將水肥一體化技術(shù)應(yīng)用于梯田，既能節(jié)水節(jié)肥，又能提高作物產(chǎn)量，但在此過程中有許多關(guān)鍵因素需要考慮。
1.地形高差
梯田地形上下存在明顯高差，這對(duì)水肥一體化系統(tǒng)的壓力管理提出了挑戰(zhàn)，最上層的滴灌管需保證正常出水，而最下層的管道則要承受較大的流體壓力，避免爆管風(fēng)險(xiǎn)。
解決措施：
可以采用電磁減壓閥的方式，來減少管道內(nèi)的壓力。電磁減壓閥可根據(jù)管道需求調(diào)節(jié)壓力，控制在安全范圍內(nèi)，保護(hù)下層管道免受過高壓力的破壞。此外，合理規(guī)劃主管道和支管道的布局，結(jié)合梯田高差進(jìn)行分區(qū)灌溉，也能進(jìn)一步優(yōu)化壓力分布。
2.水源條件
梯田灌溉常依賴河水或井水，不同水源的雜質(zhì)含量直接影響管道的運(yùn)行穩(wěn)定性。
♦河水：河水中常含有漂浮物和沙粒，可以選擇砂石過濾器去除漂浮物，外加離心過濾器過濾細(xì)小沙粒，防止管道堵塞。
♦井水：井水含沙量較低，可選用離心過濾器結(jié)合疊片過濾器進(jìn)行過濾后，直接進(jìn)入灌溉管道。
3.電源問題
如果沒有穩(wěn)定電源，如何驅(qū)動(dòng)水泵和控制系統(tǒng)成為一大難題。
解決措施：
♦太陽能供電：利用太陽能板為水泵和控制系統(tǒng)供電。
♦小型發(fā)電機(jī)：采用柴油機(jī)或汽油機(jī)提供動(dòng)力，適合無電網(wǎng)覆蓋的區(qū)域。
♦遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)：為減少人工操作的繁瑣，可加裝遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，通過手機(jī)或電腦遠(yuǎn)程啟動(dòng)或關(guān)閉水泵，省時(shí)省力，避免頻繁往返田間。
4.蓄水問題
梯田灌溉需穩(wěn)定的水源供給，蓄水池的容量應(yīng)根據(jù)種植面積、作物需水量及灌溉周期確定。
解決措施：
♦傳統(tǒng)蓄水池：根據(jù)種植面積和作物每個(gè)階段的需水量，挖掘合適大小的蓄水池，滿足灌溉需求。
♦鍍鋅板蓄水池：運(yùn)輸和施工非常便利，而且造價(jià)相對(duì)較低。
♦蓄水池的容量計(jì)算：例如，種植馬鈴薯的梯田，每畝需水量約為3.4立方米/小時(shí)（計(jì)算詳見后文），可據(jù)此估算蓄水池容量，確保灌溉連續(xù)性。
5.水泵選擇
水泵是水肥一體化系統(tǒng)的“心臟”，梯田地形復(fù)雜，需綜合考慮水平距離和垂直高差。
選擇依據(jù)：
水平距離：10米揚(yáng)程對(duì)應(yīng)約100米水平距離。
垂直高差：10米揚(yáng)程對(duì)應(yīng)10米垂直落差。
兩段揚(yáng)程：需分別計(jì)算從水源到蓄水池的水泵揚(yáng)程，以及從蓄水池到田間最遠(yuǎn)處的揚(yáng)程，綜合選擇適合的水泵功率。
6.滴灌帶選擇
滴灌帶的選擇需結(jié)合作物種類、經(jīng)濟(jì)效益及田間布局。不同作物的株距、需水量和種植周期都會(huì)影響滴灌帶的參數(shù)。
以種植馬鈴薯為例，假設(shè)壟距0.9米，每畝地（667平方米，寬9米，長(zhǎng)74.1米）需鋪設(shè)滴灌管長(zhǎng)度為：
9 ÷ 0.9 × 74.1 = 741米
若滴頭間距為0.3米，每畝滴頭數(shù)為：
741 ÷ 0.3 = 2470個(gè)
假設(shè)每個(gè)滴頭流量為1.38升/小時(shí)，則每畝總流量為：
2470 × 1.38 = 3409升/小時(shí) ≈ 3.4立方米/小時(shí)
對(duì)于馬鈴薯、玉米等大田作物，可以使用迷宮式滴灌帶，造價(jià)低，使用壽命1年即可滿足需求。同時(shí)，主管道口徑和滴灌管長(zhǎng)度需根據(jù)流量和地形精確計(jì)算，確保灌溉均勻。