將養分吸收基本原理用在水肥管理中,節省肥料的同時提高利用率

諺語有云“有收無收在於水,收多收少在於水”,這是千百年來農民朋友從農業實踐中得出的真知,從中我們也可以看出水肥管理對於農業生產的重要性,直接影響著作物的產量和品質。在實際的栽培管理中,水肥管理是農民朋友最為關心的話題之一,也是作物栽培管理中最容易出錯的地方,因此,有必要了解一些養分吸收的基本原理,並把它運用在實際的水肥管理中去。

將養分吸收基本原理用在水肥管理中,節省肥料的同時提高利用率

水肥是作物健康生長的基礎

一、水是肥料(養分)吸收的載體

我們常說水肥不分家,這是因為作物要吸收養分,必須有水的存在。

1、沒有水肥料(養分)無法形成離子態

我們都知道,施肥的目的是為了作物能夠吸收到更多的養分來促進生長髮育,作物是通過根系和葉片來吸收養分的,不同作物的根系是不一樣的,但是有一點是一樣的,那就是根系是作物吸收養分和水分最大的器官。

在根系的組織結構中,有一個非常重要的組織叫做根毛。根毛是整個根系系統吸收養分效率最高的部位,有研究表明,根毛的吸收效率是根系其它部位的數倍。有經驗的農民朋友都有這樣的感覺,我們種地的時候希望看到作物有很多白根、毛細根,越多作物的生長勢就越好,這是因為白根、毛細跟越多,吸收水分和養分的效率就越高,代表我們的作物越健康,生長越旺盛。

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生長越是旺盛的植物根系越發達

根毛是很細小的,用肉眼幾乎看不到,如此細小的組織,要想吸收肥料,有一個前提,養分是離子態才行,如果養分不是離子態,根毛是很難吸收到養分的。在生產實踐中,除了當下興起的液體肥外,我們的肥料無論是複合肥料還是水溶肥,基本都是固體形態,將這樣的肥料施入根毛附近,根毛是無法吸收的。因此,只有將它變成離子態,才能被根毛吸收,最後傳導到植物體內。

如何才能把肥料中的養分變成離子態?其實很簡單,就是將它溶解在水中後就會變為離子態。否則,你的肥料施入的再多,養分的活性再高,如果沒有水作為載體,肥料是無法變成離子態,就無法進入根系細胞,更不會傳導到作物的其它部位。

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根系是作物吸收養分最主要的器官

2、養分必須通過水分才能送達根系

根系要想吸收到肥料,前提是養分必須要在根系的有效吸收範圍之內,也就是養分必須送達根系,主要有以下三種途徑:

  • 截獲:所謂截獲,就是養分直接能夠被根系吸收到,被截住,這就叫截獲。
  • 擴散:施入的肥料離根系不是很遠,如果有水作為介質,養分會從高濃度的地方向低濃度的地方進行擴散,擴散到根系能夠吸收的範圍之內。
  • 質流:質流,顧名思義,就是礦物質隨水移動至根系附近,因為我們植物有蒸騰拉力,通過拉力作用將水分指引向根系,而水分在流動的過程中就會把離根系比較遠的養分帶到根系附近。

這三種途徑要想發揮作用,都離不開很重要的一個載體,那就是水分。如果沒有水分,截獲的養分沒有變成離子態,根系不可能吸收;如果沒有水作為載體,養分很難實現從高濃度向低濃度擴散;如果沒有水分,蒸騰拉力不可能把養分帶到根區。

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作物獲取養分的三種方式

綜合以上觀點,我們可以得出以下結論:根系吸收的養分前提是養分必須到達根部!養分到達根系的三種途徑都離不開水,沒有水,養分到達不了根系,根系也吸收不了養分。

3、水是肥料吸收的載體在水肥管理中的運用

明白了肥料(養分)要被作物吸收,必須有水作為載體,我們再回想下我們的實際農業生產中,施肥是否是遵循這樣的規律,是否是按照這樣的原理去做的,正確的做法應該怎麼做?

(1)、借雨施肥

也叫借雨送肥,看天氣預報施肥,在沒有灌溉設施的前提下,看天氣預報,在下雨前施肥,通過雨水將肥料變為離子態,送到根系能夠吸收的範圍,達到促進作物生長的作用。其實,我們很多的做法並不是通過降雨,而是人工模擬降雨,澆水施肥也是這個原理。澆水後肥料還是通過截獲、擴散、質流疏鬆到根系能夠吸收的範圍。這其實也是水肥一體化,不是說滴灌、噴灌就是水肥一體化,真正的水肥一體化是一種農事理念,把水和肥料同時送到作物能夠吸收的到的地方,經濟允許,可以上滴灌、噴灌,如果是條件不允許,其實我們上面提到的場景也是水肥一體化。

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借雨施肥在生產中的應用

(2)、肥料兌水施用

肥料兌水施肥在某種程度上也屬於精準施肥,比起撒施後澆水,肥料利用率要提高不少。包括在果樹上用施肥槍施肥等,這都是提高肥料利用率的一種方式。這樣把肥料和水分按照一定的比例溶解後,輸送到作物能夠吸收的地方,

(3)、水肥一體化設施

當然在施肥中,效果最好的還是上水肥一體化設施,如滴灌、噴灌。隨著國家大力推廣水肥一體化技術,水肥一體化已經成為中國農業的1號技術,成為中國農業現代化發展必不可少的一環。據統計,截止2019年,我國水肥一體化的灌溉面積已經達到1.5億畝,而且這個數據持續在增加之中,至2030年,我國的水肥一體化種植面積可能將會達到3~5億畝,水肥一體化一定是未來現代農業必不可少的技術。

遺憾的是,很多老百姓認為滴灌等水肥一體化只是用來澆水的,滴灌真正核心的地方是將水和肥的協同作用發揮到極致。可以在不增加人力的情況下把水和肥料以一定的濃度送到作物能夠吸收的地方,實現局部灌溉和局部施肥,從而提高肥料利用率。水肥一體化的優勢就是節工、節水、節肥,增產、增收、增質。

說到水肥一體化,就不得不提一個國家,那就是以色列,可以說是以色列人發明了水肥一體化,發明了滴灌,他們讓沙漠變成了綠洲,讓以色列成為了歐洲的菜籃子,他們的水肥一體化技術覆蓋全球。以色列人在貧瘠的沙地種植番茄,用水肥一體化讓每畝番茄的產量達到45噸以上,不僅僅是產量高,而且品質也非常好。

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以色列水肥一體化在農業中的應用

二、肥料(養分)施到正確的位置才能被吸收

作物要想吸收養分,就必須把養分送到根系附近能夠吸收的範圍之內。特別要注意的是在實際生產中,特別是在滴灌和水肥一體化區域,出現一個很普遍的問題,就是施肥的位置不正確,有些可能是天災也有些是人為,在專業上我們稱之為肥料的淋洗,就是肥料從根系吸收的範圍之內淋洗到根系吸收的範圍之外,導致根系不能正常吸收肥料。

1、什麼叫肥料的淋洗?

肥料之所以出現淋洗現象,主要有兩個方面的因素:一是很多時候,我們只關注作物的地上部分,沒有關注作物的地下部分,忽視了根系的深淺度。但其實所有的肥料吸收大部分都是靠根系,因此,在施肥時,一定要確保肥料在根系吸收的範圍之內,因此,農民朋友一定要養成看作物根系的習慣,辦法很簡單,用鋤頭挖開,用水衝一下就可以很清晰的看到根系的樣子。不同的作物根系的深淺是完全不一樣的。因此,要根據根系的深淺來施肥和澆水,保證水分和肥料在根系的吸收範圍之內。二是過量灌溉導致的養分淋洗。在前面我們講到了質流,質流通過水分可以把養分輸送到根區,也可以把養分從根區輸送到根系吸收的有效範圍之外。特別是氮肥,比如說硝態氮和酰胺態氮特別容易被淋洗。

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肥料的淋洗作用

2、如何減少肥料的淋洗?

淋洗現象在施肥時可以通過一些人為的方式進行改進。

  • 調整施肥時間:首先要做的就是調整灌溉模式和施肥時間,防止過量灌溉。同樣是尿素,不應該是先滴水,再滴肥,最後再滴大量的清水。正確的應該是先長時間滴清水,讓水分充分潤蝕到根系,用一個小時的時間滴肥,最後用5~10分鐘時間清洗管道就足夠了。
  • 改進施肥設備:淘汰一些老式的施肥設備,能夠更好的控制肥料的施肥量等。
  • 檢測肥料的位置:關鍵點小結:肥料養分一定要根系吸收範圍才有效。肥料容易隨水流失,過多的水會把肥料淋到根系的有效吸收範圍之外,生產中一定要防止過量灌溉導致的肥料淋洗脫肥,可以用簡單的檢測工具來檢測肥料去哪裡了!
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施肥位置不同肥料利用率不同

三、根系有胃口,鹹淡要適中

人的嘴巴吃食物,講究鹹淡之分,太鹹吃不下,太淡沒味道!作物的根系吸收肥料(養分)也講究鹹淡之分。太鹹燒根系,太淡吃不到。對作物根系而言,肥料就是食物,肥料的濃度太高,就會出現燒根等一系列問題,濃度太低又導致不能滿足作物的正常生長髮育。例如底肥施入時太靠近根系,每次澆水就會出現燒根現象,導致植株枯死。在生產中,更多的問題是因為濃度太高,從而導致植株生長受到抑制。

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肥料濃度對作物生長的影響

同樣的肥料在不同的濃度下,對作物的生長髮育影響是完全不同的,因此一定要學會科學施用肥料。如何才能平衡施肥?

1、瞭解作物的耐鹽性

不同的作物的耐鹽性是不同的。所有的化肥本質都是無機鹽,以大田作物小麥和玉米為例,同樣的肥料和養分濃度,它們的耐鹽性卻不相同。當灌溉水的含鹽量達到4%時,對小麥來說是最適宜的,但對於玉米而言,健康度就會受到影響。這就告訴我們,在施肥時,要根據作物的不同,調整肥料的濃度,以便更好的讓作物吸收。

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大田作物的耐鹽性

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果樹作物的耐鹽性

百分比代表作物的生長健康程度;ECe土壤中的鹽分含量;ECw灌溉水的含鹽量。土壤中的鹽分含量和灌溉水中的含鹽量對不同作物生長健康程度的影響。

2、使用工具測定土壤或者肥料溶液的濃度值

在瞭解了作物的耐鹽性後,我們可以藉助一些工具,對肥料和土壤中的鹽分值進行檢測,用精確的數據來指導我們進行施肥,這樣更能提高肥料利用率,避免肥料的浪費。

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肥料濃度過大導致的斷壟

在實際的施肥管理中,一些養分吸收的基本原理講起來我們都知道,但卻也是最容易出錯的地方。因此,在施肥時,更重要的是將這些原理運用在實際的生產活動中去,只有這樣,才能提高肥料利用率,才能真正實現節能減排,也是農業可持續發展的必經之路。


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