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摘要:沼液能否在作物種植中得到很好利用是畜禽糞污資源化利用的關鍵。如何根據沼液養分含量和作物特點進行稀釋施用，微灌施用時做好過濾和反沖洗，避免堵塞管道和滴頭是重要的環節。本文詳細介紹灌溉機加互聯網技術實現沼液智能化灌溉，說明沼液智能化灌溉在種養結合循環農業中的應用優點。

關鍵詞:沼液;智能化灌溉;種養結合

1沼液智能灌溉的相關政策及指導技術

國務院辦公廳《關于促進畜牧業高質量發展的意見》（國辦發〔2020〕31號）指出，要持續推動畜牧業綠色循環發展，大力推進畜禽養殖廢棄物資源化利用。支持符合條件的縣（市、區、旗）整縣推進畜禽糞污資源化利用，鼓勵液體糞肥機械化施用。2019年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《數字鄉村發展戰略綱要》中指出，要建設智慧綠色鄉村。加大農村物聯網建設力度，實時監測土地墑情，促進農田節水。農業農村部綠色種養循環農業試點專家指導組、全國農業技術推廣服務中心于2021年7月1日發布《2021年綠色種養循環農業試點技術指導意見》的關鍵技術中第三點的“沼液還田”指出：分離沼渣后的沼液一般作追肥，采用條施、穴施、環狀施肥和噴灌、滴灌、葉面噴施等方式，及時覆土。應根據沼液養分含量和作物特點適當稀釋施用，微灌施用時注意過濾，避免堵塞管道和滴頭。

2當前沼液還田利用存在的問題

1）如何根據沼液養分含量和作物特點進行稀釋施用，高濃度沼液施用會對作物造成燒苗傷害。2）沼液灌溉易堵塞管道和滴頭，沼液中含有大量懸浮顆粒物、膠體等雜質，易造成灌水器堵塞。另外，沼液含有機成分，在沼液灌區管網中殘留的沼液，微生物易繁殖生長，對沼液灌區管網也會造成堵塞現象。3）沼液施用自動化、智能化程度低，勞動成本高。4）沼液過量還田對環境有負面影響，灌溉量一旦超過環境承載力，會造成原生態土壤、水體、大氣環境惡化。5）養殖方沼液外供與種植方沼肥利用存在管理環節、數據歸檔等銜接不到位現象。

3沼液智能化灌溉系統介紹

沼液智能化灌溉系統是拓寬沼液利用途徑、開發沼液養分高值化利用的新技術。利用“人工智能+互聯網”技術，結合灌溉系統，將沼液肥與水按比例稀釋，在監測沼液氮磷鉀含量的同時，按一定的EC（電導度）、pH值混合進行灌溉與施肥，適時、適量地滿足農作物對水分和養分的需求，達到水肥同步管理、節水節肥及增產的目的，且能夠分解沼液中難溶的大分子有機質，較大程度降低管網堵塞的問題，實現沼液有機肥高值化利用（灌溉系統管道平面布置見圖1）。一整套合格的沼液智能化灌溉系統主要由以下五個部分組成。

3.1沼液水肥元素供給站

供給站主要為灌溉過程中提供的沼液提取站點，及灌溉與沼液稀釋配比過程中提供水源。沼液存儲可以采用混凝土建設或者采用HDPE桶，根據實際需求建設相對應的容積。用于灌溉及沼液稀釋配比水源可以直接取自山泉、溪流、淡水湖泊，滿足作為植物灌溉用的水源均可，也可以建設鋼筋混凝土蓄水池儲存水源。

3.2沼液智能化灌溉系統總控沼液智能化灌溉

系統總控設備是整個系統的核心，包含各總設計需求的傳輸能源液體的動力，變頻恒壓控制系統、自動化電器工程，沼液、灌溉、稀釋配比用水源過濾處理設備以及小范圍氣象站、pH檢測裝置等檢測設備。系統總控是整個沼液智能化灌溉的操作控制總站，是整個系統的控制管理中心。該系統的智能“水肥菌”一體化，能實現對輸液分區管理機自動控制的同時，更可通過對沼液肥EC、pH及施用流量的監控，能夠自動將混合后的液肥吸入（或注入）各個灌溉區域。設備各傳感器獲得的數據可通過485通訊方式傳輸到服務器，在手機APP、微電腦等電子設備終端進行遠程操作，在一定程度上實現了沼液科學施肥的目標。

3.3田間管網

它的作用是將能源（即沼液、水溶性新型肥料、灌溉用水）源源不斷地傳輸至各個灌溉小區域，管網的口徑大小、材質、設計必須科學合理，根據當地的氣候、種植植物的品類與灌溉末端設備的相關流量相配套，確保將能源科學合理、均勻有效地輸送到田間植物的根部或承載消納沼液的土壤區。

3.4灌溉器

灌溉器是整個灌溉系統的末端核心設備，選擇適當型號的灌溉器對整個系統運行的穩定性起到關鍵性作用，灌溉能源不斷地通過田間管網分流至田間毛管，再通過灌溉器均勻地噴灑或者成滴水狀輸送至植物的根部。要根據種植植物的品種及習性進行灌溉器選型。3.5田間分區管理機較大面積的種植區域，一般都需采用分區控制施肥，根據管網布置情況和設備動力配置參數，將種植園區合理地劃分為多個輪灌區，各區可根據現場氣象條件、作物耗水和需肥量情況，實現分區灌溉智能化。每一輪灌區需配置一臺田間分區管理機，管理機主要是由可調開度的電動閥組成。分區管理機配置靈活，安裝簡單。分區管理機的應用，能使種養結合工程更加節肥節能，節省勞動力，降低施肥成本的同時，提高沼液資源化利用的效率。

4沼液智能灌溉設備優點

4.1環境實時監控

通過電腦或手機APP遠程查看種養結合地的實時環境數據，包括空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照強度、二氧化碳濃度、降雨量等，用戶可以直觀查看環境數據和沼液水肥一體設備施用的實時曲線圖，及時掌握農作物生長環境。

4.2智能報警系統

系統可以靈活設置作物各個生育時期灌溉參數的上下閾值，一旦超過閾值，系統可以根據預設參數重新配置。系統具備相關電路安全保護、高低水位保護、壓力上下限保護等功能，出現異常狀態時能夠及時報警且停止運行。

4.3遠程自動控制

通過先進的V-BOX模塊實現遠程自動化控制，讓用戶足不出戶遠程控制設備。

4.4歷史數據分析

系統可以通過不同條件組合查詢和對比歷史環境數據，沼液糞污消納量清晰可見，支持列表和圖表兩種方式查看，用戶可以更直觀地看到歷史臺賬記錄。

4.5灌溉自控系統

系統配置靈活，控制系統與計算機之間可采用無線網絡等方式通信；控制系統與田間分區管理設備之間可采用傳統的電纜或“兩線”解碼器方式，或者通過太陽能無線控制使灌溉更加科學、方便，提高管理水平。

5沼液還田效益分析

以某養豬廠的糞污資源化利用沼液還田項目為例，該場周邊有種植園面積200hm2可作為消納地。經過對該豬場沼液取樣化驗得出，施用1000kg沼液有機肥，化肥氮、化肥磷及化肥鉀的替代量分別為2.4kg、0.25kg、1.2kg。豬場每日可產生的沼液為128t，經測算，沼液中氮養分供應量為110t/年。該場通過糞污資源化利用方案的實施，可替代尿素221t/年，按照尿素價格2900元/t計算，每年節省64萬元，極大降低了種植戶使用化肥的成本及使用量。近年來，廣西南流江流域開展豬場沼液“截污建池、收運還田”的實踐證明，“提質、增產、多賣錢”，是看得見的效果[1]。以百香果為例，施用液態肥后，每666.67m2產量由1000kg提高到4500kg，增產350%，且糖度提升近1倍，可由11度提高到19度。沼肥的施用可改善土壤顆粒結構，增加土壤肥力，可顯著提高農作物的產量和質量，帶動周邊種植業，解決農村剩余勞動力問題，增加農民收入。項目如能在畜禽糞污資源化利用整縣推進工作中得到廣泛推廣，將大力提升整縣糞污資源化利用水平，提升項目的穩定性和可靠性，實現養殖場糞污資源化利用模式由原來較粗放利用到較精細利用的轉變，促進當地綠色種養循環農業的發展。

參考文獻:

[1]孔源.畜禽糞污資源化真的很難觀念一變境界全開-基于南流江流域"截污建池、收運還田"體系設計和實施效果的深度分析[J].中國生態文明,2020(2):54-57.

作者:康永松 詹祖焜 鄧雄輝 單位:廈門康浩科技有限公司 三明市沙縣區畜牧水產技術推廣中心 廈門沁田灌溉園藝設備有限公司