魯西地區果蔬水肥一體化有關問題初探

張洪啟

（莘縣土壤肥料工作站，山東 莘縣 252400）

隨著我國經濟發展進入新常態，經濟增速放緩，今后強化農業基礎地位，促進農民節本增效，發展節水農業，走水肥一體化的路子是必然趨勢。近幾年，我國水肥一體化發展迅猛，但在實際生產中存在著一系列不容忽視的問題。文章以山東省魯西地區及聊城市為例就有關問題進行探討。

1 水肥一體化現狀

水肥作為果蔬種植最大的物質投入因素，其利用狀況直接影響著果蔬產品的產量、品質和生產效益，并且直接或間接地影響著農業生態環境和現代農業的可持續發展。當前果蔬種植普遍以傳統的大水大肥投入方式為主，存在諸多突出問題。而水肥一體化技術是借助壓力灌溉系統，將肥料配對成肥液，在精確灌溉的同時將肥料輸送到作物根際土壤，適時適量地滿足作物對水分和養分需求的現代農業實用新技術，具有節水、節肥、節藥、省工、增產、增收、增效和環保生態的綜合效果。據莘縣土肥站多年調查結果顯示，使用水肥一體化可節水30%～40%，節肥40%～50%，減少農藥用量15%～30%。水肥一體化針對具體的灌溉形式，又可稱為“滴灌施肥”“噴灌施肥”“微噴灌施肥”等。

魯西地區菜農采用水肥一體化技術起步較晚，但發展迅速。2014年，據聊城市土肥站對全市水肥一體化技術推廣情況進行的調研結果表明，全市已初步建立了適合當地實際情況的微灌施肥技術模式，這項技術已被廣大基層技術人員和群眾所了解和接受，并有快速發展的趨勢。水肥一體化大部分設備667 m2投入在800～3 000元，農民設備購置主要渠道是肥料經銷商、農業示范園區設備購置部等農業部門。農民了解水肥一體化技術的途徑，主要是設備安裝商的介紹、使用農戶的示范效應和農技部門的宣傳。據統計，2014年聊城市蔬菜面積24.7萬hm2，瓜菜菌總產量1 602萬t，保持全省第一，被評為中國蔬菜第一市，產量穩步增長，產業布局不斷優化，區域特色基地規模已形成，設施栽培快速發展，全市保護地蔬菜面積14萬hm2，包括冬暖式大棚4.31萬hm2，大中拱棚8.17萬hm2，小拱棚1.52萬hm2。

由于設施栽培與露地栽培不同，一般設施栽培3年以后，設施內土壤物理性狀發生巨大變化，尤其是土壤次生鹽漬化比較明顯。土壤次生鹽漬化是由于不合理的施肥、灌溉等管理不當使土壤含鹽量增加，從而引起作物生長發育受到抑制，產量和品質降低的現象。隨著設施保護地種植年限的延長，鹽漬化已成為設施保護地蔬菜生產的一個重要障礙因子，而實施水肥一體化技術是緩解大棚土壤次生鹽漬化的重要措施。調查結果顯示，聊城市設施保護地瓜菜微灌面積4 467 hm2，發展水肥一體化有很大的潛力。但由于設備一次性投入較高，目前，水肥一體化技術還主要應用在果樹及設施瓜菜等經濟作物上。

2 水肥一體化技術的優點

魯西地區屬于資源型缺水地區，區域性、季節性缺水特點突出。隨著社會經濟發展，農業用水和城市用水矛盾日益突出，設施農業屬于高耗水產業，水資源緊缺將成為設施農業發展的瓶頸，發展節水型高效農業是實現設施農業可持續發展的必由之路。

水肥一體化技術是在設施中加裝微灌系統，通過局部灌溉和準確控制施肥實現最優的水肥耦合效果，能夠有效控制水分、養分在土壤中的分布區域和施用時間，減少水肥用量，使水肥投入更符合作物吸收規律，更能滿足作物需要。與傳統施肥模式相比，在果蔬上應用水肥一體化技術有以下優勢。

2.1 節水，提高水利用率

水肥一體化技術能夠減少水分的深層滲漏和蒸發，從而減少用水量，灌溉水的利用效率提高80%以上。只要不是過量灌水，一般可節水30%～40%。

2.2 節肥，提高肥料利用率

在微灌條件下，溶解后的肥料被直接送到作物根系最集中的區域，充分保證了根系對養分的快速吸收，使得肥料利用效率大大提高；同時由于微灌流量小，相應延長了作物吸收養分的時間。在滴灌條件下，水滴緩慢滲入土壤，也延長了對水肥的吸收時間；而當根部區域土壤水分飽和后可立即停止灌水，這樣，可以大大減少由于過量灌溉導致養分向深層土壤的滲漏損失，特別是硝態氮的淋失。調查結果顯示，在不降低作物產量的情況下，水肥一體化技術可節省化肥40%～50%，氮肥利用率提高18.4個百分點，磷肥提高8個百分點，鉀肥提高21.5個百分點。研究結果表明，在滴灌施肥條件下，番茄的氮利用率可達到90%，磷達到70%，鉀達到95%[1]。肥料利用率提高意味著施肥量減少，從而節省了肥料。

2.3 省工，提高勞動效率

在果蔬生產中，水肥管理耗費大量人工，而在水肥一體化技術條件下可實現水肥的同步管理，節省大量用于灌溉和施肥的勞動力，尤其現在勞動力價格越來越高，一些種植專業合作社或家庭農場，應用水肥一體化技術可以在很短時間內完成施肥任務，顯著節省生產成本，使作物生長速率均勻一致，有利于合理安排田間作業。據調查，果園應用后，可節省用于灌溉和施肥的人工95%以上，溫室大棚可節省人工30%以上。

2.4 節藥，減輕病蟲害發生

水肥一體化技術灌水均勻度可達90%，克服了畦灌可能造成的土壤板結。微灌可以保持土壤良好的水氣狀況，基本不破壞原有的土壤結構。由于土壤蒸發量小，保持土壤濕度的時間長，土壤微生物生長旺盛，土壤微生物活性提高，有利于土壤養分轉化。另一方面，應用于設施蔬菜生產時，能夠顯著降低棚內空氣濕度，有利于保持棚內溫度，從而改善土壤物理性質。微灌施肥與常規畦灌施肥相比，空氣濕度可降低8.5～15.0個百分點，棚內溫度一般升高2～4 ℃。由于水肥一體化技術改善了微生態環境，降低了空氣濕度，極大地降低了作物病蟲害的發生，減少了防治病蟲害的農藥與人力投入。采用水肥一體化技術后，霜霉病、灰霉病等病害減輕1/3～1/2，農藥用量可減少15%～30%。

2.5 增產，改善果蔬品質

水肥一體化技術可協調水肥關系，促進果蔬對水肥的吸收與利用，果蔬的生長潛力得到充分發揮，果蔬長勢好，相對提高了抗逆能力，從而提高產量，并改善產品的品質。與傳統施肥技術相比，水肥一體化技術能夠使果樹增產15%～24%，設施蔬菜增產13%～25%。推廣水肥一體化，只需每667 m2投入1 500元設備，使用年限一般為5～10年，即年設備投入為150～300元，而每棚室因使用水肥一體化技術年節本增收l 000～2 000元，產投比1︰（3.3～13.3）。

2.6 環保，有利于保護環境

我國目前單位面積的施肥量居世界前列，肥料的利用率相對較低。由于不合理的施肥，造成肥料的極大浪費，致使大量肥料沒有被作物吸收利用而進入環境，特別是水體，造成河流的富營養化。在水肥一體化技術條件下，通過控制灌溉深度，可避免將化肥淋洗至深層土壤，從而大大減少因不合理施肥、大量施肥等對土壤和地下水造成污染，尤其是可以大幅度減少硝態氮的淋溶損失。

3 水肥一體化技術推廣存在的主要問題

盡管水肥一體化技術已日趨成熟，有諸多優點，但實際農業生產應用中，在魯西地區推廣水肥一體化技術的大田作物和果樹還處于試驗示范應用階段，沒有大面積應用，同時在推廣過程中也存在著一些問題。

3.1 扶持的問題

雖然國家不斷出臺水肥一體化推廣應用文件政策，政府也投入了資金，但投入力度遠不能滿足需求；一些實施單位因不能持續得到資金扶持，造成部分設施設備浪費。

3.2 認識的問題

主要是農民對水肥一體化的認識程度低，大多數按習慣和經驗澆水施肥，認為習慣就是正確的，再加上農民從眾心理，讓農民迅速認識到水肥一體化的好處有很大困難；另一方面，農民節水意識不高，認為魯西平原地區不缺水，節水與自己無關，還有灌溉用水成本低，一些農戶根本不在乎。在一部分農民的潛意識中，滴灌是將灌溉水一滴一滴滴下去，灌水量太小，根本滿足不了果蔬生長的需要，反而不如大水漫灌快。

3.3 成本的問題

主要是設備一次性投入過高。由于其屬于設施施肥，需要購買必需的設備，需一次性投入較多資金。根據近幾年的灌溉設備和施肥設備市場價格估計，大棚蔬菜一般每667 m2設備投資在1 500元左右，部分農戶認為水肥一體化一次性投資太高。

3.4 水質的問題

魯西地處黃泛平原，有的地方機井水中有小沙粒，或者是漂浮物，特別是部分機井水礦化度高，含鹽量大，用后容易堵塞細管，這也是農戶不愿意使用的一個重要原因。

3.5 肥料的問題

用于滴灌系統的肥料對于溶解度有較高的要求，而大部分農戶不知道有滴灌專用肥，而使用一般水溶肥，由于使用的肥料水溶性稍差，特別是使用液體有機肥，很容易堵塞滴頭，使設備系統報廢，從而降低了設備的使用效率。沒有配套的專用肥料，水肥一體化的上述優點就不能充分體現。

3.6 技術的問題

技術指導和技術服務不到位，影響了使用的效果；部分農戶沒有掌握好設備的使用技術，出現問題后農民不知道問題的根源所在；絕大部分農戶沒有真正按灌溉定額等水肥一體化的技術要求灌溉。極個別農戶就是用了滴灌也是有意盲目加大水肥量，而使水肥一體化變成了常規水肥管理，造成局部過量灌溉，使果蔬長勢差、葉片發黃；有的則是管理不善，沒有很好地發揮過濾系統的作用，造成滴頭堵塞最終使系統報廢。

3.7 推廣的問題

灌溉施肥技術涉及農田水利、灌溉工程、作物、土壤、肥料等多門學科，需要綜合知識，應用性很強，所以這方面的人才奇缺，農業部門也缺乏專業推廣隊伍。由于管理體制所造成的水利與農業部門的分割，使技術推廣中灌溉技術與施肥技術脫離；灌溉設備企業與水溶肥企業，缺乏行業間的溝通、協作和交流，這就出現了懂灌溉的不懂農藝、不懂施肥，而懂施肥的又不懂灌溉設計和應用。因此，在有些示范園區，雖然安裝了先進的成套施肥機，但因選擇肥料與之并不匹配，也難以體現水肥一體化的應用價值。另外在研究方面人力物力投入少，對農業技術推廣人員和農民也缺乏灌溉施肥專門知識培訓。

3.8 管理的問題

個別節水示范項目，建好后由于缺乏科學管理或責權利不明而不能發揮應有的示范作用。大部分的水肥一體化項目，沒有采用科學的方法對土壤水分、養分含量及果蔬營養狀況實施即時監測，多數情況下還是依據人為經驗進行管理，特別是施肥方面存在很大的隨意性。水肥一體化系統操作不規范，設備保養差，運行年限短。

4 水肥一體化應用推廣措施建議

4.1 加大設備補貼

建議國家加大投入，像扶持設施建設一樣扶持水肥一體化設備的配套投入，可由政府、農戶按8︰2的比例加大補貼，如一般一個大棚按1 500元投入計算，即國家財政補貼1 200元、農戶投入300元，保障基礎設施建設資金。

4.2 擴大示范應用

建議設立專項資金安排水肥一體化的試點應用，開展產學研合作，加強示范研究，熟化技術產品，完善技術模式，制定技術規范。不斷總結制定不同類型技術模式下作物灌溉施肥制度、肥料合理配比方法、設備操作管理與維護方法、技術應用綜合效果評價方法等，例如在果蔬種植面積比較大的縣市區重點支持果蔬專業合作社、家庭農場、果蔬產業化龍頭企業等正規合法運行的新型經營主體建立水肥一體化示范點，每處政府投資30萬元，為大面積推廣應用提供技術支撐和示范樣板。

目前，在山東省部分縣市區實施了財政支農水肥一體化項目，取得了初步效果，但需要加強指導和管理；另外，應進一步加強農業高科技示范園、標準化果蔬示范園區、現代農業果蔬項目示范基地的水肥一體化項目的后續管理運行，使其在果蔬生產及水肥一體化技術推廣中真正起到示范帶動作用。

4.3 加強培訓宣傳

做好水肥一體化技術推廣工作，必須要加大對基層技術推廣隊伍的培訓和指導，加大對應用技術的農民、合作社管理人員等的培訓力度，結合國家培訓新型農民的大好形勢，每年對縣級以下基層技術推廣隊伍、水肥一體化應用的農民及合作經濟組織管理人員開展2次以上的水肥一體化技術培訓，并且通過印發宣傳掛圖、宣傳單等形式開展水肥一體化技術宣傳，不斷提升技術推廣服務能力和應用能力。

4.4 規范用水制度

節水農業作為公益性較強的事業，不僅是技術層面上問題，也是政策層面上的問題。目前，魯西地區一方面面臨水資源嚴重不足，另一方面又存在農業用水浪費嚴重的現象，應當盡快建立節水激勵、補償等較為完善的地方性法規，對激勵發展魯西節水農業、應用水肥一體化技術意義深遠。