圖1  旁通施肥罐示意圖

圖2    田間應(yīng)用的臥式金屬施肥罐（左）和立式金屬施肥罐（右） 

圖3 大棚應(yīng)用的立式塑料低壓施肥罐（10升）和大田應(yīng)用的塑料耐壓施肥罐（200升）

肥料罐是用抗腐蝕的陶瓷襯里或鍍鋅鑄鐵、不銹鋼或纖維玻璃做成，以確保經(jīng)得住系統(tǒng)的工作壓力和抗肥料腐蝕。在低壓灌溉系統(tǒng)中（如大棚滴灌），由于壓力低（約10m水壓），也可用塑料罐。固體可溶肥料在肥料罐里逐漸溶解，液體肥料則與水快速混合。隨灌溉進行，肥料不斷被帶走，肥料溶液不斷被稀釋，養(yǎng)分濃度越來越低，最后肥料罐里的肥料都流走了。該施肥系統(tǒng)操作簡單、設(shè)備便宜，不需要用外部動力就可以達到較高的稀釋倍數(shù)。然而，該系統(tǒng)也存在一些缺陷，如無法精確控制灌溉水中的肥料注入速率和養(yǎng)分濃度，每次灌溉之前都得重新將肥料裝入施肥罐內(nèi)。節(jié)流閥增加了壓力的損失，而且該系統(tǒng)不能用于自動化操作。肥料罐常做成10～300L的規(guī)格。一般溫室大棚小面積地塊用體積小的施肥罐，大田輪灌區(qū)面積較大的地塊用體積大的施肥罐。

一般而言，旁通施肥罐安裝在灌溉系統(tǒng)的首部，過濾器和水泵之間。安裝時，沿主管水流方向，連接兩個異徑三通，并在三通的小口徑端裝上球閥，將上水端與旁通施肥罐的一條細管相連（此管必須延伸至施肥罐底部，便于溶解和稀釋肥料），主管下水口端與旁通施肥罐的另一細管相連。

旁通罐的操作運行順序如下：1.根據(jù)各輪灌區(qū)具體面積或作物株數(shù)（如果樹）計算好當(dāng)次施肥的數(shù)量。稱好或量好每個輪灌區(qū)的肥料。2.將液體肥直接倒入施肥罐，若用固體肥料則應(yīng)先行單獨溶解并通過濾網(wǎng)注入施肥罐。有些用戶將固體肥直接投入施肥罐，使肥料在灌溉過程中溶解，但需要5倍以上的水量以確保所有肥料被溶完。注完肥料溶液后，扣緊罐蓋。3.檢查旁通管的進出口閥均關(guān)閉而調(diào)節(jié)閥打開，然后打開主管道閥門。4. 打開旁通進出口閥，然后慢慢地關(guān)閉節(jié)制閥，同時注意觀察壓力表，得到所需的壓差（1～3m水壓）。5. 對于有條件的用戶，可以用電導(dǎo)率儀測定施肥所需時間。施肥完后關(guān)閉進出口閥門。 6. 要施下一罐肥時，必須排掉部分罐內(nèi)的積水。在施肥罐進水口處應(yīng)安裝一個1/2＂的進排氣閥或1/2＂的球閥。打開罐底的排水開關(guān)前，應(yīng)先打開排氣閥或球閥，否則水排不出去。

施肥罐操作時應(yīng)該注意以下問題。1.當(dāng)罐體較小時（小于100L），固體肥料最好溶解后倒入肥料罐，否則可能會堵塞罐體。特別在壓力較低時可能會出現(xiàn)這種情況。2.有些肥料可能含有一些雜質(zhì)，倒入施肥罐前先溶解過濾，濾網(wǎng)100～120目。如直接加入固體肥料，必須在肥料罐出口處安裝一個1/2＂的篩網(wǎng)式過濾器?；蛘邔⒎柿瞎薨惭b在主管道的過濾器之前。3.每次施完肥后，應(yīng)對管道用灌溉水沖洗，將殘留在管道中的肥液排出。一般滴灌系統(tǒng)20～30分鐘，微噴灌5～10分鐘。對噴灌系統(tǒng)無要求。如有些滴灌系統(tǒng)輪灌區(qū)較多，而施肥要求盡量短的時間完成，可考慮測定滴頭處電導(dǎo)率的變化來判斷清洗的時間。一般的情況是一個首部的灌溉面積越大，輸水管道越長，沖洗的時間也越長。沖洗是個必須過程。因為殘留的肥液存留在管道和滴頭處，極易滋生藻類青苔等低等植物，堵塞滴頭；在灌溉水硬度較大時，殘存肥液在滴頭處形成沉淀，造成堵塞。據(jù)作者調(diào)查，大部分灌溉施肥后滴頭堵塞都與施肥后沒有及時沖洗有關(guān)。及時的沖洗基本可以防止此類問題發(fā)生。但在雨季施肥時，可暫時不洗管，等天氣晴朗時補洗。否則會造成過量灌溉淋洗肥料。4.肥料罐需要的壓差由入水口和出水口間的節(jié)制閥獲得。因為灌溉時間通常多于施肥時間，不施肥時節(jié)制閥要全開。經(jīng)常性地調(diào)節(jié)閥門可能會導(dǎo)致每次施肥的壓力差不一致（特別當(dāng)壓力表量程太大時，判斷不準），從而使施肥時間把握不準確。為了獲得一個恒定的壓力差，可以不用節(jié)制閥門，代之以流量表（水表）。水流流經(jīng)水表時會造成一個微小壓差，這個壓差可供施肥罐用。當(dāng)不施肥時，關(guān)閉施肥罐兩端的細管，主管上的壓差仍然存在。在這種情況下，不管施肥與否，主管上的壓力都是均衡的。因這個由水表產(chǎn)生的壓差是均衡的，無法調(diào)控施肥速度，所以只適合深根的作物。對淺根系作物在雨季要加快施肥，這種方法不適用。

旁通施肥罐設(shè)備成本低，操作簡單，維護方便，施肥時不需要外加動力。設(shè)備體積小，占地少。但旁通施肥罐也存在明顯的缺點。

1、施肥濃度不可控制。旁通罐是定量化施肥方式，即只管當(dāng)次的施肥總量，不關(guān)心施肥過程中濃度的變化。實際上旁通罐施肥過程中濃度是先高后低，濃度在施肥過程中是變化的。一次施肥過程需要1-3小時完成。這種情況只適合滴灌應(yīng)用。各種噴灌淋灌的工作時間都較短（幾至幾十分鐘），不能選用施肥罐。即使在滴灌條件下，在雨季土壤濕潤無需灌溉，但要通過滴灌系統(tǒng)施肥，要求在滿足均勻度的情況下施肥速度要快，這時施肥罐也滿足不了要求。對淺根系作物，雨季滴灌系統(tǒng)用施肥罐是不適宜的。

2、判斷施肥是否完成比較困難。施肥罐工作時是密閉的，有沒有施完肥肉眼看不見，用戶常常無法掌握準確的施肥時間。很多用戶在第一罐肥還沒有施完的情況下（單純看罐底有沒有肥），就將罐內(nèi)的肥液排掉加第二罐肥，造成浪費。在有條件的地方，可以用下列方法測定施肥時間。

（1）、肥料大部分為無機鹽（尿素除外），溶解于水后使溶液的電導(dǎo)率增加。用筆式電導(dǎo)率儀監(jiān)測施肥時流出液的電導(dǎo)率（EC值）的變化即可知每罐肥的施肥時間。將某種單質(zhì)肥料或復(fù)合肥料倒入罐內(nèi)約1/3容積，記錄入水口壓力（有壓力表情況下）或在節(jié)制閥的旋緊位置做記號（入水口無壓力表情況下），用電導(dǎo)率儀測量流出液的EC值，記錄施肥開始的時間。施肥過程中每隔5分鐘測量一次，直到EC值與入水口灌溉水的EC值相等，此時表明罐內(nèi)無肥，記錄結(jié)束的時間。開始與結(jié)束的時間差即為當(dāng)次的施肥時間。

圖4、用電導(dǎo)率儀監(jiān)測施肥時間及濃度變化

（2）、利用鉀離子與銨離子能與2％的四苯硼鈉（簡稱納氏試劑）形成白色沉淀來判斷。做法同電導(dǎo)率儀法相似。試驗肥料可用硝酸鉀、氯化鉀、硫酸銨、磷銨等含鉀或銨的肥料。記錄開始施肥的時間。每次用50ml的燒杯取肥液3～5ml，滴入1滴四苯硼鈉溶液，搖勻，開始施肥時變白色沉淀，以后隨濃度越來越稀而無反應(yīng)。此時的時間即為施肥時間。

圖5、用納氏試劑監(jiān)測施肥完成時間

尿素是灌溉施肥中最常用的氮肥。但上述兩種方法都無法檢測尿素的施肥時間。可以將尿素與鉀肥按9：1的比例加入罐內(nèi)，用監(jiān)測電導(dǎo)率的辦法了解尿素的施肥時間。因鉀肥的溶解度比尿素小，只要監(jiān)測不到電導(dǎo)率的增加，表明尿素已施完畢。或者用納氏試劑檢測。

3、肥料溶解慢。在北方井灌區(qū)，水溫低（約9-10攝氏度），用施肥罐溶解肥料速度很慢。特別是吸熱溶解的肥料（如尿素、硝酸鉀、氯化鉀、硝銨等），需要更長的時間溶解。

4、施肥效率低下。 在大田灌溉區(qū)，一個輪灌區(qū)從幾畝至幾十畝不等。施肥罐體積有限，每次只能裝不超過100公斤肥料（以最大體積300升為例），農(nóng)戶需要多次注肥溶肥。施肥罐的注肥口很?。ㄗ畲蟮募s30厘米口徑），注肥不方便。大的袋裝肥料需要多人操作。一些施肥罐為立式的，增加了施肥難度。

  圖6、施肥罐施肥需要較多的人工

5、銹蝕嚴重耐用性差。 現(xiàn)在在田間應(yīng)用的施肥罐主要是碳鋼材料的，非常容易生銹。一些施肥罐只能用一兩年。

6、無法自動化施肥。現(xiàn)在勞力成本越來越高，自動化施肥是大勢所趨，特別是規(guī)?；鄥^(qū)（如新疆、內(nèi)蒙等地）。施肥罐是國外70-80年代廣泛應(yīng)用的施肥設(shè)備，現(xiàn)在基本淘汰了。主要原因除上面的不足外，不能自動化是被淘汰的決定性原因。

作者在田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)施肥罐使用中存在一些問題。在田間大面積灌溉區(qū)，有些施肥罐體積太小，應(yīng)該配置300升以上，方便用戶施肥。有些施肥罐上不安裝進排氣閥，導(dǎo)致操作困難。有些施肥罐的進水和出肥管管徑太?。?6或20毫米管徑），無法調(diào)控施肥速度。一般對200升以上的施肥罐，應(yīng)該采用32mm的鋼絲軟管。從注肥的操作便利看，臥式施肥罐優(yōu)于立式施肥罐。絕大部分灌溉企業(yè)都沒有交給用戶施肥罐的操作說明書，用戶不懂正確的使用方法。

圖7 施肥罐注肥口左側(cè)的黑色物體為進排氣閥

通過灌溉系統(tǒng)施肥，實際上有很多高效方便低廉的辦法（如泵注肥法、泵吸肥法。作者后期陸續(xù)介紹），完全可以克服施肥罐的各種不足。目前田間使用的施肥罐大部分不是農(nóng)戶自己選擇的，而是一些灌溉企業(yè)作為標準配置安裝的。一些灌溉設(shè)計人員也缺乏施肥設(shè)備的基本知識。施肥設(shè)備選擇是否合理，不但關(guān)系到農(nóng)戶施肥的方便，更關(guān)系到整套灌溉系統(tǒng)是否發(fā)揮最大作用。作者看到田間的一套先進滴灌系統(tǒng)，由于安裝了施肥罐施肥，每次施肥要5-6小時完成，造成嚴重的過量灌溉，最后施的肥全部被淋洗，滴灌的作物長勢還不如常規(guī)大水漫灌。作者建議在田間大面積灌溉區(qū)逐步淘汰施肥罐，改用其它高效施肥設(shè)備。而在小面積低壓灌溉區(qū)（如大棚蔬菜）可以選用小型施肥罐。