肥水灌溉：实现可持续粮食生产的途径——基础和应用

Fertigation: A Pathway to Sustainable Food Production Basics and Applications

Ahmed Mohamed Taha

Soils, Water, and Environment Research Institute

Agricultural Research Center

Giza, Egypt

肥水灌溉：实现可持续粮食生产的途径——基础和应用

艾哈迈德·穆罕默德·塔哈

土壤、水和环境研究所

农业研究中心

埃及吉萨

vii Preface

前言

我想把这项工作献给所有在我的教育和职业生涯早期指导过我的教授。这些教授一直指导和帮助我，直到我进入职业生涯的这一阶段。其中一位教授是Hamdy El Houssainy Mohamed Khalifa教授（埃及农业研究中心土壤、水和环境研究所前经理），他慷慨地贡献了自己的渊博知识，帮助造就了几代优秀的科学人才。此外，他不遗余力地帮助审阅这本书，并为提高其质量提供建议。

我把这本书献给他。

可持续粮食生产需要使用明智的做法来提高作物的数量和质量。高效和有效地使用水和肥料，特别是在农场一级，被确定为解决缺水问题和实行集约农业所需战略的一个重要因素。绝育就是其中一种做法。它是通过灌溉水将溶解矿物肥料、土壤改良剂和其他水溶性产品应用于作物根部。施肥与加压灌溉系统和水资源管理直接相关。滴灌和微灌系统是高效的灌溉系统，最适合肥水灌溉。作物所需浓度的水溶性肥料通过灌溉流输送到湿润的土壤中。这减少了水和肥料的施用。

施肥是一种农业技术，它提供了一个绝佳的机会，通过提高所需数量的肥料使用效率和增加肥料投资回报，将环境污染降至最低。了解适当选择肥水灌溉中用于种植各种农田和园艺作物的肥料化合物的基本问题，对于提高生产力、提高粮食安全和减少粮食污染至关重要。它也在很大程度上有助于提高用水效率和水生产率。

本书向研究人员、推广剂和种植者介绍了肥水灌溉的基本和实用信息，旨在了解适当选择肥水灌溉中用于种植各种田间和园艺作物的肥料化合物的基本问题。它阐明了肥水灌溉的优点，并提出了克服其缺点的解决方案。

在第一章中，以读者易于理解的方式介绍了化学灌溉和施肥的定义、优点、缺点和潜在风险。为了可持续地进行肥水灌溉，必须采取适当的干预措施，包括土壤的物理和化学特性、土壤地形、使用的灌溉系统和遵循的文化习俗。本章将对所有这些实践进行深入探讨。还探讨了灌溉水分布均匀性的重要性及其对肥水灌溉效率的影响。

viii Preface

在第2章中，描述了选择高效肥料/化学品注入注射器的方法以及通过灌溉系统施用化学品所需的设备。介绍了现场使用的不同类型的注射器，它们的优点和缺点，注射器的细节和操作方法。讨论了频繁的维护和校准，以确保最佳的注射器性能和健康作物的生产。

在第3章中，规定了肥水灌溉的合适和相容肥料的类型，即水溶性肥料的类型。本章还根据可溶性固体肥料和液体肥料的可用性、盈利能力和便利性对其进行了分类。为了确定某些肥料的溶解度，应遵循的化学财产也进行了审查。综述了决定特定应用的合适肥料的因素。

在第4章中，确定了肥水灌溉中使用的主要、次要和微量营养素对土壤和植物的影响，以便在开阔地条件下进行可持续管理和提高产量。本章介绍了肥料的类型和形式，以及在肥水灌溉中使用N、P和K肥料时应注意的基本事项。还涵盖了土壤剖面中大量养分的运动以及植物在不同生理阶段的吸收。还讨论了土壤pH值对植物养分有效性的影响。

第5章报告了对田间作物（谷物、豆科、糖、油和饲料）、园艺作物（水果和蔬菜）、药用和芳香植物以及切花植物的几项实地研究结果。还讨论了使用加压灌溉系统（洒水器和滴水器）进行肥水灌溉对埃及上述作物的影响。

埃及吉萨艾哈迈德·穆罕默德·塔哈

目录

1化学和施肥简介。1.

1.1优点。2.

1.2缺点和潜在风险。3.

1.3影响化学和施肥的因素。5.

1.3.1灌溉系统特性。5.

1.3.2土壤特性。9

1.3.3地形。10

参考文献。10

2选择肥料/化学品注射用注射器。13

2.1 肥水灌溉注射器。13

2.2化学品供应罐。14

2.3文丘里管。16

2.4活塞泵。18

2.5液压活塞马达喷油器（液压能量）。19

2.6隔膜泵。21

2.7电动加药泵。23

参考24

3施肥。25

3.1肥料的形式。25

3.2肥料的适宜性。27

3.2.1溶解度。27

3.2.2酸度。30

3.2.3腐蚀。31

3.3肥料的兼容性。31

参考33

4施肥中使用的主要、次要和微量营养素肥料。35

4.1主要营养素。35

4.1.1氮气（N）。35

4.1.2磷（P）。41

4.1.3钾。45

4.2次营养素。48

4.2.1钙（Ca）。48

4.2.2镁（Mg）。50

4.2.3硫（S）。51

4.3微量营养素。52

4.3.1用于施肥的微量营养素形式。52

4.3.2与土壤pH值相关的微量营养素可用性。53

参考文献。53

ix

x Contents

5施肥实践：埃及案例研究。57

5.1大田作物。57

5.1.1大麦。57

5.1.2鹰嘴豆。58

5.1.3蚕豆。58

5.1.4玉米。59

5.1.5小麦。60

5.2套种模式。61

5.2.1花生向日葵。61

5.3食糖作物。62

5.3.1甜菜。62

5.4油料作物。63

5.4.1独木舟。63

5.4.2独木舟。64

5.4.3花生。64

5.4.4油菜。65

5.4.5向日葵。66

5.5饲料作物。66

5.5.1苜蓿。66

5.5.2豇豆。67

5.5.3饲料甜菜。67

5.5.4饲料甜菜（Voroshenger Var.）…………..68

5.5.5珍珠小米。68

5.5.6苏丹草。69

5.6 Chai、Foino、尼日尔和白苏作物（埃及种植的新作物）。70

5.6.Chia Crop（鼠尾草）…………..70

5.6.2小米（Digitariaesilis Stapf）。71

5.6.3尼日尔（圭亚那）。72

5.6.4白色紫苏作物（紫苏果实，Lamiaceae科）。72

5.7纤维作物。73

5.7.1棉花（砂土）。73

5.7.2棉花（石灰土）。74

5.8果园。75

5.8.1多年生果园。75

5.8.2落叶果园。86

5.9蔬菜作物。90

5.9.1卷心菜。90

5.9.2哈密瓜。90

5.9.3黄瓜。91

5.9.4茄子。91

5.9.5大蒜。92

5.9.6辣椒。93

5.9.7生菜。94

5.9.8秋葵。95

5.9.9洋葱作物（沙质土壤）。95

5.10药用和芳香植物。102

5.10.1香菜植物。102

5.10.2柠檬草（Cymbopogoncitratus）。103

5.10.3甘草提取物。104

5.11切花。105

5.11.1百日菊。105

5.12 肥水灌溉的未来趋势。105

参考文献。106

Fertigation计算。111

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