农业现代化深挖水肥一体化技术的思考

马圣祥

【摘要】水肥一体化由于省肥节水、省工省力、降低湿度、减轻病害、增产高效等特点备受关注。从国家引导，国企先行、加快样板建设，改变思维方式、鼓励民企介入，给予适当补贴、资助补贴新型农民等几个方面阐述了水肥一体化对现代农业建设现代化的意义、合理操作性、大面积推广的可行性等。

【关键词】水肥一体化 现代农业 样板

一、引言

现代农业是广泛应用现代科学技术、现代工业提供的生产资料和科学管理方法进行的社会化农业。实现农业现代化的过程包括两方面的主要内容：一是农业生产的物质条件和技术的现代化，利用先进的科学技术和生产要素装备农业，实现农业生产机械化、电气化、信息化、生物化和化学化；二是农业组织管理的现代化，实现农业生产专业化、社会化、区域化和企业化。现代农业离不开水肥一体化技术，水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化技术在美国、加拿大、以色列等发达国家一直受到广泛重视，以色列水肥一体化应用比例达90%以上，美国是微灌面积最大的国家，25%的玉米、60%的马铃薯、33%的果树均采用水肥一体化技术。水肥一体化是利用管道灌溉系统，将肥料溶解在水中，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。水肥一体化是借助压力系统（或地形自然落差），将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道、喷枪或喷头形成喷灌、均匀、定时、定量，喷洒在作物发育生长区域，使主要发育生长区域土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

2016年中央一号文件提出，大力开展区域规模化高效节水灌溉行动，积极推广先进适用节水灌溉技术；“十三五”规划建议也提出，实行水资源消耗总量和强度双控行动。随着经济社会的不断发展，“人多、地少、缺水”对我国现代农业的制约日益突出。与此同时，我国又存在水资源利用效率低下和浪费严重的现象，传统的施肥方式造成了环境的严重污染，导致我国每立方米水的粮食生产能力远低于世界平均水平。发展现代农业，必须改变过去粗放、低效的生产方式，走资源高效利用之路，尤其要大力推广水肥一体化技术，实现水分和养分的综合协调和一体化管理，打破水肥资源制约农业可持续发展这一瓶颈，提高水肥利用效率，走绿色、高效、可持续发展之路。按照转变农业发展方式、建设生态文明要求，突出重点区域和主要作物，确定主推技术模式，创新工作方法，着力推进水肥一体化技术本土化、轻型化和产业化。坚持行政推动与技术推广互动、工程措施与农艺措施结合、水分与养分耦合、高产与高效并重的原则，加强分类指导，强化工作落实，又好又快地推广应用水肥一体化技术。

二、国家引导，国企先行

2017年中央一号文件：推进农业供给侧结构性改革中大规模实施农业节水工程。把农业节水作为方向性、战略性大事来抓，加快完善国家支持农业节水政策体系。加大大中型灌排骨干工程节水改造与建设力度，同步完善田间节水设施，建设现代化灌区。大力实施区域规模化高效节水灌溉行动，集中建成一批高效节水灌溉工程。建立健全农业节水技术产品标准体系，加快开发种类齐全、系列配套、性能可靠的节水灌溉技术和产品，大力普及喷灌、滴灌等节水灌溉技术，加大水肥一体化等农艺节水推广力度。国家政策大方向已经再次明确强调喷灌、滴灌等节水灌溉技术，加大水肥一体化等农艺节水技术，这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快，养分利用率提高。可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢，最终肥效发挥慢的问题；尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题，既节约氮肥又有利于环境保护。所以水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究，灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50%～70%；同时，大大降低了设施在蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。

三、加快样板建设，改变思维方式

将水肥一体化作为节水增粮、防灾减灾、粮棉油糖高产创建和园艺作物标准园创建等工作的关键技术，强化示范展示，样板建设推广。全国共建立3个国家级万亩示范片、30个省级千亩示范片、500个县乡级百亩示范片。示范区设立统一标牌，标明创建单位、责任人、目标任务、技术要点等内容，方便农民学习，接受社会监督。逐级开展技术培训，重点培训省、县水肥一体化技术骨干。组织召开现场观摩活动和兴办农民田间学校，采取技术讲座、印发资料、入户指导等形式，向基层技术人员和广大农民宣传技术效果，普及水肥一体化技术知识。充分发挥行政推动作用，整合行政管理、推广机构、科研教学单位、生产供应企业、农民专业组织力量，形成五位一体的推广机制。积极争取各级政府支持，利用相关项目资金，扶持、引导、推动水肥一体化技术推广工作。充分发挥土肥系统技术优势，强化服务意识，提高专业技术水平和服务指导能力。充分发挥科研教学单位技术创新引领作用，研发水肥一体化关键技术和设备。充分发挥企业自主研发和服务主体作用，积极参与水肥一体化示范建设，为农民提供灌溉设备、水溶肥料等优质产品和系统维护、技术咨询等技术服务。充分发挥农民专业组织的作用，推进水肥一体化技术推广的规模化和标准化。根据生产实际和农民需求，加大关键技术和配套产品研发力度。按照实施水肥一体化对土肥水管理、作物栽培、病虫害防治、农业机械等的新要求，开展技术集成研究，形成新的农业种植制度。进一步加强土壤墒情监测，掌握土壤水分供应和作物缺水状况，科学制定灌溉制度，全面推进测墒灌溉。制定用于水肥一体化技术的水溶性肥料标准，规范和引导水溶肥料行业发展。开展水溶肥料、灌溉设备、监测仪器等相关水肥一体化新设备新产品的试验示范，为大规模推广提供依據。抓紧研发微灌用肥料，提高水溶性，优化肥料配方，降低生产成本。配套土壤墒情监测设备，实现实时自动、方便快速。充分利用互联网+在自动监测、自动处理完成温湿度的调控。在井灌、渠灌、丘陵山区、设施温室等不同应用环境下，研发使用方便、防堵性好的水肥一体化设施设备。在重点区域和优势作物上，做好技术模式的选择和集成创新，开展不同灌溉方式、灌水量、施肥量等对比试验，摸索技术参数，制定主要作物水肥一体化技术模式下的灌溉制度和施肥方案；建立覆膜与露地结合、固定与移动互补、加压与自流配套的多种水肥一体化模式，形成本区域主要作物水肥一体化技术规程，提高针对性和实用性。

四、鼓励民企介入，给予适当补贴

各地要成立由行政管理、推广机构、科研教学单位参加的工作组和技术专家组，搭建加快水肥一体化集成创新和产业化推广应用协调平台。把由经济实力的民营企业鼓励发动起来，利用他们的技术、生产能力、市场销售、经营管理等比较成熟的管理体制来运化水肥一体化技术的推广及设备的生产经营维护等，各级农业部门要切实加强领导，制定工作方案，明确职责任务，强化技术指导服务，积极争取有关部门支持，建立水肥一体化技术补贴机制，稳定投资渠道，增加资金投入。鼓励引导节水农业相关企业、农民专业合作组织和种植大户等积极参与水肥一体化示范建设，充分调动社会各界力量推广水肥一体化技术。根据应用作物、系统设备、实施面积等选择施肥设备，施肥设备主要包括压差式施肥罐、文丘里施肥器、施肥泵、施肥机、施肥池等，加强水溶肥料、灌溉设备、墒情监测仪器等产品的跟踪评价和监督管理，培育一批重点农户、企业和合作社，壮大水肥一体化产业规模，提高产品质量水平，提升服务能力。加强技术指导和服务，结合当地实际，制定大力推广水肥一体化技术的工作方案，开展水肥一体化技术试验、示范、培训、指导、效果监测等工作，努力提高水肥一体化技术推广的效果、效率和效益。

五、资助补贴新型农民

农民超前意识薄弱，创新思维缺乏，善于跟风，尤其是喜欢看到实在的技术、实在的设备、实在的经济效益等，这就给政府提供了思路，首先扶持一部分思想开化、意识稍微超前，善于吸收新鲜事物的农民，把他们发动起来，充分利用报刊、杂志、广播、电视、网络等多种媒体形式，广泛宣传水肥一体化技术增产增效、资源节约的效果及典型经验，营造社会各界广泛关注、共同支持水肥一体化技术发展的良好氛围。在设计方面建立一套滴灌系统，要根据地形、田块、单元、土壤质地、作物种植方式、水源特点等基本情况，设计管道系统的埋设深度、长度、灌区面积等。水肥一体化的灌水方式可采用管道灌溉、喷灌、微喷灌、泵加压滴灌、重力滴灌、渗灌、小管出流等。在田间要设计为定量施肥，包括蓄水池和混肥池的位置、容量、出口、施肥管道、分配器阀门、水泵肥泵等。选择溶解度高、溶解速度较快、腐蚀性小、与灌溉水相互作用小的肥料。不同肥料搭配使用，应充分考虑肥料品种之间相容性，避免相互作用产生沉淀或拮抗作用，混合后会产生沉淀的肥料要单独施用。水肥一体化技术是一项先进的节本增效的实用技术，在有条件的农区只要前期的投资解决，又有技术力量支持，推广应用起来将成为助农增收的一项有效措施。充分发挥水肥一体化技术优势，适当增加追肥数量和次数，实现少量多次，提高养分利用率。在生产过程中应根据天气情况、土壤墒情、作物长势等，及时对灌溉施肥制度进行调整，保证水分、养分主要集中在作物主根区。只要愿意使用和建设该技术系统的农民，给予技术、设备、资金的支持，同时要研究一定的资金补贴，加大补贴的力度，让农民在一个灌溉周期能够得到实在的效益和实惠，这样才有利于推广，滴灌的工程投资（包括管路、施肥池、动力设备等）约为1000元/亩，可以使用5年左右，再结合物联网+技术会使该项技术有更大的发展空间和适用的最大化，每年节省的肥料和农药至少为700元/亩，增产幅度可达30%以上。

六、结语

水肥一体化是一项综合技术，涉及到农田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面，该项技术适宜于有井、水库、蓄水池等固定水源，且水质好、符合微灌要求，并已建设或有条件建设微灌设施的区域推广应用。这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快，养分利用率提高。可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢，最终肥效发挥慢的问题；尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题，既节约氮肥又有利于环境保护，大大降低了因過量施肥而造成的水体污染问题，水肥一体化技术通过人为定量调控，满足作物在关健生育期“吃饱喝足”的需要，杜绝了任何缺素症状，省肥节水、省工省力、降低湿度、减轻病害、增产高效，因而在生产上可达到作物的产量和品质均良好的目标。

参考文献：

[1]朱明德主编，现代农业，2011-4-1，出版社：重庆大学出版社.