灌溉施肥技術方案

（一）灌溉技術

灌溉施肥技術可與任何一種灌溉技術結合，但是不同的

灌溉方法（如地面灌溉、非加壓灌溉和加壓灌溉）的養分分

布均勻度和有效性不同。

1.地面灌溉

地面灌溉是世界上最常見的灌溉方法，全球2.5億公頃

的灌溉面積有90%以上是用地面灌溉。通常認為這是一種非

節水型的灌溉方法，只有30%到70%的水留在根系分布區。彩

色插圖4為中國的一片漫灌田地。而較為先進的灌溉方式如

平面灌溉和波涌灌的水利用率可達90%。

選用地面灌溉的具體方式時需要考慮到以下因素：氣

候、土壤類型、地形、種植技術、可利用水量和水質以及設

施的分布、農民的管理技能和傳統習慣。土壤的性質需要考

慮的有土壤結構、質地、地面龜裂性、滲透性、從田間持水

量到永久萎焉點的有效水范圍、土層的緊實度和通氣狀況。

有關的氣候因素有生長季節里的降雨量和蒸發速率。當所有

的這些因素都考慮到，并采用最好的管理方式，那么這種系

統的水利用率將高出平均值而且還可獲得高產量和高品質。

漫灌

(1)塊漫灌：水平畦床(寬哇床或者稻田)類似一個

淺的寬溝渠，寬4~18米，筑在堤旁，橫向傾斜角為零，縱向

傾斜不超過1%。通過打開畦床前部的閘門或者啟運虹吸管，

水就會從渠道或者水溝流到畦床。這個方法需要平整土壤而

且水的流量要較大。灌溉時間短，可減少水分滲到根系下面

的土層。該系統的運行可通過調節不同時間炎的進流量和出

流量來控制。水稻、香蕉、棉花、紫苜蓿和其他大田作物采

用這種灌溉方式。

(2)分級畦塊漫灌：在地勢不很平的地方可采用這種

方法。分級畦塊使一個畦床內的高度差達到最小以提高水分

分布的均勻度。

(3)等高線間平床漫灌：除了邊界是等高線以外，這

種方法與分級畦塊漫灌相似。這個規劃方案是地勢不平的地

方惟一可行的灌溉方式。

(4)絕對水平漫灌：可以應用激光傳感器進行高精度

土地平整來實現水平設置。這種調協的灌溉效率比前面3種

高得多，它要求的畦寬為100~150米。

溝灌

在田間，水通過很多小溝渠分布到各個地塊。每年溝渠

可供應1或2行作物，為了最大限度提高水的利用率，可分兩

步來供水。先用大流量的水快速濕潤溝渠附近的土壤表面，

再較長時間用小流量的水濕潤土壤的根系分布層。

波涌灌

波涌灌和土地平整可提高地面灌溉的效率達到加壓灌

溉水平。漫灌和溝灌系統都可應用波涌灌。波涌灌的原理是

將灌涌水分為若干脈沖：第一個脈沖供應大量的水并盡可能

快地濕潤灌溉床或溝渠兩旁的土壤，而沒有產生侵蝕；第一

個脈沖部分隔離了土壤上層以使下一個脈沖的流量較小且

時間較長，這樣水分便可滲透到土壤的更深層。現代波涌灌

設計采用自動脈沖閥將水以振蕩脈沖送到預計的不同田間

部位。

（圖：插圖4中國的大水漫灌）

2.加壓灌溉

噴灌

噴灌（彩色插圖5）可在多種地形條件下應用，如不能

用地面灌溉的不平坦土地、陡峭土地等。出水器和噴嘴的多

樣化有利于調節供水量和水分滲透速率。

（圖：插圖5噴灌（納安公司，以色列））

田間水分分布均勻、供水量精確控制和高質量的管理配

件可提高水的利用率。噴灌受風的影響，風會降低水分在土

壤表面的分布均勻度并降低水的利用率。噴灌會增加隱花植

物葉子和果實的疾病。如供應水中鹽分濃度過高會灼燒葉

片。

設施灌溉系統和自動推進式灌溉系統的應用可減少所

需勞力。而當資金短缺、勞動力便宜時可大面積采用人工移

動式灌溉，這種系統的初期投資較少且操作簡單、可靠，操

作者只需要進行短期培訓即可。

所有的噴灌系統都適用于灌溉施肥。應用噴灌需注意避

免金屬組分與腐蝕性肥料接觸而產生腐蝕作用及避免腐蝕

性肥料與樹冠接觸而燒焦葉片。

噴頭可用金屬和塑料制作，用強化型塑料制造的移動部

件和噴頭比金屬產品磨損少。噴頭安裝在不同高度的支撐桿

上，實際高度可根據采用的技術和作物的生長特性來確定。

在種植密集的情況下，如大田作物和蔬菜，需要使水分

分布到整個土壤表面。這就需要支管之間以及支管上的噴頭

之間有適當的間距，并確保有足夠的重疊。另一方面，在果

園里，由于樹冠的干擾，無法實現地面全被浸透，而且實際

上也沒有必要這么做。所以果園里通常把噴頭安置在樹冠

下，而且噴頭之間沒有全部重疊。這種情況下，每棵樹的灌

水量都應相同，并且水在土壤中的分布應與根系的空間分布

一致。

噴頭進水口要有足夠的壓力，范圍是「10巴，這是噴頭

正常工作的前提。噴頭由水壓驅動并且每種類型都有相應的

工作壓力范圍，從噴嘴射出的水流可激活噴頭的移動部件。

彩色插圖6顯示了幾種噴頭類型。

(圖：插圖6噴頭種類(納安公司，以色列))

(1)搖臂式噴頭：從噴嘴射出的水流撞擊沖擊臂，使

它沿逆時針方向轉動直到彈簧將它拉回。撞擊使噴頭主體部

分沿反方向旋轉。搖臂噴頭安裝有1個、2個或3個噴嘴。有

許多種噴頭類型可以采用。在應用噴灌的大田作物和果園

里，水流的噴射角度應在15。?30o。若果園采用樹冠下噴灌,

則推薦的噴射角度為4oo~7o。搖臂噴頭的可信度較好，但需

要嚴格的日常維護以確保長期的使用。

(2)旋渦沖擊式噴頭：齒輪被水流移動從而撞擊沖擊

臂，沖擊臂反過來使噴頭旋轉。旋渦沖擊噴頭由塑料制作，

可用于噴射流量較小的果園、蔬菜和花園。

(3)大流量噴頭：這些都是銅制的大號沖擊噴頭，配

有2?3個噴嘴，工作壓力為4?8巴，流量為6?60米3/小時。大

流量噴頭通常用于牧草和大田作物的設施灌溉或作為移動

噴射槍的個別單元使用。大多數的沖擊噴頭是半圓類型的，

這樣就可以灌溉濕潤圓的部分區域。

(4)地埋式噴頭：地埋式噴頭通常用于灌溉草坪和休

養期間的牧場。灌溉開始時噴頭彈出地面，灌溉結束后落回

地下并蓋上套，它會一直處于備用狀態直到下一次灌溉開

始。地埋式噴頭有多種類型，包括半圓式噴頭。可根據具體

情況設置彈出高度。

（5）折射式噴頭：由銅或硬質塑料制成，沒有移動部

件。主要用于花園的全圓或半圓灌溉。濕潤范圍比旋轉式噴

頭小。

噴灌技術

（1）人工移動法：噴灌支管直徑為50~70毫米，相鄰兩

個移動位置之間的距離為6米或12米。每條支管在一個灌溉

循環中都可移動到若干個位置。在下一個灌溉循環開始時，

支管沿著分布線前進到終點，然后又返回到起點。這種方法

叫做“時鐘法”并得到廣泛應用。人工移動法通常用于小面積

的大田作物、蔬菜和果園，也用于不適合纖路方法的田地。

此法需要較多的人工和體力。

（2）纖路法：由拖拉機將支管從一個位置拖到下一個

位置。拖動位置的數量可以是分布管線數量的兩倍。通常支

管的拖動位置為6個，但也有4個、8個甚至更多。

（3）果園應用的人工移動法：采用軟質聚乙烯支管（6

級），直徑為16、20或25毫米，長為50米，末端有「2個噴

頭；支管可沿著種植行移動。灌溉開始時支管被完全拉直，

第一次移動結束時將支管移到下一個位置，如此重復，直到

循環結束。通過一較大的移動使設備返回到起始位置，以準

備開始第二次灌溉循環。

（4）果園固定設施灌溉

a.樹冠下灌溉：采用軟質聚乙烯（4級）管，直徑為19、

20和25毫米，將管沿種植行方向靠近樹干布置。可將低流量

噴頭、微噴頭或大流量微噴頭（流量達250升/小時）安裝到

管上或通過直徑較小的塑料管連接到管上。灌溉強度低，范

圍在3~5毫米/小時。支管上的出水器之間的距離應與樹的間

距相對應，一到兩棵樹一個出水器。二級主管通常用4級或

抗壓為6巴的硬質聚乙烯制作，并沿種植行布置且埋入地下。

盡管這個方法的初期投入較高，但在果園已應用此法取代人

工移動法。小型噴頭、微噴頭、大流量微噴頭、普通噴頭以

及滴頭都是果園常用的滴水器。

固定設施灌溉可節省勞力，方便操作，且適于所有的自

動化管理系統。水流低角度噴射可防止弄濕樹冠，減少葉片

病害并沖刷葉片殘留的農藥。風對水分布均勻度的影響可忽

略不計。該系統可減少霜凍期間或高溫期間的損害。果園固

定設施灌溉常與灌溉施肥技術結合應用。該方法灌溉循環時

間短，可更好地控制濕潤深度和提高養分的利用效率。

b.噴灌(樹冠上方灌溉)：采用硬質聚乙烯管，直徑40~75

毫米，4級，沿種植行方向布置在樹旁并拉直。噴頭安裝在

高出樹冠的支撐桿上，支管上每隔10~15米安裝一個噴頭，

具體布置應根據樹的間距和果園的栽植密度來設定。本法的

安裝和操作都比較簡單，最大限度地節省勞力，如果噴頭位

置和工作壓力都適宜，則可濕潤整個果園范圍。該系統也有

許多不足之處，如工作壓力較高、灌溉水的鹽分含量不可過

高、只能在晚上進行灌溉以及果園邊緣地帶的水分損失，后

者在小型果園里特別重要。而且由于葉片被濕潤增加了葉片

和果實的病害。

近幾年來，除非用樹冠上方噴灌可顯著減少霜凍損害的

地方外，果園已應用樹冠下固定設施灌溉取代樹冠上方灌溉

系統。

(5)蔬菜和大田作物的低流量固定設施灌溉

在過去10年里，應用低流量小型噴頭的設施灌溉系統在

大田作物和田間種植的蔬菜上得到大力推廣。出水器采用改

良的果園樹冠下應用的小型噴頭，濕潤直徑顯著增加，噴頭

間距可達8X8米和10米X10米。它的最初投資比固定式滴灌

系統或普通噴灌系統少，工作壓力也相對較低，經濟效益較

高。其中支管的直徑為40~50毫米，由直徑較小的軟管連接

小型噴頭，噴頭由主插入土壤100~150厘米長的金屬桿支撐。

噴頭的流量為400?600升/小時，灌溉強度4?6毫米/小

時。這項技術的優點為減少土壤表面龜裂和防止水分徑流，

這是由于它的灌溉強度較低所致。該技術的主要缺點為風的

影響較大。

微灌

微灌，指的是應用細孔徑滴灌器的灌溉技術。微灌的流

量小于200升/小時。非滴灌型微灌技術最初只用于果園（彩

色插圖7）。在過去的10年中，應用微噴灌的范圍已擴大到

大田作物和蔬菜，微噴灌類型有可移動時針式和線性移動支

管式。

（圖：插圖7果園微噴灌（納安公司，以色列））

微型出水器通常用硬質塑料制作，顯著小于傳統噴頭且

價格低廉。輻型靜偏轉器放出一定量的水流從出水器噴出。

由于沒有移動部件，這種偏轉器對風的敏感性較低而且出水

器的可靠性較高。用振動型偏轉器時，水從圓孔里噴出撞到

偏轉器上，從而起到霧化的作用。這種出水器較簡單、可靠

性較高。

噴頭若用霧化型偏轉器則可形成較細小的液滴，可提高

砂壤土上的水分分布均勻度，有利于減少霜凍造成的損失；

然而，這種偏轉器對風很敏感，易引起蒸發損失。偏轉器結

構有許多種，允許偏轉范圍為45o~360o。

偏轉器有各種不同的結構，它們的特點是偏轉器繞著中

心軸旋轉使灌溉的面積比用孔型出水器的灌溉面積大。偏轉

器的主體部分與噴嘴一起轉動。因為有移動部件，增加了對

外界因素及磨損的敏感度。

大部分微噴頭都是通用且可變通的。它的組成部分可以

拆卸，可根據具體要求調整流量、分布范圍、分布形式和液

滴大小，而且調整的成本低廉。

微噴頭比滴頭不易形成堵塞，即使形成堵塞也較容易發

覺并且很易清除。一些出水器安裝有一個小的內置閥來切斷

水流清洗堵塞。壓力補償和流量調節型微噴頭可用于灌溉坡

度較大的土地，脈沖槽還允許系統使用小流量的水進行灌

溉。

微噴頭通常由一根塑料管與支管相連接，它們一般緊綁

在一根木樁上以確保位置垂直。在一些情況下，細流微噴頭

安裝在12?18毫米的硬質支撐桿上或直接安在支管上。在溫

室里，微噴頭可倒置安裝以用于噴灌。

有霧化器的微噴頭經常用于溫室內，以提高相對濕度和

降低氣溫。由自動控制器以脈沖形式周期性操作。橋式微噴

頭更支持旋轉器的使用，但橋的豎直部分會造成豎直支撐物

后面的地方不會被濕潤到。

滴灌

滴灌技術可根據作物需水量和根系分布進行最精確的

供水。它的壓力比噴灌小，較容易與不同水平的自動控制結

合，所以它非常適于灌溉施肥。滴灌不受風的影響，而且一

天的任何時候都可以進行滴灌。滴灌只濕潤部分土壤表面，

所以可防止雜草生長。滴灌不濕潤作物葉片，可減少葉片病

害的傳染和傳播速度以及葉片燒傷。彩色插圖8是滴灌條件

下的土壤潤濕形狀。

（圖：插圖8滴灌條件下土壤的濕潤形狀（耐特菲姆公

司，以色列））

滴頭類型

滴灌系統的工作原理為低流量灌溉。要實現普通小孔的

低出流量，要求孔徑極小，而這樣會增加堵塞的可能性。應

用較寬的水流通道和分散水壓可減少堵塞；防止堵塞可通過

滴頭內側長螺旋形水道、迷宮式水道或紊流產生的摩擦來實

現。彩色插圖9顯示了幾種類型的滴頭。

（圖：插圖9滴頭種類（耐特菲姆公司，以色列））

滴頭流速與壓力的關系可用下列方程式表示：

q=kPe

其中q為滴頭流速（單位：升/小時）；k為滴頭常數，

受流速與壓力影響；P為滴頭入口的水頭壓力（pressure

head）；e為幕，取決于滴頭中水流的狀態。

對非壓力調節的滴頭，e的取值范圍為0.4~1.0；在細管

中水流為層流時，e的取值范圍為10；長螺旋流道式滴頭的e

值為07,而紊流式滴頭的e值為0.5。

滴頭流速受水頭壓力的影響，隨e值的減小而減小。如

果滴頭流速受水頭壓力影響較小，那么滴頭支管末端與起始

端的滴頭流速差異很小。

歷史上最初使用的是長流道式滴頭，隨后又開發了迷宮

水道式和紊流式滴頭，滴頭趨于小型化和低成本。這兩種類

型的渦流可在較短的管道消散水壓。在迷宮式滴頭中，改變

水道的方向和直徑以產生渦流會造成壓力損失；在紊流式滴

頭中，水從正切方向進入滴頭并產生渦流引起壓力的大量損

失。滴頭的工作壓力范圍為0.5~4.0巴，流量范圍為1.0?8.0

升/小時。在一些帶狀滴灌管（滴灌帶）滴頭出水口允許較

低的流速，低達0.1?0.5升/小時的流量都是可行的。

滴灌中要求滴頭的流量低，這需要毛管上的滴頭間距要

小，間距范圍為0.2~2米。毛管間距取決于作物的種植行距。

在果園里，通常采用一行樹安裝「2條毛管。在密植情況下,

像棉花和番茄等一年生作物，一條毛管可灌溉「2行作物。

用薄壁帶滴灌時毛管上的出水口間距可小到0.1米而不會增

加額外成本。

大部分滴灌都是在土壤表面進行。但是在過去20年里，

滲灌技術得到推廣。根入侵滴灌管造成堵塞的現象可通過定

期注入化學物品對滴頭附近的土壤進行消毒來避免。停止供

水后，土粒會吸附到滴頭，從而引起堵塞，這可通過安裝真

空斷路閥來解決。真空斷路閥在停止供水后可立即讓氣流進

入到系統。

用軟聚乙烯和聚氯乙烯制作的毛管的管壁厚度根據工

作壓力而定。分級是根據允許的工作壓力進行的，工作壓力

范圍為0.5?4.0巴（5~40米水壓）。由于滴灌系統的工作壓

力相對較低，需要在控制首部使用壓力調節器。

機械化灌溉

熟練勞動力的缺乏促進了地面灌溉向加壓灌溉的轉化，

同時大面積灌溉的需要促進了機械化灌溉的發展。最初用拖

纜取代了人工移動設備，用機械化側向滾動取代手工側向滾

動。之后系統變得更先進，如使用移動噴頭、線狀移動支管

式和時針式灌溉系統。機械化灌溉適于在平地或中等坡度的

土地上對超過10~20公頃的大面積方形地塊進行灌溉。而對

形狀不規則的地塊，它的灌溉效率很低。機械化灌溉節省了

勞力但需要熟練、高素質的操作者。機械化灌溉有許多種形

式：

(1)拖管：拖纜由6~12米長的普通鋁管組成。加強藕

合連接管可降低拖動操作時出現脫離現象。支撐管的滑輪間

距為6?12米。在較長的管段里，支撐桿安裝在管的中部可使

拖動更穩定。拖動是沿著種植行進行的。

(2)側向滾動：側向滾動由一根直徑為75~150毫米的

鋁管或鍍鋅鋼管組成。該管是半徑為0.5~L0米的金屬輪的

軸。管的最大長度為300~400米，噴頭安裝于支管上，支管

上裝有旋轉連接器，連接器上裝配有平衡器以保證支撐桿豎

直。每個位置灌溉面積的寬度為20~30米。安裝在系統中的

引擎在預設的水量灌溉完后會將滾輪推到下一個灌溉位置，

通常一個位置的灌溉時間為3~12個小時。操作者必須開啟引

擎并使系統前進到間距為12~24米的下一個位置。側向滾動

系統適于坡度大于5%的土地灌溉，而且只適于矮冠幅作物。

（3）移動噴槍：移動噴槍需要較高的工作壓力（6~8巴）。

單個噴槍的噴水量可達60米3/小時，濕潤半徑可達到米。水

由拖車卷軸上的大直徑可彎曲軟管提供。可通過把軟管纏繞

到卷軸上或通過引擎或水壓來推動噴槍。在不同的組合里，

噴槍安裝在有輪拖車上并有纜線拖動到大田的遠處。

（4）線狀移動：線狀移動支管由直徑較大（100~200毫

米）、長200?400米的鋁管安裝在有輪子的移動架上構成（見

彩色插圖10）。支管上的出水器可以是噴頭、靜態或動態噴

霧器和旋轉器。系統由柴油機或電動機驅動。進水口設在管

的末端或中間位置。灌溉水可通過田間給水栓供應或用直徑

較大的可彎曲軟管直接從田塊邊緣的溝渠里抽水。前進的速

度取決于灌溉的水量、土壤的吸水量以及噴頭的出水量。前

進的距離可達1000?2000米。一列完成后，支管可掉轉180o

并從相鄰的列返回。

（圖：插圖10線型移動灌溉）

（5）時針式：支管繞一固定點（樞紐）像時針一樣作圓周

旋轉。出水口連在支管的末端。由于做圓周運動且要保持灌

溉均勻，每個出水器的流量都不能一樣，中間部位的較少，

邊緣部位的較多。在一個方形田塊里，灌溉潤濕的面積只有

80%,為了潤濕全部面積，需應用角連結。這些設備增加了

約25%的系統費用。有400米長吊桿的時針式灌溉系統與角連

結結合后可灌溉的范圍為50~60公頃。需要的基礎結構成本

（如供水網絡、給水栓、自動化裝置和供電設備等）約占系

統總費用的25%~50%。

出水器

早期機械化系統配置有普通高壓噴頭。由于風的影響、

噴頭的間距過大、出水量大導致的地表徑流、水滴擊打土表

的影響等導致普通高壓噴頭的水分分布通常不均勻。它的另

一個缺點是能耗較大。

在移動灌溉系統中，除了灌溉量因素外，“特定縱向排放”

參數（SLD）,也叫移動管道單位長度每小時的排放量，也

非常重要。需要用這個參數來估計可能的最大灌溉面積。SLD

是指單位長度的每小時排放量。例如：系統排放量為600米

3/小時,支管長度為400米，那么SLD=600/400=1.5米3/（米.

小時）。

在不產生土壤徑流的情況下，SLD的值越大，系統在給

定時間內灌溉的面積越大。通常SLD的范圍為0.5~2米3/（米.

小時），一般前進速率為50~100米/小時。

在過去10年里，開始趨向于應用安裝密度較大、低流量

的出水器。靜態和動態噴霧器及旋轉器已經得到應用，而且

現在支管上的安裝間距為2~4米。普通出水器的流量為「2米

3/小時。

現代機械化系統安裝有復雜的控制器，可以對移動速

度、流量以及水供應系統的啟動和結束進行全面控制。

（二）肥料注入技術

1.地面灌溉中的灌溉施肥

灌溉施肥并不常用于地面灌溉中。當應用灌溉施肥時，

可將一定量的固體肥料或肥料溶液倒入水渠里。選用的設備

有許多種，如最初的有底部開口可調節的（用于施用固體肥

料）及有人工調節閥的（用于施用肥料溶液）肥料罐，到現

在波涌灌用的最完善的配有自動閥的肥料注入設備。

液氮可通過它本身的壓力注入到灌溉系統中。

地面灌溉中施加肥料的利用率較低，造成浪費。大量的

肥料，特別是氮肥，會淋溶流失或滲濾到地表下層。盡管如

此，也有種植者通過地面灌溉施肥，他們認為在經濟效益方

面較高的產量和較好的品質會抵消肥料的損失。在平地灌溉

和波涌灌中，經常應用灌溉施肥，它的較高效率已得到證明。

2.加壓灌溉中的灌溉施肥

在加壓灌溉中，系統網絡存在有一定壓力。將肥料溶液

注入系統中時需要有一定的壓力差來克服系統內部的壓力。

(1)肥料罐(彩色插圖11)：減少控制首都的水流并

將一部分水流轉移到含肥料溶液的肥料罐可產生壓力差。足

量的水通過直徑為9~12毫米的管時需要的壓力梯度為

0.「0.2巴。肥料罐是用抗腐蝕的陶瓷襯底或鍍鋅鑄鐵、不

銹鋼或纖維玻璃做成，以確保經得住系統的工作壓力。固體

可溶肥料在肥料罐里逐漸溶解，液體肥料則與水快速混合。

只要肥料罐里還有固體肥料，養分濃度都比較穩定。在最后

階段，肥料罐里的固體肥料都流走了。由于肥料溶液不斷被

稀釋，養分濃度便開始下降。該系統較簡單、便宜，不需要

用外部能源就可以達到較高的稀釋倍數。然而，該系統也存

在一些缺陷，如無法精確控制灌溉水中的肥料注入速率和養

分濃度，每次灌溉之前都得重新將肥料裝入施肥罐內。節流

閥增加了壓力的損失而且該系統不能用于自動化操作。

（圖：插圖11肥料罐）

（2）文丘里施肥器（彩色插圖12）：文丘里施肥器是通

過水流經狹窄流道產生的吸力吸取肥料的。水流經狹窄部分

時流速加大，形成負壓，將肥料溶液從一敞口肥料罐通過狹

縫下的管道吸取上來。

（圖：插圖12文丘里施肥器及十字斷面）

文丘里施肥器用抗腐蝕材料制作，如銅、塑料和不銹鋼。

文丘里施肥器的注入速度取決于所損耗的壓力，損耗的壓力

受施肥器類型和操作條件的影響，損耗量為原始壓力的

10限75%。文丘里注射器的操作需要有過量的壓力來保證必

要的壓力損耗；施肥器入口穩定的壓力是養分濃度均勻的保

證。壓力損耗量用占入口處壓力的百分數來表示，吸力產生

需要損耗入口壓力的33%以上，但是兩級文丘里施肥器只需

損耗10%的壓力。吸肥量受入口壓力、壓力損耗和水管直徑

影響，可通過控制閥和調節器來調整。一般吸肥量的變動范

圍為100?2000毫升/小時。文丘里施肥器可安裝于管路上或

者作為管路的旁通件安裝。在溫室里，作為旁通件安裝的施

肥器其水流由一個輔助水泵加壓。

文丘里施肥器的優點有：不需要外部能源，從敞口肥料

罐吸取肥料的花費少，吸肥量范圍大，操作簡單，磨損率低,

安裝簡易，方便移動，適于自動化，養分濃度均勻且抗腐蝕

性強。不足之處為：壓力損失大，吸肥量受壓力波動的影響。

(3)施肥注射泵：施肥泵可用電、內燃機或灌溉系統

產生的水壓來驅動。水力驅動施肥泵比較通用、可靠且操作

和維修的費用少(見彩色插圖13、14、15)。一些膜式或活

塞式肥料泵由灌溉系統的壓力驅動，能量消失后泵會排出一

部分驅動水。當需要高容量或肥料溶液渾濁時，可以應用離

心泵。而滾軸泵則可以用于精確注入少量養分溶液。使用最

為廣泛的是膜式和活塞式肥料泵，它們不但精確可靠而且維

修的費用低。

灌溉施肥應用的泵大都是自動化控制的。泵上安有脈沖

傳感器將活塞或膜的運動轉變為電信號來控制吸肥量，這些

信息被傳送到控制器，控制器根據預設程序分配肥料溶液用

量。可按比例或按數量施用肥料。按比例時，在灌溉期間應

以固定肥水比例將肥料注入灌溉水中；按數量時，灌溉期間

應將預計的肥料溶液用量以短脈沖形式注入灌溉水。

在溫室里，經常同時使用含多種營養元素的肥料溶液。

當由于分解或形成沉淀而不能將肥料混合在一起配置濃縮

溶液時，可在控制首部的管路上安裝2~3個注射器。不同注

射器之間的使用比率可通過灌溉控制器來調節和管理。

以下是幾種常用施肥泵：

a.水力驅動泵：該泵是靠水流通過渦輪來工作的，也可

以由膜或活塞來操作。可以按一定的肥水比將肥料加到灌溉

水中，排放量受水壓影響，停水會終止肥料的注入。

b.膜式泵（彩色插圖13）：這種泵有兩個膜部件，一個

安在上面、一個安在下面，之間通過一根豎直杠桿連接。一

個膜部件是營養液槽，另一個是灌溉水槽。灌溉水同時進入

到兩個部件中較低的槽，產生向上運動。運動結束時分流閥

將肥料吸入口關閉并將注射進水口打開，膜下兩個較低槽中

的水被射出。向下運動結束時，分流閥關閉出水口并打開進

水口，再向上運動。當上方的膜下降時，開始吸取肥料溶液;

而當向上運動時，則將肥料溶液注入到灌溉系統中。膜式泵

比活塞注射泵昂貴，但是它的運動機件較少而且組成部分與

腐蝕性肥料溶液接觸的面積較小。膜式泵的流量為3?1200升

/小時，工作壓力為1.4?8巴。溶液注入量與排水量之比為

l：2o由一個計量閥和脈沖轉換器組成的機械閥對膜式泵進

行調控，主要調控預設進水量與灌溉水流量的比率。

（圖：插圖13肥料泵（阿米亞德公司和TMB公司，以色

列））

可采用水力驅動的計量器來進行按比例灌溉施肥。在泵

上安裝電子微斷流器將電脈沖轉化為信息傳到灌溉控制器

來實現自動控制。

c.活塞式泵（彩色插圖14）：活塞式泵利用加壓灌溉水

來驅動活塞。它所排放的水量是注入肥料溶液的3倍。泵外

形為圓柱體并含有一個雙向活塞和一個主先導閥的交流發

電機操作，泵從肥料罐中吸取肥料溶液并將它注入到灌溉系

統中。泵啟動時有一個閥門將空氣從系統中排出，并防止供

水中斷時肥料溶液虹吸到主管。活塞式泵的流量為1?250升/

小時，工作壓力為1.5~8巴（15~80米水頭壓力）。可用流量

調節器來調節泵的排放量或在驅動泵的供水管里安裝水計

量閥來調節。與注射器相連的脈沖傳感器可將脈沖轉化為電

信號將信息傳送給溶液注入數量控制器，然后控制器據此調

整灌溉水與注入溶液的比率。

（圖：插圖14多莎特龍肥料泵）

d.無排水式水泵：水力發電機含有一個活塞和一個傳送

水壓的反方向閥。注入的肥料溶液與灌溉水的比率由人工通

過外部表調節或由控制器調節。肥料溶液通過水泵按比例注

入到水流中，這樣就不需排水，因為所有的水都通過水泵。

連續按比例施肥可由混合槽來操作，在混合槽中肥料和灌溉

水被混合。泵可安裝于管路上或者安裝于管的旁路。它的流

量范圍為2~250升/小時，工作壓力為1.5~8巴。

e.電力泵（彩色插圖15）：電力泵便宜可靠，運行費用

低，便于與自動化結合。基于薄片模型的電力泵有很多種，

有小型低流量的膜式泵也有大型高流量膜式泵。一些泵的工

作原理是交互式置換膜片。其他的使用正置換單元并用單相

交流發電機作為主要能源。工作壓力為「10巴。作為標準的

配置，膜式泵有一個隔離槽，以防止膜用舊破損造成溶液外

流浸漬泵本身及系統的其他組成部分。

:插圖15電力肥料泵（坡羅米能特公司，以色列））

活塞式電力驅動泵與活塞式水力驅動泵的工作原理相

似。它們都非常精確、較膜式泵不受壓力影響，所以可用于

精確混合溶液。比如在一些配方里，要求不同溶液間的比例

應恒定且可完全調節。不同速率的發電機允許流量的范圍很

寬,為0.5~300升/小時，工作壓力為2~10巴。

（三）灌溉施肥的管理

在灌溉施肥系統中，施肥時間的安排應考慮到灌溉計

劃。應根據試驗和分析結果確定施肥量。同時必須考慮灌溉

水中所含的各種營養元素的濃度。

肥料注入位置

可在田間控制首部將肥料溶液注入到灌溉系統，但需要

每個田塊都要有注入設備，從而造成總費用比單獨設一個肥

料主要注入點的高。另一種辦法可以在一級主管起始端注入

肥料，這是大田作物的一種常用方法。最方便也是許多情況

下投資最少的方式是在一個主要注入點集中注入肥料，這種

布置可節省勞力而且適于自動化（彩色插圖16）。

（圖：插圖16肥料混合器（羅騰公司））

控