业用水与水肥一体化技术背景1.1我国农业生产用水现状农业是我国的重要产业,农业的发展至关重要。
结合我国实际情况,实现农业可持续发展、农作物增产,需要将科学灌溉、高效节约地使用水资源和科学施肥等有效结合起来。
我国是一个严重缺水的国家。
虽然拥有全球6%的水资源,位居世界第四位,但人均拥有量仅为2300m 3,是世界平均水平的1/4,在全球位列121位[1],仅高于埃及、阿曼、阿联酋、佛得角、布隆迪、沙特阿拉伯、巴巴多斯、阿尔及利亚、约旦、科威特、科比亚、马耳他、巴林和也门等国家。
据报告,我国的农业灌溉施肥和喷洒农药等用水约为3900亿m 3,约为我国用水量的70%。
在农业领域中,灌溉用水约占全部用水的90%以上,占全国所有用水量的63%左右。
长期以来,因我国农业灌溉技术落后,水土管理方法不科学,农业用水浪费较多,大大降低了水肥资源的利用率。
据报道,我国年农业浇灌用水利用系数平均约为0.43,而先进国家约0.70~0.80[2]。
按照年水利用系数的水平计算,若灌溉用水的利用率提高,那么节省水量可近百亿立方米。
1.2水肥一体化技术的产生背景目前,农业领域用水持续增多加剧了整体水资源的匮乏程度;化肥过度使用,导致土壤贫瘠和环境污染日益严重。
在这种情况下,国家加大了对农业生产的智慧化和精细化管理,推动并产生了水肥一体化技术。
2国外水肥一体化技术发展现状
2.1水肥一体化技术的基本概念
水肥一体化指的是让灌溉和施肥一起作业,同时供给植物水分和营养。
从狭义上讲,是将肥料溶解于水中,利用微灌系统进行灌溉,同时达到灌溉与施肥目的,可均匀地满足植物对水分和营养的需求,以此减少重复劳动
作业,实现高效率水分和养肥同步化管理的农业技术。
2.2世界水肥一体化的发展历程分析
1790年左右,欧洲的John Woodward 用土壤提取液进行植物种植,此为水肥一体化的初始记录。
国际上第一个进行的有关细流灌溉技术的试验可以追寻到1900年之前,但该试验真正起源于1950—1960年间[3]。
20世
纪70年代,随着廉价塑料管大批生产,滴灌技术得以快速发展,滴灌、微喷灌等技术得到加强。
2.2.1以色列水肥一体化技术的发展历程。
在以色列,水肥一体化技术的发展进程非常显著。
1950年左右,随着塑料工业的兴起,滴灌也得以蓬勃发展,水肥一体化技术逐渐得到应用。
目前,该技术已普遍应用于各个方面,如果园、温室、田地以及植物绿化等,施肥系统也从单一的施肥罐发展到文丘里真空泵和液压驱动的肥料注入器,且伴随着计算机控制系统设备的引入,各种养分的分布均匀度明显提高。
在以色列,水肥一体化技术的应用
率在50%以上,居世界第一位。
2.2.2美国水肥一体化技术的发展历程。
1913年,第一批滴管事业在美国起步。
因其起步较早,国家扶持力度大、农场认可,现在成为微灌面积最大的国家。
灌溉农业中60%的马铃薯、25%的玉米、33%的果树均采用水
基金项目:山东省科技重大专项(2015ZDZX10002);青岛市民生科技计划项目(15-9-2-104-nsh );山东省高等学校科学技术计划项目(J17KA154);青岛农业大学高层次人才启动基金资助(6631116017)。
通讯作者:马德新(1977—),男,博士,副教授,硕士研究生导师,研究方向:
农业信息化。
肥一体化;用于水肥一体化的专用肥料占肥料总量的38%以上。
[3]目前,加州的果树种植管理大都采取滴管、渗灌等水肥一体化技术,且已建立了完善的水肥一体化技术应用设备和服务系统,成为世界现代高价值农产品现代化生产的典范。
2.2.3德国水肥一体化技术的发展历程。
1920年,德国农技人员经过多次探索试验,使水通过孔眼流出,大大提高了水资源利用率,实现了水出流的突破。
1950年左右,世界塑料工业应运而生,高效灌溉技术也随之迅猛发展,灌水作业与施肥作业被联合应用,成为一种可精准控制土壤水分、养分的新农业技术。
3我国水肥一体化技术发展现状
我国农业智能化技术的初期发展较为迟缓,基本皆是从美国、墨西哥、以色列等国引进的。
由于我国的科学技术水平与发达国家存在一定差距,特别是在工艺、原材料等方面,导致国内在这方面的技术相对落后于较早进入智能化农业发展阶段的国家。
3.1我国水肥一体化技术的发展历程
1974年,我国从墨西哥引进了滴灌设备,此后,滴灌技术水平得到进一步提高。
1988年,我国成功自主研发制造出首代整套滴灌设备。
此后,随着国外高新生产技术的引进,我国滴灌作业逐渐形成规模,水肥一体化技术逐渐从理论试验与试点示范领域进入实际应用。
到20世纪下旬,我国逐步将理论与实践相结合,水肥一体化的技术受到高度关注。
3.2水肥一体化技术应用存在的不足
首先,想要提高施肥率的农田大部分使用的是水溶性肥料,但如果水溶性肥料不能完全均匀溶解于水,很容易造成施肥不均匀,继而出现烧苗、伤根、幼苗不健康等现象。
其次,水溶性肥料的养分含量高,肥效释放所需时间短,在土壤中的留存效果不佳,如果不高精度控制肥料使用量,避免肥料损失,则将降低施肥的经济效益,达不到产量高、质量优、效果好的目的。
4水肥一体化技术的应用策略
4.1提高微灌施肥的性能
提高微灌用肥的水溶性,加大对水溶性肥料的研发力度,确保利用科学的配方,同时降低成本,让农民以适宜的价格加以使用;提高微灌施肥设备的性能,在不影响其他功能的前提下,提升其防堵性。
从针对性、简洁性和可行性方面对灌溉施肥制度进行完善。
4.2创新多种水肥一体化模式
开发不同的技术形式,对比研制灌溉设备、检测仪器等,摸索技术具体参数,大力开发多种环境下的水肥一体化技术实施模式,提升水肥一体化技术的使用率,将其优势发挥至最大化。
4.3大力发展示范基地
建立水肥一体化技术的综合多层次示范网络,形成示范基地。
通过互联网连接各地示范基地,在全国范围内进行及时有效的信息传递,实现技术同步。
4.4结合资本力量促进发展
结合资本力量,形成有效的推广机制。
高鹏等[4]认为,应加大水肥一体化技术研发力度,并扩大示范推广范围,提供切实有效的理论支撑和科学化的技术指导;充分发挥农村专业合作社的效用,增强水肥一体化技术应用的产业化和规范化;公司创立以技术服务为主、产品营销为辅的市场销售模式,满足广大农户对系统维护和技术支持等增值服务的需求[4]。
4.5应用新型现代栽种模式
根据水肥一体化对环境及生产机械各方面的需求,围绕水肥一体化为中心研发农业栽种新模式。
确保土壤信息准确收集与实时有效的传递,把握土壤养分信息和植物蓄水状态,通过计算机分析数据,科学合理地制订灌溉方案。
5结语
水肥一体化技术的科学运用会扭转我国原有的农业灌溉模式,其作为目前提升水肥利用率的最有效途径,在农业生产中的应用范围愈来愈广泛,特别是水资源短缺的我国。
近年来,我国水肥一体化技术在政府的推进下迅速发展,技术体系框架已经建立,但不够成熟,仍然存在很大的提升空间。
结合实际国情,加速开发和研制适用的灌溉施肥设备,完善灌溉施肥制度和栽培措施等,全面提升水肥一体化技术应用水平,是将来重要的任务和努力方向。
参考文献
[1]郭嫣.水资源保护与可持续发展的关系研究[J].资源节约与环保,2014(10):136.
[2]穆贤清.农户参与灌溉管理的制度保障研究[D].杭州:浙江大学,2005.
[3]吴勇,高祥照,杜森,等.大力发展水肥一体化加快建设现代农业[J].中国农业信息,2011(12):19-22.
[4]高鹏,简红忠,魏样,等.水肥一体化技术的应用现状与发展前景[J].现代农业科技,2012(8):250,
257
XIANGCUN KEJI2018年5月(下)83。