天津市水肥一体化技术推广存在问题与建议

2015-10-12郑育锁刘志杰陈子学武庆树天津市土壤肥料工作站天津30006天津市施易得肥料有限公司天津30036

天津农林科技 2015年4期

郑育锁，刘志杰，陈子学，武庆树，张　滈，张　鑫（.天津市土壤肥料工作站，天津　30006；.天津市施易得肥料有限公司，天津　30036）

天津市水肥一体化技术推广存在问题与建议

郑育锁1，刘志杰1，陈子学1，武庆树2，张滈1，张鑫1
（1.天津市土壤肥料工作站，天津300061；2.天津市施易得肥料有限公司，天津300361）

专题综述

水肥一体化技术具有节水、节肥、省工、增产、增效等技术效果。本文总结了天津现代都市农业生产中水肥一体化技术示范推广的现状、特点及技术模式，分析了存在的问题，提出了政府主导、政策鼓励、企业和农户广泛参与、实施物化补贴、进行技术创新等对策措施和建议。

天津市；水肥一体化；现状；问题与建议

水肥一体化是利用管道灌溉系统，将肥料溶解在水中，同时进行灌溉与施肥，适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求，实现水肥同步管理和高效利用的节水农业技术［1］。

灌溉、施肥是农业种植业生产管理的重要环节。传统灌溉施肥模式实现高产出常以水肥高投入为前提，投入量远超过作物需求量，一方面造成水肥资源浪费，另一方面土壤环境风险增加和农产品品质降低［2］。与传统模式相比，水肥一体化实现了6个转变，即渠道输水向管道输水转变、浇地向浇作物转变、耕地施肥向作物根区施肥转变、水肥分离向水肥一体转变、单一管理向综合管理转变、传统农业向现代农业转变。大量试验结果证明，水肥一体化技术是发展高产、优质、高效、生态、安全现代农业的重大技术，有专家指出，水肥一体化技术更是建设“资源节约型、环境友好型”现代农业的“一号技术”［3］。

1　水肥一体化技术推广现状

水肥一体化技术因节水节肥、增产增效、生态环保效益显著，在发达国家得到广泛应用。在国内，已从当年的“高端农业、示范工程”逐渐开始普及，为广大农民群众所接受［3］。天津作为水资源极度紧缺的都市型农业，在农业部多年项目示范带动和本市设施农业提升工程推动下，水肥一体化技术应用得到快速发展。

1.1推广规模与应用作物

自2004年以来，天津市连续12年实施农业部旱作节水农业项目，示范水肥一体化高效节水技术，在全市10个区县的25个乡镇，建立核心示范区32个，面积933.3hm2，辐射带动技术推广2466.7hm2。据天津市土壤肥料工作站2014年底统计，天津市水肥一体化应用面积累计达到1.55 万hm2，应用作物主要集中在设施黄瓜、番茄、辣椒、茄子、甜瓜，草莓、西瓜、葡萄、冬枣、桃等经济作物上，大田粮食作物示范应用刚刚起步。

1.2技术应用综合效果

据多年示范统计分析：与传统地面灌溉水冲施肥模式比较，应用水肥一体化技术，设施蔬菜平均节水1500m3・hm-2，节水45%；省肥（折纯）525kg・hm-2，节肥30%，其中节省纯氮225kg・hm-2，节氮肥率26%；平均增产15000kg・hm-2，增产率15%；可节省人工120个・hm-2，节本增效22500元・hm-2。果树平均省水1200m3・hm-2，节水35%；节省肥料（折纯）300kg・hm-2，节肥25%，其中节省氮肥折纯150kg・hm-2，节氮肥率38%；平均增产2670 kg・hm-2，增产率10%；节省人工75个・hm-2，节本增效26010元・hm-2。另外，应用水肥一体化技术可使设施果树提早进入采收期，提高商品单价，冬春季提高温室地温2～3℃，降低相对湿度8%～15%，抑制喜湿性真菌病害发生，农药用量减少15%～30%；节省传统灌溉修渠占用的土地10%，减少土壤养分淋失和地下水的污染［4-6］。

1.3技术成果与水平

在农业部和市级项目带动下，开展集成试验示范，熟化创新技术模式，制定不同作物水肥方案，提高技术实用性和适用性，技术水平不断提高。2009年“水肥一体化高效节水技术集成”取得了天津市科技成果登记；2011年“水肥一体化技术集成示范”获得了市科技进步三等奖，2012年“蔬菜、果树水肥一体化高效节水技术研究与示范”获得了全国农业节水科技奖三等奖。1.4技术应用成本

水肥一体化技术应用成本高低是技术推广成败的关键因素。不同作物和设备，成本差异较大。设施蔬菜、果树和大田作物水肥一体化成本初步统计如表1。结果显示：设备年投入成本，温室蔬菜3000～4500元，果树1440～2280元，大田作物2220～3000元。年投入成本和年新增纯收益相比，仅约占新增纯收益的1/5。

表1　水肥一体化技术成本组成表　　（元·hm-2）

1.5技术应用模式

1.5.1设施蔬菜膜下滴灌水肥一体化模式

在设施蔬菜上集地膜覆盖、滴灌、施肥为一体，利用机井或地表水为水源，灌水器多为内镶式滴灌带或插接式滴灌管，分为单棚室和多棚集中灌溉施肥形式，单棚室采用压差施肥罐或文丘里施肥器，多棚集中采用智能施肥机或注肥泵。一家一户多以单棚室灌溉施肥形式为主。

1.5.2设施农业微喷水肥一体化模式

在设施园区借助微喷灌进行灌溉和施肥。该模式采用悬挂式微喷头或轨道自走式微喷灌溉形式，施肥采取比例注肥泵，主要优势作物是叶菜、育苗棚和花卉等经济作物。

1.5.3果园微灌水肥一体化技术模式

在果树上借助滴灌（包括环式滴灌）、小管出流灌溉形式，集成压差施肥罐或文丘里施肥器。主要优势作物是葡萄、冬枣、桃等果树，其中葡萄采用滴灌，桃、冬枣等单棵果树多采用环式滴灌或小管出流。

1.5.4大田作物喷灌水肥一体化模式

在小麦、玉米等作物上，采用微喷带（俗称小地龙）、固定喷灌、指针式喷灌机、直走式喷灌机、卷盘行走式喷灌机等形式，施肥采用注肥泵或比例施肥泵。该模式适宜在本市规模化种植农场，有灌溉水源的区域推广应用，主要优势作物为小麦、春玉米、露地叶菜等。

1.6设备与肥料

1.6.1灌溉施肥设备

天津地区设施蔬菜上采用滴灌，文丘里施肥器或压差式施肥罐施肥；果树上采用小管出流或微喷，文丘里施肥器或施肥泵施肥；大田作物上采用喷灌或微喷带，施肥泵施肥；条件好的种植基地有选用自动化水平较高的施肥机。

1.6.2水溶性肥料

实际应用中农户普遍对肥料选择不是很重视，常选择价格低不全溶肥料，造成设备堵塞而废弃［7］。不论全国还是天津市，水溶性肥料品种在增多，质量不断提升，价格回落，为水肥一体化技术发展提供了保障。全国和天津水溶肥料品种见表2。肥料价格方面（大量元素水溶肥料）差距较大，范围在6000～20000元・t-1左右，差异主要与水溶性肥料钾素来源、原料级别和肥料配比有关。

表2　水溶性肥料品种统计（个）

2　推广中存在的问题

2.1决策者和农技员存在认识误区

实践中，一些决策者和农技员将水肥一体化技术简单地理解为节水灌溉工程，忽略了施肥、栽培等配套技术的重要性，更忽略了灌溉施肥的耦合作用，导致相当一部分滴灌工程由于施肥、栽培等管理不到位，半途而弃。

2.2水资源免费利用和设备一次性投入，影响农民应用技术积极性

由于水资源的免费利用，农村灌溉基本按面积或按用电量收费，农户未形成水资源的商品意识；由于种植业相对效益低，农民收入水平不高，设备需要一次性投入，且投资较高，增加了农民种植成本，造成农民应用该技术积极性不高。

2.3家庭承包小农户经营生产模式不利于技术推广

小农户经营生产模式地块分散，面积小，水源难协调，难以满足技术应用要求；施肥选用水溶性差、价格低的肥料，影响技术效果。技术部门对小农户的技术指导力量薄弱，重设备投入、轻技术管理和服务，建设和使用环节常脱节，效果降低。

2.4设备系统设计安装不规范、维护缺失，灌溉施肥方法不当，缺乏配套的栽培措施

设备系统设计、安装存在不规范现象，维护缺失，配件二次购置难；灌溉受传统地面灌溉观念的影响，灌水量普遍偏大，施肥次数偏少、单次施用量偏大，施肥操作方法不当，肥液浓度忽高忽低［8］；密植作物，滴灌管行距窄，用管多，成本高，使用不方便；田间管网难以与种植换茬相互适应，地膜覆盖等配套农艺栽培措施不到位，增加农民应用成本［6］。

2.5技术集成与研发能力不足，综合效果发挥不稳定

目前，在水肥一体化技术条件下，对土壤、水分、肥料和作物间关系的作用机理、灌溉施肥制度、适宜肥料品种等方面的研究还十分薄弱，各环节相对割裂，集成度差，严重影响了技术效果的稳定发挥［9］。

3　推广对策与措施建议

3.1对策建议

以政府为主导，拓宽投资渠道，按照谁投资、谁所有、谁受益的原则，鼓励和引导农民发展水肥一体化技术。出台鼓励性政策，推动形成水源配套到位，轮灌制度有保证，技术服务及时的集约化、规模化种植模式。加强技术研究和服务能力建设，提高技术适用性和技术管理水平。

3.2措施建议

水肥一体化技术是一个系统工程，强化部门协作机制，成立组织协调、技术服务、工程实施和培训宣传的行政推动工作团队。探索三级联合推广机制，市级示范带动和行政推动、县级技术指导服务和乡村级建设应用模式；运用市场机制，采取行政推动，企业（设备和肥料企业）参与，推广机构指导实施，形成水肥一体化技术推广产业化。建议实施技术应用财政补贴政策，加大投入，市、区县财政像扶持设施建设一样扶持水肥一体化设备的配套投入和水溶性肥料补贴［10］。加强培训宣传，努力营造社会氛围。示范应用应分批分层建设、分类指导服务，集中在三类对象，一是规模化经营的国家或集体农场园区；二是新兴农业公司种植基地；三是农村连片温室大棚种植户和果树种植户。这些基地有利于统一管理，技术人员素质相对较高，技术服务易到位，水源等配套基本到位，轮灌制度有保证，技术效果有保障。

4　天津水肥一体化技术推广机遇

随着国际国内形势发展，大力发展水肥一体化面临着良好机遇。

4.1政策机遇

2012年农业部办公厅下发了《关于推进节水农业发展的意见》、2013年农业部办公厅印发《水肥一体化技术指导意见》、2015年农业部等多个部委联合下发《全国农业可持续发展规划（2015—2030年）》和农业部启动的《到2020年化肥使用总量零增长行动方案》都强调大力发展水肥一体化技术。2011年《中共天津市委天津市人民政府关于贯彻落实＜中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定＞的实施意见》中，明确提出了大力推广水肥一体化综合配套技术；2012年市委农工委、市农委印发了《关于设施农业提升工程的实施意见》，明确了种植业设施基地统一配备水肥一体化等物化技术，每年完成3333.3hm2水肥一体化技术设施农业配套。

4.2技术推广需求机遇

天津市围绕现代都市型农业定位，大力发展新型农业经营主体，截至2014年底，累计建成农民合作社6694家、专业大户3694家、家庭农场2044家、直接经营土地的农业企业356家，共计引导30万余农户、8.67万hm2农村承包土地规范、有序流转给新型经营主体［11］。水肥一体化技术突出的省工、节水、节肥、环保、增产的效果，使得全市规模化经营主体对水肥一体化技术的需求明显增强。目前，天津市蔬菜播种面积10.73万hm2，设施蔬菜面积近4.33万hm2，果树种植面积3.3万hm2，而当前水肥一体化应用面积累计仅约1.55万hm2。根据本市“一减三增”农业结构调整和资源节约型社会建设要求，蔬菜、果树等经济作物面积将进一步扩大，农业节水形势严峻，水肥一体化技术潜在需求前景巨大。水肥一体化技术将进入一个研究、生产、推广并进发展的黄金时代期。

［1］作者不详.2013年农业部办公厅印发《水肥一体化技术指导意见》［EB/OL］.［2013-03-04］.http：//www.moa.gov. cn/zwllm/zwdt/201303/t20130304_3236967.htm.

［2］郑育锁.天津市设施蔬菜灌溉施肥情况调查［J］.中国农技推广，2012（7）：44-50.

［3］吴勇，高祥照，杜森，等.大力发展水肥一体化加快建设现代农业［J］.中国农业信息，2011（11）：19-22.

［4］郑育锁，陈子学，肖波，等.温室黄瓜水肥一体化技术的效应分析［J］.天津农业科学，2007（2）：10-13.

［5］马建芳.蔬菜水肥一体化高效节水技术试验研究初探［J］.天津农林科技，2009（3）：6-8.

［6］郑育锁.天津市水肥一体化技术应用效果及其限制因素分析［D］.北京：中国农业大学，2011.

［7］郑育锁.蔬菜水肥一体化技术模式下肥料的选择与施用［J］.天津农林科技，2012（1）：21-23.

［8］刘志杰，郭云峰，郑育锁.保护地辣椒水肥一体化技术实施要点［J］.天津农林科技，2012（2）：21-23.

［9］彭世琪，吴勇.灌溉施肥初级教程［M］.北京：中国农业出版社，2009：1-3.

［10］刘志杰，郭云峰，郑育锁.天津市设施农业应用水肥一体化技术的思考［J］.天津农林科技，2012（2）：35-36.

［11］何会文.承包土地有序流转30万农户承包地实现规模经营［EB/OL］.［2015-04-06］.http：//news.enorth.com.cn/ system/2015/04/06/030139559.shtml.

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