水肥一体化技术在我国农业的应用

苗 羽，王 枫

（1.辽宁省农业科学院，辽宁沈阳 110161；2.中共辽宁省委党校，辽宁沈阳 110004）

水肥一体化技术最早开始于1960年的以色列，是将施肥与微灌结合起来并使水肥得到同步控制的一项技术。水肥一体化技术的优点是既能够节水，又能够节肥，极大地改善土壤环境，减轻劳动强度，提高生产效率。随着技术的不断成熟，其不仅适用于经济作物，也被广泛应用于粮食作物。由于水肥一体化设备能对水肥用量进行严格控制，对农产品的标准化及品质控制创造有利条件。

1 水肥一体化技术在我国农业生产中推广应用的必要性

1.1 我国水资源匮乏且分布不均

我国是水资源匮乏的国家，人均水资源量只有2300 m3，仅为世界平均水平的1/4，已被联合国列为13 个贫水国家之一。同时，我国也是用水最多的国家。不仅如此，我国水资源时空分布不均匀，淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%，但水资源仅占全国总量的19%，长江流域及其以南地区集中了全国水资源量的81%，而该区耕地面积仅占全国的36.5%，由此形成了南方水多、耕地少、水量有余，北方耕地多、水量不足的局面。此外，水资源的年内、年际分配严重不均，大部分地区60%～80%的降水量集中在夏秋汛期，洪涝干旱灾害频繁。目前，我国农田灌溉水有效利用系数仅为0.532，粗放的生产方式导致水资源的大量浪费，严重影响着农业生产。水肥一体化技术作为最有效的节水灌溉技术，应用前景十分广阔。

1.2 化肥过度施用

我国耕地面积不足世界总耕地面积的10%，却使用了全球近1/3 的化肥，多年的化肥滥用，造成严重的土壤污染、水体污染、大气污染、食品污染等一系列问题。同时，我国化肥的利用率偏低，数据显示，我国的氮肥当季利用率只有30%～40%，磷肥当季利用率为10%～25%，钾肥的当季利用率为45%左右。化肥的过度施用对我国农业的可持续发展、食品安全、经济社会稳定带来了严重的挑战。而水肥一体化技术的肥料利用率达80%以上，可以有效改善化肥过度施用，提高化肥利用率，改善土壤环境。

1.3 劳动力资源短缺

随着城镇化进程的推进，农业劳动力短缺问题日益凸显，特别是青年劳动人口的流失，导致我国农业劳动力质量大幅下降，未来将面临无人种地的风险。同时乡村振兴、现代农业等国家战略的建设和发展也将受到极大的影响。水肥一体化技术的推广和应用将缓解农业劳动力不足的局面，同时提高劳动效率，加快农业生产的转型升级。

2 水肥一体化技术在我国农业生产推广应用中存在的问题

近年来，我国水肥一体化技术的应用发展迅速，每年推广应用面积多达200 多万hm2，应用领域也已经由经济作物如棉花、果树、蔬菜等逐步扩展到粮食作物中的小麦、玉米、马铃薯等。但这些水肥一体化应用与发达国家相比，推广范围和应用水平还是存在着比较大的差距。

2.1 设施灌溉技术在我国农业生产中的推广应用还处于起步阶段

我国设施灌溉面积还不到总灌溉面积的3%，而且在这有限的设施灌溉面积中，即使在最适宜采用灌溉施肥技术的设施栽培中，大部分都没有考虑通过灌溉系统施肥，数据显示，通过灌溉系统施肥的灌溉面积仅占设施灌溉面积的20% 左右。由此可见，水肥一体化技术的经济和社会效益尚未引起足够重视。

2.2 灌溉技术和施肥技术脱离

由于水利部门与农业部门管理机制体制的不同，导致了这两个部门的分割，水利部门负责灌溉技术的推广，农业部门负责施肥技术的推广，这也就导致了两种技术在技术推广方面的脱离，同时使得两种技术行业间必要的交流以及合作的缺失。

2.3 灌溉施肥工程管理水平低

目前我国节水农业存在“重硬件（设备）、轻软件（管理）”的问题，尤其是一些政府投资的节水示范项目，虽然前期在购买先进设备方面花费了很多资金，但建好后，应有的示范作用最后或者因为缺乏科学管理或者因为权责利不明而不能得到发挥。人为因素对灌溉制度及施肥方案的制定与执行的影响是巨大的，这就导致除了装备先进的大型温室和科技示范园外，其他大部分灌溉施肥工程中对土壤水分、养分含量以及作物营养等状况并没有采用科学方法进行及时检测，而是依据人为经验进行管理，尤其是施肥存在很大的随意性，操作系统不规范，导致设备保养差、运行年限短。

2.4 生产技术装备落后，技术研发与培训不足

产品品种及规格少、材质差、加工粗糙、品位低等是我国微灌设备目前存在的普遍问题。导致这些问题存在的主要原因首先是设备研究与生产企业联系不紧密，同时生产企业规模小、专业化程度低；其次是现有的农业从业人员的专业背景存在较大差异，农业研究与推广部门缺乏专业水肥一体化技术推广队伍，研究方面人力物力投入少。

2.5 投资成本高，产品价格低

水肥一体化技术的投资需要涉及设备成本、水源工程、作物种类、地形与土壤条件、地理位置、系统规划设计、系统所覆盖的种植区域面积、肥料、施肥设备和施肥质量要求、设备公司利润、销售公司利润、安装公司利润等，如果在大田中采用水肥一体化技术，根据测算，需要投资6000～22500 元/hm2，而如果在温室采用水肥一体化技术，投资比大田要更高[1]。而目前我国农产品价格普遍较低，这就会造成水肥一体化技术投资大却产出低，严重阻碍了水肥一体化的推广。

3 水肥一体化技术在我国农业生产中推广的发展方向

3.1 科学化发展

精准农业是水肥一体化技术在我国农业生产中推广的发展方向。由于我国南方与北方、东部与西部有很大的差别，导致各地无论是农业生产技术水平，还是土壤结构都有着极大的不同。因此，在水肥一体化技术的推广中，要按照不同作物种类、作物各自的生长期、各自土壤类型来选取配料，在分别采样化验得出土壤肥力特性以及作物需肥规律的基础上，有针对性地进行配方设计，选取合适的肥料进行灌溉施肥[2]。

3.2 标准化发展

我国节水事业的发展受到严重制约的一个重要原因是，市场上节水器材规格参差不齐，各个施肥环节标准没有形成统一，效率低下。因此，节水器材技术标准、技术规范和管理规程的编制，在未来的发展中，必然会不断形成并成为行业标准和国家标准，逐渐形成水肥一体化技术规范标准化。规范节水器材生产，减少因为节水器材、技术规格不规范而引起的浪费，以此提高节水器材的利用率[2]。

4 小结

很多农业生产者对新技术不了解、不敢尝试，一是怕投入，二是担心自身无法掌握技术，售后得不到保障。各级政府应主动作为，加大新技术的宣传力度，积极宣传、展示水肥一体化技术的特点和优势，有条件的可以建立示范园区，让农户看得见新技术带来的改变。同时，应积极组织协调，保障复合型新技术的推广应用，成立由乡村技术员、企业销售、企业技术指导、研究所组成的专项技术团队，打破机制体制壁垒。要进一步整合辖区内生产资源，同时加大对农业实际工作需求的调研，真正帮助企业生产出受欢迎的产品，帮农户买到用得好的工具。针对有资金困难的农户，当地政府应出台水肥一体化设备设计专项补贴政策，建议将其列入乡村振兴发展规划，同时加强与银行和企业的合作，扩宽农户获得资金的渠道。