農業現代化深挖水肥一體化技術的思考

馬圣祥

【摘要】水肥一體化由于省肥節水、省工省力、降低濕度、減輕病害、增產高效等特點備受關注。從國家引導，國企先行、加快樣板建設，改變思維方式、鼓勵民企介入，給予適當補貼、資助補貼新型農民等幾個方面闡述了水肥一體化對現代農業建設現代化的意義、合理操作性、大面積推廣的可行性等。

【關鍵詞】水肥一體化 現代農業 樣板

一、引言

現代農業是廣泛應用現代科學技術、現代工業提供的生產資料和科學管理方法進行的社會化農業。實現農業現代化的過程包括兩方面的主要內容：一是農業生產的物質條件和技術的現代化，利用先進的科學技術和生產要素裝備農業，實現農業生產機械化、電氣化、信息化、生物化和化學化；二是農業組織管理的現代化，實現農業生產專業化、社會化、區域化和企業化。現代農業離不開水肥一體化技術，水肥一體化技術是將灌溉與施肥融為一體的農業新技術。水肥一體化技術在美國、加拿大、以色列等發達國家一直受到廣泛重視，以色列水肥一體化應用比例達90%以上，美國是微灌面積最大的國家，25%的玉米、60%的馬鈴薯、33%的果樹均采用水肥一體化技術。水肥一體化是利用管道灌溉系統，將肥料溶解在水中，同時進行灌溉與施肥，適時、適量地滿足農作物對水分和養分的需求，實現水肥同步管理和高效利用的節水農業技術。水肥一體化是借助壓力系統（或地形自然落差），將可溶性固體或液體肥料，按土壤養分含量和作物種類的需肥規律和特點，配兌成的肥液與灌溉水一起，通過可控管道系統供水、供肥，使水肥相融后，通過管道、噴槍或噴頭形成噴灌、均勻、定時、定量，噴灑在作物發育生長區域，使主要發育生長區域土壤始終保持疏松和適宜的含水量，同時根據不同的作物的需肥特點，土壤環境和養分含量狀況，需肥規律情況進行不同生育期的需求設計，把水分、養分定時定量，按比例直接提供給作物。

2016年中央一號文件提出，大力開展區域規模化高效節水灌溉行動，積極推廣先進適用節水灌溉技術；“十三五”規劃建議也提出，實行水資源消耗總量和強度雙控行動。隨著經濟社會的不斷發展，“人多、地少、缺水”對我國現代農業的制約日益突出。與此同時，我國又存在水資源利用效率低下和浪費嚴重的現象，傳統的施肥方式造成了環境的嚴重污染，導致我國每立方米水的糧食生產能力遠低于世界平均水平。發展現代農業，必須改變過去粗放、低效的生產方式，走資源高效利用之路，尤其要大力推廣水肥一體化技術，實現水分和養分的綜合協調和一體化管理，打破水肥資源制約農業可持續發展這一瓶頸，提高水肥利用效率，走綠色、高效、可持續發展之路。按照轉變農業發展方式、建設生態文明要求，突出重點區域和主要作物，確定主推技術模式，創新工作方法，著力推進水肥一體化技術本土化、輕型化和產業化。堅持行政推動與技術推廣互動、工程措施與農藝措施結合、水分與養分耦合、高產與高效并重的原則，加強分類指導，強化工作落實，又好又快地推廣應用水肥一體化技術。

二、國家引導，國企先行

2017年中央一號文件：推進農業供給側結構性改革中大規模實施農業節水工程。把農業節水作為方向性、戰略性大事來抓，加快完善國家支持農業節水政策體系。加大大中型灌排骨干工程節水改造與建設力度，同步完善田間節水設施，建設現代化灌區。大力實施區域規模化高效節水灌溉行動，集中建成一批高效節水灌溉工程。建立健全農業節水技術產品標準體系，加快開發種類齊全、系列配套、性能可靠的節水灌溉技術和產品，大力普及噴灌、滴灌等節水灌溉技術，加大水肥一體化等農藝節水推廣力度。國家政策大方向已經再次明確強調噴灌、滴灌等節水灌溉技術，加大水肥一體化等農藝節水技術，這項技術的優點是灌溉施肥的肥效快，養分利用率提高。可以避免肥料施在較干的表土層易引起的揮發損失、溶解慢，最終肥效發揮慢的問題；尤其避免了銨態和尿素態氮肥施在地表揮發損失的問題，既節約氮肥又有利于環境保護。所以水肥一體化技術使肥料的利用率大幅度提高。據華南農業大學張承林教授研究，灌溉施肥體系比常規施肥節省肥料50%～70%；同時，大大降低了設施在蔬菜和果園中因過量施肥而造成的水體污染問題。

三、加快樣板建設，改變思維方式

將水肥一體化作為節水增糧、防災減災、糧棉油糖高產創建和園藝作物標準園創建等工作的關鍵技術，強化示范展示，樣板建設推廣。全國共建立3個國家級萬畝示范片、30個省級千畝示范片、500個縣鄉級百畝示范片。示范區設立統一標牌，標明創建單位、責任人、目標任務、技術要點等內容，方便農民學習，接受社會監督。逐級開展技術培訓，重點培訓省、縣水肥一體化技術骨干。組織召開現場觀摩活動和興辦農民田間學校，采取技術講座、印發資料、入戶指導等形式，向基層技術人員和廣大農民宣傳技術效果，普及水肥一體化技術知識。充分發揮行政推動作用，整合行政管理、推廣機構、科研教學單位、生產供應企業、農民專業組織力量，形成五位一體的推廣機制。積極爭取各級政府支持，利用相關項目資金，扶持、引導、推動水肥一體化技術推廣工作。充分發揮土肥系統技術優勢，強化服務意識，提高專業技術水平和服務指導能力。充分發揮科研教學單位技術創新引領作用，研發水肥一體化關鍵技術和設備。充分發揮企業自主研發和服務主體作用，積極參與水肥一體化示范建設，為農民提供灌溉設備、水溶肥料等優質產品和系統維護、技術咨詢等技術服務。充分發揮農民專業組織的作用，推進水肥一體化技術推廣的規模化和標準化。根據生產實際和農民需求，加大關鍵技術和配套產品研發力度。按照實施水肥一體化對土肥水管理、作物栽培、病蟲害防治、農業機械等的新要求，開展技術集成研究，形成新的農業種植制度。進一步加強土壤墑情監測，掌握土壤水分供應和作物缺水狀況，科學制定灌溉制度，全面推進測墑灌溉。制定用于水肥一體化技術的水溶性肥料標準，規范和引導水溶肥料行業發展。開展水溶肥料、灌溉設備、監測儀器等相關水肥一體化新設備新產品的試驗示范，為大規模推廣提供依據。抓緊研發微灌用肥料，提高水溶性，優化肥料配方，降低生產成本。配套土壤墑情監測設備，實現實時自動、方便快速。充分利用互聯網+在自動監測、自動處理完成溫濕度的調控。在井灌、渠灌、丘陵山區、設施溫室等不同應用環境下，研發使用方便、防堵性好的水肥一體化設施設備。在重點區域和優勢作物上，做好技術模式的選擇和集成創新，開展不同灌溉方式、灌水量、施肥量等對比試驗，摸索技術參數，制定主要作物水肥一體化技術模式下的灌溉制度和施肥方案；建立覆膜與露地結合、固定與移動互補、加壓與自流配套的多種水肥一體化模式，形成本區域主要作物水肥一體化技術規程，提高針對性和實用性。

四、鼓勵民企介入，給予適當補貼

各地要成立由行政管理、推廣機構、科研教學單位參加的工作組和技術專家組，搭建加快水肥一體化集成創新和產業化推廣應用協調平臺。把由經濟實力的民營企業鼓勵發動起來，利用他們的技術、生產能力、市場銷售、經營管理等比較成熟的管理體制來運化水肥一體化技術的推廣及設備的生產經營維護等，各級農業部門要切實加強領導，制定工作方案，明確職責任務，強化技術指導服務，積極爭取有關部門支持，建立水肥一體化技術補貼機制，穩定投資渠道，增加資金投入。鼓勵引導節水農業相關企業、農民專業合作組織和種植大戶等積極參與水肥一體化示范建設，充分調動社會各界力量推廣水肥一體化技術。根據應用作物、系統設備、實施面積等選擇施肥設備，施肥設備主要包括壓差式施肥罐、文丘里施肥器、施肥泵、施肥機、施肥池等，加強水溶肥料、灌溉設備、墑情監測儀器等產品的跟蹤評價和監督管理，培育一批重點農戶、企業和合作社，壯大水肥一體化產業規模，提高產品質量水平，提升服務能力。加強技術指導和服務，結合當地實際，制定大力推廣水肥一體化技術的工作方案，開展水肥一體化技術試驗、示范、培訓、指導、效果監測等工作，努力提高水肥一體化技術推廣的效果、效率和效益。

五、資助補貼新型農民

農民超前意識薄弱，創新思維缺乏，善于跟風，尤其是喜歡看到實在的技術、實在的設備、實在的經濟效益等，這就給政府提供了思路，首先扶持一部分思想開化、意識稍微超前，善于吸收新鮮事物的農民，把他們發動起來，充分利用報刊、雜志、廣播、電視、網絡等多種媒體形式，廣泛宣傳水肥一體化技術增產增效、資源節約的效果及典型經驗，營造社會各界廣泛關注、共同支持水肥一體化技術發展的良好氛圍。在設計方面建立一套滴灌系統，要根據地形、田塊、單元、土壤質地、作物種植方式、水源特點等基本情況，設計管道系統的埋設深度、長度、灌區面積等。水肥一體化的灌水方式可采用管道灌溉、噴灌、微噴灌、泵加壓滴灌、重力滴灌、滲灌、小管出流等。在田間要設計為定量施肥，包括蓄水池和混肥池的位置、容量、出口、施肥管道、分配器閥門、水泵肥泵等。選擇溶解度高、溶解速度較快、腐蝕性小、與灌溉水相互作用小的肥料。不同肥料搭配使用，應充分考慮肥料品種之間相容性，避免相互作用產生沉淀或拮抗作用，混合后會產生沉淀的肥料要單獨施用。水肥一體化技術是一項先進的節本增效的實用技術，在有條件的農區只要前期的投資解決，又有技術力量支持，推廣應用起來將成為助農增收的一項有效措施。充分發揮水肥一體化技術優勢，適當增加追肥數量和次數，實現少量多次，提高養分利用率。在生產過程中應根據天氣情況、土壤墑情、作物長勢等，及時對灌溉施肥制度進行調整，保證水分、養分主要集中在作物主根區。只要愿意使用和建設該技術系統的農民，給予技術、設備、資金的支持，同時要研究一定的資金補貼，加大補貼的力度，讓農民在一個灌溉周期能夠得到實在的效益和實惠，這樣才有利于推廣，滴灌的工程投資（包括管路、施肥池、動力設備等）約為1000元/畝，可以使用5年左右，再結合物聯網+技術會使該項技術有更大的發展空間和適用的最大化，每年節省的肥料和農藥至少為700元/畝，增產幅度可達30%以上。

六、結語

水肥一體化是一項綜合技術，涉及到農田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面，該項技術適宜于有井、水庫、蓄水池等固定水源，且水質好、符合微灌要求，并已建設或有條件建設微灌設施的區域推廣應用。這項技術的優點是灌溉施肥的肥效快，養分利用率提高。可以避免肥料施在較干的表土層易引起的揮發損失、溶解慢，最終肥效發揮慢的問題；尤其避免了銨態和尿素態氮肥施在地表揮發損失的問題，既節約氮肥又有利于環境保護，大大降低了因過量施肥而造成的水體污染問題，水肥一體化技術通過人為定量調控，滿足作物在關健生育期“吃飽喝足”的需要，杜絕了任何缺素癥狀，省肥節水、省工省力、降低濕度、減輕病害、增產高效，因而在生產上可達到作物的產量和品質均良好的目標。

參考文獻：

[1]朱明德主編，現代農業，2011-4-1，出版社：重慶大學出版社.