甘蔗水肥一體化節(jié)水灌溉技術的示范應用

經(jīng)福林等

摘 要 介紹甘蔗水肥一體化節(jié)水灌溉技術及配套措施，在提高甘蔗產(chǎn)量、節(jié)省化肥施用量方面的應用效果，并分析目前該技術應用存在的問題，提出今后擴大規(guī)模應用的設想。

關鍵詞 甘蔗 ；水肥一體化 ；節(jié)水灌溉 ；示范應用

中圖分類號 S566.1

Abstract This article introduced water-saving irrigation technology， integration of water and fertilizer and necessary measure of integration of water and fertilizer on sugarcane， analyzed the applying effect of integration of water and fertilizer， and points out problems existing in the application of the technology， and put forward to scaling application up on sugarcane.

Key words sugarcane ； integration of water and fertilizer ； water-saving irrigation ； demonstration application

廣東省國營火炬農(nóng)場位于廣東省雷州半島東南部，現(xiàn)有耕地面積5 546.7 hm2，均為旱坡地，素有“十年九旱”之稱。長期以來，由于季節(jié)性缺水嚴重，特別是冬春季節(jié)干旱現(xiàn)象較為明顯，加上其他因素，惡劣的氣候條件嚴重制約了以甘蔗種植為主的農(nóng)場的經(jīng)濟發(fā)展。多年來，火炬農(nóng)場為了解決水資源問題及提高職工的收入，在改善農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設施方面投入了大量的物力和財力。筆者闡述甘蔗水肥一體化技術在大田生產(chǎn)實踐中的應用，摸索出一套甘蔗生產(chǎn)管理技術，為甘蔗高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供參考。

1 實施甘蔗水肥一體化節(jié)水工程概況

2011年，火炬農(nóng)場在原來只實施單純的節(jié)水技術取得成功經(jīng)驗的基礎上，按照湛江農(nóng)墾局的部署和要求，積極引進試驗先進的甘蔗滴水灌溉技術，并以這一新技術推廣為契機，大力發(fā)展甘蔗水肥一體化的節(jié)水工程[1]。當年滴灌管道設備材料總投入244.5萬元，其中國家財政資金投入12.5萬元，農(nóng)場自籌資金232萬元；建設甘蔗節(jié)水灌溉設備611.576 hm2，其中地面滴灌建設609.338 hm2，微噴設備建設2.238 hm2。并在16、18、21隊建立了甘蔗滴水灌溉示范基地和水肥藥一體化試驗區(qū)共266.7 hm2，全場22個生產(chǎn)隊均建立了示范田，并成功研制了HJYDS-1型移動式水肥一體化施肥車[2]。近年來，農(nóng)場充分利用國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目和小型農(nóng)田水利建設項目財政資金1 750萬元，配套投入600萬元，完成一批水利設施的建設，解決了甘蔗應用滴灌技術水源問題，而且逐年擴大了實施規(guī)模，為甘蔗增產(chǎn)增效、職工增收提供了保障。

2 實施甘蔗水肥一體化灌溉技術及配套措施

水肥一體化又叫灌溉施肥，是將施肥與灌溉相結合的一項農(nóng)業(yè)技術措施，即借助壓力灌溉系統(tǒng)，將可溶性固體或液體肥料，按土壤養(yǎng)分含量與作物種類的需肥規(guī)律及特點，將配兌成的肥液與灌溉水加入到水肥灌溉設備內，然后將水肥一起輸入到作物根部土壤的一種灌溉施肥方法。水肥一體化可根據(jù)不同作物的需肥特點、土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況，不同生長期需水、需肥規(guī)律情況進行不同生育期的需求設計，把水分、養(yǎng)分定時定量且按比例直接提供給作物。目前，火炬農(nóng)場甘蔗示范區(qū)內采用的滴灌已全面實現(xiàn)了水肥一體化管理。

2.1 技術路線

農(nóng)場甘蔗滴灌施肥主要采用泵注施肥法，即主要利用HJYDS-1型移動式水肥一體化施肥車將水肥輸入到田間滴管內進行甘蔗灌溉施肥。具體操作步驟如下：利用地塊周圍建設好的管道設備，預先將水源連接到施肥車水箱入水口，通過機械灌溉水約20 min后，再將肥料倒入水肥箱中，攪拌均勻后通過加壓設備灌溉到田間，完成施肥后，再灌溉水20 min，整個水肥灌溉作業(yè)完畢，前后約用1 h，灌溉面積約1.67 hm2；在拆除連接機械的管道后，利用原有的灌溉設備繼續(xù)對已施肥的甘蔗進行灌溉水3 h，整個作業(yè)完成（作業(yè)完成標準：滴灌管出水口四周滲透寬度約15 cm，深度約25 cm，總用水量約90 m3/hm2）。

2.2 灌溉施肥量

農(nóng)場種植甘蔗的常規(guī)追肥方法一般是分別在5、7、11月各追肥1次，8、9月各追肥2次，整個追肥期尿素共施用12-15 kg，鉀肥15-20 kg，復合肥料40-50 kg。

2.3 用水管理制度

以井位劃分為幾大灌溉區(qū)，每個灌溉區(qū)由連隊主管道開關控制，每1.0-1.7 hm2劃分為1個小區(qū)，采用逐個小區(qū)域灌溉的形式。為避免水壓不足或用水混亂現(xiàn)象，同一個灌溉區(qū)每次灌溉只能由1個小區(qū)進行，其他小區(qū)禁止用水，按照區(qū)域的劃分順序進行輪灌。同時，為確保職工用水的公平公開，職工灌溉用水有明細的檔案記錄，包括地號、面積和用水時間，職工須在記錄本上簽名確認用水情況。

3 應用效果

3.1 提高甘蔗產(chǎn)量及效益

由表1可知，在2011-2012年，未建立滴灌設施和未應用水肥一體化技術前，示范基地甘蔗平均產(chǎn)量為54.15 t/hm2，總產(chǎn)量為14 911.18 t。到2012-2013年，建立了完善的滴灌設施和應用水肥一體化技術，甘蔗產(chǎn)量顯著增加，平均產(chǎn)量達到91.65 t/hm2，總產(chǎn)量為25 818.17 t，比上年度增產(chǎn)37.50 t/hm2。2013-2014年，甘蔗水肥一體化技術在火炬農(nóng)場得到熟化與推廣，甘蔗面積新增加35.13 hm2，平均產(chǎn)量為93.30 t/hm2，總產(chǎn)量25 818.17 t，比上年度增產(chǎn)1.65 t/hm2。農(nóng)場管道設備及安裝總投入約為4 200元/hm2，平均灌溉淋水（6次，12元/次）成本約1 080元/hm2（表2）。另外，應用甘蔗水肥一體化技術可減少施肥勞動力的投入210元/hm2[3]，合計共增加投入約5 070元/hm2，每噸按450元計算（按2012-2013甘蔗收購價），2012-2013年甘蔗產(chǎn)值增加16 942.5元/hm2，折合增加產(chǎn)值約11 872.5元，2013-2014年甘蔗增產(chǎn)值為17 617.5元/hm2，折合增加產(chǎn)值約12 547.5元，效益明顯。

3.2 節(jié)省化肥施用量

農(nóng)場全為旱坡地，土質為玄武巖磚紅壤和水化磚紅壤，不利于保水保肥。2012年實施節(jié)水工程后，利用微管滴灌增產(chǎn)效果明顯。過去每年667 m2甘蔗施肥投入400-500元，甘蔗樹生長明顯偏弱，且產(chǎn)量不高；現(xiàn)甘蔗施肥量僅為350-450元，按333.3 hm2算，每年可節(jié)省肥料投入25萬元，降低了成本。同時，由于滴灌施肥均勻，減少了肥料的浪費，提高了肥料的利用率，保持了土壤水分，保護了環(huán)境，而且甘蔗生長普遍良好，產(chǎn)量顯著增加。

4 存在問題與建議

4.1 存在問題

實踐表明，實施甘蔗水肥一體化節(jié)水技術，明顯提高了甘蔗單位面積產(chǎn)量，并節(jié)省了勞務，解決了甘蔗長期以來靠天要產(chǎn)量的問題，同時探索積累了經(jīng)驗。但在實施應用過程中也存在一些問題，主要表現(xiàn)在：①目前國內供微灌專用肥較少，尤其是缺乏專用有機肥；②目前所用的微灌肥料水溶性較差，易發(fā)生沉淀，堵塞滴管或腐蝕灌溉設施；③滴灌施肥設備產(chǎn)品精確度不高、配套性能差， 導致產(chǎn)品性能不太穩(wěn)定。當夏季溫度高或大雨沖刷時，施肥器有脫扣現(xiàn)象，可能是生產(chǎn)產(chǎn)品時沒有考慮產(chǎn)品脫模后各部位的收縮量不同；④由于甘蔗本身的效益比較低，加上職工收入不高，而實施水肥一體化節(jié)水技術的滴灌施肥設備一次性投入較高，在沒有政府政策和資金扶持的情況下，難以得到快速推廣。

4.2 建議

甘蔗水肥一體化節(jié)水灌溉技術是甘蔗節(jié)水、節(jié)肥的一項重要技術，能有效供給甘蔗不同生長期所需水肥，做到充分利用有限淡水資源，提高肥料利用率，保護生態(tài)環(huán)境，將作為火炬農(nóng)場提高甘蔗產(chǎn)量的一項重要措施長期發(fā)展研究。今后研究方向：①繼續(xù)擴大甘蔗應用滴水灌溉技術面積，力爭使有水源條件的甘蔗地塊全部應用滴水技術，提高效益；②農(nóng)場繼續(xù)加大自籌資金力度，加快地位水池（塔）加壓設備購置及安裝，提高滴水灌溉的效率；③加快項目建設步伐，特別是小型農(nóng)田水利工程建設，充分利用國家財政資金，加快節(jié)水工程建設，減輕農(nóng)場和職工的負擔，使職工得到實惠；④加快水肥藥一體化建設試驗示范步伐，通過示范基地示范點加大推廣力度，重點加快移動式水肥一體化灌溉技術的研究推廣，形成科學合理的施肥制度，實現(xiàn)高效、增收的目的。

參考文獻

[1] 鄭學文，胡乃盛. 湛江農(nóng)墾甘蔗生產(chǎn)機械化的現(xiàn)狀與對策[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)工程，2002，27（1）：5-8.

[2] 陸紹德，黃 所，關經(jīng)倫，等. HJYDS-1型移動式水肥藥一體化施肥車研制與推廣[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備，2012，33（9）：48-50.

[3] 陸紹德，關經(jīng)倫，黃 所，等. 甘蔗水肥一體化技術應用效果[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè)，2013，10（5）：62-63.