奉賢區(qū)蔬菜生產(chǎn)水肥一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢*

吳 玨 郭欣欣 鄒 瓊

（上海市奉賢區(qū)蔬菜技術(shù)推廣站，上海奉賢201400）

水肥一體化技術(shù)是以水調(diào)肥和以肥促水的水肥耦合的農(nóng)業(yè)新技術(shù)，是發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效、生態(tài)安全的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要手段，農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心將此項技術(shù)列為向全國種植業(yè)推廣應(yīng)用的一號技術(shù)。水肥一體化技術(shù)通常以灌溉系統(tǒng)為載體，借助壓力系統(tǒng)，將可溶性固體肥料或液體肥料按土壤養(yǎng)分含量和農(nóng)作物需肥規(guī)律及特點配兌成肥液與灌溉水一起定時、定量按比例提供給農(nóng)作物。據(jù)統(tǒng)計，設(shè)施蔬菜采用水肥一體化技術(shù)后，灌溉水利用率可提高至95%，比傳統(tǒng)灌溉方法省水30%～40%；氮磷鉀的利用率可提高至90%、70%和95%，比常規(guī)施肥方法節(jié)省肥量30%～70%；蔬菜作物產(chǎn)量可提高15%～28%。推廣集合灌溉技術(shù)與平衡施肥技術(shù)優(yōu)勢的水肥一體化技術(shù)，可使漫灌變精灌，使盲目施肥變科學(xué)施肥，可有效防止土壤鹽漬化，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，達到“三節(jié)”（節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥）、“三省”（省工、省力、省心）和“三增”（增產(chǎn)、增收、增效）的良好效果。

1 國內(nèi)外水肥一體化技術(shù)發(fā)展概況

國外水肥一體化技術(shù)的研究及應(yīng)用較早，并已逐步發(fā)展成熟。1958年國外首次報道了利用灌溉系統(tǒng)施用商品肥料，上世紀60年代末以色列開始利用滴灌系統(tǒng)施肥，至1974年美國已建立液體肥料廠2800家，1980年美國液體肥料的應(yīng)用占化肥總量的32%。目前，以色列80%的灌溉地、90%的農(nóng)作物使用灌溉施肥結(jié)合技術(shù)，液體肥料工廠生產(chǎn)400多種產(chǎn)品，可滿足全國各地各種農(nóng)作物不同生長階段的需要，且不同地塊、不同作物采用不同的灌溉方式，地勢平坦的大田采用移動式微噴灌或行走式噴灌方式，坡地、山地多采用滴灌方式，沙漠地區(qū)使用地面覆膜滴灌方式，設(shè)施栽培使用滴灌和微噴方式，園林綠化樹木使用滴灌方式，草坪使用地埋噴灌方式，林木育苗使用微噴方式。另外，法國、澳大利亞、西班牙等國在園藝作物和棉花、馬鈴薯、玉米等作物上已普遍推廣使用水肥一體化技術(shù)。

我國水肥一體化技術(shù)的研究是從1974年開始的，當(dāng)時引進了墨西哥的滴灌設(shè)備，試驗點僅設(shè)3個，面積約5.3hm2，試驗獲得成功，取得了顯著的增產(chǎn)和節(jié)水效果；1980年我國第一代成套滴灌設(shè)備研制并生產(chǎn)成功；從20世紀90年代中期開始，灌溉施肥技術(shù)被重視，并大量開展技術(shù)研討和技術(shù)培訓(xùn)；2000年開始，農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心與國際鉀肥研究所（IPI）合作，連續(xù)5年在全國不同地區(qū)舉辦灌溉施肥技術(shù)培訓(xùn)班，由國內(nèi)外有關(guān)專家向全國各地農(nóng)技人員系統(tǒng)傳授灌溉施肥的理論和技術(shù)。新疆建設(shè)兵團率先在國內(nèi)創(chuàng)立了固定式滴灌節(jié)水模式和移動式滴灌節(jié)水模式，2011年新疆建設(shè)兵團實施水肥一體化技術(shù)166.67萬hm2，且每年以20萬hm2的速度增加，為我國的水肥一體化技術(shù)應(yīng)用樹立了榜樣，目前我國水肥一體化技術(shù)應(yīng)用面積約200萬hm2。近年來，在各級政府的大力推動下，我國南方地區(qū)也逐漸推行水肥一體化技術(shù)，尤以廣東和廣西地區(qū)應(yīng)用面積大幅增加，海南香蕉、云南葡萄已普遍應(yīng)用。

2 奉賢區(qū)蔬菜生產(chǎn)水肥一體化技術(shù)推廣應(yīng)用現(xiàn)狀

奉賢是上海市蔬菜生產(chǎn)面積較大的地區(qū)之一，截至2016年底，常年菜田有4333.33hm2。自2005年開始按照上海市農(nóng)委要求全面建設(shè)設(shè)施菜田，經(jīng)過“十一五”和“十二五”的大力發(fā)展，截至2016年底，全區(qū)建成標(biāo)準設(shè)施菜田902.93hm2，其中保護地設(shè)施面積418hm2。高標(biāo)準設(shè)施菜田的建設(shè)為蔬菜生產(chǎn)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和市場周年均衡供應(yīng)提供了有效的保障，同時也為蔬菜水肥一體化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。奉賢區(qū)蔬菜生產(chǎn)水肥一體化技術(shù)應(yīng)用起步較晚，由于水資源較為充足，菜農(nóng)缺乏節(jié)水節(jié)肥意識，盲目過量灌溉施肥現(xiàn)象嚴重，因此在奉賢地區(qū)推廣蔬菜生產(chǎn)水肥一體化技術(shù)存在許多困難。

2013年起，奉賢區(qū)蔬菜技術(shù)推廣站參與了上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心主持的上海市科技興農(nóng)項目《蔬菜水肥一體化技術(shù)集成示范》、主持實施了奉賢區(qū)科委科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金項目《蔬菜水肥一體化技術(shù)的示范與推廣》。通過項目實施，在上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、上海交通大學(xué)等科研院校專家的指導(dǎo)、幫助下，我們總結(jié)制定了《蔬菜水肥一體化技術(shù)規(guī)程》，并采用建立示范點、開展技術(shù)培訓(xùn)和現(xiàn)場示范等方式，助推奉賢區(qū)蔬菜生產(chǎn)水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用推廣。奉賢區(qū)菜農(nóng)老齡化普遍，蔬菜生產(chǎn)用工短缺、勞動力成本日益上漲，使以省工為特點的水肥一體化技術(shù)得以迅速發(fā)展。經(jīng)調(diào)查，截至2016年底，全區(qū)各鎮(zhèn)、街道及開發(fā)區(qū)共有18家基地配置了水肥一體化設(shè)備，總面積達308.93hm2，技術(shù)覆蓋面積252.4hm2，水肥一體化技術(shù)應(yīng)用面積占全區(qū)設(shè)施菜田面積的34.21%。

奉賢區(qū)蔬菜生產(chǎn)品種以綠葉菜為主，其次為茄果類、瓜類等品種，蔬菜品種多、茬口多、復(fù)種指數(shù)高。奉賢區(qū)蔬菜技術(shù)推廣站結(jié)合本區(qū)蔬菜生產(chǎn)現(xiàn)狀，通過調(diào)研和試驗研究，總結(jié)形成了奉賢區(qū)蔬菜水肥一體化生產(chǎn)模式，即“文丘里施肥器+滴灌”模式、“比例式注肥泵+噴灌”模式和“比例式注肥泵+露地噴灌”模式。其中“文丘里施肥器+滴灌”模式適用于以滴灌為主的茄果類、瓜類蔬菜生產(chǎn)，以散戶和小規(guī)模蔬菜生產(chǎn)基地為佳，該模式成本低、安裝方便，但對水壓要求較高；“比例式注肥泵+噴灌”模式適用于以青菜為主的綠葉蔬菜種植，一般以每5～10個大棚為1組配置1臺比例式注肥泵，該模式可根據(jù)水壓大小自行調(diào)節(jié)吸肥比例，水壓損失較小，但價格較貴，按流量不同，售價為3000元～10000元。奉賢區(qū)露地設(shè)施蔬菜種植面積有484.93hm2，主要種植結(jié)球甘藍、花椰菜、毛豆、青菜等品種，露地種植管理相對粗放，施肥澆水一般采用撒施和溝灌的方式，肥水利用率不高，可采用“比例式注肥泵+露地噴灌”的模式，將比例式注肥泵安裝在裝有砂石和疊片過濾器的泵房內(nèi)，田間鋪設(shè)可移動噴灌管網(wǎng)，根據(jù)水壓，一次可灌溉1.3～2.0hm2。

3 幾種主要蔬菜作物水肥一體化技術(shù)應(yīng)用效益評估

3.1 “文丘里施肥器+滴灌”模式種植黃瓜

對黃瓜生產(chǎn)常規(guī)施肥澆水方式和應(yīng)用水肥一體化技術(shù)作對比分析，結(jié)果見表1。由表1可知，在黃瓜生產(chǎn)上應(yīng)用水肥一體化技術(shù)較常規(guī)施肥澆水節(jié)水49.41%、節(jié)肥31.02%、省工13.89%；黃瓜生產(chǎn)應(yīng)用水肥一體化技術(shù)平均667m2產(chǎn)量、產(chǎn)值分別為4760kg和8568元，與常規(guī)施肥澆水相比，增產(chǎn)增收17.44%，綜合效益較常規(guī)施肥澆水每667m2增加1400.4元。

表1 黃瓜生產(chǎn)采用水肥一體化技術(shù)效益分析

3.2 “比例式注肥泵+噴灌”模式種植青菜

對青菜生產(chǎn)常規(guī)施肥澆水方式和應(yīng)用水肥一體化技術(shù)作對比分析，結(jié)果見表2。由表2可知，在青菜生產(chǎn)上應(yīng)用水肥一體化技術(shù)較常規(guī)施肥澆水節(jié)水42.13%、節(jié)肥37.11%、省工12.50%；青菜生產(chǎn)應(yīng)用水肥一體化技術(shù)平均667m2產(chǎn)量、產(chǎn)值分別為2150kg和3225元，與常規(guī)施肥澆水相比，增產(chǎn)增收13.16%，綜合效益較常規(guī)施肥澆水每667m2增加443.85元。

表2 青菜生產(chǎn)采用水肥一體化技術(shù)效益分析

3.3 “比例式注肥泵+露地噴灌”模式種植結(jié)球甘藍

對結(jié)球甘藍常規(guī)施肥澆水方式和應(yīng)用水肥一體化技術(shù)作對比分析，結(jié)果見表3。由表3可知，在結(jié)球甘藍生產(chǎn)上應(yīng)用水肥一體化技術(shù)較常規(guī)施肥澆水節(jié)水75.0%、節(jié)肥20.1%、省工20.0%；結(jié)球甘藍生產(chǎn)應(yīng)用水肥一體化技術(shù)平均667m2產(chǎn)量、產(chǎn)值分別為5375kg和7050元，與常規(guī)施肥澆水相比，增產(chǎn)增收14.97%，綜合效益較常規(guī)施肥澆水每667m2增加1005元。

表3 露地結(jié)球甘藍生產(chǎn)采用水肥一體化技術(shù)效益分析

4 存在問題及發(fā)展方向

蔬菜生產(chǎn)應(yīng)用水肥一體化技術(shù)可以有效節(jié)水節(jié)肥，提高化肥利用率，減少農(nóng)業(yè)面源污染，而且可以顯著減少用工量，有效緩解蔬菜生產(chǎn)中勞動力不足的現(xiàn)狀，促進增產(chǎn)增收。但是目前該項技術(shù)在應(yīng)用過程中還存在不少問題：一是現(xiàn)有的園藝場灌溉設(shè)施設(shè)備老舊，如果要應(yīng)用水肥一體化技術(shù)需要對泵房、管網(wǎng)等進行改建；二是菜農(nóng)整體綜合素質(zhì)較低，對水肥一體化關(guān)鍵技術(shù)理解不透徹、操作不規(guī)范；三是蔬菜生產(chǎn)中還沒有真正做到測土配方施肥，沒有按照缺啥補啥的原則進行灌溉施肥，且由于蔬菜種類較多，各種類作物的灌溉制度、需肥規(guī)律尚不明確，其肥水管理主要還是靠菜農(nóng)的經(jīng)驗；四是水肥一體化設(shè)備一次性購置費用較高，近年來由于蔬菜生產(chǎn)效益偏低，菜農(nóng)不愿意增加投入。各種因素影響了奉賢區(qū)蔬菜生產(chǎn)水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。要切實用好、推廣好該項技術(shù)，應(yīng)從以下三方面著手：一是加強引導(dǎo)，加大扶持力度，政府要對硬件設(shè)施改造和水溶肥進行一定額度的補貼，以降低菜農(nóng)應(yīng)用該技術(shù)的成本；二是加強關(guān)鍵技術(shù)的研究，規(guī)范該技術(shù)的應(yīng)用方法；三是加強培訓(xùn)和技術(shù)示范，通過課堂講解、田間示范等，使菜農(nóng)快速掌握蔬菜生產(chǎn)水肥一體化技術(shù)。