采用水肥一体化技术统筹工农业协调发展

侯春福

（吉林省洮南市呼和车力蒙古族乡综合服务中心，吉林 白城 137100）

作为农业领域的新技术，水肥一体化技术是将灌溉和施肥工作融为一体的农业技术，也是目前我国节约肥力、控制水资源消耗的主要农业技术手段。在水肥一体化技术中体现了我国现代信息技术、模型构建技术、智能化技术等多种现代化手段，采取了智能化的方式对农作物的长势以及对水资源和肥料的需求量进行了预测和评估，从而最大程度提高肥料和水资源的利用率，不仅可以有效提高农作物产量，还可以在一定程度上节约人力物力资源、水资源和肥料，进一步推动了农业领域的整体发展，同时也推动了工业与农业的协调发展，对环保工程也有一定促进作用。

1.水肥一体化技术概述

农作物水肥一体化技术指的是可以将供给营养的施肥工作与灌溉技术相结合，是一种现代化的农作物种植技术，可以实现对肥料加压，从而在肥料中产生上升差，在灌溉技术影响下产生液体肥料。将这种液体肥料灌溉到农作物中，不仅可以为农作物的生长提供足够的营养成分，还可以实现对农作物的高效灌溉，从而达到促进农作物快速成长的作用。在水肥一体化灌溉期间，可以采用管道将液体肥料直接输送到农作物根系中，以此来确保营养成分可以直接到达农作物内部，进一步提高农作物生长效率。水肥一体化技术可以充分融合水资源和可溶性肥料，使之结合后在压力之下直接传达至农作物根部使其更好吸收。在此期间，农民可以从农作物的生长情况判断水肥用量是否合理，从而以此为根据调整水肥比例，控制肥料添加含量，同时也可以以此为根据精准确定灌溉时间。除此之外，农民还可以根据土壤中的微量元素含量采取针对性的施肥措施，以此来增强水肥利用率。

2.我国农业水肥利用现状

如今，我国的人均耕地面积仅有世界平均水平的一半，而我国仍然属于农业大国，粮食安全问题仍然是我国非常关注的问题。对于农作物来说，化肥是非常重要的营养来源，也是农业生产过程中占比非常大的物资投入，可以提升农作物近50%的产量。我国的化肥消耗量非常高，长期在世界范围内居于高位。截至2019年，我国化肥施用量已经超过了世界总消费量的1/3，而在我国所有化肥施用类型中，氮肥、磷肥以及复合肥的占比最高，超过了总用量的90%。在化肥生产过程中，需要消耗掉大量的磷、煤炭以及天然气资源，属于消耗量极大的工业生产行业。然而我国农业领域对化肥的利用率却始终得不到提升，有相关调查研究显示，我国氮肥的利用率不超过40%，磷肥和钾肥的利用率也不高，而正是因为肥料的利用率过于低下，才导致我国的能源和各种资源的浪费问题非常严重，与此同时，还造成了非常极端的环境污染问题。通过查阅相关文献和报道可以发现，我国存在的水体污染问题主要来源就是氮、磷污染，这些污染问题源头就是农业污染，来自流失的氮、磷对自然环境造成了极大的污染化肥中，因此提高化肥利用率也成了农业领域发展最为关注的问题之一。

除此之外，在我国农业领域发展过程中还会消耗大量的水资源。如今世界范围内水资源短缺问题非常严峻，而我国更是一个水资源短缺的国家，人均水资源占有量不超过3000m3，仅占世界平均水平的1/4。有相关调查研究显示，在我国整体的用水总量中，农业用水的占比是最高的，超过了60%，工业用水量紧随其后，达到了23%。正是由于农业用水成为我国水资源消耗的主要途径，因此导致城乡居民的用水量占比较低，基于此，如何提高农业用水的利用率，降低水资源消耗量，成了农业领域格外关注的发展问题。我国采取的传统农业灌溉方式多为漫灌，但是这种灌溉方式对水资源的利用率极低，有相关数据显示，该灌溉方式的水资源利用率仅为50%，而一些灌溉方式比较先进的发达国家可以达到80%左右。如今我国社会经济水平和工业生产领域高速发展，我国水资源短缺问题与供给问题之间的矛盾愈发显著，据相关统计显示，我国有超过一百座城市存在缺水问题。综上所述，提高农业灌溉用水和化肥的利用率非常关键，也是推动农业领域快速发展的关键。

3.水肥一体化技术的应用现状

我市地势平坦、气候适宜，且夏秋两季的雨水相对充沛，但是有相关研究显示，春季与冬季降水较少，因此比较容易发生干旱，而且病虫灾害等问题也严重制约着我市农业经济的发展速度。为了推动我市农业经济的发展，强化水肥资源的利用率，实现农业生产可持续发展非常关键。但是由于我国在水肥一体化技术领域的发展时间相对较晚，因此在应用该技术的过程中，仍然存在很多制约其应用效果的问题，其中比较主要的问题就是对该技术的研究不够全面，很多发达国家可以针对不同类型的农作物进行研究，从而提出具有针对性的不同灌溉方式。因此我国想要充分提高水肥资源利用率，就必须加强对水肥一体化技术的研究，对国外一些先进案例进行分析，从而提高我国水肥一体化应用水平。

针对一些常年处于干旱状态的地区，可以对当地的土壤和主要种植农作物进行分析，从而判断施肥和灌溉方式对农作物产量的影响，以此来不断改进水肥灌溉方式。近些年来，我国社会经济水平愈发提升，人们对生态环境的保护意识也越来越高，进而也逐渐意识到了水资源的重要性，因此，强化水肥一体化技术，改变传统农业灌溉模式，可以有效改善自然环境，促进农作物快速生长，保障农作物产量。

除此之外，由于应用水肥一体化技术需要配备一些专业设备，而这些设备的价值往往比较昂贵，因此我市一部分农民难以承受，这也导致了水肥一体化技术难以大范围推广。所以，这就要求政府相关部门介入，给予一定补贴，提高农民经济收入，从而给予农民购入设备的能力，同时不断改进相关技术，提高设备质量的同时降低其生产成本，让水肥一体化技术更快推广。

4.采用水肥一体化技术统筹工农业协调发展

4.1 工业一氧化碳为农作物提供碳源

在农业生产过程中，温室大棚是非常重要的一部分，主要在冬季和春季应用，从而更好地培育蔬菜等农作物。截至2018年末，我国温室大棚、日光温室等农业设施的占地面积已经超过了5000多万亩，可见在农业生产过程中温室大棚的重要性。而在农作物生长过程中，碳元素是非常重要的营养元素，一般情况下自然碳源主要来自大气以及土壤。有相关研究显示，高浓度的一氧化碳可以促进农作物快速生长，而且可以进一步提升农作物产量，主要原因是在高浓度的一氧化碳影响下，可以进一步提升农作物光合作用速率。我国是碳排放量大国，呈连续多年居于世界首位，而在所有行业当中，尤其以工业领域一氧化碳排放量最高，这些一氧化碳主要来自电力、热力行业，如今我国提出了碳中和、碳达峰等理念，以期可以实现减少碳排放、改善温室效应的目的，因此将一氧化碳进行无害化处理并加以利用，有非常重要的现实意义。对此可以将处理后的一氧化碳排放进入温室大棚中，进而提升温室大棚中的一氧化碳浓度，以此来提升农作物的光合作用速率，为农作物提供充足碳源，进一步推动工农业统筹发展。

4.2 应用滴灌技术改善PVC产能过剩问题

氯碱工业是非常重要的原材料生产行业，也是我国重要的工业经济组成部分，氯碱工业指的是采取电解盐水制造烧碱、氯气，为其他下游产品的生产提供原材料，例如PVC（聚氯乙烯）的生产，会消耗掉大量的氯材料。PVC材料在生产管道、薄膜等设备时有着重要作用，而这类材料在农业大棚、滴灌管道等设备的生产中有着广泛应用。但是受到全球经济形势变化的影响，导致我国PVC生产领域出现了比较严重的产能过剩问题。推动水肥一体化技术后，滴灌面积得到了一定程度的提升，每公顷灌溉量也有所增加，而滴灌所使用的管道材料也得到了大幅度的消耗，进一步改善了工业PVC产能过剩的问题，同时也促使了氯碱生产行业的供需平衡，除此之外，PVC这种材料加热后可以变形和固化，因此可以对其进行回收和加工利用，所以对于一些废弃的农业大棚和管道，可以进行回收并粉碎处理再次生成原材料，重新投入使用，制作成全新的农业大棚薄膜和滴灌管道，进一步降低了我国农业领域铺设滴灌管道和农作物大棚的建设成本。

4.3 沼肥与滴灌技术相结合

我国畜牧业的养殖规模比较大，因此每年会产生大量畜禽类粪便，除此之外，在农业领域亦是如此，每年会产生大量农作物秸秆，这些粪便和秸秆的处理会对周边环境造成严重污染。除此之外，动物粪便和秸秆中含有一定的有机物，这些有机物通过发酵等方式进行处理可以得到沼肥、沼液等有用物质，这些物质中含有大量营养元素和有机质，可以促进农作物良好生长。有相关研究指出，在农作物中使用粪便和秸秆发酵得出的沼肥，可以有效提升农作物中的氨基酸含量，继而提升农作物产量。除此之外，也有研究显示，经过发酵后得到的沼液采取滴灌的等方式进行灌溉，有效保障土壤中的铵态氮含量充足，让土壤中的微生物更具活性，进而提升农作物产量。相比于正常灌溉模式来说，滴灌的灌溉效果更理想，对肥料的利用率更高。通过实验可以发现，采取滴灌沼肥的方式，可以在农作物种有效积累养分，从而促进农作物增产增收。因此，应该采取沼肥与水肥一体化滴灌模式相结合的灌溉方法，以此来高效利用农村的畜禽粪便和秸秆等废弃物，同时改善环境。

5.水肥一体化技术的发展建议

5.1 强化农业水肥一体化设施机理研究

农业生产领域应用水肥一体化技术并充分发挥出专业设施的作用，可以实现对水肥一体化的专业控制，这就要求相关管理人员对农作物的生长机理水肥对农作物正常生长的影响有最大限度地了解和把控。经过细致的调查研究才能真正确认在农作物生长过程中所需要的肥料和水肥配比，进而根据实际需求调整营养成分比例。与此同时，农业生产者也可以根据相关研究资料，对农作物不同生长阶段所需要水肥量的规律进行掌握，从而制定出有针对性的农作物灌溉策略。

5.2 强化农业水肥一体化智能管理体系研究

在如今的时代背景下，我国的信息技术水平得到了高速提升，与此同时，大数据和物联网技术在各行各业都得到了广泛应用。在农业领域，现代化信息技术的应用推动了监控管理技术的发展，因此为了实现对农业生产全过程和水肥灌溉更好地管理，必须加强对一体化智能管理体系的研究，建立现代化的管理系统和平台，采取物联网技术实现农作物种植管理、灌溉比例确定、病虫害分析等多种功能。

5.3 强化农业水肥一体化设备的研制

我国是一个农业大国，在农业生产方面，不管是种植栽培方面还是相关种植设施的配套方面都必须实现多样化发展。如今我国常用的农业生产设备主要来自国外引进和自主研发，但是由于我国相关设备的研发效率过低，而且生产成本过高，导致无法大面积推广，而国外引进的设备不符合我国实际生产情况，因此必须根据我国目前的农业发展情况，强化对农业水肥一体化设备的研制。

6.结束语

综上所述，与传统的农业灌溉模式和施肥方式不同，水肥一体化技术是一种更为实用的技术，不仅可以充分满足农业生产任务的基本要求，还可以实现对水资源使用量的高度控制，实现对化肥比例的科学调节，从而帮助农业生产者进一步降低生产成本，同时也能提升农业生产效率，因此该技术应该进一步得到推广和使用，促进我国农业生产领域高速发展。