老刀注：为何水肥一体化在今年备受恩宠？为何水肥一体化既能节约成本，又能节约资源？ 为何水肥一体化在今年备受恩宠？为何水肥一体化既能节约成本，又能节约资源？什么样的水肥一体化设备最牛逼？什么样的作物最适合使用水肥一体化？中央7套频频报道，各大行业大佬纷纷跟进。 1.什么是水肥一体化技术？ 狭义来讲，就是通过灌溉系统施肥，作物在吸收水分的同时吸收养分。通常与灌溉同时进行的施肥，是在压力作用下，将肥料溶液注入灌溉输水管道、通过滴管带/管内部叠片把肥液挤出而实现的。溶有肥料的灌溉水，通过灌水器（喷头、微喷头和滴头等），将肥液喷洒到作物上或滴入根区。广义讲，就是把肥料溶解后施用，包含淋施、浇施、喷施、管道施用等。 2.水肥一体化技术的理论基础是什么？ 植物有两张'嘴巴'，根系是它的大嘴巴，叶片是小嘴巴。大量的营养元素是通过根系吸收的。叶面喷肥只能起补充作用。我们施到土壤的肥料怎样才能到达植物的嘴边呢？通常有两个过程。一个叫扩散过程。肥料溶解后进入土壤溶液，靠近根表的养分被吸收，浓度降低，远离根表的土壤溶液浓度相对较高，结果产生扩散，养分向低浓度的根表移动，最后被吸收。另一个过程叫质流。植物在有阳光的情况下叶片气孔张开，进行蒸腾作用（这是植物的生理现象），导致水分损失。根系必须源源不断地吸收水分供叶片蒸腾耗水。靠近根系的水分被吸收了，远处的水就会流向根表，溶解于水中的养分也跟着到达根表，从而被根系吸收。因此，肥料一定要溶解才能被吸收，不溶解的肥料植物'吃不到'，是无效的。在实践中就要求灌溉和施肥同时进行（或叫水肥一体化管理），这样施入土壤的肥料被充分吸收，肥料利用率大幅度提高。 3.滴灌施肥有哪些优点？ 1）滴灌施肥是一种精确施肥法，只施在根部，显著提高肥料利用率，与常规施肥相比，可节省肥料用量30—50%以上； 2）大量节省施肥劳力，比传统施肥方法节省90%以上。施肥速度快，百亩面积的施肥可以在2-3小时内完成； 3）灵活、方便、准确地控制施肥时间和数量； 4）显著地增加产量和提高品质，增强作物抵御不良天气的能力； 5）可利用边际土壤种植作物，如沙地、高山陡坡地、轻度盐碱地等； 6）有利于防止肥料淋溶至地下水而污染水体； 7）由于水肥的协调作用，可以显著减少水的用量。加上设施灌溉本身的节水效果，节水达50%以上； 8）滴灌施肥可以减少病害的传播，特别是随水、泥土传播的病害，如白腐病。因为滴灌是单眼灌溉的。滴灌时水分向土壤入渗，地面相对干燥，降低了株行间湿度，发病也会显著减轻。 9）由于滴灌容易做到精确的水肥调控，在土层深厚的情况下，可以将根系引入土壤底层，避免葡萄根系往上走。 4.为什么滴灌可以省肥30—50%？ 1）使用水肥一体化滴灌系统，可以轻松实现少量多次施肥，可以按照作物需肥规律施肥； 2）可以减少因挥发、淋洗而造成的肥料浪费，从而大大地提高肥料利用率。一般来说，土壤肥力水平越低，省肥效果越明显。 5.为什么滴灌可以节省施肥、灌溉劳力的90%？ 滴灌施肥和浇水不用下地，不用开沟、覆土，速度快。滴灌施肥是设施灌溉和施肥，整个系统的操作控制只需一个劳动力就可轻松完成灌溉施肥任务。当前葡萄施肥松土、挖沟等亩用工成本大180-200元。这对于葡萄种植大户，其节省劳力的效果非常明显。 6.滴灌对水质有什么要求？ 由于滴头为精密部件，对灌溉水中的杂质粒度有一定的要求，滴灌要求粒度不大于120目，才能保证滴头不堵塞。如果水源过滤措施和设备符合要求，井水、渠水、河水、山塘水等都可以用于滴灌。因此，水源过滤器是滴灌系统的核心部件，大多数滴灌系统不能正常工作都是因过滤设备不符合要求或疏于清洗过滤器引起的。 7.如何选择过滤器？ 滴灌的关键是防堵塞。选择合适的过滤器是滴灌成功的先决条件。常用的过滤器有砂石分离器、介质过滤器、网式过滤器和叠片过滤器。前两者做初级过滤用，后两者做二级过滤用。当前葡萄区域大部分使用的塘水，过滤器选择2寸叠片过滤器基本能满足，相对性价比也较高，如美国托罗、以色列等。 8.能使用的肥料种类有哪些？ 只要是能溶于水（最好是不溶性杂质含量低于0.5%）的化肥都能够通过滴灌系统来施用。最好选用水溶性复合肥，溶解性好（溶解性不低于95%），养分含量高，养分多元，见效快。
9.滴灌施肥要特别注意哪些问题？
1）过量灌溉。滴灌施肥最担心的问题是过量灌溉。很多用户总感觉滴灌出水少，心里不踏实，结果延长灌溉时间。延长灌溉时间的一个后果是浪费水，另一后果是把不被土壤吸附的养分淋洗到根层以下，浪费肥料。特别是氮的淋洗。通常水溶复合肥料中含尿素、硝态氮，这两种氮源是最容易被淋洗掉。过量灌溉常常表现出缺氮症状，叶片发黄，植物生长受阻。
2）施肥后的洗管问题。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。
10.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。因此一定要了解所管理的作物根系分布的深度。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。
11.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。
12.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1.0~3.0ms/cm就是安全的。或者水溶性肥稀释400~1000倍（具体咨询当地技术人员）。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坏处。
13.滴灌系统一般能用多少年？
滴灌管有多种规格，壁厚从0.2毫米至1.2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。另外就要看滴管/带使用的材料，国内有很多厂家使用废料重塑，使用寿命相对较短。（通过闻气味和人力拉管可以作出基本判断）
14.为什么滴灌专用PE管可以露在地面？
由于聚乙烯（PE）配料本身的理化性质容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，所以普通的PE管并不适合在露地使用。滴灌专用的PE管材由于加入了抗老化剂，露地条件下使用寿命可达10年以上。
15.为什么说PE管不是越厚越好？
滴灌专用PE管材长寿的奥秘在于加入了抗老化剂，所以单纯的增加管材的厚度并不能延长使用寿命。选用的PE原料是否是原生料对产品的使用寿命也有影响。由于在物理性质上差异不明显，所以很难从肉眼判断出滴灌PE管的使用寿命。
16.滴灌工程为什么要有专业队伍来设计安装？
滴灌系统的设计涉及水力、土壤、气候、作物栽培、植物营养等多方面的专业知识。通常用户自身掌握不了这么多专业知识。最好由专业人员设计安装，能确保正确的使用和发挥其优点。专业设计安装队伍具有多年的设计经验，能够综合考虑各方面的因素，设计的系统具有一定的扩展性，合理的设计可以最大限度地减轻日后系统升级和维护的成本。同时专业公司会提供技术服务。
17.以葡萄为例，安装滴灌是否划算？
半自动化建设的滴灌系统造价在600-800元/亩左右，设计寿命为5年，折合每年成本为120-160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30—50元/亩；另一方面可以减少人力，以每年施肥5次计算，每年可节约200-250元/亩，这还没有考虑增加品质和保障丰产等隐性的价值。可见，葡萄安装滴灌是十分划算的，我们不能因为滴灌一次性的投资大，不考虑综合成本与效益而主观认为不经济。
18.每年需要多少电费？
由于微灌系统对压力的要求较低，能够最大限度的节约能源。以面积100亩的葡萄园滴灌系统为例，每年用电量约1200度，以现行电价计算，费用为732元，每亩能源投入只需7.32元。滴灌是最节能的灌溉及施肥方式。
1.沙土地
一般沙土地的渗水性都好于其他地块，但渗水好的地块水肥流失也比较严重。沙土地滴灌时，水下渗速度明显快于横向扩散速度，如果肥料加入时间过早，容易造成肥料流失，作物根系无法吸收到养分，从而表现出一系列缺素症状。因此建议针对渗水好的沙土地，先用清水滴湿到葡萄根处，然后再将肥料加入，确保肥料水在作物根系周围。当然也有部分特殊地块，沙性土但渗水不好，施肥时间参照黏土地。
2.黏土地
黏土土壤颗粒细小，遇水后细小颗粒容易堵塞土壤孔隙，渗水性差，但保水保肥性好。针对此类地块，建议清水滴湿葡萄地表层再加肥料。有些地块表层土壤看起来比较黏，但下层裂缝较多，水分渗透性极好，此类地块参照砂土地施肥时间。
1）滴管带/管：农业生产中有单垄双带/双管或单带/管，常见问题水压不均衡，进水端水压大出水量大，远端水压小出水量小。单垄双带或双管，保证葡萄根系全面吸收养分；单带或单管容易营养不均衡，造成根系单边生长旺盛。
单垄单带
单垄双带
2）过滤器：经常听到有葡萄种植户反映刚装一年的滴灌，滴管就堵了。目前使用的水源大部分是塘水，存在大量的藻类和泥沙，如果使用的过滤器精度不够，很容易对滴管带的叠片造成阻塞。
3）排气阀：往往很多园子在安装简易的滴灌设施时忽视安装排气阀。肥水从泵进入管带是含有一定水压的，特别是靠近泵的区域压力更大，如果没有安装排气阀，水压一旦出现不均衡，很容易造成管带破裂。
管带破裂
滴灌系统的心脏-—首部系统
近期在走访葡萄园中发现，部分园子4年前就安装了滴灌系统，但是却一直在“睡觉”，询其原因，园主一脸无奈，大概总结如下：
1.简易过滤器，内置过滤装置为钢圈，过滤精度不够，而且滴灌几次肥料后就腐蚀生锈了；
2.无排气阀，总阀一打开，不是接头被冲断就是管带开裂，而且滴头常倒吸泥沙；
3.泵选择不匹配。有个80亩的园子，泵扬程22米，流量60方，一次却只能滴灌7亩地，效率及其低下；
简易过滤器，滴肥不到1年，全部被腐蚀生锈
为了让滴灌系统在葡萄种植中真正发挥更大的能效，小编不得不连夜加班整理（实在看不下去了），让大家对滴灌的首部系统有一个深层次的、正确的认识和理解。
如果把滴管系统比作人体构造的话，滴管系统首部可以形象比作心脏，脉搏不停的提供新鲜的血液给血管系统，然后提供给各个器官和肌肉维持人体活动。滴管系统，特别是目前单户葡萄种植规模不大时，我们谈的最多的是滴灌带，滴灌管等灌水器，但是首部系统往往是我们忽略最多，但在整个系统中又非常关键。下面我们从构造组成和各个组成的技术特点讲讲泵站首部系统。
泵站首部系统关键由4项部件组成：泵、泵站控制器、阀门组、过滤系统。
1.泵：输送液体或使液体增压的机械，从结构上可以分为单级泵和多级泵。单级泵多为流量泵，顾名思义，提供大流量，低扬程的泵。单级泵构造简单，运行时噪音比较大，实际泵功率偏低。多级泵，由于泵体叶轮数量增加，水经过多级加压提升，可以得到更大的扬程，是高扬程低流量系统的选择。多级泵效率比单级泵要高，噪音也很低，寿命理论上要长于单级泵。
滴灌系统在泵站选择上应遵循7-8折原则，很多葡萄种植户购买泵站的时候，根据实际种植面积算到的流量和扬程购买泵站，购买后才发现流量和扬程都不够使用，导致灌溉系统压力跟不上，灌溉时间倍数增加，出现耗能耗时的情况。原因是目前国内泵站生产技术问题和控制系统的不给力，导致泵的效率要打7-8折。
泵的选择还有单相和三相的区别。三相泵可以提供更大的功率和稳定运作，单相泵选择在小功率的电机。故在选择上小规模种植户可已选选择单相泵，大面积种植户一定要选择三相泵。
2.泵站的控制系统，这个属于泵站的电气控制部分，分为工频泵和变频泵。泵站的控制柜，装着泵电机的保护开关，稳压，变频器等部件。
1）工频泵是泵站工作时，已启动就根据50Hz的最大频率运行，即是满负荷运行。特点是购买费用低，运行耗能大，寿命短，对防护的等级要求非常高。
2）变频泵是根据灌溉系统的管道压力变化（有些厂家可以同时根据压力和流量的变化作出反应）提供不同的频率给泵电机，得到泵的不同转速而得到相应的流量和扬程，满足灌溉系统的要求。此系统购买成本相对较高，但是运行成本相对较低，安全性能好，对管道和灌水器的保护也是极好。此类泵是大种植户的首选。
3.阀门组种类很多，基本构成有以下几种：闸阀、止回阀、泄压阀、排气阀、两位三通阀、稳压阀、减压阀等。
1）闸阀：是泵站的总开关，也可以安装价格较便宜的蝶阀代替。此阀在泵站首次运行时不要一下全打开。
2）止回阀：当泵处于地势较低位置时，防止管道内的水倒流而设置的一个阀门，倒流的水会毁坏电机。
3）泄压阀：当灌溉系统压力过大时，主动排水泄压，避免系统部件的损坏和灌水不均匀。
4）排气阀：泵抽水的同时，空气随水上来，水体本也有气体在里面。安装排气阀可以有效避免灌溉系统产生水锤和防止灌水器由于虹吸二产生的堵塞。
5）两位三通阀：是水质处理系统的专用阀门。利用隔膜移动而改变水流方向来实现通水和排污功能。自动反冲洗过滤器必装阀门。
6）稳压阀：安装于泵站向田间输水的出口处。无论泵站提供多高的压力，经过稳压阀的水压不会高于设定的水压。通过稳压阀，可以是田间灌水器处于恒定压力下工作，更均匀，更安全。
7）减压阀：根据泵站提供的压力大小，通过减压阀，可以调整为灌溉系统所需的工作压力。可以是田间灌水器处于恒定压力下工作，更均匀，更安全。
4.过滤器：可以分为离心砂石过滤器、砂石过滤器、网式过滤器、碟片过滤器。无论安装何种过滤器，过滤精度都要求达到120目以上。
1）离心砂石过滤器。离心式过滤器基于重力及离心力的工作原理，清除重于水的固体颗粒。水由进水管切向进入离心过滤器体内，旋转产生离心力，推动泥沙及密度较高的固体颗粒沿管壁流动，形成旋流，使沙子和石块进入集砂罐，净水则顺流沿出水口流出，即完成水砂分离。常用于系统的首次过滤。
2）砂石过滤器：又称为介质过滤器，适用于地表水的过滤，当水质的有机物含量大于10mg/L，需要考虑使用介质过滤器。是通过均质等粒径石英砂形成砂床作为过滤载体进行立体深层过滤的过滤器，常用于一级过滤。其主要是采用砂石作为滤料过滤。
3）网式过滤器：有Y型过滤器，立式网式过滤器，卧式网式过滤器，自吸式网式过滤器。是水处理中比较常见的过滤器。有手动和自动反冲洗区别。
4）碟片过滤器。有单头和双头碟片过滤器之分。常用规格有2寸和3寸。常用作灌溉系统的二级过滤。也有简单的灌溉系统作为一级过滤。
就当前湖南单户葡萄种植规模而言，过滤器选择碟片式在效率同等的情况下性价比相对是比较高的。希望通过此文能让已装滴灌系统及想装滴灌系统的葡萄种植朋友收获更多的帮助，特别是对整个滴灌系统中起关键作用的首泵系统有更深层次的了解，真正在经济效益、省时省力、提升肥料利用率等方面达到装滴灌的预期目的。
葡萄种植中滴灌系统中相对标准首泵系统
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