Determining injection strategies of phosphorus‐coupled nitrogen fertigation based on clogging control of drip emitters with saline water application. (13th July 2021)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Wang, Zhen; Li, Jiusheng; Yang, Xiaoqi
• Is Part Of: Irrigation and drainage. Volume 70:Number 5(2021)
• Page Start: 1010
• Page End: 1026
• Publication Date: 2021-07-13
• Subjects: acid phosphate fertilizers -- electrical conductivity -- micro‐irrigation; microirrigation -- engrais phosphatés acides -- conductivité électrique; Irrigation engineering -- Periodicals; Drainage -- Periodicals; Flood control -- Periodicals; Sustainable agriculture -- Periodicals; 627.52
• DOI: 10.1002/ird.2626
• Languages: English
• ISSNs: 1531-0353

Abstract

Abstract: The beneficial effect of fertigation with acidic fertilizers to protect emitters from chemical and biological clogging might be inhibited by improper fertigation modes. An on‐site drip irrigation experiment was conducted to investigate the injection strategies of phosphorus (P)‐coupled nitrogen (N) fertigation and water salinity on clogging of emitters with plain channel and labyrinth structures. The results demonstrated that the H + in acidic P fertilizer solutions inhibited the precipitation of carbonate and phosphate simultaneously. However, a weak acidic P fertilizer could no longer protect the emitters from clogging effectively under saline water with an electrical conductivity (EC) exceeding 2 dS m −1 because the phosphate sediments accounted for more than 80% of the total clogging substances. A strategy of applying a weak acidic phosphate fertilizer following N fertigation performs better in reducing emitter clogging than fertigation using N and phosphate fertilizers together. The target pH values were obtained as 6.0, 4.0, and 3.0 for protecting emitters from clogging for drip irrigation systems applying irrigation water with an EC of 0.5, 2.0, and 4.0 dS m −1, respectively. An optimal fertigation mode for emitter clogging control should consider water quality, type and pH value of fertilizer, and emitter type comprehensively. Résumé: L'effet bénéfique de la fertigation avec des engrais acides pour protéger les émetteurs du colmatage chimique et biologique pourrait être inhibé par des modes de fertigation inappropriés. Une expérience d'irrigation goutte à goutte in‐situ a été menée pour étudier les stratégies d'injection de fertigation à l'azote (N) couplé au phosphore (P) et la salinité de l'eau en cas de colmatage des émetteurs avec des structures en canal plat et en labyrinthe. Les résultats ont démontré que le H + dans les solutions d'engrais P acides inhibait la précipitation du carbonate et du phosphate simultanément. Cependant, un engrais P faiblement acide ne pouvait plus protéger efficacement les émetteurs du colmatage sous une eau saline avec une CE supérieure à 2 dS m −1 car les sédiments phosphatés représentaient plus de 80% des substances de colmatage totales. Une stratégie d'application d'un engrais phosphaté acide faible après une fertigation azotée est plus efficace pour réduire le colmatage des émetteurs qu'une fertigation utilisant conjointement des engrais azotés et phosphatés. Les valeurs de pH cibles ont été obtenues à 6, 0, 4, 0 et 3, 0 pour protéger les émetteurs du colmatage pour les systèmes d'irrigation goutte à goutte appliquant de l'eau d'irrigation avec une CE de 0, 5, 2, 0 et 4, 0 dS m −1, respectivement. Un mode de fertigation optimal pour le contrôle du colmatage des émetteurs doit tenir compte de la qualité de l'eau, du type et de la valeur du pH de l'engrais et du type d'émetteur de manière exhaustive.