水肥一體化技術在我國農(nóng)業(yè)的應用

苗 羽，王 楓

（1.遼寧省農(nóng)業(yè)科學院，遼寧沈陽 110161；2.中共遼寧省委黨校，遼寧沈陽 110004）

水肥一體化技術最早開始于1960年的以色列，是將施肥與微灌結合起來并使水肥得到同步控制的一項技術。水肥一體化技術的優(yōu)點是既能夠節(jié)水，又能夠節(jié)肥，極大地改善土壤環(huán)境，減輕勞動強度，提高生產(chǎn)效率。隨著技術的不斷成熟，其不僅適用于經(jīng)濟作物，也被廣泛應用于糧食作物。由于水肥一體化設備能對水肥用量進行嚴格控制，對農(nóng)產(chǎn)品的標準化及品質(zhì)控制創(chuàng)造有利條件。

1 水肥一體化技術在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應用的必要性

1.1 我國水資源匱乏且分布不均

我國是水資源匱乏的國家，人均水資源量只有2300 m3，僅為世界平均水平的1/4，已被聯(lián)合國列為13 個貧水國家之一。同時，我國也是用水最多的國家。不僅如此，我國水資源時空分布不均勻，淮河流域及其以北地區(qū)的國土面積占全國的63.5%，但水資源僅占全國總量的19%，長江流域及其以南地區(qū)集中了全國水資源量的81%，而該區(qū)耕地面積僅占全國的36.5%，由此形成了南方水多、耕地少、水量有余，北方耕地多、水量不足的局面。此外，水資源的年內(nèi)、年際分配嚴重不均，大部分地區(qū)60%～80%的降水量集中在夏秋汛期，洪澇干旱災害頻繁。目前，我國農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)僅為0.532，粗放的生產(chǎn)方式導致水資源的大量浪費，嚴重影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。水肥一體化技術作為最有效的節(jié)水灌溉技術，應用前景十分廣闊。

1.2 化肥過度施用

我國耕地面積不足世界總耕地面積的10%，卻使用了全球近1/3 的化肥，多年的化肥濫用，造成嚴重的土壤污染、水體污染、大氣污染、食品污染等一系列問題。同時，我國化肥的利用率偏低，數(shù)據(jù)顯示，我國的氮肥當季利用率只有30%～40%，磷肥當季利用率為10%～25%，鉀肥的當季利用率為45%左右?；实倪^度施用對我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、食品安全、經(jīng)濟社會穩(wěn)定帶來了嚴重的挑戰(zhàn)。而水肥一體化技術的肥料利用率達80%以上，可以有效改善化肥過度施用，提高化肥利用率，改善土壤環(huán)境。

1.3 勞動力資源短缺

隨著城鎮(zhèn)化進程的推進，農(nóng)業(yè)勞動力短缺問題日益凸顯，特別是青年勞動人口的流失，導致我國農(nóng)業(yè)勞動力質(zhì)量大幅下降，未來將面臨無人種地的風險。同時鄉(xiāng)村振興、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等國家戰(zhàn)略的建設和發(fā)展也將受到極大的影響。水肥一體化技術的推廣和應用將緩解農(nóng)業(yè)勞動力不足的局面，同時提高勞動效率，加快農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型升級。

2 水肥一體化技術在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)推廣應用中存在的問題

近年來，我國水肥一體化技術的應用發(fā)展迅速，每年推廣應用面積多達200 多萬hm2，應用領域也已經(jīng)由經(jīng)濟作物如棉花、果樹、蔬菜等逐步擴展到糧食作物中的小麥、玉米、馬鈴薯等。但這些水肥一體化應用與發(fā)達國家相比，推廣范圍和應用水平還是存在著比較大的差距。

2.1 設施灌溉技術在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣應用還處于起步階段

我國設施灌溉面積還不到總灌溉面積的3%，而且在這有限的設施灌溉面積中，即使在最適宜采用灌溉施肥技術的設施栽培中，大部分都沒有考慮通過灌溉系統(tǒng)施肥，數(shù)據(jù)顯示，通過灌溉系統(tǒng)施肥的灌溉面積僅占設施灌溉面積的20% 左右。由此可見，水肥一體化技術的經(jīng)濟和社會效益尚未引起足夠重視。

2.2 灌溉技術和施肥技術脫離

由于水利部門與農(nóng)業(yè)部門管理機制體制的不同，導致了這兩個部門的分割，水利部門負責灌溉技術的推廣，農(nóng)業(yè)部門負責施肥技術的推廣，這也就導致了兩種技術在技術推廣方面的脫離，同時使得兩種技術行業(yè)間必要的交流以及合作的缺失。

2.3 灌溉施肥工程管理水平低

目前我國節(jié)水農(nóng)業(yè)存在“重硬件（設備）、輕軟件（管理）”的問題，尤其是一些政府投資的節(jié)水示范項目，雖然前期在購買先進設備方面花費了很多資金，但建好后，應有的示范作用最后或者因為缺乏科學管理或者因為權責利不明而不能得到發(fā)揮。人為因素對灌溉制度及施肥方案的制定與執(zhí)行的影響是巨大的，這就導致除了裝備先進的大型溫室和科技示范園外，其他大部分灌溉施肥工程中對土壤水分、養(yǎng)分含量以及作物營養(yǎng)等狀況并沒有采用科學方法進行及時檢測，而是依據(jù)人為經(jīng)驗進行管理，尤其是施肥存在很大的隨意性，操作系統(tǒng)不規(guī)范，導致設備保養(yǎng)差、運行年限短。

2.4 生產(chǎn)技術裝備落后，技術研發(fā)與培訓不足

產(chǎn)品品種及規(guī)格少、材質(zhì)差、加工粗糙、品位低等是我國微灌設備目前存在的普遍問題。導致這些問題存在的主要原因首先是設備研究與生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)系不緊密，同時生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小、專業(yè)化程度低；其次是現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的專業(yè)背景存在較大差異，農(nóng)業(yè)研究與推廣部門缺乏專業(yè)水肥一體化技術推廣隊伍，研究方面人力物力投入少。

2.5 投資成本高，產(chǎn)品價格低

水肥一體化技術的投資需要涉及設備成本、水源工程、作物種類、地形與土壤條件、地理位置、系統(tǒng)規(guī)劃設計、系統(tǒng)所覆蓋的種植區(qū)域面積、肥料、施肥設備和施肥質(zhì)量要求、設備公司利潤、銷售公司利潤、安裝公司利潤等，如果在大田中采用水肥一體化技術，根據(jù)測算，需要投資6000～22500 元/hm2，而如果在溫室采用水肥一體化技術，投資比大田要更高[1]。而目前我國農(nóng)產(chǎn)品價格普遍較低，這就會造成水肥一體化技術投資大卻產(chǎn)出低，嚴重阻礙了水肥一體化的推廣。

3 水肥一體化技術在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣的發(fā)展方向

3.1 科學化發(fā)展

精準農(nóng)業(yè)是水肥一體化技術在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣的發(fā)展方向。由于我國南方與北方、東部與西部有很大的差別，導致各地無論是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術水平，還是土壤結構都有著極大的不同。因此，在水肥一體化技術的推廣中，要按照不同作物種類、作物各自的生長期、各自土壤類型來選取配料，在分別采樣化驗得出土壤肥力特性以及作物需肥規(guī)律的基礎上，有針對性地進行配方設計，選取合適的肥料進行灌溉施肥[2]。

3.2 標準化發(fā)展

我國節(jié)水事業(yè)的發(fā)展受到嚴重制約的一個重要原因是，市場上節(jié)水器材規(guī)格參差不齊，各個施肥環(huán)節(jié)標準沒有形成統(tǒng)一，效率低下。因此，節(jié)水器材技術標準、技術規(guī)范和管理規(guī)程的編制，在未來的發(fā)展中，必然會不斷形成并成為行業(yè)標準和國家標準，逐漸形成水肥一體化技術規(guī)范標準化。規(guī)范節(jié)水器材生產(chǎn)，減少因為節(jié)水器材、技術規(guī)格不規(guī)范而引起的浪費，以此提高節(jié)水器材的利用率[2]。

4 小結

很多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者對新技術不了解、不敢嘗試，一是怕投入，二是擔心自身無法掌握技術，售后得不到保障。各級政府應主動作為，加大新技術的宣傳力度，積極宣傳、展示水肥一體化技術的特點和優(yōu)勢，有條件的可以建立示范園區(qū)，讓農(nóng)戶看得見新技術帶來的改變。同時，應積極組織協(xié)調(diào)，保障復合型新技術的推廣應用，成立由鄉(xiāng)村技術員、企業(yè)銷售、企業(yè)技術指導、研究所組成的專項技術團隊，打破機制體制壁壘。要進一步整合轄區(qū)內(nèi)生產(chǎn)資源，同時加大對農(nóng)業(yè)實際工作需求的調(diào)研，真正幫助企業(yè)生產(chǎn)出受歡迎的產(chǎn)品，幫農(nóng)戶買到用得好的工具。針對有資金困難的農(nóng)戶，當?shù)卣畱雠_水肥一體化設備設計專項補貼政策，建議將其列入鄉(xiāng)村振興發(fā)展規(guī)劃，同時加強與銀行和企業(yè)的合作，擴寬農(nóng)戶獲得資金的渠道。