國(guó)內(nèi)玉米高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望

王紹新，李楠，王傳娟，王建東，梁曉陽(yáng)，仇學(xué)峰

（1.北京潤(rùn)澤金成園林景觀工程有限公司，北京 102400；2.中國(guó)水權(quán)交易所，北京 100053；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所，北京 100081）

0 引 言

全球日益嚴(yán)峻的氣候變化、水土資源短缺以及干旱洪澇災(zāi)害等極端條件嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，保障糧食安全是全人類(lèi)共同面臨的重大挑戰(zhàn)[1,2]。水分和肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中關(guān)鍵的兩個(gè)因素，作物水肥利用率低下仍然是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在的重大問(wèn)題[3]。多年來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)缺水量維持在300 億m3以上，制約農(nóng)業(yè)發(fā)展[4]。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，大水大肥等粗放的水肥管理模式使得資源浪費(fèi)嚴(yán)重，利用效率低下。為提高肥料利用率，減少不合理投入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等六部委印發(fā)的《“十四五”全國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》，提出到2025年，化肥、農(nóng)藥使用量持續(xù)減少，主要農(nóng)作物化肥利用率從2020年的40.2%提高到2025年的43%。肥料中各元素?fù)p失明顯，氮肥、磷肥和鉀肥的當(dāng)季利用率分別為30%～35%、10%～25%和35%～50%。對(duì)于氮元素來(lái)說(shuō)，一方面是氨態(tài)氮的揮發(fā)，高達(dá)施氮量的40%～50%[1]；另一方面是硝態(tài)氮的淋洗和徑流。對(duì)于磷、鉀元素來(lái)說(shuō)，其損失主要表現(xiàn)在沉積和固化?；什缓侠砝媒o地下水安全、大氣和自然生態(tài)系統(tǒng)均造成了嚴(yán)重破壞[5]。高效節(jié)水灌溉技術(shù)在提高灌溉水利用率和節(jié)水方面的效果十分顯著。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)水肥一體化對(duì)于推進(jìn)化肥減量增效方面將起到十分關(guān)鍵的作用。因此，采取高效節(jié)水灌溉方式并匹配合理的水肥管理制度，可以減少肥料用量，從而提高水肥利用率，促進(jìn)國(guó)家糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

玉米是我國(guó)種植面積最大的糧食作物，約占糧食作物面積的35%，其產(chǎn)量接近全國(guó)糧食總產(chǎn)量的40%，在國(guó)家糧食安全中占有重要位置。2021年我國(guó)玉米種植面積達(dá)4 332 萬(wàn)hm2，全國(guó)玉米產(chǎn)量2.725 億t。我國(guó)玉米生產(chǎn)主要分布于東北、華北和西南山區(qū)，其中東北典型的松遼平原玉米帶是國(guó)內(nèi)重要的玉米糧食生產(chǎn)基地。然而，我國(guó)玉米單產(chǎn)水平相較美國(guó)、歐洲等世界先進(jìn)水平區(qū)域差距較大，主要與品種、耕地、栽培管理、生產(chǎn)方式及投入等綜合因素有關(guān)。《全國(guó)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃（2021-2030）》中提到在“十四五”期間新建設(shè)和提升改造并重，而提升改造在黃淮海地區(qū)（河北、北京、天津、山東和河南）的主要方向就是提高水利用率，也就是要加大節(jié)水灌溉措施和高效節(jié)水灌溉建設(shè)，以期通過(guò)投入方式的高效管理，提高作物水肥利用效率，提高糧食作物產(chǎn)量。通過(guò)全面總結(jié)分析各類(lèi)高效節(jié)水灌溉措施下玉米高效水肥管理研究現(xiàn)狀和問(wèn)題，并展望未來(lái)的研究方向和應(yīng)用重點(diǎn)，對(duì)于篩選區(qū)域適宜的高效節(jié)水灌溉模式及其水肥管理制度、進(jìn)一步挖掘作物節(jié)水增產(chǎn)效益具有積極科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。

1 高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)

高效節(jié)水灌溉是指噴灌、微灌和管道輸水灌溉，其中微灌又包括微噴灌和滴灌兩種灌溉方式。水肥一體化技術(shù)，從廣義上講是指水和肥同時(shí)供給作物根系以滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育的一種技術(shù)。對(duì)于旱田作物來(lái)說(shuō)，能夠提高灌溉水利用率和實(shí)現(xiàn)水肥一體化的灌溉方式有噴灌、微噴灌和滴灌。對(duì)于管道輸水來(lái)說(shuō)，將水輸送到田間地頭以后，在田間配水方面大多以漫灌方式進(jìn)行灌溉，對(duì)于田間水利用系數(shù)的提高和水肥一體化實(shí)施難度都比較大，水肥施用均勻度也很差。因此，旱田作物高效節(jié)水灌溉水肥一體化模式主要考慮噴灌、微噴灌和滴灌3種水肥一體化模式。

噴灌水肥一體化模式可以分為：大型噴灌機(jī)組水肥一體化、小型噴灌機(jī)組水肥一體化、固定噴灌水肥一體化和半固定噴灌水肥一體化等模式，現(xiàn)有主要的高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)模式如表1所示。

表1 主要高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)模式Tab.1 Integrated water and fertilizer technology mode of main high-efficient water saving irrigation

滴灌灌溉方式主要包括地表滴灌、淺埋滴灌和地埋滴灌3種形式。其中，淺埋滴灌一般滴灌帶鋪設(shè)在地表以下10 cm以內(nèi)，適用于單季作物一次使用。地埋滴灌一般滴灌帶鋪設(shè)于地表以下30～50 cm范圍內(nèi)，通常鋪設(shè)于翻耕層以下，為多年多次使用。對(duì)于大田地埋滴灌來(lái)說(shuō)要注意的是滴頭的防堵塞和根系侵入的問(wèn)題，又要解決這些問(wèn)題，又要控制滴灌帶造價(jià)，目前還沒(méi)有非常好的解決方案。所以現(xiàn)在大田地埋滴灌還處于實(shí)驗(yàn)示范階段。對(duì)于一年兩季或多季作物來(lái)說(shuō)，由于各季作物及種植模式的不同，所需要滴灌帶的布置方式也不同。因此，對(duì)于兩季作物收獲和種植時(shí)間間隔較短的情況，在收獲后回收舊滴灌帶和鋪設(shè)新滴灌帶可能存在一定問(wèn)題，所以在實(shí)際應(yīng)用上要注意操作的可行性。

2 玉米高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)研究現(xiàn)狀

玉米生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，水肥是重要的因素，水分參與作物生長(zhǎng)發(fā)育和作物蒸騰，肥料提供給作物的營(yíng)養(yǎng)需求增加作物產(chǎn)量，提高水分利用效率[6,7]。玉米不同的生育階段對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求量有很大的不同。從三葉期到拔節(jié)期隨著幼苗的生長(zhǎng)，消耗養(yǎng)分的數(shù)量逐漸增加。而從拔節(jié)到抽雄期是玉米果穗形成階段，也是需要養(yǎng)分最多的時(shí)期，這一時(shí)期吸收的氮占整個(gè)生育期的1/3，磷占1/2，鉀占2/3。灌漿開(kāi)始后，玉米的需肥量又迅速增加，以形成籽粒中的蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪，一直到成熟為止。這一時(shí)期吸收的氮占整個(gè)生育期的1/2，磷占1/3。因此，在合適的時(shí)期適時(shí)供應(yīng)養(yǎng)分是非常重要的。我國(guó)各地傳統(tǒng)玉米水肥模式為肥料全部基施或50%～60%基施，40%～50%在拔節(jié)期或大喇叭口期一次性追施。在半濕潤(rùn)和濕潤(rùn)地區(qū)多靠自然降雨補(bǔ)給，對(duì)于半干旱地區(qū)多采用管道輸水，在相對(duì)干旱時(shí)期進(jìn)行人工拉水管澆灌方式進(jìn)行補(bǔ)充灌溉；反而是在干旱地區(qū)采用高效節(jié)水灌溉方式進(jìn)行補(bǔ)充灌溉的更為普遍。由于傳統(tǒng)玉米水肥模式不能實(shí)現(xiàn)水肥一體化作業(yè)，也就形成了肥料全部基施或基施+一次性追施的習(xí)慣。而采用高效節(jié)水灌溉方式后，還有相當(dāng)大部分種植戶采用傳統(tǒng)習(xí)慣的施肥模式，只是把高效節(jié)水灌溉單純的當(dāng)作一種灌溉方式，這也是農(nóng)戶玉米產(chǎn)量提不上去的原因之一。

目前在東北地區(qū)春玉米采用滴灌的水肥灌溉制度大多為：氮肥（N）240～320 kg/hm2,底施40%～50%，拔節(jié)期追施剩余的量；磷肥（P2O5）90～120 kg/hm2，全部底施；鉀肥（K2O）90～120 kg/hm2，全部底施。灌水定額1 200～2 000 m3/hm2,播種-出苗期灌水20%～30%，拔節(jié)期灌水30%～35%，抽穗期灌水10%～15%，吐絲-灌漿期灌水20%～25%。東北各地因氣候原因灌水定額相差較大。一般黑龍江、吉林中東部和遼寧東南部灌水定額較小。吉林西部、遼寧西北部和內(nèi)蒙古東部地區(qū)的灌水定額較大。

在西北地區(qū)春玉米采用滴灌的水肥灌溉制度大多為：氮肥（N）240～350 kg/hm2,底施40%～50%，拔節(jié)期追施剩余的量；磷肥（P2O5）90～130 kg/hm2，全部底施；鉀肥（K2O）90～130 kg/hm2，全部底施。灌水定額3 000～4 500 m3/hm2,播種-出苗期灌水20%，拔節(jié)期灌水30%～40%，抽穗期灌水20%～25%，吐絲-灌漿期灌水20%～25%。

華北地區(qū)夏玉米采用噴灌或滴灌的水肥灌溉制度大多為：氮肥（N）150～250 kg/hm2,全部底施或底施60%～80%，拔節(jié)期追施剩余的量；磷肥（P2O5）90～130 kg/hm2，全部底施；鉀肥（K2O）60～120 kg/hm2，全部底施。灌水定額600～1 800 m3/hm2,滴灌灌水方式為播種-出苗期灌水25%～30%，拔節(jié)期灌水30%～40%，抽穗期灌水20%，吐絲-灌漿期灌水20%。噴灌灌水方式為播種-出苗期灌水25%～30%，拔節(jié)期灌水40%，抽穗期灌水30%～35%。

2.1 高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

合理的水肥管理模式，適時(shí)、適量的施肥和灌水可以提高玉米產(chǎn)量，提升氮肥的利用率和水分生產(chǎn)效率。總結(jié)不同氣候區(qū)和不同地區(qū)的玉米水肥管理模式，玉米仍然具有很大的節(jié)水增產(chǎn)提升空間。

尹彩俠等[8]于2013年和2014年兩年在吉林省公主嶺市進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，與當(dāng)?shù)亓?xí)慣施氮肥量240 kg/hm2全部基施。相對(duì)當(dāng)?shù)亓?xí)慣實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)減肥施氮量180 kg/hm2，其中基施1/3，在拔節(jié)期追施2/3。在減肥25%的條件下，分兩次施肥產(chǎn)量增加約6.1%，氮肥利用率從22.1%提高到41.8%。另外，徐杰等[9]和米國(guó)華等[10]的研究在吉林省中部地區(qū)，劉明等[11]、尚文彬等[12]和劉洋等[13]研究在黑龍江地區(qū)，研究表明通過(guò)滴灌水肥一體化方式將氮肥分多次在關(guān)鍵生育期施用，產(chǎn)量均在1.2 萬(wàn)kg/hm2以上。在干旱半干旱的西北地區(qū)，如內(nèi)蒙古東部通遼、赤峰、巴彥淖爾、寧夏、甘肅等地，通過(guò)滴灌水肥一體化對(duì)玉米進(jìn)行水肥管理，氮肥施用量控制在180～240 kg/hm2的范圍內(nèi)，氮肥在苗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期等關(guān)鍵時(shí)期分多次按春玉米生長(zhǎng)特點(diǎn)進(jìn)行肥料的調(diào)控施用，玉米產(chǎn)量在1.38～1.70 萬(wàn)kg/hm2不等。

采用高效節(jié)水灌溉水肥一體化模式，在氮肥相對(duì)當(dāng)?shù)亓?xí)慣條件下進(jìn)行減量，在玉米關(guān)鍵生育期采用水肥一體化技術(shù)分多次施用具有明顯的增產(chǎn)效應(yīng)。根據(jù)玉米各生育階段對(duì)水肥的需求，采用高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行灌溉和施肥，對(duì)于提高水分利用率和肥料利用率起到非常重要的作用，現(xiàn)主要?dú)夂騾^(qū)和試驗(yàn)區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)模式對(duì)產(chǎn)量和水肥利用效率的影響如表2所示。

表2 不同氣候區(qū)和試驗(yàn)區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)模式對(duì)產(chǎn)量和水肥利用效率的影響Tab.2 Effects of water-saving irrigation technology on yield and water and fertilizer use efficiency in different climatic regions and experimental areas

干旱和半干旱區(qū)主要采用滴灌水肥一體化灌溉方式，在濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)和半干旱區(qū)多采用滴灌和噴灌水肥一體化方式以提高產(chǎn)量和水分利用效率。根據(jù)表2數(shù)據(jù)可知，即使在同一地區(qū)采用同樣的灌溉方式，由于水肥灌溉制度不同，產(chǎn)量和水、肥利用率也會(huì)有較大差異。高效節(jié)水灌溉水肥一體化模式下的產(chǎn)量和水分利用效率結(jié)果大多基于作物不同生育期的水分需求，是更加科學(xué)精準(zhǔn)的水肥灌溉制度，相比于農(nóng)業(yè)種植戶的水肥經(jīng)驗(yàn)灌溉制度更為合理。即使如此，由于環(huán)境氣候環(huán)境變化等因素的影響也存在較大差異。因此，通過(guò)總結(jié)水肥灌溉制度和試驗(yàn)驗(yàn)證找出相對(duì)較優(yōu)水肥灌溉制度，可為高效節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用提供參考。

2.2 高效灌溉水肥一體化技術(shù)對(duì)玉米水分利用效率的影響

高效灌溉水肥一體化技術(shù)根據(jù)氣候變化、作物生長(zhǎng)階段、土壤墑情等制定灌溉制度，按需水規(guī)律供水，制定合理的灌溉施肥制度，使土壤中的水分含量處于作物生長(zhǎng)的最佳狀態(tài)，提高了水分利用率[35]。水肥一體化灌溉過(guò)程中可以將水分精準(zhǔn)的輸送到作物根區(qū)，減少了水分下滲損失和地面蒸發(fā)，降低了水資源的浪費(fèi)。采用噴、滴灌等高效節(jié)水灌溉方式比漫灌可以節(jié)水50%左右[36]。

李曉龍等[17]在赤峰市的實(shí)驗(yàn)研究表明，采用滴灌水肥一體化，在玉米拔節(jié)期、喇叭口期、抽穗期和灌漿期各灌水一次，每次灌水量300 m3/hm2，相比當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)習(xí)慣漫灌每次灌水量750 m3/hm2，可節(jié)約灌溉水量60%，而產(chǎn)量比漫灌增產(chǎn)43.8%。李哲等[19]和戴嘉璐等[37]在巴彥淖爾市研究也表明采用滴灌水肥一體化比漫灌更節(jié)水，少量高頻的滴灌水肥一體化水分生產(chǎn)效率比漫灌高出一倍，提高玉米百粒重從而顯著提高產(chǎn)量。鄒海洋等[21]和魏廷邦等[20]在西北干旱地區(qū)武威的實(shí)驗(yàn)表明，采用滴灌水肥一體化在灌水量相對(duì)當(dāng)?shù)亓?xí)慣減量20%條件下，可以得到較高的玉米產(chǎn)量和水分生產(chǎn)效率。實(shí)驗(yàn)水分利用效率高達(dá)3.27 kg/m3和4.3 kg/m3。張富倉(cāng)等[24]在寧夏同心縣的實(shí)驗(yàn)表明，滴灌灌水量在90%ETc的條件下氮肥300 kg/hm2可以得到最高的玉米產(chǎn)量。與鄒海洋等[21]得出的膜下滴灌條件下90%ETc～100%ETc灌水水平下氮肥180 kg/hm2可以得到產(chǎn)量最高的水分需求相同。張映輝[39]研究膜下滴灌水肥藥一體化種植，發(fā)現(xiàn)比傳統(tǒng)漫灌種植方式節(jié)水1 800～2 250 m3/hm2，水分利用率可以提升50%～65%。

采用水肥一體化灌溉后，水肥耦合對(duì)肥料和水分的利用率是相互影響的。邵國(guó)慶等[40]認(rèn)為在相同灌水條件下，增加施氮量能顯著提高玉米的水分利用效率。劉學(xué)軍等[22]研究表明玉米灌溉主要補(bǔ)充了0～60 cm土壤含水率，說(shuō)明滴灌灌水定額按此設(shè)計(jì)較為合適，不會(huì)造成深層滲漏。玉米生育期隨著根系的擴(kuò)大，灌水量也增加，滴灌濕潤(rùn)比也增加。因此確定玉米生育期滴灌灌水定額應(yīng)該不小于225 m3/hm2，最大不大于450 m3/hm2，否則會(huì)造成灌水不足或灌水浪費(fèi)。

2.3 高效灌溉水肥一體化技術(shù)對(duì)玉米肥料利用效率的影響

高效灌溉水肥一體化技術(shù)施肥均勻，養(yǎng)分能夠直接施到作物根系附近，可以最大限度地避免肥料被淋洗到根系以下，減少了肥料的浪費(fèi)。對(duì)于肥料而言，一般認(rèn)為氮肥是氮隨水走，所以氮肥的時(shí)效相對(duì)較短，一般7～10 d見(jiàn)效，肥效有效期為45～60 d。而磷鉀肥不會(huì)隨著灌溉水產(chǎn)生較大的運(yùn)移，一般認(rèn)為磷肥的運(yùn)移不超過(guò)5 cm，并且易形成固定作用，肥效持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)。鉀肥的運(yùn)移比磷肥會(huì)大一些，但是一般認(rèn)為鉀肥的運(yùn)移也不會(huì)超過(guò)10 cm，鉀肥在土壤中的肥效持續(xù)時(shí)間一般認(rèn)為40～60 d左右。所以在進(jìn)行肥料利用研究時(shí)大多以氮肥為主要研究對(duì)象。因此，我們也以氮肥為研究對(duì)象進(jìn)行分析。

在西北地區(qū)，內(nèi)蒙古通遼市科爾沁區(qū)進(jìn)行的3 a（2017-2019年）實(shí)驗(yàn)研究表明[18]，滴灌條件下，按不同生育期追施氮肥的量在209.34～275.7 kg/hm2產(chǎn)量可達(dá)12 000.00～12 716.82 kg/hm2，氮肥偏生產(chǎn)力達(dá)到57.1 kg/kg。比當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)習(xí)慣施氮量300 kg/hm2的氮肥偏生產(chǎn)力高出37.5%。王佳等[23]在寧夏銀川的研究表明，氮肥施用量在180～270 kg/hm2，采用滴灌水肥一體化技術(shù)玉米全生育期施肥8次，灌水11次得到最大的氮肥偏生產(chǎn)力，可以達(dá)到92.3 kg/kg。

在華北地區(qū)，夏玉米生長(zhǎng)周期比春玉米短35 d左右，其產(chǎn)量要略低于春玉米。而夏玉米主產(chǎn)區(qū)的華北平原更多的采用漫灌的灌溉方式，不利實(shí)現(xiàn)水肥一體化，傳統(tǒng)的施肥方式多以基肥或基肥+一次追施肥，氮肥的利用率普遍偏低。因此在華北平原采用滴灌和噴灌等水肥一體化技術(shù)對(duì)玉米產(chǎn)量和氮肥利用率的提高有非常顯著的作用。崔吉曉等[25]、邢素麗等[26]、李格等[27]、郭麗等[28]和張經(jīng)廷等[30]的研究均表明，在河北省夏玉米采用噴灌或滴灌水肥一體化技術(shù)，在氮肥底施，拔節(jié)期、抽穗-吐絲期和灌漿期分多次進(jìn)行追施條件下，氮肥施用量165～210 kg/hm2，產(chǎn)量可以達(dá)到11 000 kg/hm2左右，氮肥偏生產(chǎn)力高達(dá)52.56 kg/kg以上，氮肥的利用率普遍較高。在河南省和山東省，劉見(jiàn)等[31]、李周晶[32]、隨凱強(qiáng)等[41]的研究與崔吉曉等[25]研究的結(jié)果基本一致。同樣，在東北地區(qū)，尹彩俠等[8]和尚文彬等[12]的研究表明，采用水肥一體化技術(shù)，施氮量在250 kg/hm2以下，并按生育期多次追肥時(shí)，氮肥偏生產(chǎn)力達(dá)到65 kg/kg以上，氮肥利用率在41.8%以上。而王宜倫等[42]、曹景偉[43]和韓祥飛等[34]研究表明，在施氮量300 kg/hm2以上時(shí)獲得了更高的產(chǎn)量，但是氮肥偏生產(chǎn)力都在42 kg/kg以下，有數(shù)據(jù)記錄的氮肥利用率只有25.17%。綜上，采用噴灌或滴灌水肥一體化技術(shù)，施氮量在160～250 kg/hm2范圍內(nèi)，并按不同生育期多次分施追肥方式可以得到較高的產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力，氮肥的利用率更高，接近于發(fā)達(dá)國(guó)家氮肥利用率50%左右的水平。

3 玉米高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)研究與應(yīng)用展望

隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和推進(jìn)，高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在干旱半干旱區(qū)，應(yīng)用面積廣、效益高，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵。玉米作物生育期長(zhǎng)，耗水量大，需肥量高，大力推廣高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)能夠有效促進(jìn)節(jié)水、節(jié)肥和增產(chǎn)、增效，有力保障和促進(jìn)國(guó)家糧食安全、水安全和生態(tài)環(huán)境安全。

我國(guó)玉米高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)應(yīng)用取得明顯成效。在東北、西北地區(qū)和內(nèi)蒙古全域，為避免春季和初夏較大的蒸發(fā)量，以及較大的風(fēng)速對(duì)噴灌的漂移產(chǎn)生的影響，多年采用滴灌水肥一體化灌溉技術(shù)模式。對(duì)于半干旱和干旱地區(qū)來(lái)說(shuō)，滴灌水肥一體化技術(shù)具有很好的節(jié)水、節(jié)肥和效果、增產(chǎn)效果?，F(xiàn)在已具備普遍推廣的條件，但是對(duì)于滴灌水肥一體化的節(jié)水、節(jié)肥和保障玉米產(chǎn)量不降低的情況下，提高肥料利用率還需要進(jìn)一步的研究和對(duì)研究成果的轉(zhuǎn)化推廣。在華北平原地區(qū)，針對(duì)兩季作物的夏玉米，現(xiàn)在較為適用的是噴灌水肥一體化技術(shù)。噴灌水肥一體化技術(shù)不會(huì)因不同作物輪作影響其使用，較傳統(tǒng)的管道輸水漫灌，具有節(jié)水、節(jié)肥、省時(shí)、省工、易于實(shí)現(xiàn)水肥一體化等優(yōu)點(diǎn)。河南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳于2022年4月22日印發(fā)了《河南省高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范區(qū)建設(shè)指南》，其中對(duì)于各類(lèi)噴灌水肥一體化技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，并給出了各類(lèi)不同噴灌形式的投資建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。示范工程將發(fā)揮好引領(lǐng)的作用，為噴灌水肥一體化技術(shù)在華北平原的推廣應(yīng)用將會(huì)得到政府層面的引導(dǎo)和推動(dòng)。雖然噴灌水肥一體化技術(shù)推廣和應(yīng)用前景都能看得到，但是對(duì)于采用噴灌水肥一體化技術(shù)后的玉米水肥灌溉制度，提高氮肥利用率的使用方法等還需要進(jìn)一步的研究。要讓噴灌水肥一體化技術(shù)成為糧食穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)的有利保障。

盡管全國(guó)各地的高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)具有一定的基礎(chǔ)，但是也存在一些問(wèn)題與不足。在技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新方面，技術(shù)開(kāi)發(fā)成本總體較高，針對(duì)肥料配方、水肥用量、灌溉頻次等方面未形成可廣泛適用的科學(xué)的灌溉決策系統(tǒng)，多數(shù)農(nóng)民憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行灌水施肥。在設(shè)備研發(fā)與改進(jìn)方面，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的設(shè)備較為缺乏，設(shè)備操作流程較為復(fù)雜，農(nóng)戶使用不便。其中，在滴灌水肥一體化技術(shù)應(yīng)用上，施肥裝置大量采用壓差式施肥罐，壓差式施肥罐對(duì)主管網(wǎng)的壓力損失較大，其施肥濃度存在前后不一致現(xiàn)象，導(dǎo)致施肥均勻度較差。應(yīng)推廣由動(dòng)力泵驅(qū)動(dòng)，具有吸肥量穩(wěn)定、可調(diào)的施肥機(jī)，施肥機(jī)配帶攪拌器的混肥桶，在施肥前將可溶性肥料與水充分的溶解后再進(jìn)行灌溉施肥。在推廣應(yīng)用與宣傳方面，應(yīng)對(duì)農(nóng)民進(jìn)行培訓(xùn)與技術(shù)指導(dǎo)，提高售后服務(wù)，定時(shí)維護(hù)，及時(shí)維修；與開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售企業(yè)做好滴灌水肥一體化技術(shù)的科學(xué)宣傳，引導(dǎo)種植戶正確的應(yīng)用滴灌水肥一體化系統(tǒng)，不能將滴灌當(dāng)成漫灌來(lái)使用；另外，當(dāng)前受到農(nóng)戶分散種植的影響，在推廣和使用上還存在一些問(wèn)題。在技術(shù)集成方面，廣大設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)人員對(duì)技術(shù)和設(shè)備的了解程度較低，不能形成有效的技術(shù)集成。即使是專(zhuān)業(yè)的灌溉公司在技術(shù)集成方面的能力也差別較大，只有極少的公司具備技術(shù)集成能力。因此，在技術(shù)集成方面需要多參觀實(shí)際項(xiàng)目；多了解國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)和設(shè)備；通過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)增加技術(shù)和設(shè)計(jì)人員技術(shù)集成經(jīng)驗(yàn)等。

4 結(jié) 語(yǔ)

采用高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)對(duì)玉米的節(jié)水、節(jié)肥和穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)具有重要作用。如何科學(xué)合理的應(yīng)用和創(chuàng)建適合當(dāng)?shù)氐乃使芾碇贫群褪痉妒菓?yīng)用好的前提。首先，根據(jù)玉米的生長(zhǎng)特點(diǎn)和各生育期對(duì)肥料吸收利用的數(shù)量，以及不同肥料被作物吸收轉(zhuǎn)化的時(shí)間規(guī)律。適時(shí)、適量的采用高效節(jié)水灌溉水肥一體化技術(shù)進(jìn)行灌溉追肥。其次，根據(jù)玉米生長(zhǎng)階段根系分布情況、各階段玉米耗水情況、氣候條件和灌溉方式等科學(xué)合理的確定灌溉制度。最后，建立高效節(jié)水灌溉水肥一體化項(xiàng)目示范區(qū)，通過(guò)科學(xué)的水肥管理制度+對(duì)比實(shí)驗(yàn)等方式，進(jìn)行示范、宣傳和引導(dǎo)。