新疆阿拉爾墾區(qū)棉田水肥管理中存在的問題及思考*

殷彩云，張華平*，肖春鳴，王劍

（1.塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2.兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站；3.第一師阿拉爾市十三團(tuán)農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心）

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師阿拉爾墾區(qū)地理位置介于東經(jīng)80°30′～81°58′，北緯40°22′～40°57′之間。地處塔里木盆地西北邊，北起天山南麓山地，南至塔克拉瑪干沙漠邊緣，東鄰沙雅縣，西依阿瓦提縣，南、北靠阿克蘇市，東北接新和縣，銜接阿克蘇河、塔里木河、臺蘭河和多浪河水系。農(nóng)業(yè)耕地面積20 萬hm2，光熱資源豐富，歷年4 月10 日到9 月10日日平均氣溫為20.3 ℃，≥10 ℃積溫3 412.1 ℃，4～8月日照時數(shù)為1 413.4 h，4～8月降水量為75.4 mm。

1 阿拉爾墾區(qū)施肥現(xiàn)狀

棉花是新疆重要的支柱產(chǎn)業(yè)[3]，阿拉爾墾區(qū)作為國家優(yōu)質(zhì)棉基地，棉產(chǎn)業(yè)不僅是其重要產(chǎn)業(yè)之一，也是職工增收致富的主要來源。阿拉爾墾區(qū)2018年棉花種植面積12萬hm2，單產(chǎn)382 kg/667 m2，相比2017年，產(chǎn)量有所下降。2018年“五統(tǒng)一”取消后，職工自行購買施用肥料，據(jù)統(tǒng)計，肥料用量從95 kg/667 m2增加到125 kg/667 m2。根據(jù)土壤養(yǎng)分測試數(shù)據(jù)，采用土壤養(yǎng)分平衡法計算，阿拉爾墾區(qū)棉田肥料純量用量為40～45 kg/667 m2，多余的肥料施入土壤導(dǎo)致了土壤板結(jié)，職工投入增加，收入反而減少。在施肥過程中普遍存在的問題：一是肥水管理不科學(xué)，施肥量較大，氮肥貫穿整個生育期，磷肥在中后期施入較少，肥水利用效率低；二是施肥結(jié)構(gòu)不合理，有機(jī)肥普遍用量少，化肥用量大，有的職工偏重施氮肥和磷肥，有的偏重施氮肥和鉀肥，普遍忽視微肥；三是不重視花鈴肥，據(jù)統(tǒng)計，第一師阿拉爾墾區(qū)適時追施花鈴肥的棉田不足50%，導(dǎo)致棉花后期早衰現(xiàn)象嚴(yán)重。

2 阿拉爾墾區(qū)棉田水肥管理存在的主要問題

2.1 信息化程度偏低

當(dāng)今社會信息化程度在不斷提高，從一定意義上講，信息就是生產(chǎn)力。當(dāng)前阿拉爾墾區(qū)在農(nóng)業(yè)的各個領(lǐng)域都需要加強(qiáng)信息化的建設(shè)。例如：人才技術(shù)骨干的培養(yǎng)、政府資金的投入、職工素質(zhì)的綜合提升等方面，都需要大力提高信息化程度。

2.2 農(nóng)田設(shè)施配套不齊全

目前，阿拉爾墾區(qū)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施陳舊，機(jī)械化程度不高，產(chǎn)品科技含量偏低。例如：農(nóng)田施肥設(shè)施等水利設(shè)施年久失修，水域治理等資金投入嚴(yán)重不足。據(jù)專家預(yù)測[1]，到2030 年，阿拉爾墾區(qū)人均水資源占有量僅為1 760 m3，水資源相對比較匱乏，就目前情況來看，渠水已經(jīng)很難滿足墾區(qū)耕地的需求量，這就需要井水與渠水混合施用，從而加重了墾區(qū)耕地的鹽堿度、次生鹽漬化等。

2.3 職工文化素質(zhì)低，欠缺種植理論知識

目前，阿拉爾墾區(qū)職工素質(zhì)有了一定程度的提高，但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求，懂技術(shù)、有文化、懂理論、會經(jīng)營，能夠滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要的新型職工群眾還很缺乏。職工僅具備傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技能和傳統(tǒng)的施肥經(jīng)驗，只能從事傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作作業(yè)，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)市場化、產(chǎn)業(yè)化缺乏創(chuàng)新和思想上的準(zhǔn)備，較少具備現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方面的新知識和新技術(shù)。

3 阿拉爾墾區(qū)棉田水肥信息化體系的建設(shè)

3.1 理論結(jié)合田間實踐

3.1.1 開展測土配方工作，依托檢測數(shù)據(jù)，確定目標(biāo)產(chǎn)量的施肥量

在各團(tuán)各連選擇有代表性的條田地塊作為這一片區(qū)的示范單元，在各示范區(qū)取土樣對硝態(tài)氮、速效磷、速效鉀、總鹽、有機(jī)質(zhì)、堿化度以及微量元素進(jìn)行化驗測試。依托檢測數(shù)據(jù)，以示范區(qū)內(nèi)棉田3年內(nèi)實收產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計，計算平均值，以此為產(chǎn)量基數(shù)，遞增20%設(shè)定為下年度施肥的目標(biāo)產(chǎn)量，以各區(qū)域“3414”試驗為依據(jù)，參考?xì)v年投肥指標(biāo)，用養(yǎng)分平衡法計算出百公斤皮棉需氮、磷、鉀使用量，確定目標(biāo)產(chǎn)量的投肥量。

3.1.2 增施有機(jī)肥，調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)

以有機(jī)肥與無機(jī)肥相結(jié)合的施肥理念，加大棉田無機(jī)肥、生物菌肥等的施入，同時減少氮肥、磷肥與鉀肥的基肥使用量，增加滴灌用量，在前期、中期加大氮肥的施入，在中后期加大磷肥和鉀肥的施入，以利于棉花的營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)化，從而提高產(chǎn)量。根據(jù)磷肥在pH為4～6時吸收率比較高的特點，調(diào)節(jié)棉花根層pH，從而提高磷肥的利用率，據(jù)試驗，磷肥在酸性條件下還可以釋放固定在土壤中的磷含量。

3.1.3 推廣水肥一體化，測墑灌溉

對于土壤總鹽含量大于0.5%的條田，實施秋翻秋灌，或帶茬冬灌，洗鹽壓堿。播種完成后，在示范區(qū)埋設(shè)儀器，對土壤中的溫度、水分、電導(dǎo)率進(jìn)行實時監(jiān)測。按照肥隨水走，少量多次的原則，將作物總灌溉水量和施肥量在不同的生育階段進(jìn)行分配，制定灌溉施肥制度；在棉花4個主要生育階段，用土壤墑情測定儀測定土壤墑情，在生產(chǎn)過程中應(yīng)根據(jù)天氣情況、土壤墑情、作物長勢等，及時對灌溉施肥制度進(jìn)行調(diào)整，保證水分和養(yǎng)分主要集中在作物主根區(qū)，確保棉花有較好的生長環(huán)境。根據(jù)農(nóng)作物根系狀況確定濕潤深度，棉花田間持水量上限控制在70%～80%，下限控制在40%～60%[2]。調(diào)節(jié)棉花根層適宜的pH，提高磷的吸收率，對地下水位小于1 m，總鹽含量高于10%的土壤由于滲水率低，可以不進(jìn)行冬灌和春灌，實施干播濕出。

3.1.4 生育期葉柄測試

調(diào)節(jié)作物體內(nèi)養(yǎng)分平衡，棉花生育期葉柄測試自苗期開始（6 葉期），依據(jù)棉花不同生育階段需水需肥規(guī)律，將不同時期滴灌肥隨水滴施，依據(jù)不同葉齡指標(biāo)，用反射儀對棉株進(jìn)行即時養(yǎng)分測定，根據(jù)測定指標(biāo)調(diào)整滴灌肥的用量及氮磷鉀比例，實現(xiàn)全生育期棉田養(yǎng)分監(jiān)測。

3.2 提高水肥信息化程度

對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)而言“信息就是生產(chǎn)力”，在水肥管理方面，及時的掌控植株所需的肥、水信息，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)傳播服務(wù)等方面將發(fā)揮巨大作用。但是經(jīng)過多年的發(fā)展，阿拉爾墾區(qū)水肥信息化仍停留在最初的水肥一體化推廣應(yīng)用階段。對此，政府要加大計劃執(zhí)行能力和統(tǒng)籌規(guī)劃意識，構(gòu)建一個及時、精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)水肥信息系統(tǒng)，建立水肥信息化網(wǎng)絡(luò)平臺。同時，要加強(qiáng)信息化服務(wù)人才隊伍的培養(yǎng)，注重專業(yè)人才團(tuán)隊的建設(shè)，確保農(nóng)業(yè)科技信息的時效性和精準(zhǔn)性。

3.3 加大農(nóng)業(yè)投資力度

無論是工業(yè)、農(nóng)業(yè)還是其他各生產(chǎn)領(lǐng)域都離不開科學(xué)技術(shù)的支持。要想實現(xiàn)精準(zhǔn)施肥滴水、水肥信息化，就要加強(qiáng)科技戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，有關(guān)職能部門應(yīng)當(dāng)做好農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃工作，加大農(nóng)業(yè)水資源、基礎(chǔ)科研的投資力度，并確保農(nóng)業(yè)資金真正落實到位，從而保障現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水肥信息化有充足的技術(shù)儲備與技術(shù)力量，使阿拉爾墾區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平不斷提高。與此同時，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)水肥信息化技術(shù)的推廣應(yīng)用，在廣大基層連隊逐步形成以國家項目資金扶持和市場引導(dǎo)為主體，有償服務(wù)與無償服務(wù)相結(jié)合的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系，將各種先進(jìn)的農(nóng)業(yè)科研成果進(jìn)一步在廣大基層連隊推廣應(yīng)用，積極推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水肥信息化進(jìn)程，建立并完善農(nóng)業(yè)水肥信息的收集和發(fā)布平臺，引導(dǎo)廣大職工群眾利用水肥信息化技術(shù)解決土壤供需和植物養(yǎng)分平衡之間的問題，從而加速現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水肥信息化發(fā)展進(jìn)程。

3.4 人才隊伍的建設(shè)

3.4.1 培養(yǎng)新型技術(shù)人才

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水肥信息化的發(fā)展需依賴于人才力量支持，但傳統(tǒng)的技術(shù)人才已不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展需求，需加強(qiáng)新型技術(shù)人才的培養(yǎng)，以促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水肥信息化的順利發(fā)展[3]。首先，應(yīng)根據(jù)工作需要，引進(jìn)大量工作能力較強(qiáng)、能夠較好的運用現(xiàn)代信息技術(shù)的專業(yè)人才。其次，要注重互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的培養(yǎng)，加強(qiáng)對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣與宣傳力度。對此，通過開展技術(shù)培訓(xùn)，對相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，強(qiáng)化專業(yè)知識學(xué)習(xí)來提升技術(shù)人員的專業(yè)水平。同時，還要積極組建互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)小組，對當(dāng)?shù)芈毠みM(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識演講和宣傳，并進(jìn)行一對一指導(dǎo)與解析，以促進(jìn)墾區(qū)職工互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提升。

3.4.2 加快水肥信息化建設(shè)，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化

現(xiàn)如今我國農(nóng)業(yè)科技成果的數(shù)量在逐年增加，第一師阿拉爾墾區(qū)在水肥信息化交流方面進(jìn)展緩慢，存在信息交流滯后的現(xiàn)象，使得科研成果轉(zhuǎn)化難上加難。科研成果和生產(chǎn)技術(shù)很難充分的結(jié)合到一起。所以，在這種情況下，第一師阿拉爾墾區(qū)應(yīng)該建立一個相對比較系統(tǒng)和完善的農(nóng)業(yè)科技水肥信息網(wǎng)，把高科技信息和農(nóng)業(yè)科研成果相結(jié)合，促進(jìn)農(nóng)業(yè)科技成果之間的溝通和交流，同時，也促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，讓農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式發(fā)生改變，促進(jìn)水肥信息化科技知識的不斷傳播，提高職工的文化素養(yǎng)，進(jìn)一步加快水肥信息化的進(jìn)程。

3.4.3 加大農(nóng)民職工的培訓(xùn)力度

要發(fā)揮連隊實用型人才的典型引領(lǐng)作用，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)技術(shù)骨干的培訓(xùn)力度，積極引進(jìn)生產(chǎn)型人才，打破職工整體素質(zhì)不高、科學(xué)技術(shù)知識偏低、年齡結(jié)構(gòu)不科學(xué)等難題。結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)技推廣等多項工作，根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要，深入組織開展形式多樣的連隊實用職業(yè)培訓(xùn)和技術(shù)培訓(xùn)，讓職工自覺接受新技術(shù)、新知識和新方法，積極主動地倡導(dǎo)科學(xué)合理的生活、生產(chǎn)方式，提高職工現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展水肥合理施用意識，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。

4 社會效益與經(jīng)濟(jì)效益

2017年，農(nóng)業(yè)部明確提出“一控兩減三基本”的目標(biāo)，第一師積極響應(yīng)，但是在執(zhí)行的過程中，由于缺乏相應(yīng)的資金扶持、技術(shù)支持等原因，致使該目標(biāo)實現(xiàn)緩慢。2018年，“五統(tǒng)一”取消，墾區(qū)職工肥料的施用多憑經(jīng)驗，盲目施肥、過量施肥等問題出現(xiàn)。多年來，施肥結(jié)構(gòu)的不合理，導(dǎo)致墾區(qū)土壤的肥水利用率偏低，土壤板結(jié)、鹽堿化逐年加重，次生鹽漬化表現(xiàn)得越來越顯著，2018年，墾區(qū)重鹽堿地有2.13萬hm2，鹽堿地面積已達(dá)到6.53萬hm2。由此，水肥信息化體系的建設(shè)就顯得尤其重要。

棉田水肥信息化體系的建成，不僅可以減少不必要的肥料浪費，減少職工的成本投入，還可以避免肥料流失而引起的生態(tài)環(huán)境的破壞[4]。水肥信息化技術(shù)本著“缺什么補什么，缺多少補多少”的原則，利用儀器時時監(jiān)控棉株體內(nèi)的養(yǎng)分和生長環(huán)境的墑情，對棉株所缺失的養(yǎng)分與水分進(jìn)行時時補充，不僅可以提高肥料的利用率，還可以減少肥料的施入量，從而減少成本的投入，用肥量可從之前的120 kg/667 m2減少到100 kg/667 m2，減少肥料用量20 kg/667 m2，按肥料平均單價25元/kg計算，節(jié)約肥料成本投入500 元/667 m2，節(jié)約用水10～15 元/667 m2，墾區(qū)棉田每年僅此項便可節(jié)省成本9 000余萬元。

通過合理施肥，可以改變土壤理化性質(zhì)，使土壤持續(xù)供肥能力增強(qiáng)，通透性增加，土壤鹽堿化、次生鹽漬化程度降低。同時，減少氮肥用量，可降低第一師阿拉爾墾區(qū)地下水硝態(tài)氮量，減輕水污染，提高水資源利用率，維持塔河生態(tài)平衡。