趙永志

（北京市土肥工作站，北京 100029）

1 發(fā)展現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)亟需破解缺水難題

據(jù)專業(yè)統(tǒng)計(jì)顯示，農(nóng)業(yè)是我國的用水大戶，用水總量4000億m3，占全國總用水量的70%，其中農(nóng)田灌溉用水量3600億～3800億m3，占農(nóng)業(yè)用水量的90%～95%，農(nóng)業(yè)用水中的浪費(fèi)現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。首先是農(nóng)田灌溉水的利用率低，灌溉水的利用率只有30%～40%，而先進(jìn)發(fā)達(dá)國家達(dá)到70%～80%；其次是農(nóng)田對自然降水的利用率低，僅達(dá)到56%；再者是農(nóng)業(yè)用水的效率不高，其中農(nóng)田灌溉單方水的糧食產(chǎn)出僅為1kg左右，而先進(jìn)發(fā)達(dá)國家則為2kg，以色列達(dá)到2.35kg。據(jù)測算，在不增加現(xiàn)有農(nóng)田灌溉用水量的情況下，2030年全國缺水高達(dá)1300億～2600億m3，其中農(nóng)業(yè)缺水500億～700億m3。若將農(nóng)田灌溉水的利用率由目前的45%提高到發(fā)達(dá)國家的水平70%，則可節(jié)水900億～950億m3，如同時(shí)提高水的利用效率，農(nóng)業(yè)節(jié)水后不僅可以滿足7億t左右的食物生產(chǎn)用水，還能節(jié)約出400億～500億m3的水量，二者總節(jié)約量可達(dá)1/3。

2 水肥一體化是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大幅節(jié)水高效途徑

水肥一體化技術(shù)是一種將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)技術(shù)，其借助灌溉系統(tǒng)，將可溶性固體肥料或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水一起，均勻、準(zhǔn)確地輸送到作物根部土壤。水肥一體化技術(shù)應(yīng)用具有多重優(yōu)勢，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)成就。

首先，具有 “三節(jié)、一省、四提”優(yōu)勢。 “三節(jié)”即可實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥和節(jié)藥，可謂低碳農(nóng)業(yè)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)可由管道及時(shí)定量地向作物根層供水，可根據(jù)作物需要對局部進(jìn)行定量灌溉與施肥，大大提高水的利用效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水資源大幅節(jié)約。以北京為例，粗略估算大田應(yīng)用該技術(shù)，年公頃可減少用水量900m3，與傳統(tǒng)大水漫灌相比，可節(jié)水30%以上。同時(shí)，由于實(shí)現(xiàn)局部精準(zhǔn)施肥，減少了肥料土壤固定和環(huán)境損失，提高了肥效，因此可以減少肥料用量，節(jié)約肥料投入。另外，在溫室大棚中實(shí)施水肥一體化技術(shù)與常規(guī)的溝灌施肥技術(shù)相比，棚室的溫度、濕度明顯降低，在很大程度上抑制了作物病害的發(fā)生，從而顯著減少了農(nóng)藥的投入。 “一省”是指省工，由于采用灌溉設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)施肥澆水，可以大量減少以往灌水施肥的勞動(dòng)投入和勞動(dòng)強(qiáng)度。 “四提”是指該技術(shù)可提高水資源利用效率，提高肥料利用效率，同時(shí)由于水肥適時(shí)合理供給，可顯著增加作物產(chǎn)量，提高單位耕地的產(chǎn)出效率，因此也提高了耕地資源利用效率。

此外，該技術(shù)有利于面源污染控制，發(fā)展清潔生產(chǎn)。由于水肥一體化技術(shù)應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)肥料利用效率的提高，因此，可以減輕甚至避免農(nóng)業(yè)施肥對土壤、水體面源污染的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，由于水肥的合理使用可以減少病蟲害的發(fā)生，減少農(nóng)藥使用，提高農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)安全水平和農(nóng)業(yè)生態(tài)水平，減輕農(nóng)藥殘留對環(huán)境污染和對人體的危害。

同時(shí)，水肥一體化技術(shù)可以防止耕地土壤質(zhì)量退化。過量施用化肥往往造成土壤板結(jié)，同時(shí)由于過量養(yǎng)分不斷在耕層富集，容易導(dǎo)致土壤鹽漬化，造成土壤質(zhì)量不斷退化。而水肥一體化技術(shù)由于提高了肥料利用效率，可以降低化肥使用，能有效避免土壤退化，有效改變土壤生態(tài)環(huán)境，有利于土壤健康。

3 水肥一體化亟待解決的問題

我國近些年來十分重視水肥一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用，有關(guān)政策措施不斷出臺，各級政府投入和扶持的力度逐年加大。但總體上處于起步階段，存在多方面的推廣應(yīng)用障礙問題。

3.1 對水肥一體化的認(rèn)識不足，研究不夠

采用大水漫灌是中國農(nóng)民成百上千年來的傳統(tǒng)，灌水不用付費(fèi)或水費(fèi)很低，導(dǎo)致灌溉用水隨意，廣大農(nóng)民節(jié)水省水意識淡薄，發(fā)展節(jié)水灌溉設(shè)施投入積極性不高，阻礙了以灌溉設(shè)施為主要依托的水肥一體化技術(shù)推廣應(yīng)用。同時(shí)，不少農(nóng)民在施肥管理上習(xí)慣于傳統(tǒng)的憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)施肥，沒有將施肥和灌水合理搭配結(jié)合的意識，一般僅單一考慮作物對水或肥的需要而進(jìn)行水肥管理，沒有充分認(rèn)識到水肥配合使用所帶來的各種好處。另一方面，水肥一體化技術(shù)在國內(nèi)尚處于起步階段，針對不同區(qū)域、不同作物的水肥搭配技術(shù)方法研究還比較缺乏，或者不夠深入，技術(shù)產(chǎn)品也不夠成熟。今后亟待加強(qiáng)水肥一體化技術(shù)產(chǎn)品的研究與開發(fā)，為水肥一體化技術(shù)廣泛推廣應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 設(shè)備成本高是水肥一體化技術(shù)應(yīng)用的重要障礙

水肥一體化技術(shù)主要依靠灌溉設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，首次設(shè)備投入成本仍較高，多數(shù)農(nóng)戶接受起來都有一定困難。因此亟待重視相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)，研發(fā)應(yīng)特別注重簡單實(shí)用、成本低廉、易于技術(shù)維護(hù)配套。

3.3 技術(shù)不配套，缺少高效運(yùn)行的社會化服務(wù)體系

目前絕大多數(shù)地區(qū)還沒有專業(yè)的部門提供水肥一體化知識培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)服務(wù)，掌握水肥一體化技術(shù)的人才也十分缺乏，水肥一體化的技術(shù)相關(guān)的社會化服務(wù)體系尚未建立，不同機(jī)構(gòu)、部門和企業(yè)服務(wù)內(nèi)容較為單一，缺乏系統(tǒng)性整合，與施肥質(zhì)量密切的水溶肥料產(chǎn)品也因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致各種品牌肥料魚龍混雜，市場混亂，高質(zhì)量針對性的水溶肥料相對較少，針對不同地區(qū)和作物開發(fā)的水溶肥品種可選擇空間也較小。此外，由于灌溉設(shè)施企業(yè)與肥料行業(yè)溝通渠道少、理念存在差異、銜接問題多，導(dǎo)致當(dāng)前二者結(jié)合程度仍較低，灌溉系統(tǒng)和施肥一時(shí)難以很好融合，這些都造成了水肥一體融合的困難。

3.4 示范推廣力度不夠，總體投資不足

根據(jù)報(bào)道2010年中國化肥年度銷售金額在5000億元以上，其中水溶性肥料的市場規(guī)模僅為300億元左右。與傳統(tǒng)大水漫灌比，水肥一體化技術(shù)雖然經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但初始投資太大，一般農(nóng)民和生產(chǎn)企業(yè)實(shí)在用不起，零散發(fā)展，工程建設(shè)困難，因此這一領(lǐng)域的投資必須依靠政府投入。但是地方財(cái)政資金不足，而中央財(cái)政資金落實(shí)困難，使國內(nèi)水肥一體化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用一直無法獲得突破性發(fā)展。

3.5 缺少有效的節(jié)水制度，亟待建立針對性的激勵(lì)機(jī)制

制度和機(jī)制是確保技術(shù)效果長效發(fā)揮的根本保證，盡管政府、企業(yè)、個(gè)人也開展了大量工作，采取了各種措施，但目前尚未建立起有效的農(nóng)業(yè)節(jié)水制度，亟待研究建立符合當(dāng)?shù)貙?shí)際的農(nóng)業(yè)用水限額目標(biāo)，科學(xué)設(shè)計(jì)不同用量的水價(jià)政策。對于積極開展農(nóng)業(yè)節(jié)水的個(gè)人、企業(yè)應(yīng)予以相應(yīng)的優(yōu)惠政策甚至經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼，通過類似的激勵(lì)機(jī)制，推動(dòng)更大范圍采用節(jié)水技術(shù)措施，形成常態(tài)化的社會節(jié)水政策與機(jī)制。

4 水肥一體化加速農(nóng)業(yè)節(jié)水，可先行

盡管在推廣上尚存在諸多困難，但有條件地區(qū)，如都市農(nóng)業(yè)區(qū)可全面推行應(yīng)先行先試，探索模式、方法和長效機(jī)制，為更大范圍的普及推廣積累經(jīng)驗(yàn)。以北京市為例，伴隨著北京城市快速發(fā)展，水資源短缺已經(jīng)成為北京發(fā)展的最大瓶頸。北京市從1999年以來連續(xù)經(jīng)歷枯水期，由于遭遇連續(xù)干旱，北京市平均降水量475mm，僅為多年平均的81%，而同期北京城市人口快速增加，二者共同作用導(dǎo)致北京市人均水資源量減少到不足100m3，不到全國的1/20，世界人均水量的1/80，遠(yuǎn)低于國際人均1000m3的缺水下限。因此，充分認(rèn)識北京水資源緊缺的嚴(yán)峻形勢，開源節(jié)流是必然選項(xiàng)。

首先，北京農(nóng)業(yè)必須加快轉(zhuǎn)型發(fā)展。水資源極為緊張的北京，必須轉(zhuǎn)型產(chǎn)業(yè)和用水發(fā)展方式，培育適應(yīng)北京水資源特點(diǎn)的生產(chǎn)生活方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用水結(jié)構(gòu)，要特別限制高耗水產(chǎn)業(yè)，關(guān)停高耗水企業(yè)。京郊農(nóng)業(yè)作為首都城市的菜籃子、休閑空間、多元文化載體，必須加強(qiáng)其空間的科學(xué)合理布局，促進(jìn)其生態(tài)循環(huán)、低碳環(huán)保水平，不斷增強(qiáng)發(fā)展活力和可持續(xù)力，特別應(yīng)按照習(xí)總書記對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的 “三個(gè)導(dǎo)向”以及北京都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)必須加強(qiáng)節(jié)水和生態(tài)建設(shè)的最新要求，加快向集約化、精準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，走高端精品化、品牌化發(fā)展道路。

其次，北京農(nóng)業(yè)應(yīng)在全國做出表率引領(lǐng)。北京擁有較強(qiáng)的水資源危機(jī)意識，同時(shí)其在水資源節(jié)約利用所需資金條件、政策探索能力和可持續(xù)發(fā)展迫切意愿等方面具有相對較強(qiáng)的優(yōu)勢。北京有條件有能力在全國率先實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型，發(fā)展理念和機(jī)制的創(chuàng)新，積極構(gòu)建水肥一體化技術(shù)研究、推廣與應(yīng)用體系，全面推行普及水肥一體化技術(shù)，并通過建立國家級示范展示區(qū)，引領(lǐng)華北地區(qū)技術(shù)推廣應(yīng)用，并逐步推向全國。

實(shí)踐證明，北京農(nóng)業(yè)完全可以實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水。近些年北京市積極推行該項(xiàng)技術(shù)，逐步在蔬菜、瓜果種植上已實(shí)踐探索出運(yùn)用精量滴灌施肥、環(huán)繞滴灌施肥、微噴灌溉施肥、覆膜溝灌施肥和膜面集雨滴灌施肥等多種水肥一體化技術(shù)模式，大田作物上推行雨養(yǎng)旱作技術(shù)，并推行隨機(jī)灌溉管理、墑情自動(dòng)監(jiān)測等管理節(jié)水技術(shù)，取得了良好的推廣應(yīng)用效果。如北京市昌平區(qū)鑫城緣草莓基地通過滴灌施肥技術(shù)的應(yīng)用，由之前大水漫灌300m3減少到120m3，節(jié)水幅度高達(dá)60%。

針對北京實(shí)際，特提出幾點(diǎn)建議。一要強(qiáng)化意識。應(yīng)強(qiáng)化節(jié)水意識宣傳，使節(jié)水成為普通市民的一種文化和一種生活方式。二要合理布局作物種植。應(yīng)規(guī)劃做好農(nóng)作物的合理空間布局，優(yōu)化不同耗水類型作物的空間分布，將有限耕地和水資源集中在打造高端精品上。三要加大科技投資力度。重視對水肥一體化技術(shù)的研究，加大在軟硬件產(chǎn)品和服務(wù)上的研發(fā)資金投入。四應(yīng)推行綜合措施。應(yīng)重視包括工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、管理節(jié)水等多元化的農(nóng)業(yè)節(jié)水方式和方法的整合集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水效果。五須加強(qiáng)政策引導(dǎo)。重視農(nóng)業(yè)節(jié)水政策、節(jié)水制度的研究與推行，探索長效化激勵(lì)模式，逐步培育社會自覺性的節(jié)水機(jī)制。