采用水肥一體化技術統籌工農業協調發展

侯春福

（吉林省洮南市呼和車力蒙古族鄉綜合服務中心，吉林 白城 137100）

作為農業領域的新技術，水肥一體化技術是將灌溉和施肥工作融為一體的農業技術，也是目前我國節約肥力、控制水資源消耗的主要農業技術手段。在水肥一體化技術中體現了我國現代信息技術、模型構建技術、智能化技術等多種現代化手段，采取了智能化的方式對農作物的長勢以及對水資源和肥料的需求量進行了預測和評估，從而最大程度提高肥料和水資源的利用率，不僅可以有效提高農作物產量，還可以在一定程度上節約人力物力資源、水資源和肥料，進一步推動了農業領域的整體發展，同時也推動了工業與農業的協調發展，對環保工程也有一定促進作用。

1.水肥一體化技術概述

農作物水肥一體化技術指的是可以將供給營養的施肥工作與灌溉技術相結合，是一種現代化的農作物種植技術，可以實現對肥料加壓，從而在肥料中產生上升差，在灌溉技術影響下產生液體肥料。將這種液體肥料灌溉到農作物中，不僅可以為農作物的生長提供足夠的營養成分，還可以實現對農作物的高效灌溉，從而達到促進農作物快速成長的作用。在水肥一體化灌溉期間，可以采用管道將液體肥料直接輸送到農作物根系中，以此來確保營養成分可以直接到達農作物內部，進一步提高農作物生長效率。水肥一體化技術可以充分融合水資源和可溶性肥料，使之結合后在壓力之下直接傳達至農作物根部使其更好吸收。在此期間，農民可以從農作物的生長情況判斷水肥用量是否合理，從而以此為根據調整水肥比例，控制肥料添加含量，同時也可以以此為根據精準確定灌溉時間。除此之外，農民還可以根據土壤中的微量元素含量采取針對性的施肥措施，以此來增強水肥利用率。

2.我國農業水肥利用現狀

如今，我國的人均耕地面積僅有世界平均水平的一半，而我國仍然屬于農業大國，糧食安全問題仍然是我國非常關注的問題。對于農作物來說，化肥是非常重要的營養來源，也是農業生產過程中占比非常大的物資投入，可以提升農作物近50%的產量。我國的化肥消耗量非常高，長期在世界范圍內居于高位。截至2019年，我國化肥施用量已經超過了世界總消費量的1/3，而在我國所有化肥施用類型中，氮肥、磷肥以及復合肥的占比最高，超過了總用量的90%。在化肥生產過程中，需要消耗掉大量的磷、煤炭以及天然氣資源，屬于消耗量極大的工業生產行業。然而我國農業領域對化肥的利用率卻始終得不到提升，有相關調查研究顯示，我國氮肥的利用率不超過40%，磷肥和鉀肥的利用率也不高，而正是因為肥料的利用率過于低下，才導致我國的能源和各種資源的浪費問題非常嚴重，與此同時，還造成了非常極端的環境污染問題。通過查閱相關文獻和報道可以發現，我國存在的水體污染問題主要來源就是氮、磷污染，這些污染問題源頭就是農業污染，來自流失的氮、磷對自然環境造成了極大的污染化肥中，因此提高化肥利用率也成了農業領域發展最為關注的問題之一。

除此之外，在我國農業領域發展過程中還會消耗大量的水資源。如今世界范圍內水資源短缺問題非常嚴峻，而我國更是一個水資源短缺的國家，人均水資源占有量不超過3000m3，僅占世界平均水平的1/4。有相關調查研究顯示，在我國整體的用水總量中，農業用水的占比是最高的，超過了60%，工業用水量緊隨其后，達到了23%。正是由于農業用水成為我國水資源消耗的主要途徑，因此導致城鄉居民的用水量占比較低，基于此，如何提高農業用水的利用率，降低水資源消耗量，成了農業領域格外關注的發展問題。我國采取的傳統農業灌溉方式多為漫灌，但是這種灌溉方式對水資源的利用率極低，有相關數據顯示，該灌溉方式的水資源利用率僅為50%，而一些灌溉方式比較先進的發達國家可以達到80%左右。如今我國社會經濟水平和工業生產領域高速發展，我國水資源短缺問題與供給問題之間的矛盾愈發顯著，據相關統計顯示，我國有超過一百座城市存在缺水問題。綜上所述，提高農業灌溉用水和化肥的利用率非常關鍵，也是推動農業領域快速發展的關鍵。

3.水肥一體化技術的應用現狀

我市地勢平坦、氣候適宜，且夏秋兩季的雨水相對充沛，但是有相關研究顯示，春季與冬季降水較少，因此比較容易發生干旱，而且病蟲災害等問題也嚴重制約著我市農業經濟的發展速度。為了推動我市農業經濟的發展，強化水肥資源的利用率，實現農業生產可持續發展非常關鍵。但是由于我國在水肥一體化技術領域的發展時間相對較晚，因此在應用該技術的過程中，仍然存在很多制約其應用效果的問題，其中比較主要的問題就是對該技術的研究不夠全面，很多發達國家可以針對不同類型的農作物進行研究，從而提出具有針對性的不同灌溉方式。因此我國想要充分提高水肥資源利用率，就必須加強對水肥一體化技術的研究，對國外一些先進案例進行分析，從而提高我國水肥一體化應用水平。

針對一些常年處于干旱狀態的地區，可以對當地的土壤和主要種植農作物進行分析，從而判斷施肥和灌溉方式對農作物產量的影響，以此來不斷改進水肥灌溉方式。近些年來，我國社會經濟水平愈發提升，人們對生態環境的保護意識也越來越高，進而也逐漸意識到了水資源的重要性，因此，強化水肥一體化技術，改變傳統農業灌溉模式，可以有效改善自然環境，促進農作物快速生長，保障農作物產量。

除此之外，由于應用水肥一體化技術需要配備一些專業設備，而這些設備的價值往往比較昂貴，因此我市一部分農民難以承受，這也導致了水肥一體化技術難以大范圍推廣。所以，這就要求政府相關部門介入，給予一定補貼，提高農民經濟收入，從而給予農民購入設備的能力，同時不斷改進相關技術，提高設備質量的同時降低其生產成本，讓水肥一體化技術更快推廣。

4.采用水肥一體化技術統籌工農業協調發展

4.1 工業一氧化碳為農作物提供碳源

在農業生產過程中，溫室大棚是非常重要的一部分，主要在冬季和春季應用，從而更好地培育蔬菜等農作物。截至2018年末，我國溫室大棚、日光溫室等農業設施的占地面積已經超過了5000多萬畝，可見在農業生產過程中溫室大棚的重要性。而在農作物生長過程中，碳元素是非常重要的營養元素，一般情況下自然碳源主要來自大氣以及土壤。有相關研究顯示，高濃度的一氧化碳可以促進農作物快速生長，而且可以進一步提升農作物產量，主要原因是在高濃度的一氧化碳影響下，可以進一步提升農作物光合作用速率。我國是碳排放量大國，呈連續多年居于世界首位，而在所有行業當中，尤其以工業領域一氧化碳排放量最高，這些一氧化碳主要來自電力、熱力行業，如今我國提出了碳中和、碳達峰等理念，以期可以實現減少碳排放、改善溫室效應的目的，因此將一氧化碳進行無害化處理并加以利用，有非常重要的現實意義。對此可以將處理后的一氧化碳排放進入溫室大棚中，進而提升溫室大棚中的一氧化碳濃度，以此來提升農作物的光合作用速率，為農作物提供充足碳源，進一步推動工農業統籌發展。

4.2 應用滴灌技術改善PVC產能過剩問題

氯堿工業是非常重要的原材料生產行業，也是我國重要的工業經濟組成部分，氯堿工業指的是采取電解鹽水制造燒堿、氯氣，為其他下游產品的生產提供原材料，例如PVC（聚氯乙烯）的生產，會消耗掉大量的氯材料。PVC材料在生產管道、薄膜等設備時有著重要作用，而這類材料在農業大棚、滴灌管道等設備的生產中有著廣泛應用。但是受到全球經濟形勢變化的影響，導致我國PVC生產領域出現了比較嚴重的產能過剩問題。推動水肥一體化技術后，滴灌面積得到了一定程度的提升，每公頃灌溉量也有所增加，而滴灌所使用的管道材料也得到了大幅度的消耗，進一步改善了工業PVC產能過剩的問題，同時也促使了氯堿生產行業的供需平衡，除此之外，PVC這種材料加熱后可以變形和固化，因此可以對其進行回收和加工利用，所以對于一些廢棄的農業大棚和管道，可以進行回收并粉碎處理再次生成原材料，重新投入使用，制作成全新的農業大棚薄膜和滴灌管道，進一步降低了我國農業領域鋪設滴灌管道和農作物大棚的建設成本。

4.3 沼肥與滴灌技術相結合

我國畜牧業的養殖規模比較大，因此每年會產生大量畜禽類糞便，除此之外，在農業領域亦是如此，每年會產生大量農作物秸稈，這些糞便和秸稈的處理會對周邊環境造成嚴重污染。除此之外，動物糞便和秸稈中含有一定的有機物，這些有機物通過發酵等方式進行處理可以得到沼肥、沼液等有用物質，這些物質中含有大量營養元素和有機質，可以促進農作物良好生長。有相關研究指出，在農作物中使用糞便和秸稈發酵得出的沼肥，可以有效提升農作物中的氨基酸含量，繼而提升農作物產量。除此之外，也有研究顯示，經過發酵后得到的沼液采取滴灌的等方式進行灌溉，有效保障土壤中的銨態氮含量充足，讓土壤中的微生物更具活性，進而提升農作物產量。相比于正常灌溉模式來說，滴灌的灌溉效果更理想，對肥料的利用率更高。通過實驗可以發現，采取滴灌沼肥的方式，可以在農作物種有效積累養分，從而促進農作物增產增收。因此，應該采取沼肥與水肥一體化滴灌模式相結合的灌溉方法，以此來高效利用農村的畜禽糞便和秸稈等廢棄物，同時改善環境。

5.水肥一體化技術的發展建議

5.1 強化農業水肥一體化設施機理研究

農業生產領域應用水肥一體化技術并充分發揮出專業設施的作用，可以實現對水肥一體化的專業控制，這就要求相關管理人員對農作物的生長機理水肥對農作物正常生長的影響有最大限度地了解和把控。經過細致的調查研究才能真正確認在農作物生長過程中所需要的肥料和水肥配比，進而根據實際需求調整營養成分比例。與此同時，農業生產者也可以根據相關研究資料，對農作物不同生長階段所需要水肥量的規律進行掌握，從而制定出有針對性的農作物灌溉策略。

5.2 強化農業水肥一體化智能管理體系研究

在如今的時代背景下，我國的信息技術水平得到了高速提升，與此同時，大數據和物聯網技術在各行各業都得到了廣泛應用。在農業領域，現代化信息技術的應用推動了監控管理技術的發展，因此為了實現對農業生產全過程和水肥灌溉更好地管理，必須加強對一體化智能管理體系的研究，建立現代化的管理系統和平臺，采取物聯網技術實現農作物種植管理、灌溉比例確定、病蟲害分析等多種功能。

5.3 強化農業水肥一體化設備的研制

我國是一個農業大國，在農業生產方面，不管是種植栽培方面還是相關種植設施的配套方面都必須實現多樣化發展。如今我國常用的農業生產設備主要來自國外引進和自主研發，但是由于我國相關設備的研發效率過低，而且生產成本過高，導致無法大面積推廣，而國外引進的設備不符合我國實際生產情況，因此必須根據我國目前的農業發展情況，強化對農業水肥一體化設備的研制。

6.結束語

綜上所述，與傳統的農業灌溉模式和施肥方式不同，水肥一體化技術是一種更為實用的技術，不僅可以充分滿足農業生產任務的基本要求，還可以實現對水資源使用量的高度控制，實現對化肥比例的科學調節，從而幫助農業生產者進一步降低生產成本，同時也能提升農業生產效率，因此該技術應該進一步得到推廣和使用，促進我國農業生產領域高速發展。