温室“水肥一体化”技术推广中存在的问题及对策

2015-12-28赵桂生

园艺与种苗 2015年9期

赵桂生

（北京农业职业学院，北京102442）

与发达国家相比，我国水肥一体化技术晚了近20年。从20世纪90年代开始，我国灌溉施肥的理论及应用技术逐渐被重视，技术培训与研讨才大量开展。目前，水肥一体化技术已经由过去从局部试验示范发展为大面积推广应用辐射到干旱缺水的大部分地区。

水肥一体化技术因有节水、节肥、改善微生态环境、减轻病虫害发生、增减产量、改善品质、提高经济效益等优势，被越来越多的生产者认可和推广应用。水肥一体化技术的推广应用是个系统工程，涉及灌溉设施、肥料设施、作物、土壤、水肥管理、用户素质及相关政策等诸多方面内容，只有上述因素发挥综合作用，才能使该项技术发挥最佳效果。

水肥一体化是发展农业的重大技术，更是资源节约、环境友好现代化的一号技术。然而，在实际推广该项技术时，会遇到各种不同问题，笔者针对该项技术实际推广中遇到的问题，并提出解决对策，旨在为促进水肥一体化发展提供借鉴。

1 水肥一体化技术

水肥一体化是利用管道灌溉系统将肥料溶解在水中，随着灌溉进行施肥，适时、适量地满足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农业生产技术。该技术实现了渠道灌溉向管道输水、由浇地向浇作物、水肥分开向水肥一体化、土壤施肥向作物施肥、单一管理向综合管理、传统农业向现代农业的转变。

1.1 水肥一体化系统的组成

压力灌溉有喷灌和微灌等形式。目前，常用形式是微灌与施肥的结合，且以滴灌、微喷与施肥的结合居多。微灌施肥系统由水源、首部枢纽、输配水管道、灌水器4部分组成。河流、水库、机井、池塘等水质好、符合微灌要求均可作为水源，并在已建设或有条件建设微灌设施的区域推广应用；电机、水泵、过滤器、施肥器、控制和量测设备、保护装置等组成首部枢纽；输配水管道包括主、干、支、毛管道及管道控制阀门等；灌水器包括滴头或喷头、滴灌带等。水肥一体化技术主要适用于设施农业栽培、果园栽培和棉花等大田经济作物栽培，以及经济效益较好的其他作物。

1.2 水肥一体化技术要点

1.2.1 微灌施肥系统的选择。根据水源的水质情况、地形变化（温室没有这个问题）、种植面积、作物种类、施肥等因素，选择不同的微灌施肥系统。温室灌溉一般选择滴灌或微喷形式，施肥装置可选择文丘里施肥器、压差式施肥罐等，有条件的可选择自动灌溉施肥系统。

1.2.2 制定微灌施肥方案。根据温室种植作物的需水量和作物生育期确定灌水定额，形成灌水制度；根据种植作物的需肥规律、现有土壤的肥力水平及目标产量确定总施肥量、氮磷钾比例及底、追肥的比例，形成施肥制度，微灌施肥系统施用底肥与传统施肥方法相同，可包括多种有机肥和多种化肥，尤其复合化肥，推广使用农家肥作为底肥。弹药注意微灌追肥必须是可溶性肥料。

1.2.3 配套技术。为发挥水肥一体化技术的优势，在选择作物优良品种、加强田间管理的基础上，还可采用地膜覆盖技术，形成膜下微灌形式。实践证明，膜下微灌水肥一体化技术对改善微环境、减少病虫害的发生效果更明显。

2 水肥一体化推广中存在的问题

2.1 水肥浪费现象严重

实际日光温室的实施作物种植过程常见如下几种情况发生。

2.1.1 大水漫灌加人工施肥的生产模式。目前，在自采深井水源或自然河流水源生产的地方，常见的是在日光温室中修建灌溉渠道，采用大水漫灌加人工手撒施肥的模式（图1）。与节水灌溉相比，水资源浪费20%以上，肥料浪费且极不均匀，常见存水处秧苗因化肥过多而枯死，而另一些地方因水肥不够、长势不好的现象，造成不必要的减产。产生这现象的主要原因是水费低或者不用交水费，经营者不需要考虑水的成本。

图1 棚内大水漫灌渠道

图2 管道过滤器含沙量

另一种模式是利用渠道灌溉，将溶解的肥料人工倒进渠道，看似水肥一体化，实际没有达到节水、节肥的目的，由于施肥是人工操作，造成施肥时间短且极不均匀。

2.1.2 管灌加人工施肥模式。有些温室利用管道灌水加人工直接将肥料洒向地面的生产模式。这种灌溉方式在实际中非常多，主要是这种方式达到了节水的目的，且不像微灌水肥一体化那么易堵塞，容易被生产和管理者接受。这种模式实际上没有达到节肥的目的，且施肥不均匀。

2.2 滴灌水肥一体化管道易堵塞

目前，因为水源不洁净、含沙量高、肥料含有杂质等因素的存在，使得滴灌这种非常好的灌溉方式加上施肥后变得不够完美，堵塞现象时常发生（图2）。造成施肥不均匀，经常见作物死亡的现象。通过对北京某园艺农场的调查发现，该农场草莓温室长100 m，采用不分区的滴灌带灌溉，草莓死亡率达到8%～10%，且随着草莓的生长，死亡率在缓慢增加。解决堵塞问题，无非降低水源含沙量、选择可溶性高的肥料、清洁水源等措施，但实际效果均不理想，因为滴灌带结构的原因很容易堵塞，且不能冲洗。

2.3 水肥一体化技术设备不配套

水肥一体化技术灌溉、施肥同时进行，要求肥料的水溶解性较高，加上前期一次性投资相对较大造成了该项技术的局限性，也是难以推广的主要原因。目前，市场上的微灌施肥设备产品精确度偏低，灌溉、施肥设备配套性差，导致产品性能稳定性不高。

由于水肥一体化技术发展过快，导致一些灌溉系统存在设计不合理，安装粗放，缺乏技术服务等问题。设计不合理，直接影响了灌溉系统的使用效果，表现为灌溉不均匀，过滤器选型不合理、灌溉和施肥设备不配套等，滴头间距、灌溉水量、施肥量等也没有根据现有土壤质地及作物栽植规格选择。

与常规肥料相比，水肥一体化技术的科技含量要求更高。体现在：肥料的水溶性要求高，需要严格控制不溶物的含量及颗粒大小；通过微灌系统进行一体化施肥，要求设备配套、技术服务到位。

2.4 低水价或零水价阻碍了水肥一体化技术的推广

农业灌溉费用中电费所占比例较大，水资源价格偏低（甚至有些自己的深井不需要交水费），低水价或零水价阻碍了水肥一体化技术的推广。由于设施农业效益相对偏低，农民收入水平不高，水肥一体化一次性投资较大，没有政府的政策支持和资金鼓励，水肥一体化技术难以快速推广。目前，水肥一体化配套设施产品精度相对较低，配套性差，系统性能不稳定等限制了该项技术的推广和普及。

2.5 盲目施肥现象严重

合理的施肥应根据种植作物的需肥规律、现有土壤的肥力水平及目标产量确定总施肥量，氮磷钾比例及底、追肥的比例等。实施微灌施肥技术可使肥料利用率提高40%～50%，故微灌施肥的用肥量为常规施肥的50%～60%。以设施栽培番茄为例，每生产1 000 kg 番茄需要吸收 N 3.18 kg、P 0.74 kg、K 4.83 kg，目标产量设定为15 000 kg/hm2，养分总需求量是N 47.70 kg、P 11.10 kg、K 72.45 kg；设施栽培条件下氮肥利用率57%～65%，磷肥为35%～42%，钾肥为70%～80%；实现上述产量应施 N 73.38～83.68 kg/hm2、P 26.43～31.71 kg/hm2，K 90.56～103.50 kg/hm2（未计算现有土壤的养分含量）。实际生产时，应根据设施番茄营养特点，拟定番茄各生育期施肥方案。

实际生产中，生产单位往往忽略种植作物的需肥规律和现有土壤的肥力，根据自己的生产经验施底肥和追肥。如北京市房山区某园艺农场的温室经过土壤检测后发现除N肥略低外，P、K肥和微量元素都非常高，但检测前该农场一直按照常规施底肥（鸡粪），追肥为复合肥，造成了肥料使用上的浪费。

3 水肥一体化推广对策

3.1 改善水肥浪费严重的现象

对大水漫灌加人工施肥的生产模式中水肥浪费严重的现象应该采取以下措施：首先，通过技术讲座、技术服务等方式，提高管理者节水、节肥的意识。其次，经过多方调查，采取有效的方法适当提高水费，督促生产者和管理者采用水肥一体化技术，达到节约成本、保护环境的目的。再次，行政管理者对节水、节肥的生产者适当奖励，对造成不必要的水肥浪费者进行必要的处罚，会起到一定的推动作用。

对管灌加人工施肥模式中水肥浪费严重的现象，应该采取以下措施：在管道上加一个施肥器即可解决问题，且费用不高。施肥器种类很多，建议在管道中安装文丘里施肥器，可定量、可控制施肥的量和速度。

3.2 防止管道堵塞

采用控制流量的微喷带灌溉方式，能较好地解决堵塞问题。通过在北京某园艺农场的试验，发现该方法非常好，因为该农场的水源除沙灌多年未清洗，含沙量很高，但采用了微喷带后堵塞有明显好转。膜下微喷带如果水量大可能造成冲刷薄膜和土地现象，采用一种微喷带外裹无纺布倒用的方法，控制水头，可有效解决滴灌带堵塞的问题，对很多作物均适用。