Полное руководство по комплексному управлению водными ресурсами и удобрениями (капельное орошение) 

1.Что такое технология фертигации?

В узком смысле под внесением удобрений понимается применение удобрений через систему орошения, при которой растения поглощают питательные вещества, одновременно поглощая воду. Внесение удобрений, обычно осуществляемое одновременно с орошением, достигается путем впрыскивания раствора удобрений под давлением в оросительные трубы. Затем оросительная вода, содержащая удобрения, распыляется на растения или подается капельным путем в корневую зону через ирригационные устройства (дождевики, микродождевики, капельницы и т. д.). В более широком смысле внесение удобрений включает растворение удобрений перед применением, включая такие методы, как полив, полив, опрыскивание и внесение через трубы.

2.Какова теоретическая основа технологии фертигации?

У растений два «рта»: корни — большой рот, а листья — малый. Большая часть питательных веществ поглощается через корни. Опрыскивание по листу играет лишь вспомогательную роль. Как же удобрение, которое мы вносим в почву, достигает «рта» растения? Обычно происходит два процесса. Один называется диффузией. После того, как удобрение растворяется и попадает в почвенный раствор, питательные вещества вблизи поверхности корней поглощаются, снижая их концентрацию. Дальше от поверхности корней концентрация в почвенном растворе относительно выше, что приводит к диффузии. Питательные вещества перемещаются к более низкой концентрации вблизи поверхности корней и в конечном итоге поглощаются. Другой процесс называется массовым потоком. Когда растения находятся на солнце, их листовые устьица открываются, вызывая транспирацию (физиологическое явление), приводящее к потере воды. Корни должны постоянно поглощать воду, чтобы восполнить потерю воды в результате транспирации. Вода вблизи корней поглощается, а вода из более отдаленных участков течет к поверхности корней, принося с собой растворенные питательные вещества, которые затем поглощаются корнями. Следовательно, удобрение должно быть растворено, чтобы быть поглощенным; нерастворенное удобрение неэффективно, потому что растение не может его «съесть». На практике орошение и внесение удобрений должны проводиться одновременно (или интегрированное управление водными ресурсами и удобрениями), чтобы внесенные в почву удобрения полностью впитывались и значительно повышалась эффективность их использования.

3.Какие существуют наиболее распространенные методы интеграции воды и удобрений?

Предварительным условием для фертигации является предварительное растворение удобрения. Затем его вносят различными способами, такими как внекорневая подкормка, полив с помощью шеста, капельное орошение, дождевальное орошение, микродождевальное орошение (на юге чаще всего используется распыление воды), капельное орошение и инъекция в ствол. Среди них капельное орошение является наиболее эффективным и экономичным с точки зрения использования удобрений, поскольку оно продлевает период внесения удобрений.

4.Каковы преимущества капельного орошения и внесения удобрений?

Капельное орошение с внесением удобрений — это точный метод подкормки, при котором удобрения поступают только к корням, что значительно повышает их эффективность. По сравнению с традиционным внесением удобрений, он позволяет сэкономить от 30% до 50% их расхода.

Это значительно снижает трудозатраты на внесение удобрений, позволяя сэкономить более 90% по сравнению с традиционными методами. Внесение удобрений также происходит быстро; обработку тысячи акров можно завершить за один день.

Это позволяет гибко, удобно и точно контролировать время и количество внесения удобрений;

Значительно увеличивает урожайность и улучшает качество, повышает устойчивость сельскохозяйственных культур к неблагоприятным погодным условиям;

Сельскохозяйственные культуры можно выращивать на малоплодородных почвах, таких как песчаные земли, крутые горные склоны и слабозасоленные щелочные почвы;

Это помогает предотвратить вымывание удобрений в грунтовые воды и загрязнение водоемов; это также способствует стандартизации земледелия.

Благодаря синергетическому эффекту воды и удобрений потребление воды может быть значительно снижено. В сочетании с водосберегающим эффектом самой системы орошения экономия воды может достигать более 50%.

Капельное орошение и подкормка удобрениями могут снизить распространение болезней, особенно болезней, передающихся через воду, таких как увядание. Это происходит потому, что капельное орошение покрывает отдельные растения. Во время капельного орошения вода просачивается в почву, поддерживая ее относительно сухой и снижая влажность между растениями, что значительно уменьшает заболеваемость.

Капельное орошение увлажняет только корневую зону, не оставляя воды или удобрений между рядами, что значительно снижает рост сорняков.

Капельное орошение позволяет вносить пестициды по каплям, что эффективно для профилактики и борьбы с почвенными вредителями, нематодами и корневыми болезнями.

Зимой, когда температура почвы низкая, воду можно подогреть и поливать ею корни, чтобы повысить температуру почвы. Этот метод широко применяется в теплицах.

Для более тяжелых, глинистых почв трубы капельного орошения закапываются на определенную глубину, а для решения проблемы гипоксии корней в почву подается воздух с помощью воздушного компрессора.

Благодаря тому, что капельное орошение позволяет точно контролировать подачу воды и удобрений, оно направляет корни в более глубокие слои почвы, предотвращая тем самым повреждение корней от высоких температур на поверхности почвы летом.

Капельное орошение позволяет вносить удобрения в соответствии с потребностями культуры в питательных веществах. Больше удобрений вносится при высокой степени поглощения и меньше — при низкой. Многие культуры достигают пика потребности в питательных веществах в период смыкания листвы, но в это время люди не могут заходить в поле для внесения удобрений (например, картофель, сахарный тростник и ананасы). Однако капельное орошение не имеет таких ограничений, и удобрения можно вносить в любое время.

Капельное орошение с внесением удобрений, благодаря точному снабжению водой и удобрениями, позволяет культурам быстро расти и раньше вступать в стадию плодоношения или раньше собирать урожай.

5.Почему капельное орошение позволяет сэкономить от 30% до 50% удобрений?

Во-первых, использование интегрированной системы капельного орошения водой и удобрениями позволяет легко, часто и небольшими объемами вносить удобрения, адаптированные к потребностям культуры в питательных веществах. Во-вторых, это снижает потери удобрений, вызванные испарением и вымыванием, что значительно повышает их эффективность. Как правило, чем ниже уровень плодородия почвы, тем более выражен эффект экономии удобрений.

6.Капельное орошение позволяет сэкономить 90% трудозатрат, необходимых для внесения удобрений и полива.

Капельное орошение для внесения удобрений и полива устраняет необходимость выходить в поля, копать канавы или засыпать почву. Это быстрая система, и орошение и внесение удобрений на тысячи акров могут быть завершены за один-два дня. Капельное орошение представляет собой автоматизированную систему орошения и внесения удобрений, и вся операция и контроль могут быть легко выполнены одним работником. Это особенно эффективно в районах с высокой плотностью выращивания сельскохозяйственных культур и в горных садах, где требуется экономия трудозатрат.