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注肥器可以用来向灌溉水溶液中定量注入液态化学肥料、防治土壤病害的化学农药、植物生长调节剂以及植物生长所需的多种微量元素。近年来，温室注肥器在发达国家得到了广泛的推广应用。在我国，随着设施种植面积的逐年扩大，温室注肥器也得到大量的推广应用。由于多数先进的注肥设施都是从国外引进的，成本较高，在使用过程中的维护保养不当，极易造成使用效率低下，易出现故障。本文试图对其相关的使用及维护保养进行简单的介绍，以供设施种植者提高使用效率，减少使用过程中发生故障的情况。
温室注肥器的作业原理
温室注肥器的主要功能是将高浓度的肥料从肥料桶中按照一定的比例注入到供水管路中。通常来说，注肥器是按照肥水的比例来进行计量的，例如，若肥水比例为1：100，则表示1份肥料与99份的水进行混合。一般情况下，肥水比例也可以用百分比的方式表示，若肥水比例为1：50的情况下，则肥料的百分比为2％，若肥水比为1：100，则肥料的百分比为1％。目前，国内注肥器应用比较常见的作业方式有四大类。
第一类是压差式注肥。该种方法也是最简单的注肥方法，如图1所示。该注肥方法通过灌溉水在肥料罐中的循环，把肥料溶解，随灌溉水通过灌水器灌溉到土壤内的作物根部。该种注肥方式是利用一个手动调节阀门通过调节阀门的开度大小，从而在阀门两端产生一个压力差，通过该压力差将肥料罐中的肥料溶液压入灌水管路中。差压式注肥系统一般由储液罐、进水管、供肥液管及调压阀等组成。其中，储液罐一般是由金属制成的，内有保护涂层，它是承压容器与滴灌管道并联连接，使进水管口和出水管口之间产生压差，并利用这个压力差使部分灌溉水从进水管进入肥料罐，再从出水管将经过稀释的营养液注入灌溉水中。它的优点是：加工制造简单，造价较低，不需外加动力设备，而且颗粒状的易溶肥料可以直接导入肥料罐中而不需要预先进行溶解作业。缺点是：溶液浓度变化大，无法控制，注肥不均匀。罐体容积有限，添加液剂次数频繁且较麻烦。储液罐中的液体不断被水稀释，输出液体浓度不断下降，从而造成其与水的混合比例不易控制。
第二类是利用文丘里的工作原理进行作业。文丘里注肥器是用文丘里和施肥罐相连，并把化学物质注入到灌溉系统的干管中。水流经文丘里时产生一吸力，可以把化学物质吸到管道中来。如图2所示。
文丘里注肥器与储液桶配套组成一套施肥装置，利用文丘里管或者射流器产生的局部负压，将液态的肥料吸入灌溉管路中。该种注肥方式的优点是：在灌溉水流压力及流量稳定的情况下，肥液浓度稳定不变，施肥质量好，效率高。通过控制肥料原液流量与灌溉水的流量比值，可严格控制混合比。多应用于要求实现灌溉液EC、pH值实时自动控制的施肥灌溉系统中。缺点是：在灌溉水源压力及流量变化较大的情况下，注肥装置工作性能不稳定。
第三类是水源驱动活塞式注肥装置，该种装置的结构及工作原理如图3所示。该种注肥方式目前在国内获得广泛的应用。其工作原理是：利用灌溉管路的水压力，推动驱动活塞向上运动，驱动活塞向上运动的同时也拉动注入活塞向上运动，注入活塞向上运动使肥料液因大气与注肥腔之间的压差而进入注肥腔内，当驱动活塞到达最上端时，灌溉水从注水腔流入混合腔，两活塞均向下运动，注肥腔内的压力增大，其与混合腔就存在着压差，于是肥料注入混合腔内；各工作水流通道均为单向；灌溉水和肥料液两股冲击液体进入混合腔后碰撞在一起形成湍流使两者迅速充分地混合均匀。其优点是：在施肥作业时事先设定好肥水比，不管注入的灌溉水的压力及流量如何变化，其混合的肥水比例都将是恒定的。另外，系统也可将多个注肥器串联使用，可以实现不同肥料的均匀注入。缺点是：购置成本高，对有些腐蚀性强的肥料会造成注肥器的损坏，另外其维护使用必须认真。
第四类是组合式自动灌厩施肥系统，如图4所示。该种注肥方式能够按照用户设置的灌溉施肥程序和EC／pH实时监控，通过预先编制好的程序和根据反映作物需水和肥的某些参数，自动地通过系统上的一套肥料泵准确适时地把肥料养分直接注入灌溉管道中，连同灌溉水一起适时适量地施给作物。该系统的优点是：灌溉水和肥料预先在水桶中混合，混合后的水溶液通过加压泵加压到灌溉管路中，从而实现整个系统的施肥灌溉。因为在系统的灌溉管路中安装有EC及pH测定传感器，实时测定灌溉溶液的EC和pH值，从而系统可以实时调整灌溉溶液所需的各种肥料的配比，从而实现整个系统的优化灌溉。系统可以很方便地安装在已有的灌溉管路中，另外施用的不同肥料可以放在不同的肥料容器中，系统可以一次将所需的不同肥料按照预先设定的比例注入到灌溉水流中，系统最多可一次注入4种不同的肥料。另外，系统安装的控制计算机可以按照用户设定的程序完成不同时段的施肥灌溉作业。该系统的最大缺点是购置成本高，适合于较大面积的分区灌溉施肥作业。
温室注肥器的选择方法
温室注肥器的选择首先是考虑经济性，需要依据灌溉施肥作业的面积而确定，对于单独农户的一些小型的温室，温室灌溉管路连接简单，施用的肥料是颗粒状的可溶肥料，选择差压式的注肥系统即可，利用该种注肥方式可以简化施肥的过程。而对于使用液态微肥和土壤消毒类的化学农药采取滴灌的方式注入则宜选用文丘里注肥器，利用该种注入方式可以实现肥料的准确注入，同时也可减少肥料的浪费和农药在注入过程中通过不同容器的转移造成的污染。而对于规模化成片不同农户单独经营的温室，可以使用水源驱动活塞式注肥装置，为了降低单个温室安装该种注肥器造成的成本增加，目前在我国研制开发成功一种适合不同温室移动式温室注肥系统，通过系统配置的快速插接管路，实现系统的精准注肥，这样可以明显降低每个温室都安装该注肥系统造成的成本增加。而对于连栋大型温室的注肥作业则可以选择安装组合式自动灌溉施肥系统，利用这种注肥方式可以实现分区分时的程序化控制注肥作业。
另外，注肥器的选择也要考虑设施温室种植作物的品种和施入肥料的种类，考虑潜在的注肥需求，这样可以明显提高整个系统的工作效率和增加系统的经济效益。肥料注入系统的水流量也是注肥器选择需要考虑的问题，通常将水的流量分成三类，流量为0.2L／min～48L/min通常称为小流量，流量48L/min-160L/min为中等流量，而流量大于160L/min则为大流量灌溉。水流量的检测比较简单的方法是当用户安装有水表的情况下，用户只需计算在单位时间内流过的水量即可得到系统的供水流量值。
选择注肥器时注肥比率也是用户需要考虑的问题，国际上注肥比率通常分成五个范围，1：4000～1：250(即0.025％～O.4％)属于很低，1：500～1：100(即0.2％～1％)属于低，1：200～1：100(即0.5％～1％)属于中等，1：100～1：20(即1％～5％)属于高，1：50～1：10(即2％～10％)则属于超高，低的注肥浓度则意味着只有少量的液体
注入到灌溉水路中，当肥料的注入比率大于1：200时，则肥料和水则不能够实现很好的混合，肥料注入土壤后极易对作物的叶片造成烧伤，对于温室设施作物通常来讲，肥料的注入比例不要高于1：200。
温室注肥器使用过程中应注意的问题
温室注肥器的使用必须要注意水及肥料的充分过滤，系统著没有很好的过滤，极易发生注肥管路的堵塞和注肥器的过度磨损。在某种程度上，每个灌溉系统都需要过滤器。过滤器可以有效地去除沙砾和大的有机悬浮颗粒。过滤器的类型主要有沙基质过滤器、网式过滤器、碟片过滤器、水沙分离离心过滤器等。过滤器的选择取决于设计流量。过滤器的类型取决于灌水器出口的大小和灌溉水质。主要原则是：选择的过滤器能够全部截留直径至少为系统中最小出口直径的1/10的颗粒。网式过滤器只能去除少量的沙子和有机物，当含有大量的藻类时，过滤器很快会被装满。一般来说，网孔越小，拦留的污物就越多，装满的就越快。为了增加过滤器清洗的时间间隔，可并排安排两个或更多的过滤器或选用过滤面积大的过滤器。滤网可以是开槽的PVC、打孔的不锈钢、不锈钢丝网，也可以是合成线网，比如尼龙。有些过滤器必须拆开；中洗，而其他的，比如“Y”型过滤器，可以手动或自动冲洗。有些过滤器，比如尼龙网的，不用拆开就能进行反冲洗。在冲洗过程中颤动的滤网或在反冲洗过程中稍微张大的滤网，去除杂质的效果要比硬网的效果好。温室注肥管路中一般安装的过滤网一般为140～200目之间。
温室注肥第二个需要考虑的问题是，灌溉水的pH值和碱度值。利用自然降雨进行灌溉的温室必须考虑土壤的pH值及碱度值对注入肥料的影响。如果注入的肥料中添加化学农药，必须充分考虑所添加的化学农药对注肥系统部件的腐蚀性影响。
注肥器的安装要注意水锤效应的影响。水锤是水流冲击管道，产生的一种严重水击。由于在水管内部，管内壁是光滑的，水流动自如。当打开的阀门突然关闭或给水泵停车，水流对阀门及管壁，主要是阀门或泵会产生一个压力。由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，水力迅速达到最大，并产生破坏作用。因此，如果灌溉管路的水压过高，则应当在接近注肥器的管路中安装一个蓄能装置。
温室注肥器的保养
温室注肥器在使用过程中要进行合适的保养维护。在使用过程中吸肥管的吸口不要与液体肥料容器的底部接触，这样可以避免将肥料中的一些容易堵塞滤网和滴灌管路的的异物吸入到注肥器内。不管使用何种注肥器，在注肥结束后一定要利用清水清洗注肥器。注肥器的肥料桶也要定时地进行清洗，这样可以避免在肥料桶内滋生一些废物杂质，避免下次使用时发生堵塞管路的情况。定时检查系统密封管路中的油封装置，利用凡士林或者发动机油对密封圈进行定期密封润滑。如果注肥器在较长时间内不进行使用，则可以将注肥器从管路中拆卸下来，利用净水充分清洗，将注肥器中的水完全排出，利用一些封口材料将注肥器的进出口进行封堵，以防异物进入到注肥器的内部。在一些冬季结冰区域，应当注意注肥器的防冻问题，以防注肥器结冰冻裂。总之，对注肥器的科学合理维护，既可以延长注肥器的使用寿命，同时也可降低注肥器的使用维护成本。
结束语
温室精准注肥技术是一种适合我国设施农业大面积推广应用的高效实用的农业技术。果类蔬菜产业技术体系北京市创新团队设施设备功能室结合相关智能控制技术开发了一系列智能装备在北京大力推广了这种现代技术，已取得很好示范效果。作为精准施肥装备，其科学使用和保养对促进该项技术的推广和应用具有重要意义。
