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一、技術名稱
保護地水、肥、氣一體化土壤肥力調控設備及技術
二、技術概述
（一）技術類別：單項技術
（二）技術類型：裝備、方法
（三）技術基本情況：土壤肥力的根本屬性是土壤肥力，包括水分、養分、空氣和熱量這四大因素。農業生產中的澆水、施肥、耕作等管理措施，都是為了調節好土壤肥力的四個因素，為農作物生長創造好的條件。土壤水分、空氣條件調節好了，也為土壤溫度創造了好的條件。在實際農業生產中，水分、養分、空氣是最需要且較容易調節的因素。
農田灌溉方式主要有漫灌、噴灌、滴管和滲灌等，其中較好的灌溉方式為噴灌、滴管和滲灌；施肥方式有翻耕施肥、穴施、溝施、地表撒施、葉面施肥、水肥一體化施肥等，其中現正在大力推廣的較好的施肥方式為水肥一體化施肥。無論哪種灌溉和施肥方式，由于保護地普遍存在作物生長期間不方便進行中耕松土，土壤存在板結、通氣差、厭氧微生物危害大的情況；有的保護地施用了較多的有機肥，土壤不板結，但有機肥在土壤中的礦化分解過程消耗了大量的氧氣，抑制了作物根系呼吸和生長。另外，保護地蔬菜對氧氣需求較高，較好的土壤氧氣含量可以促進根系呼吸，增加養分吸收，增強好氧微生物活性，抑制有害的厭氧微生物活性，減少根系病害發生，如果土壤不能進行氣體交換，12～48小時，土壤中的氧氣就會消耗殆盡。
目前保護地栽培中采用較好的灌溉和施肥方式所占比例還不高，土壤通氣性普遍較差（特別是對于覆膜栽培的蔬菜），造成水分、養分有效性較低，土壤病害多發，影響了作物產量和品質。因此把土壤的水、肥、氣調節好，達到節水節肥、提高通氣性、減少土壤病害和增產提質增效的綜合效果，是保護地栽培需要考慮的措施。
當前保護地實施的水肥一體化設備和技術大多是從地表進行澆水和施肥，一定程度上提高了水分和養分利用率，但效果不如地下滲灌方式，也不能較好的改善土壤氧氣狀況。
本設備是一種集水、肥、氣一體化調控裝置，成本低，使用技術簡單，可以在水肥一體化基礎上較好對土壤空氣進行調控，尤其是適用于保護地地膜覆蓋的蔬菜和果樹栽培，起到改善土壤水分、養分、空氣條件，達到提質增效目的。
（四）技術示范推廣情況：該保護地水、肥、氣一體化土壤肥力調控設備及技術已授權實用新型專利（專利號ZL201921996324.X）,研制了小試設備，在泰安泰山區、新泰泉溝大棚的葉菜、茄果類蔬菜進行了試驗示范，取得了較好的效果。
（五）提質增效情況：本項目裝置已經應用于研究生試驗，在苔菜、油麥菜、辣椒上都取得了較好的增產效果，節水節肥30%以上，增產10-18%，每畝每年增收節支3000元以上。
（六）獲獎情況：以該技術為核心的科技成果獲得科技獎勵等情況（選填）。
三、技術要點
水肥氣一體化裝置在水肥一體化滲灌的基礎上對作物根部土壤進行通氣處理，從而使得作物根系附近的土壤有較高的氧含量，促進吸收養分的能力，促進地上部生長。水肥裝置為3～5噸PE塑料儲水罐，主管道為內徑150毫米的硬質PVC管，分管道為內徑100毫米硬質PE管，田間管道每隔20cm處有一直徑2mm的水肥出口和通氣口，該管道平放埋設于大棚栽培作物（如蔬菜）正下方，或距離較近的兩行作物的行間，埋深深度距離地表30-35cm（果樹適當加深）。通氣裝置為市面所售普通排氣量空氣壓縮機，所述空氣壓縮機通過橡膠高壓加氣軟管與主管道連接。可以根據大棚實際通風情況和土壤狀況改變通氣次數，一般每次空氣輸送5分鐘，每隔3天輸送空氣一次。
優點：本裝置為土壤水、肥、氣一體化調控設備；地下滴灌系統不易被土壤顆粒和根系堵塞；裝置設備簡單，成本低，功能全，易于安裝和使用，綜合效果好，更利于農民接受推廣
四、適宜區域
本設備技術適用于保護地栽培，尤其適用于保護地地膜覆蓋的蔬菜和果樹栽培，起到改善土壤水分、養分、空氣條件，達到提質增效目的。
五、注意事項
使用該設備技術時，注意埋設于土壤中的水肥氣管道的埋設深度和位置，保護地蔬菜一般埋設于作物的正下方，或距離較近的兩行作物的行間，埋深深度距離地表30cm左右；保護地果樹栽培中，管道埋設于根系外圍1-5cm，深度30-40cm
六、聯系人
陳寶成 資源與環境學院 13605383892 bcch108205@163.com
項目來源：山東農業大學
