一、技术名称
保护地水、肥、气一体化土壤肥力调控设备及技术
二、技术概述
（一）技术类别：单项技术
（二）技术类型：装备、方法
（三）技术基本情况：土壤肥力的根本属性是土壤肥力，包括水分、养分、空气和热量这四大因素。农业生产中的浇水、施肥、耕作等管理措施，都是为了调节好土壤肥力的四个因素，为农作物生长创造好的条件。土壤水分、空气条件调节好了，也为土壤温度创造了好的条件。在实际农业生产中，水分、养分、空气是最需要且较容易调节的因素。
农田灌溉方式主要有漫灌、喷灌、滴管和渗灌等，其中较好的灌溉方式为喷灌、滴管和渗灌；施肥方式有翻耕施肥、穴施、沟施、地表撒施、叶面施肥、水肥一体化施肥等，其中现正在大力推广的较好的施肥方式为水肥一体化施肥。无论哪种灌溉和施肥方式，由于保护地普遍存在作物生长期间不方便进行中耕松土，土壤存在板结、通气差、厌氧微生物危害大的情况；有的保护地施用了较多的有机肥，土壤不板结，但有机肥在土壤中的矿化分解过程消耗了大量的氧气，抑制了作物根系呼吸和生长。另外，保护地蔬菜对氧气需求较高，较好的土壤氧气含量可以促进根系呼吸，增加养分吸收，增强好氧微生物活性，抑制有害的厌氧微生物活性，减少根系病害发生，如果土壤不能进行气体交换，12～48小时，土壤中的氧气就会消耗殆尽。
目前保护地栽培中采用较好的灌溉和施肥方式所占比例还不高，土壤通气性普遍较差（特别是对于覆膜栽培的蔬菜），造成水分、养分有效性较低，土壤病害多发，影响了作物产量和品质。因此把土壤的水、肥、气调节好，达到节水节肥、提高通气性、减少土壤病害和增产提质增效的综合效果，是保护地栽培需要考虑的措施。
当前保护地实施的水肥一体化设备和技术大多是从地表进行浇水和施肥，一定程度上提高了水分和养分利用率，但效果不如地下渗灌方式，也不能较好的改善土壤氧气状况。
本设备是一种集水、肥、气一体化调控装置，成本低，使用技术简单，可以在水肥一体化基础上较好对土壤空气进行调控，尤其是适用于保护地地膜覆盖的蔬菜和果树栽培，起到改善土壤水分、养分、空气条件，达到提质增效目的。
（四）技术示范推广情况：该保护地水、肥、气一体化土壤肥力调控设备及技术已授权实用新型专利（专利号ZL201921996324.X）,研制了小试设备，在泰安泰山区、新泰泉沟大棚的叶菜、茄果类蔬菜进行了试验示范，取得了较好的效果。
（五）提质增效情况：本项目装置已经应用于研究生试验，在苔菜、油麦菜、辣椒上都取得了较好的增产效果，节水节肥30%以上，增产10-18%，每亩每年增收节支3000元以上。
（六）获奖情况：以该技术为核心的科技成果获得科技奖励等情况（选填）。
三、技术要点
水肥气一体化装置在水肥一体化渗灌的基础上对作物根部土壤进行通气处理，从而使得作物根系附近的土壤有较高的氧含量，促进吸收养分的能力，促进地上部生长。水肥装置为3～5吨PE塑料储水罐，主管道为内径150毫米的硬质PVC管，分管道为内径100毫米硬质PE管，田间管道每隔20cm处有一直径2mm的水肥出口和通气口，该管道平放埋设于大棚栽培作物（如蔬菜）正下方，或距离较近的两行作物的行间，埋深深度距离地表30-35cm（果树适当加深）。通气装置为市面所售普通排气量空气压缩机，所述空气压缩机通过橡胶高压加气软管与主管道连接。可以根据大棚实际通风情况和土壤状况改变通气次数，一般每次空气输送5分钟，每隔3天输送空气一次。
优点：本装置为土壤水、肥、气一体化调控设备；地下滴灌系统不易被土壤颗粒和根系堵塞；装置设备简单，成本低，功能全，易于安装和使用，综合效果好，更利于农民接受推广
四、适宜区域
本设备技术适用于保护地栽培，尤其适用于保护地地膜覆盖的蔬菜和果树栽培，起到改善土壤水分、养分、空气条件，达到提质增效目的。
五、注意事项
使用该设备技术时，注意埋设于土壤中的水肥气管道的埋设深度和位置，保护地蔬菜一般埋设于作物的正下方，或距离较近的两行作物的行间，埋深深度距离地表30cm左右；保护地果树栽培中，管道埋设于根系外围1-5cm，深度30-40cm
六、联系人
陈宝成 资源与环境学院 13605383892 bcch108205@163.com
项目来源：山东农业大学
