水肥一体化技术应用现状及对策

PAGE水肥一体化技术应用现状及对策随着绿色节水农业的兴起，水肥一体化技术越来越得到国家和各地的重视，国务院先后出台了《国家农业节水纲要》和《全国农业可持续发展规划》，明确提出要大力发展节水农业和水肥一体化技术。农业农村部先后印发了《水肥一体化技术指导意见》《推进水肥一体化实施方案》等政策性文件，有力推动了全国水肥一体化技术的迅猛发展和广泛应用。为突破干旱地区缺水对农业的制约，启动实施了蔬菜水肥一体化项目，水肥一体化技术在蔬菜上推广面积达到了1900hm2，主要应用在番茄、黄瓜、辣椒、硒砂瓜、茄子等经济作物。水肥一体化技术省水、省力、省工，不仅有效破解了水资源短缺、水肥利用率低的农业生产技术难题，提高了作物水肥管理水平，改变了传统的耕作习俗，实现了精准化、科学灌溉]，而且由于其使用方便，有利于蔬菜机械化生产，对于促进蔬菜产业现代化发展具有十分重要的意义。1水肥一体化技术推广应用的成效1.1节本增收效果明显通过对番茄、辣椒、茄子、黄瓜等作物开展试验研究，水肥一体化技术能够有效提高水肥利用率，节省劳动用工，达到节本增效的目的]。与传统灌溉和施肥技术相比，水肥一体化技术水利用率提高30%-70%，肥利用率提高20-30%（详见表1）；亩用工节省10-15个；平均亩产增加20%-28%，亩节本增效1000-5000元（详见表2），节本增效效果显著。表1：设施番茄、辣椒不同灌溉方式对比蔬菜灌溉方式亩总灌水量（m3）节水率（%）折合亩产量（kg）亩增产亩施肥量（kg）节肥率（%）辣椒覆膜沟灌574.9302769.390148.670水肥一体化膜下灌溉165.5271.23489.4326%87.2741.3%番茄传统沟灌147.8907793.200211.430水肥一体化膜下灌溉98.3333.59507.7022%143.7732%表2：不同灌水方式番茄、辣椒亩经济效益分析蔬菜灌溉方式人工费用用水费用肥料费用亩产值效益用工个数费用亩灌水量费用用肥量（kg）综合费用折合亩产量（kg）产值（元）辣椒覆膜沟灌101000574.932769.39148.67758.232769.396923.481895.86水肥一体化膜下灌溉6600165.523489.4387.271236.63489.438723.583697.55两者对比-4-400-409.41720.04-61.4478.37720.041800.11001.69番茄传统沟灌121200147.897793.20211.43856.027793.2027276.2017027.5水肥一体化膜下灌溉330098.339507.70143.771425.69507.7033276.9522043.65两者对比-6-600-49.561714.5-67.66569.61714.56000.754316.651.2应用范围逐步拓宽随着水肥一体化技术的日渐成熟和不断完善，其应用范围不断优化、扩大，从最初的设施温室走向露地蔬菜，从粮食作物（水稻、小麦等作物）发展到经济作物（如番茄、黄瓜、辣椒等）、设施果树等；应用范围也从大规模生产基地扩展到小规模、小基地；使用主体也从规模经营的新型经营大农户、大公司，扩展到一家一户；技术装备也从大型水肥一体化设备扩展到单棚单户的简易精量水肥一体机。1.3绿色环保安全作用凸显在推广应用水肥一体化技术中，通过在农田铺设主支管网，作物所需水肥在水压推动下通过毛细管道，直接将水肥流到作物根部，能够保证作物及时得到所需的水肥，做到了缺什么补什么，满足了作物生长期对水肥的不同需要，使作物生长处于适宜状态。水肥直接滴入作物根部有效减少了肥料挥发、流失和肥料过剩造成的损失，抑制了农业面源污染，避免了由于过量施肥造成的土壤酸化、板结等问题，保护了土壤，提高了水肥利用率。同时，通过科学合理灌水，降低了土壤湿度，减轻了病害发生，减少了化肥、农药的使用，改善了蔬菜作物生态环境，提高了农产品质量及安全水平。1.4产业规模化、集约化、机械化、信息化水平不断提高通过在不同区域、不同地质条件、不同种植作物中采用水肥一体化技术灌溉模式，开展不同施肥方案筛选试验，改变了以往的靠“看天、看地、看苗子”施水、施肥的常规式、经验式浇水方法，提高了蔬菜管理水平。同时，由于水肥一体技术的应用推广需要整体规划，整体实施，促进了农村土地承包经营权有序流转，壮大了农业新型经营主体，推进了农机农艺和现代信息技术有效融合，提高了特色产业规模化、集约化、机械化、信息化水平。2水肥一体化技术推广应用中存在的问题2.1推广普及度不高一方面，受传统种植方式的影响，经营主体推行节约农业、环保农业、绿色农业的意识不强，节水节肥措施落实不到位；另一方面，经营主体没有深刻认识到水肥一体化技术对提高农产品产量、品质和收益等方面的优势，加之实施水肥一体化工程前期需要投入一定成本，后期维护需要一定的资金和技术，经营主体的积极性和热情度不高，影响了水肥一体化技术的推广应用。据统计，我市蔬菜生产总面积达到21.2万hm2左右，其中节水技术控制灌溉面积5.25万hm2，占我市蔬菜生产面积的24%；水肥一体化技术控制灌溉面积0.19万hm2，占我市推行节水蔬菜面的3.6%。水肥一体化设备的推广普及度不高。2.2节水灌溉工程整体性、系统性差在一些设施园区建设和乡村产业规划中，一些大型的、重点的项目的水肥一体化管网工程按照园区整体规划统筹布局，但工程管网布设简单随意，缺乏整体设计，管网布设、管材选择及工程造价分析不够科学、有效，施工不规范，工程质量不高，工程实施中存在管网浪费、作物株行距布设不合理、水头压力不足、灌溉周期长、轮灌时间不合理、节灌措施实效性不强等等问题。2.3基础研究存在薄弱环节近年来，对水肥一体化技术虽然进行了一些有益的探索和研究，但是作物需水需肥受气候、土壤、生长期、品种等因素影响较多，目前的研究还处于探索和积累经验阶段，尚未形成一套科学的、系统的、完善的，适合不同茬口、不同土壤、不同经济作物、不同区域的水肥一体化灌溉制度。在实际生产中，不同作物灌溉时间、灌溉施肥次数凭生产经验进行，灌溉和施肥中存在灌溉不合理，灌溉不精准、粗放，水肥浪费严重、管理措施不当等问题，在一定程度上造成了土壤结构被破坏，影响了作物生长和产量，降低了蔬菜品质。2.4农艺融合度低目前，在水肥一体化技术使用上不能完全从品种选择、种植方式、设备使用等方面充分、全面地考虑，水肥一体化技术与种植品种、模式、措施的融合度不高，综合利用能力不强。2.5技术管理水平不高水肥一体化工程是一项系统工程，既需要农田水利工程、肥料等方面的知识，还需要农学、土壤、栽培、蔬菜园艺等方面的知识。在实际生产中，从事水肥一体化技术推广的人员知识单一，且缺乏多学科人员的配合协调，水肥一体化技术实施中存在安装不配套，标准化、系列化程度不高等诸多问题；一些农民对设备使用方法掌握不系统，不能科学、合理进行水肥配比和灌溉，致使设备无法充分发挥其应有的效能，设备使用者没有真正感受水肥一体化设备带来的明显效益，加之设备维修、维护等服务跟不上，导致一些水肥一体化工程寿命短、损坏率高，影响了节水灌溉技术的推广和使用。3推广应用水肥一体化技术的对策措施3.1加大政策扶持和支持力度，提高普及度。目前，将水肥一体化项目列入产业化资金项目，每年规划建设20个水肥一体化示范基地。重点在规模化生产基地建设和大型设备设施上，由于受规模限制，小农户享受不到政策的优惠，影响了推广力度。因此，和有关部门需要进一步扩大水肥一体化技术扶持力度，在对大型设备给与补贴和扶持的同时，也应对小型设备、适宜于一家一户的小型设备给与扶持，不断扩大水肥一体化技术的推广、普及力度和受益面。3.2科学合理制定规划，提高技术应用的整体性和系统性。在水肥一体化技术实施中注重做好管网和相关配套设施的规划，充分考虑项目区域的灌溉面积、灌溉所需的各项技术要求、施肥效率和工程投资等指标，同时，综合考虑地形、水源条件、作物种类和灌水器类型以及作物类型、株行距、各个生长期需肥情况、施用肥料种类等情况，合理选择管径、设备、肥料和设施等，力求系统布置达到管理方便、工程费用少、经济耐用、实用的要求。3.3加大基础理论研究，提高技术的针对性和适用性。针对不同的地质条件，加大对蔬菜不同区域、不同生育期、不同土壤墒情、土壤性状和设施条件下需水、需肥规律的研究，摸清作物的耗水量、耗水规律、需肥量及需肥规律，制定一套适合不同土质和不同作物的灌溉和施肥制度（包括灌溉周期、灌溉次数、施肥次数、施肥时间、施肥量等）和可操作性的技术规范，实现不同生育期、不同温度和不同土壤条件下采取不同的灌溉次数及施肥料量，为蔬菜灌溉提供定时定量精准供给。同时，以水肥一体化为核心，系统研究现代灌溉、水溶肥料、良种良法等技术，探索和完善技术参数，制定主要作物水肥一体化技术方案，提高水肥一体化技术的针对性和适用性，从而最大限度地发挥技术优势。3.4集成多种技术，提高农技农艺的融合度。作物节水节肥功效不能仅仅依靠设备自身来调控，还需要农艺和设施相互融合、相互协调才能达到最佳使用状态。在技术推广中，一方面注重选用耐旱的优新品种，另一方面，应依据作物需水情况，利用水力学科学合理地计算管网管径、管道布设、灌溉面积，合理设置作物株行距。同时，推广水肥一体技术、大行距、高垄、宽窄沟等栽培模式以及覆膜、高垄暗沟、绿色防控大处方等多项技术的配套综合应用，加强农机农艺融合，发挥综合集成技术的效果，提升了蔬菜标准化生产水平。3.5加强高科技现代化技术手段的应用，提高管理水平。利用土壤水分监测技术、互联网、物联网等现代自动化管理手段，加强对土、