孔海民,劉曉霞,陸若輝,朱偉鋒,陳一定
(浙江省農業技術推廣中心,浙江 杭州 310020)
浙江省水肥一體化技術推廣應用現狀分析
孔海民,劉曉霞,陸若輝,朱偉鋒,陳一定*
(浙江省農業技術推廣中心,浙江 杭州 310020)
介紹目前浙江省水肥一體化技術推廣情況、應用面積、主要類型,分析示范點應用該項技術在減肥增產、省工增效方面的效果,以及在推廣過程中存在的主要問題,為促進技術推廣、優化應用效果提供理論基礎與參考。
水肥一體化; 示范推廣; 減肥增效
我國水資源嚴重短缺,人均水資源占有量排世界第109位,僅為世界平均水平的1/4。同時,我國又是世界上最大的化肥生產國和消耗國,單位面積施肥量居高不下,肥料利用效率低,環境污染風險大。迫于資源與環境的雙重壓力,發展節水省肥農業是轉變農業生產方式、實現農業可持續發展的必然選擇[1]。水肥一體化是將灌溉與施肥融為一體的新型節水省肥現代化農業技術,可根據土壤特性、作物根系特征及需水規律精確調控土壤水分和養分,具有定量供肥、供水、提高水肥利用效率等優點[2],是當前公認的提高水肥資源利用效率的最佳技術,在浙江省蔬菜、水果生產中均有廣泛的應用,并表現出良好的發展勢頭。
為加快水肥一體化技術推廣應用,自2013年起,浙江省農業技術推廣中心在進行了大量考察調研、實地走訪、田間試驗的基礎上,逐步建立和形成了水肥一體化技術應用體系,概括提出適用技術要點和管理模式。2015年,以“五水共治”和“現代生態循環農業試點省建設”項目為切入點,圍繞化肥減量增效工作實施,將水肥一體化技術列為種植業五大主推集成技術之一,在全省試點示范技術應用。至2016年,共建設水肥一體化示范點147個(其中省級重點示范點20個),示范面積1 700余hm2,覆蓋全省11個地級市55個縣(市、區),涵蓋草莓、葡萄、火龍果、獼猴桃等瓜果類作物和茄果類蔬菜30余種,重點示范展示肥水同灌設施設備、新型水溶肥料、肥水統籌施肥模式等。
據統計,目前浙江省噴滴灌應用面積6萬余hm2。其中,水肥一體化應用面積近3萬hm2,占噴滴灌應用面積的近一半,應用作物以蔬菜瓜果為主,面積近2萬hm2,占水肥一體化應用面積的2/3,果園面積8 000多hm2,茶園面積較少,約450 hm2,其他包括中藥材、桑園、花卉、育苗等近400 hm2,雜糧類面積稀少,只有14 hm2。
施肥設備主要包括水泵、過濾裝置、控制儀表和施肥裝置,各地在實際應用中因水源、地形、規模、作物類型和資金實力等因素自主選擇。多數種植園區灌溉系統靠近水塘或自建有蓄水池,水源動力以泵加壓為主,部分園地采用機抽機灌或重力自流方式。施肥裝置方面,比例施肥器和文丘里施肥器由于施肥配比可調、施肥均勻度較穩定的優點應用較為廣泛,施肥泵、壓差式施肥罐等類型在較粗放的管理中也有應用。不用地形、作物、栽培模式對滴噴管布設要求不同,設計是否合理將影響作物吸水、吸肥效率。目前,各地對內鑲式滴灌管、薄壁滴灌、旋轉式噴頭、滴頭式滴灌管、插入式滴箭、環狀滴灌管等田間灌水(施肥)器都有較好的應用。根據實際情況,水肥一體化系統大致可概括為簡易、半自動、全自動一體化3種類型,一般采取單一類型使用或2種類型相互穿插使用。
在示范點建設上,共有75個示范點進行了水肥一體化施肥與常規施肥的對比示范,普遍施用有機肥作底肥,有機肥施用量在7.5~15 t·hm-2的最多。其中,≤7.5 t·hm-2的占28%,7.5~15 t·hm-2的占51%,15~22.5 t·hm-2的占12%,22.5~30 t·hm-2的占9%,>30 t·hm-2的占1%,平均施用量為13.8 t·hm-2。施用的有機肥種類除商品有機肥外,還有腐熟雞糞、鴨糞、羊糞、豬糞、兔糞等農家肥,廄肥,秸稈還田,菇渣,菜籽餅等,種類不一而足,一般就近取材,是農業有機廢棄物消納的主要渠道。由于示范點種植作物主要為蔬菜瓜果、果樹、茶樹等經濟作物,由此也可以反映浙江省一般經濟作物的施肥特點。
在化肥使用方面,75個示范點的水肥一體化平均化肥施用量(折純量,下同)為515.6 kg·hm-2,低于常規施肥的平均化肥施用量781.5 kg·hm-2,平均減少34%。其中:57個示范點水肥一體化化肥施用量低于常規施肥,化肥減量幅度在1%~30%的占27%,化肥減量幅度在31%~60%的占32%,化肥減量幅度大于60%的占16%;11個點2種施肥方式施肥量持平;僅7個點水肥一體化施肥量高于常規施肥量(圖1),主要是由于示范主體應用水肥一體化方式追肥次數多于常規撒施或溝施,或由于施用的水溶肥料養分含量高于普通復合肥,導致按照折純量計算施肥量高于常規施肥。

圖1 各示范點不同施肥方式下的化肥施用量
結合各示范點的產量變化來看(圖2),90%以上的水肥一體化施肥方式下產量較常規施肥方式下產量增加,另有約9%產量基本持平。平均增產幅度18%。結合施肥量比較可知,在水肥一體化施肥方式下,平均化肥用量減少,產量基本不會降低,反而平均增加約18%。

圖2 各示范點產量變化的幅度
如表1所示,比較幾種主要經濟作物常規施肥和水肥一體化施肥方式下的平均產量和施肥量,結果顯示,水肥一體化技術減肥增產效果明顯。其中:以黃瓜的增產幅度最大,達23%;以蘆筍的減肥幅度最大,達61%。水肥一體化施肥方式下,施用肥料氮磷鉀的配比也更為合理,在草莓等5種作物的比較中,水肥一體化施肥普遍較常規施肥磷的施用比例下降,鉀的比例上升,這符合浙江省耕層土壤養分富磷少鉀、建議減磷增鉀的施肥配方原則。

表1 幾種主要經濟作物的產量和化肥施用量
減肥增產的原因主要是由于水肥一體化通過灌溉系統將肥料直接輸送到作物根部或葉片,有利于作物吸收,施肥精準度高,減少了不必要的損失和浪費,而且分階段施肥肥料利用效率更高,水溶肥料也較一般復合肥養分配比更合理,而常規施肥追肥以撒施或溝施為主,肥效慢、浪費多,化肥種類也以常規單質肥料或復合肥(N、P2O5、K2O各15%)為主,養分利用效率低,故而水肥一體化施肥量可較常規施肥減少,而作物產量卻增加。另外,在水溶肥料包裝的養分標識中常見“N+P2O5+K2O+Te”,其中的“+Te”是指添加中、微量元素和助劑等,如鈣、鎂、鋅、錳、硼等,這些中、微量元素是作物生長所必需的,但也是常規肥料不具備、常規施肥中容易忽視的,水溶肥料中的中、微量元素的運用也是水肥一體化施肥較常規施肥增產的主要原因之一。
水肥一體機械化、自動化施肥,減少人工用工成本,省工可達50%~90%,能夠實現省工增產增收。例如,建德市2個示范點種植草莓,采用水肥一體化管理,平均每人每日可施肥灌溉1.5~2.2 hm2,667 m2單次施肥灌溉工本5~7元。原來肥料干施加灌溉,每人每日0.27 hm2,667 m2單次工本37.5元,提高工效5~8倍,667 m2每次可節約工本30.5~32.5元,且大大降低了勞動強度。經測算,草莓667 m2節本增收1 650元以上。余杭區示范點施肥一次從12工減少到2工,3季6次共省60工,茄子水肥一體化667 m2增產483.8 kg,增幅40.8%,辣椒增產874.2 kg,增幅86.5%。富陽區葡萄較常規種植要提早近一個月上市批發,售價16~20元·kg-1,667 m2產量1 250 kg,產值2萬~2.5萬元。南潯櫻桃番茄采用水肥一體化技術,667 m2產量達到1 750 kg,比常規對照增產250 kg,凈收入增加2 060元。
水肥一體化技術減肥增產效果顯著,省工節本,效益增加,但在應用推廣中也遇到了一些問題。一是設施設備一次性投入成本高,水溶肥料價格高,一定程度上影響農民的應用積極性[3]。二是技術掌握難,涉及灌溉施肥系統建設、肥料品種選擇和不同作物施肥方案等各環節都要同時熟悉掌握,加大了推廣難度。尤其是肥水協同管理,不僅考慮天氣環境、土壤濕度,還要掌握肥水比例、肥料濃度和施肥量,存在知難而退的現象。三是部門協作低,部分水利項目、產業項目僅適合于當時的項目條件,肥水協同有一定的差距,而且技術涉及產業和土肥專業,從實地建立示范點、試驗研究等情況看,產業、專業融合程度低,尤其是基層人員缺少,技術力量薄弱,在示范點建設和技術推廣上存在推脫畏難情緒,使得技術落地和深化較難,影響技術推廣程度和到位率。
針對以上問題,特提出如下建議。一是加強引導扶持。在水利工程和灌溉設備補貼扶持的基礎上,加大對水肥一體化施肥技術體系建設、推廣力度,開設水溶肥料研發、應用等方面的補貼和扶持,設立推廣專項經費,明確建設投資主體,大力引導推廣新技術應用。因地制宜,針對不同應用區域和作物,選擇應用不同類型的灌溉施肥系統。加大在設施蔬菜、水果等效益高的經濟類作物上的推廣力度,激發主體的應用積極性。二是強化培訓交流。整合資源,促進部門間協作,形成技術推廣的良好氛圍。打造專業技術隊伍,加強對技術人員、應用主體等的技術指導、現場觀摩、培訓交流,促進技術落地,提高技術影響和到位率。
[1] 鮑金鳳. 我國農業節水灌溉技術現狀與發展趨勢探討[J]. 科技創新與應用, 2015(7):131.
[2] 高祥照, 杜森, 吳勇,等. 水肥耦合是提高水肥利用效率的戰略方向[J]. 農業技術與裝備, 2011(5):14-15.
[3] 陸文聰, 余安. 浙江省農戶采用節水灌溉技術意愿及其影響因素[J]. 中國科技論壇, 2011(11):136-142.
2017-07-03
孔海民(1986—),女,山東肥城人,農藝師,碩士,從事節水農業、土肥技術推廣應用等工作,E-mail:konghaimin2004@163.com。
陳一定(1964—),女,浙江慈溪人,推廣研究員,從事節水農業、土肥技術推廣應用等工作,E-mail:chenyd291@sohu.com。
文獻著錄格式:孔海民,劉曉霞,陸若輝,等. 浙江省水肥一體化技術推廣應用現狀分析[J].浙江農業科學,2017,58(12):2135-2137.
10.16178/j.issn.0528-9017.20171216
S147.2
A
0528-9017(2017)12-2135-03
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