山東省中環(huán)農業(yè)科技發(fā)展有限公司
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俗話說“有收無收在于水,收多收少在于肥 ”。水分和養(yǎng)分是作物生長發(fā)育過程中的兩個重要因子,也是當前可供調控的兩大技術因子。
我國是世界上從事農業(yè)、興修水利最早的國家,早在5000年前的大禹時代就有“盡力乎溝洫”、“陂障九澤、豐殖九藪”等農田水利的內容,在夏商時期就有在井田中布置溝渠,進行灌溉排水的設施,西周時在黃河中游的關中地區(qū)已經(jīng)有較多的小型灌溉工程,如《詩經(jīng),小雅?白華》中就記載有“泥池北流,浸彼稻田”。鄭國渠(建于公元前246年)是秦始皇統(tǒng)一六國前興建的灌溉工程,當時號稱灌田4萬頃,使關中地區(qū)成為我國最早的基本經(jīng)濟區(qū),于是“秦以富強,卒并諸侯。宋神宗支持王安石變法,頒布了《農田利害條約》(又名《農田水利約束》),這是第一個由中央政府正式頒布的農田水利法令,同時還設立全國各路主管農田水利的宮史,使農田水利建設得到進一步發(fā)展。
幾千年的農耕文明傳承,給我們留下了寶貴的農業(yè)技術和農耕文化。給我們留下了一種資源“水澆地”,還有一種農事勞作“澆地”。我們的澆地方式也有大水漫灌發(fā)展到了“現(xiàn)代農業(yè)相一致的灌溉技術”。
按照我國農業(yè)技術推廣中心推薦應用的節(jié)水灌溉型式主要有以下11類:渠道防滲、管道輸水、噴灌、微噴、滴灌、膜上灌和膜下灌、控制灌溉、坐水種、平整土地和改造溝畦 、科學灌溉與節(jié)水管理 、農業(yè)節(jié)水措施 。
其他10種灌溉方式我們先不談,單獨談談滴灌。那么滴灌現(xiàn)在還是到底真的應該是澆地還是澆莊稼呢?
我認為澆莊稼,為什么呢?下面看看我的分析!
根系是作物吸收養(yǎng)分和水分的主要器官,也是養(yǎng)分和水分在植物體內運輸?shù)闹匾课弧?/p>
根系是植物吸收養(yǎng)分和水分的主要器官,也是養(yǎng)分和水分在作物體內運輸?shù)闹匾课唬谕寥乐心芄潭ㄖ参铮WC植物正常受光和生長,并能作為養(yǎng)分的儲藏庫。根部可以從土壤溶液中吸收礦物質,也可以吸收被土粒吸附著的礦物質。根部吸收礦物質主要是根尖,其中根毛區(qū)吸收離子最活躍,根毛的存在使根部與土壤環(huán)境的接觸面積大大增加。
根系吸收溶液中的礦物質主要經(jīng)過以下兩個步驟:一、離子吸附在根系細胞表面、在吸收離子的過程中,同時進行著離子的吸附與解吸附;二、離子進入根系內部,吸附在質膜表面的離子經(jīng)過主動吸收、被動吸收或者胞飲作用等到達質膜內。根也可以利用土壤膠體顆粒表面的吸附態(tài)離子,根對吸附態(tài)離子的利用方式有兩種,一種是通過土壤溶液進行交換,另一種是直接交換或者接觸交換。
土壤中養(yǎng)分到達根表有兩個途徑:一是根對土壤養(yǎng)分的主動截獲(根系直接從所接觸的土壤中獲取養(yǎng)分而不通過運輸,所截獲的養(yǎng)分實際是根系所占據(jù)的土壤容積中的養(yǎng)分,截獲量與根表面積和土壤中有效養(yǎng)分的濃度有關);二是在植物生長與代謝活動(如蒸騰、吸收等)影響下,土體養(yǎng)分向根表的遷移。遷移方式有兩種:一、質流:植物的蒸騰作用和根系吸水造成的根表土壤與原土體之間出現(xiàn)明顯的水勢差,此種壓力差導致土壤溶液中的養(yǎng)分隨著水流向根表遷移;二、擴散:當根系通過截獲和質流作用獲得的養(yǎng)分不能滿足植物需求時候,隨著根系不斷的吸收,根系周圍有效養(yǎng)分濃度明顯降低,并在根表垂直方向上出現(xiàn)養(yǎng)分濃度梯度,從而引起土體的養(yǎng)分順著濃度梯度向根表遷移。
綜上,簡單的將根系吸收養(yǎng)分的途徑歸納為三個詞:遇到(截獲)、帶到(質流)和要到(擴散)。而影響這一過程的因素包括溫度、通氣性、光(主要影響蒸騰作用)、養(yǎng)分濃度、酸堿性、離子間相互作用,這些因素均于灌溉和施肥存在著直接或者間接的關系。
因此,我們澆地的水和肥料只有到了根系附近作物才能吸收。
滴灌水肥一體化技術主要是在農作物對水、肥的實際需求上,來使用毛管上的灌水器和低壓管道系統(tǒng),把作物需要的溶液逐漸、均勻的滴入至農作物的根區(qū)部。滴灌水分由灌水器直接滴入作物根部附近的土壤,在作物根區(qū)形成一個橢球形或球形濕潤體。雖然灌水次數(shù)多,但僅濕潤根區(qū)土壤,濕潤深度較淺,而作物行間土壤相對保持干燥,形成了一個明顯的“干濕”介面特征。因此,滴灌條件下根區(qū)表層(0~30 cm) 土壤含水量較高,與溝灌相比,大量有效水集中在根部。由于滴灌隨水施肥的特點,養(yǎng)分也集中分布在由滴水形成的濕潤體內,在土深50 cm 以下養(yǎng)分含量顯著降低。另外,與普通溝灌相比,其獨特的水肥供應方式和灌溉量使作物的整個養(yǎng)分吸收過程和運移機制表現(xiàn)出明顯的差異。因此,與普通溝灌相比,滴灌水肥一體化在土壤溫度、水肥分布以及鹽分運移等方面均明顯不同,淺層水肥供應及膜間鹽分聚集加劇了作物根系貼近地表分布生長,限制了作物根系的下扎,并且使其朝滴灌帶和膜內側方向密集分布,呈極不對稱的“馬尾巴型 ”。
因此,滴灌的作物根系分布區(qū)域不是按照整個土壤耕層均勻分布的,而是集中的某些特殊部位的。比如,1膜1管2行30+90cm模式種植的玉米,玉米根系就分布在滴灌左右30-35cm內的區(qū)域內。換句話說,玉米寬行的1/2耕地沒有根系,如果這個時候灌溉和施肥的意義何在呢?
所以,現(xiàn)代農業(yè)中我們應該是澆作物,不在是澆地。澆地只是一種文化和一種叫法了;千萬不要干真正澆地而不重視作物的事情。具體怎么做呢?
我做了一首打油詩 :
挖挖根拍照片,看看水咋回事。
再看根怎么長,定飯量做食譜。
渴一渴餓一餓,少喝點別喝多。
怎么吃更營養(yǎng),回頭看改一改。
這段話分為八步:
第一步,先找根,知道你的作物根系特征;
第二步,弄清水分怎么走,摸清楚在你限定的土壤條件下水肥運移條件;
第三步,弄清楚根系不同時間的分布特征;換句話說,不同時間都挖挖根;
第四步,弄清楚你作物不同時間段要吃多少;
第五步,適當饑餓,以水調根,根據(jù)作物的驅水驅肥性,前期進行促根,使根系向下,向橫向生長。
第六步,根據(jù)作物根系分布條件,選擇你的灌溉壓力和單次灌溉流量,構造與根區(qū)分布一致的水分分布的橢球體;
第七步,根據(jù)作物根系分布特征和養(yǎng)分需求規(guī)律以及肥水運移規(guī)律,安排肥料添加時間和選擇合適的肥料添加劑,個人建議氮磷鉀分開,磷肥前移,氮肥適當后移。
第八步,根水肥監(jiān)控與再次調控。
本文部分內容節(jié)選自《水肥一體化實用問答及技術模式、案例分析》一書。