水肥一體化--未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向

農(nóng)業(yè)部2015年頒發(fā)的《到2020年化肥使用量零增長行動(dòng)方案》提出：到2020年，機(jī)械施肥將占主要農(nóng)作物種植面積的40%以上，提高10個(gè)百分點(diǎn);水肥一體化推廣面積1.5億畝，增加8000萬畝。“液體肥料作為水肥一體化的重要組成部分，營養(yǎng)均衡，效果穩(wěn)定，吸收利用率高，更安全、更綠色、更環(huán)保，符合發(fā)展趨勢，應(yīng)大力推廣與應(yīng)用。”全國新型肥料協(xié)作組秘書長張小彪呼吁說。

水肥一體化技術(shù)基本內(nèi)含

水肥一體化技術(shù)是將澆水和施肥融為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù)，具有省肥節(jié)水、省工省力、省時(shí)省電、增產(chǎn)高效的特點(diǎn)。相比傳統(tǒng)的大水漫灌，可以節(jié)水30%以上，省肥30%-50%，人工成本降低70%左右，水和肥料利用率可達(dá)90%以上，大面積推廣應(yīng)用，將獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù)。水肥一體化是借助壓力系統(tǒng)(或地形自然落差)，將可溶性固體或液體肥料，按土壤養(yǎng)分含量和作物種類的需肥規(guī)律和特點(diǎn)，配兌成的肥液與灌溉水一起。

通過可控管道系統(tǒng)供水、供肥，使水肥相融后，通過管道和滴頭形成滴灌、均勻、定時(shí)、定量，浸潤作物根系發(fā)育生長區(qū)域，使主要根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量，同時(shí)根據(jù)不同的作物的需肥特點(diǎn)，土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況;作物不同生長期需水，需肥規(guī)律情況進(jìn)行不同生育期的需求設(shè)計(jì)，把水分、養(yǎng)分定時(shí)定量，按比例直接提供給作物。

重慶茶樹種植水肥一體化機(jī)房設(shè)備布置圖

水肥一體化適用范圍

該項(xiàng)技術(shù)適宜于有井、水庫、蓄水池等固定水源，且水質(zhì)好、符合微灌要求，并已建設(shè)或有條件建設(shè)微灌設(shè)施的區(qū)域推廣應(yīng)用。主要適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培、果園栽培和棉花等大田經(jīng)濟(jì)作物栽培，以及經(jīng)濟(jì)效益較好的其他作物。

重慶茶園種植園區(qū)圖

水肥一體化技術(shù)優(yōu)勢

  與傳統(tǒng)灌溉施肥措施相比：水肥一體化技術(shù)能夠提高水肥利用率，保證水分、養(yǎng)分均衡供應(yīng)每棵作物，從而省水省肥，降低農(nóng)藥用量，使農(nóng)產(chǎn)品更加安全。以葡萄為例，采用水肥一體化后需水5-10m3/畝，比傳統(tǒng)漫灌節(jié)水30%-40%;葡萄通過開溝回填方式常年需使用復(fù)合肥100kg/畝，鉀肥20kg/畝，二銨30kg/畝，而采用水肥一體化管理方式后僅使用液體肥55kg/畝，運(yùn)用水肥一體化技術(shù)，每次澆水施肥僅1個(gè)工人2天干完，比常規(guī)節(jié)省人工90%以上。農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于印發(fā)《推進(jìn)水肥一體化實(shí)施方案(2016-2020年)》的通知指出，為大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，控制農(nóng)業(yè)用水總量，推動(dòng)實(shí)施化肥使用量零增長行動(dòng)，提高水資源利用率，水肥一體化是保障國家糧食安全、發(fā)展現(xiàn)代節(jié)水型農(nóng)業(yè)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

水肥一體化如何實(shí)施？

水肥一體化是一項(xiàng)綜合技術(shù)，涉及到農(nóng)田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面，其主要技術(shù)要領(lǐng)須注意以下四方面：

1.建立一套滴灌系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)方面，要根據(jù)地形、田塊、單元、土壤質(zhì)地、作物種植方式、水源特點(diǎn)等基本情況，設(shè)計(jì)管道系統(tǒng)的埋設(shè)深度、長度、灌區(qū)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。特別忌用大水漫灌，這容易造成氮素?fù)p失，同時(shí)也降低水分利用率。

2.施肥系統(tǒng)

在田間要設(shè)計(jì)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。

3.選擇適宜肥料種類

可選液態(tài)或固態(tài)肥料，如氨水、尿素、硫銨、硝銨、磷酸一銨、磷酸二銨、氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、硝酸鈣、硫酸鎂等肥料;固態(tài)以粉狀或小塊狀為選，要求水溶性強(qiáng)，含雜質(zhì)少，一般不應(yīng)該用顆粒狀復(fù)合肥(包括中外產(chǎn)品);如果用沼液或腐殖酸液肥，必須經(jīng)過過漏，以免堵塞管道。

4.灌溉施肥的操作肥料溶解與混勻：

施用液態(tài)肥料時(shí)不需要攪動(dòng)或混合，一般固態(tài)肥料需要與水混合攪拌成液肥，必要時(shí)分離，避免出現(xiàn)沉淀等問題。

5.施肥量控制：施肥時(shí)要掌握劑量，注入肥液的適宜濃度大約為灌溉流量的0.1%。例如灌溉流量為50m3/畝，注入肥液大約為50升/畝;過量施用可能會(huì)使作物致死以及環(huán)境污染。

6.灌溉施肥的程序分3個(gè)階段：一階段，選用不含肥的水濕潤；第二階段，施用肥料溶液灌溉；第三階段，用不含肥的水清洗灌溉系統(tǒng)。

水肥一體化使用效果

1、水肥均勻

傳統(tǒng)的澆水和追肥方式，作物餓幾天再撐幾天，不能均勻地“吃喝”。而采用科學(xué)的灌溉方式，可以根據(jù)作物需水需肥規(guī)律隨時(shí)供給，保證作物“吃得舒服，喝得痛快”!

2、省工省時(shí)

傳統(tǒng)的溝灌、施肥費(fèi)工費(fèi)時(shí)，非常麻煩。而使用滴灌，只需打開閥門，合上電閘，幾乎不用工。

3、節(jié)水省肥

滴灌水肥一體化，直接把作物所需要的肥料隨水均勻的輸送到植株的根部，作物“細(xì)酌慢飲”，大幅度地提高了肥料的利用率，可減少50%的肥料用量，水量也只有溝灌的30%-40%。

4、減輕病害

大棚內(nèi)作物很多病害是土傳病害，隨流水傳播。如辣椒疫病、番茄枯萎病等，采用滴灌可以直接有效的控制土傳病害的發(fā)生。滴灌能降低棚內(nèi)的濕度，減輕病害的發(fā)生。

5、控溫調(diào)濕

冬季使用滴灌能控制澆水量，降低濕度，提高地溫。傳統(tǒng)溝灌會(huì)造成土壤板結(jié)、通透性差，作物根系處于缺氧狀態(tài)，造成漚根現(xiàn)象，而使用滴灌則避免了因澆水過大而引起的作物漚根、黃葉等問題。

6、增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益

滴灌的工程投資(包括管路、施肥池、動(dòng)力設(shè)備等)約為1000元/畝，可以使用5年左右，每年節(jié)省的肥料和農(nóng)藥至少為700元，增產(chǎn)幅度可達(dá)30%以上。

水肥一體化未來發(fā)展前景

  水肥一體化的灌溉用水時(shí)，要堅(jiān)持依法管水和科學(xué)調(diào)度，打擊偷水、搶水等行為。維護(hù)用水秩序和合法用水權(quán)利，為灌區(qū)創(chuàng)造良好的環(huán)境。灌溉期結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行資料整編，進(jìn)行流量監(jiān)測和調(diào)度情況分析，計(jì)算各渠系水利用系數(shù)，進(jìn)行獎(jiǎng)罰考核。同時(shí)認(rèn)真分析灌溉存在的問題，提出對策，提高灌溉的水利用效率。相關(guān)工作人員有一定的政治素質(zhì)，業(yè)務(wù)能力也要很高。調(diào)度工作人員了解系統(tǒng)的基本情況，如機(jī)組配置，出流能力，取水口位置以及輸水能力。近年來灌區(qū)水量調(diào)配工作取得了明顯的效果，滿足了農(nóng)業(yè)在關(guān)鍵需水期的用水，提高了用水效率，擴(kuò)大了用水的市場，實(shí)現(xiàn)了節(jié)水增產(chǎn)的雙贏。