采用水肥一體化技術(shù)統(tǒng)籌工農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展

侯春福

（吉林省洮南市呼和車力蒙古族鄉(xiāng)綜合服務(wù)中心，吉林 白城 137100）

作為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的新技術(shù)，水肥一體化技術(shù)是將灌溉和施肥工作融為一體的農(nóng)業(yè)技術(shù)，也是目前我國(guó)節(jié)約肥力、控制水資源消耗的主要農(nóng)業(yè)技術(shù)手段。在水肥一體化技術(shù)中體現(xiàn)了我國(guó)現(xiàn)代信息技術(shù)、模型構(gòu)建技術(shù)、智能化技術(shù)等多種現(xiàn)代化手段，采取了智能化的方式對(duì)農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)以及對(duì)水資源和肥料的需求量進(jìn)行了預(yù)測(cè)和評(píng)估，從而最大程度提高肥料和水資源的利用率，不僅可以有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量，還可以在一定程度上節(jié)約人力物力資源、水資源和肥料，進(jìn)一步推動(dòng)了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的整體發(fā)展，同時(shí)也推動(dòng)了工業(yè)與農(nóng)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，對(duì)環(huán)保工程也有一定促進(jìn)作用。

1.水肥一體化技術(shù)概述

農(nóng)作物水肥一體化技術(shù)指的是可以將供給營(yíng)養(yǎng)的施肥工作與灌溉技術(shù)相結(jié)合，是一種現(xiàn)代化的農(nóng)作物種植技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)肥料加壓，從而在肥料中產(chǎn)生上升差，在灌溉技術(shù)影響下產(chǎn)生液體肥料。將這種液體肥料灌溉到農(nóng)作物中，不僅可以為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供足夠的營(yíng)養(yǎng)成分，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的高效灌溉，從而達(dá)到促進(jìn)農(nóng)作物快速成長(zhǎng)的作用。在水肥一體化灌溉期間，可以采用管道將液體肥料直接輸送到農(nóng)作物根系中，以此來確保營(yíng)養(yǎng)成分可以直接到達(dá)農(nóng)作物內(nèi)部，進(jìn)一步提高農(nóng)作物生長(zhǎng)效率。水肥一體化技術(shù)可以充分融合水資源和可溶性肥料，使之結(jié)合后在壓力之下直接傳達(dá)至農(nóng)作物根部使其更好吸收。在此期間，農(nóng)民可以從農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況判斷水肥用量是否合理，從而以此為根據(jù)調(diào)整水肥比例，控制肥料添加含量，同時(shí)也可以以此為根據(jù)精準(zhǔn)確定灌溉時(shí)間。除此之外，農(nóng)民還可以根據(jù)土壤中的微量元素含量采取針對(duì)性的施肥措施，以此來增強(qiáng)水肥利用率。

2.我國(guó)農(nóng)業(yè)水肥利用現(xiàn)狀

如今，我國(guó)的人均耕地面積僅有世界平均水平的一半，而我國(guó)仍然屬于農(nóng)業(yè)大國(guó)，糧食安全問題仍然是我國(guó)非常關(guān)注的問題。對(duì)于農(nóng)作物來說，化肥是非常重要的營(yíng)養(yǎng)來源，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中占比非常大的物資投入，可以提升農(nóng)作物近50%的產(chǎn)量。我國(guó)的化肥消耗量非常高，長(zhǎng)期在世界范圍內(nèi)居于高位。截至2019年，我國(guó)化肥施用量已經(jīng)超過了世界總消費(fèi)量的1/3，而在我國(guó)所有化肥施用類型中，氮肥、磷肥以及復(fù)合肥的占比最高，超過了總用量的90%。在化肥生產(chǎn)過程中，需要消耗掉大量的磷、煤炭以及天然氣資源，屬于消耗量極大的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)。然而我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)实睦寐蕝s始終得不到提升，有相關(guān)調(diào)查研究顯示，我國(guó)氮肥的利用率不超過40%，磷肥和鉀肥的利用率也不高，而正是因?yàn)榉柿系睦寐蔬^于低下，才導(dǎo)致我國(guó)的能源和各種資源的浪費(fèi)問題非常嚴(yán)重，與此同時(shí)，還造成了非常極端的環(huán)境污染問題。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)和報(bào)道可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)存在的水體污染問題主要來源就是氮、磷污染，這些污染問題源頭就是農(nóng)業(yè)污染，來自流失的氮、磷對(duì)自然環(huán)境造成了極大的污染化肥中，因此提高化肥利用率也成了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展最為關(guān)注的問題之一。

除此之外，在我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展過程中還會(huì)消耗大量的水資源。如今世界范圍內(nèi)水資源短缺問題非常嚴(yán)峻，而我國(guó)更是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，人均水資源占有量不超過3000m3，僅占世界平均水平的1/4。有相關(guān)調(diào)查研究顯示，在我國(guó)整體的用水總量中，農(nóng)業(yè)用水的占比是最高的，超過了60%，工業(yè)用水量緊隨其后，達(dá)到了23%。正是由于農(nóng)業(yè)用水成為我國(guó)水資源消耗的主要途徑，因此導(dǎo)致城鄉(xiāng)居民的用水量占比較低，基于此，如何提高農(nóng)業(yè)用水的利用率，降低水資源消耗量，成了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域格外關(guān)注的發(fā)展問題。我國(guó)采取的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉方式多為漫灌，但是這種灌溉方式對(duì)水資源的利用率極低，有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，該灌溉方式的水資源利用率僅為50%，而一些灌溉方式比較先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家可以達(dá)到80%左右。如今我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域高速發(fā)展，我國(guó)水資源短缺問題與供給問題之間的矛盾愈發(fā)顯著，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)有超過一百座城市存在缺水問題。綜上所述，提高農(nóng)業(yè)灌溉用水和化肥的利用率非常關(guān)鍵，也是推動(dòng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域快速發(fā)展的關(guān)鍵。

3.水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我市地勢(shì)平坦、氣候適宜，且夏秋兩季的雨水相對(duì)充沛，但是有相關(guān)研究顯示，春季與冬季降水較少，因此比較容易發(fā)生干旱，而且病蟲災(zāi)害等問題也嚴(yán)重制約著我市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。為了推動(dòng)我市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，強(qiáng)化水肥資源的利用率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展非常關(guān)鍵。但是由于我國(guó)在水肥一體化技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展時(shí)間相對(duì)較晚，因此在應(yīng)用該技術(shù)的過程中，仍然存在很多制約其應(yīng)用效果的問題，其中比較主要的問題就是對(duì)該技術(shù)的研究不夠全面，很多發(fā)達(dá)國(guó)家可以針對(duì)不同類型的農(nóng)作物進(jìn)行研究，從而提出具有針對(duì)性的不同灌溉方式。因此我國(guó)想要充分提高水肥資源利用率，就必須加強(qiáng)對(duì)水肥一體化技術(shù)的研究，對(duì)國(guó)外一些先進(jìn)案例進(jìn)行分析，從而提高我國(guó)水肥一體化應(yīng)用水平。

針對(duì)一些常年處于干旱狀態(tài)的地區(qū)，可以對(duì)當(dāng)?shù)氐耐寥篮椭饕N植農(nóng)作物進(jìn)行分析，從而判斷施肥和灌溉方式對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響，以此來不斷改進(jìn)水肥灌溉方式。近些年來，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平愈發(fā)提升，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)也越來越高，進(jìn)而也逐漸意識(shí)到了水資源的重要性，因此，強(qiáng)化水肥一體化技術(shù)，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉模式，可以有效改善自然環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)作物快速生長(zhǎng)，保障農(nóng)作物產(chǎn)量。

除此之外，由于應(yīng)用水肥一體化技術(shù)需要配備一些專業(yè)設(shè)備，而這些設(shè)備的價(jià)值往往比較昂貴，因此我市一部分農(nóng)民難以承受，這也導(dǎo)致了水肥一體化技術(shù)難以大范圍推廣。所以，這就要求政府相關(guān)部門介入，給予一定補(bǔ)貼，提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入，從而給予農(nóng)民購(gòu)入設(shè)備的能力，同時(shí)不斷改進(jìn)相關(guān)技術(shù)，提高設(shè)備質(zhì)量的同時(shí)降低其生產(chǎn)成本，讓水肥一體化技術(shù)更快推廣。

4.采用水肥一體化技術(shù)統(tǒng)籌工農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展

4.1 工業(yè)一氧化碳為農(nóng)作物提供碳源

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，溫室大棚是非常重要的一部分，主要在冬季和春季應(yīng)用，從而更好地培育蔬菜等農(nóng)作物。截至2018年末，我國(guó)溫室大棚、日光溫室等農(nóng)業(yè)設(shè)施的占地面積已經(jīng)超過了5000多萬(wàn)畝，可見在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中溫室大棚的重要性。而在農(nóng)作物生長(zhǎng)過程中，碳元素是非常重要的營(yíng)養(yǎng)元素，一般情況下自然碳源主要來自大氣以及土壤。有相關(guān)研究顯示，高濃度的一氧化碳可以促進(jìn)農(nóng)作物快速生長(zhǎng)，而且可以進(jìn)一步提升農(nóng)作物產(chǎn)量，主要原因是在高濃度的一氧化碳影響下，可以進(jìn)一步提升農(nóng)作物光合作用速率。我國(guó)是碳排放量大國(guó)，呈連續(xù)多年居于世界首位，而在所有行業(yè)當(dāng)中，尤其以工業(yè)領(lǐng)域一氧化碳排放量最高，這些一氧化碳主要來自電力、熱力行業(yè)，如今我國(guó)提出了碳中和、碳達(dá)峰等理念，以期可以實(shí)現(xiàn)減少碳排放、改善溫室效應(yīng)的目的，因此將一氧化碳進(jìn)行無(wú)害化處理并加以利用，有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)此可以將處理后的一氧化碳排放進(jìn)入溫室大棚中，進(jìn)而提升溫室大棚中的一氧化碳濃度，以此來提升農(nóng)作物的光合作用速率，為農(nóng)作物提供充足碳源，進(jìn)一步推動(dòng)工農(nóng)業(yè)統(tǒng)籌發(fā)展。

4.2 應(yīng)用滴灌技術(shù)改善PVC產(chǎn)能過剩問題

氯堿工業(yè)是非常重要的原材料生產(chǎn)行業(yè)，也是我國(guó)重要的工業(yè)經(jīng)濟(jì)組成部分，氯堿工業(yè)指的是采取電解鹽水制造燒堿、氯氣，為其他下游產(chǎn)品的生產(chǎn)提供原材料，例如PVC（聚氯乙烯）的生產(chǎn)，會(huì)消耗掉大量的氯材料。PVC材料在生產(chǎn)管道、薄膜等設(shè)備時(shí)有著重要作用，而這類材料在農(nóng)業(yè)大棚、滴灌管道等設(shè)備的生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用。但是受到全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)變化的影響，導(dǎo)致我國(guó)PVC生產(chǎn)領(lǐng)域出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩問題。推動(dòng)水肥一體化技術(shù)后，滴灌面積得到了一定程度的提升，每公頃灌溉量也有所增加，而滴灌所使用的管道材料也得到了大幅度的消耗，進(jìn)一步改善了工業(yè)PVC產(chǎn)能過剩的問題，同時(shí)也促使了氯堿生產(chǎn)行業(yè)的供需平衡，除此之外，PVC這種材料加熱后可以變形和固化，因此可以對(duì)其進(jìn)行回收和加工利用，所以對(duì)于一些廢棄的農(nóng)業(yè)大棚和管道，可以進(jìn)行回收并粉碎處理再次生成原材料，重新投入使用，制作成全新的農(nóng)業(yè)大棚薄膜和滴灌管道，進(jìn)一步降低了我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域鋪設(shè)滴灌管道和農(nóng)作物大棚的建設(shè)成本。

4.3 沼肥與滴灌技術(shù)相結(jié)合

我國(guó)畜牧業(yè)的養(yǎng)殖規(guī)模比較大，因此每年會(huì)產(chǎn)生大量畜禽類糞便，除此之外，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域亦是如此，每年會(huì)產(chǎn)生大量農(nóng)作物秸稈，這些糞便和秸稈的處理會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染。除此之外，動(dòng)物糞便和秸稈中含有一定的有機(jī)物，這些有機(jī)物通過發(fā)酵等方式進(jìn)行處理可以得到沼肥、沼液等有用物質(zhì)，這些物質(zhì)中含有大量營(yíng)養(yǎng)元素和有機(jī)質(zhì)，可以促進(jìn)農(nóng)作物良好生長(zhǎng)。有相關(guān)研究指出，在農(nóng)作物中使用糞便和秸稈發(fā)酵得出的沼肥，可以有效提升農(nóng)作物中的氨基酸含量，繼而提升農(nóng)作物產(chǎn)量。除此之外，也有研究顯示，經(jīng)過發(fā)酵后得到的沼液采取滴灌的等方式進(jìn)行灌溉，有效保障土壤中的銨態(tài)氮含量充足，讓土壤中的微生物更具活性，進(jìn)而提升農(nóng)作物產(chǎn)量。相比于正常灌溉模式來說，滴灌的灌溉效果更理想，對(duì)肥料的利用率更高。通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，采取滴灌沼肥的方式，可以在農(nóng)作物種有效積累養(yǎng)分，從而促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)增收。因此，應(yīng)該采取沼肥與水肥一體化滴灌模式相結(jié)合的灌溉方法，以此來高效利用農(nóng)村的畜禽糞便和秸稈等廢棄物，同時(shí)改善環(huán)境。

5.水肥一體化技術(shù)的發(fā)展建議

5.1 強(qiáng)化農(nóng)業(yè)水肥一體化設(shè)施機(jī)理研究

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用水肥一體化技術(shù)并充分發(fā)揮出專業(yè)設(shè)施的作用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水肥一體化的專業(yè)控制，這就要求相關(guān)管理人員對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)機(jī)理水肥對(duì)農(nóng)作物正常生長(zhǎng)的影響有最大限度地了解和把控。經(jīng)過細(xì)致的調(diào)查研究才能真正確認(rèn)在農(nóng)作物生長(zhǎng)過程中所需要的肥料和水肥配比，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整營(yíng)養(yǎng)成分比例。與此同時(shí)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者也可以根據(jù)相關(guān)研究資料，對(duì)農(nóng)作物不同生長(zhǎng)階段所需要水肥量的規(guī)律進(jìn)行掌握，從而制定出有針對(duì)性的農(nóng)作物灌溉策略。

5.2 強(qiáng)化農(nóng)業(yè)水肥一體化智能管理體系研究

在如今的時(shí)代背景下，我國(guó)的信息技術(shù)水平得到了高速提升，與此同時(shí)，大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各行各業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了監(jiān)控管理技術(shù)的發(fā)展，因此為了實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程和水肥灌溉更好地管理，必須加強(qiáng)對(duì)一體化智能管理體系的研究，建立現(xiàn)代化的管理系統(tǒng)和平臺(tái)，采取物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物種植管理、灌溉比例確定、病蟲害分析等多種功能。

5.3 強(qiáng)化農(nóng)業(yè)水肥一體化設(shè)備的研制

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，不管是種植栽培方面還是相關(guān)種植設(shè)施的配套方面都必須實(shí)現(xiàn)多樣化發(fā)展。如今我國(guó)常用的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備主要來自國(guó)外引進(jìn)和自主研發(fā)，但是由于我國(guó)相關(guān)設(shè)備的研發(fā)效率過低，而且生產(chǎn)成本過高，導(dǎo)致無(wú)法大面積推廣，而國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備不符合我國(guó)實(shí)際生產(chǎn)情況，因此必須根據(jù)我國(guó)目前的農(nóng)業(yè)發(fā)展情況，強(qiáng)化對(duì)農(nóng)業(yè)水肥一體化設(shè)備的研制。

6.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉模式和施肥方式不同，水肥一體化技術(shù)是一種更為實(shí)用的技術(shù)，不僅可以充分滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)的基本要求，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源使用量的高度控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)化肥比例的科學(xué)調(diào)節(jié)，從而幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，同時(shí)也能提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，因此該技術(shù)應(yīng)該進(jìn)一步得到推廣和使用，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域高速發(fā)展。