張洪啟

（莘縣土壤肥料工作站，山東 莘縣 252400）

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，經(jīng)濟增速放緩，今后強化農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位，促進農(nóng)民節(jié)本增效，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，走水肥一體化的路子是必然趨勢。近幾年，我國水肥一體化發(fā)展迅猛，但在實際生產(chǎn)中存在著一系列不容忽視的問題。文章以山東省魯西地區(qū)及聊城市為例就有關(guān)問題進行探討。

1 水肥一體化現(xiàn)狀

水肥作為果蔬種植最大的物質(zhì)投入因素，其利用狀況直接影響著果蔬產(chǎn)品的產(chǎn)量、品質(zhì)和生產(chǎn)效益，并且直接或間接地影響著農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前果蔬種植普遍以傳統(tǒng)的大水大肥投入方式為主，存在諸多突出問題。而水肥一體化技術(shù)是借助壓力灌溉系統(tǒng)，將肥料配對成肥液，在精確灌溉的同時將肥料輸送到作物根際土壤，適時適量地滿足作物對水分和養(yǎng)分需求的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實用新技術(shù)，具有節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、省工、增產(chǎn)、增收、增效和環(huán)保生態(tài)的綜合效果。據(jù)莘縣土肥站多年調(diào)查結(jié)果顯示，使用水肥一體化可節(jié)水30%～40%，節(jié)肥40%～50%，減少農(nóng)藥用量15%～30%。水肥一體化針對具體的灌溉形式，又可稱為“滴灌施肥”“噴灌施肥”“微噴灌施肥”等。

魯西地區(qū)菜農(nóng)采用水肥一體化技術(shù)起步較晚，但發(fā)展迅速。2014年，據(jù)聊城市土肥站對全市水肥一體化技術(shù)推廣情況進行的調(diào)研結(jié)果表明，全市已初步建立了適合當(dāng)?shù)貙嶋H情況的微灌施肥技術(shù)模式，這項技術(shù)已被廣大基層技術(shù)人員和群眾所了解和接受，并有快速發(fā)展的趨勢。水肥一體化大部分設(shè)備667 m2投入在800～3 000元，農(nóng)民設(shè)備購置主要渠道是肥料經(jīng)銷商、農(nóng)業(yè)示范園區(qū)設(shè)備購置部等農(nóng)業(yè)部門。農(nóng)民了解水肥一體化技術(shù)的途徑，主要是設(shè)備安裝商的介紹、使用農(nóng)戶的示范效應(yīng)和農(nóng)技部門的宣傳。據(jù)統(tǒng)計，2014年聊城市蔬菜面積24.7萬hm2，瓜菜菌總產(chǎn)量1 602萬t，保持全省第一，被評為中國蔬菜第一市，產(chǎn)量穩(wěn)步增長，產(chǎn)業(yè)布局不斷優(yōu)化，區(qū)域特色基地規(guī)模已形成，設(shè)施栽培快速發(fā)展，全市保護地蔬菜面積14萬hm2，包括冬暖式大棚4.31萬hm2，大中拱棚8.17萬hm2，小拱棚1.52萬hm2。

由于設(shè)施栽培與露地栽培不同，一般設(shè)施栽培3年以后，設(shè)施內(nèi)土壤物理性狀發(fā)生巨大變化，尤其是土壤次生鹽漬化比較明顯。土壤次生鹽漬化是由于不合理的施肥、灌溉等管理不當(dāng)使土壤含鹽量增加，從而引起作物生長發(fā)育受到抑制，產(chǎn)量和品質(zhì)降低的現(xiàn)象。隨著設(shè)施保護地種植年限的延長，鹽漬化已成為設(shè)施保護地蔬菜生產(chǎn)的一個重要障礙因子，而實施水肥一體化技術(shù)是緩解大棚土壤次生鹽漬化的重要措施。調(diào)查結(jié)果顯示，聊城市設(shè)施保護地瓜菜微灌面積4 467 hm2，發(fā)展水肥一體化有很大的潛力。但由于設(shè)備一次性投入較高，目前，水肥一體化技術(shù)還主要應(yīng)用在果樹及設(shè)施瓜菜等經(jīng)濟作物上。

2 水肥一體化技術(shù)的優(yōu)點

魯西地區(qū)屬于資源型缺水地區(qū)，區(qū)域性、季節(jié)性缺水特點突出。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，農(nóng)業(yè)用水和城市用水矛盾日益突出，設(shè)施農(nóng)業(yè)屬于高耗水產(chǎn)業(yè)，水資源緊缺將成為設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸，發(fā)展節(jié)水型高效農(nóng)業(yè)是實現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

水肥一體化技術(shù)是在設(shè)施中加裝微灌系統(tǒng)，通過局部灌溉和準確控制施肥實現(xiàn)最優(yōu)的水肥耦合效果，能夠有效控制水分、養(yǎng)分在土壤中的分布區(qū)域和施用時間，減少水肥用量，使水肥投入更符合作物吸收規(guī)律，更能滿足作物需要。與傳統(tǒng)施肥模式相比，在果蔬上應(yīng)用水肥一體化技術(shù)有以下優(yōu)勢。

2.1 節(jié)水，提高水利用率

水肥一體化技術(shù)能夠減少水分的深層滲漏和蒸發(fā)，從而減少用水量，灌溉水的利用效率提高80%以上。只要不是過量灌水，一般可節(jié)水30%～40%。

2.2 節(jié)肥，提高肥料利用率

在微灌條件下，溶解后的肥料被直接送到作物根系最集中的區(qū)域，充分保證了根系對養(yǎng)分的快速吸收，使得肥料利用效率大大提高；同時由于微灌流量小，相應(yīng)延長了作物吸收養(yǎng)分的時間。在滴灌條件下，水滴緩慢滲入土壤，也延長了對水肥的吸收時間；而當(dāng)根部區(qū)域土壤水分飽和后可立即停止灌水，這樣，可以大大減少由于過量灌溉導(dǎo)致養(yǎng)分向深層土壤的滲漏損失，特別是硝態(tài)氮的淋失。調(diào)查結(jié)果顯示，在不降低作物產(chǎn)量的情況下，水肥一體化技術(shù)可節(jié)省化肥40%～50%，氮肥利用率提高18.4個百分點，磷肥提高8個百分點，鉀肥提高21.5個百分點。研究結(jié)果表明，在滴灌施肥條件下，番茄的氮利用率可達到90%，磷達到70%，鉀達到95%[1]。肥料利用率提高意味著施肥量減少，從而節(jié)省了肥料。

2.3 省工，提高勞動效率

在果蔬生產(chǎn)中，水肥管理耗費大量人工，而在水肥一體化技術(shù)條件下可實現(xiàn)水肥的同步管理，節(jié)省大量用于灌溉和施肥的勞動力，尤其現(xiàn)在勞動力價格越來越高，一些種植專業(yè)合作社或家庭農(nóng)場，應(yīng)用水肥一體化技術(shù)可以在很短時間內(nèi)完成施肥任務(wù)，顯著節(jié)省生產(chǎn)成本，使作物生長速率均勻一致，有利于合理安排田間作業(yè)。據(jù)調(diào)查，果園應(yīng)用后，可節(jié)省用于灌溉和施肥的人工95%以上，溫室大棚可節(jié)省人工30%以上。

2.4 節(jié)藥，減輕病蟲害發(fā)生

水肥一體化技術(shù)灌水均勻度可達90%，克服了畦灌可能造成的土壤板結(jié)。微灌可以保持土壤良好的水氣狀況，基本不破壞原有的土壤結(jié)構(gòu)。由于土壤蒸發(fā)量小，保持土壤濕度的時間長，土壤微生物生長旺盛，土壤微生物活性提高，有利于土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化。另一方面，應(yīng)用于設(shè)施蔬菜生產(chǎn)時，能夠顯著降低棚內(nèi)空氣濕度，有利于保持棚內(nèi)溫度，從而改善土壤物理性質(zhì)。微灌施肥與常規(guī)畦灌施肥相比，空氣濕度可降低8.5～15.0個百分點，棚內(nèi)溫度一般升高2～4 ℃。由于水肥一體化技術(shù)改善了微生態(tài)環(huán)境，降低了空氣濕度，極大地降低了作物病蟲害的發(fā)生，減少了防治病蟲害的農(nóng)藥與人力投入。采用水肥一體化技術(shù)后，霜霉病、灰霉病等病害減輕1/3～1/2，農(nóng)藥用量可減少15%～30%。

2.5 增產(chǎn)，改善果蔬品質(zhì)

水肥一體化技術(shù)可協(xié)調(diào)水肥關(guān)系，促進果蔬對水肥的吸收與利用，果蔬的生長潛力得到充分發(fā)揮，果蔬長勢好，相對提高了抗逆能力，從而提高產(chǎn)量，并改善產(chǎn)品的品質(zhì)。與傳統(tǒng)施肥技術(shù)相比，水肥一體化技術(shù)能夠使果樹增產(chǎn)15%～24%，設(shè)施蔬菜增產(chǎn)13%～25%。推廣水肥一體化，只需每667 m2投入1 500元設(shè)備，使用年限一般為5～10年，即年設(shè)備投入為150～300元，而每棚室因使用水肥一體化技術(shù)年節(jié)本增收l 000～2 000元，產(chǎn)投比1︰（3.3～13.3）。

2.6 環(huán)保，有利于保護環(huán)境

我國目前單位面積的施肥量居世界前列，肥料的利用率相對較低。由于不合理的施肥，造成肥料的極大浪費，致使大量肥料沒有被作物吸收利用而進入環(huán)境，特別是水體，造成河流的富營養(yǎng)化。在水肥一體化技術(shù)條件下，通過控制灌溉深度，可避免將化肥淋洗至深層土壤，從而大大減少因不合理施肥、大量施肥等對土壤和地下水造成污染，尤其是可以大幅度減少硝態(tài)氮的淋溶損失。

3 水肥一體化技術(shù)推廣存在的主要問題

盡管水肥一體化技術(shù)已日趨成熟，有諸多優(yōu)點，但實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，在魯西地區(qū)推廣水肥一體化技術(shù)的大田作物和果樹還處于試驗示范應(yīng)用階段，沒有大面積應(yīng)用，同時在推廣過程中也存在著一些問題。

3.1 扶持的問題

雖然國家不斷出臺水肥一體化推廣應(yīng)用文件政策，政府也投入了資金，但投入力度遠不能滿足需求；一些實施單位因不能持續(xù)得到資金扶持，造成部分設(shè)施設(shè)備浪費。

3.2 認識的問題

主要是農(nóng)民對水肥一體化的認識程度低，大多數(shù)按習(xí)慣和經(jīng)驗澆水施肥，認為習(xí)慣就是正確的，再加上農(nóng)民從眾心理，讓農(nóng)民迅速認識到水肥一體化的好處有很大困難；另一方面，農(nóng)民節(jié)水意識不高，認為魯西平原地區(qū)不缺水，節(jié)水與自己無關(guān)，還有灌溉用水成本低，一些農(nóng)戶根本不在乎。在一部分農(nóng)民的潛意識中，滴灌是將灌溉水一滴一滴滴下去，灌水量太小，根本滿足不了果蔬生長的需要，反而不如大水漫灌快。

3.3 成本的問題

主要是設(shè)備一次性投入過高。由于其屬于設(shè)施施肥，需要購買必需的設(shè)備，需一次性投入較多資金。根據(jù)近幾年的灌溉設(shè)備和施肥設(shè)備市場價格估計，大棚蔬菜一般每667 m2設(shè)備投資在1 500元左右，部分農(nóng)戶認為水肥一體化一次性投資太高。

3.4 水質(zhì)的問題

魯西地處黃泛平原，有的地方機井水中有小沙粒，或者是漂浮物，特別是部分機井水礦化度高，含鹽量大，用后容易堵塞細管，這也是農(nóng)戶不愿意使用的一個重要原因。

3.5 肥料的問題

用于滴灌系統(tǒng)的肥料對于溶解度有較高的要求，而大部分農(nóng)戶不知道有滴灌專用肥，而使用一般水溶肥，由于使用的肥料水溶性稍差，特別是使用液體有機肥，很容易堵塞滴頭，使設(shè)備系統(tǒng)報廢，從而降低了設(shè)備的使用效率。沒有配套的專用肥料，水肥一體化的上述優(yōu)點就不能充分體現(xiàn)。

3.6 技術(shù)的問題

技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)服務(wù)不到位，影響了使用的效果；部分農(nóng)戶沒有掌握好設(shè)備的使用技術(shù)，出現(xiàn)問題后農(nóng)民不知道問題的根源所在；絕大部分農(nóng)戶沒有真正按灌溉定額等水肥一體化的技術(shù)要求灌溉。極個別農(nóng)戶就是用了滴灌也是有意盲目加大水肥量，而使水肥一體化變成了常規(guī)水肥管理，造成局部過量灌溉，使果蔬長勢差、葉片發(fā)黃；有的則是管理不善，沒有很好地發(fā)揮過濾系統(tǒng)的作用，造成滴頭堵塞最終使系統(tǒng)報廢。

3.7 推廣的問題

灌溉施肥技術(shù)涉及農(nóng)田水利、灌溉工程、作物、土壤、肥料等多門學(xué)科，需要綜合知識，應(yīng)用性很強，所以這方面的人才奇缺，農(nóng)業(yè)部門也缺乏專業(yè)推廣隊伍。由于管理體制所造成的水利與農(nóng)業(yè)部門的分割，使技術(shù)推廣中灌溉技術(shù)與施肥技術(shù)脫離；灌溉設(shè)備企業(yè)與水溶肥企業(yè)，缺乏行業(yè)間的溝通、協(xié)作和交流，這就出現(xiàn)了懂灌溉的不懂農(nóng)藝、不懂施肥，而懂施肥的又不懂灌溉設(shè)計和應(yīng)用。因此，在有些示范園區(qū)，雖然安裝了先進的成套施肥機，但因選擇肥料與之并不匹配，也難以體現(xiàn)水肥一體化的應(yīng)用價值。另外在研究方面人力物力投入少，對農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員和農(nóng)民也缺乏灌溉施肥專門知識培訓(xùn)。

3.8 管理的問題

個別節(jié)水示范項目，建好后由于缺乏科學(xué)管理或責(zé)權(quán)利不明而不能發(fā)揮應(yīng)有的示范作用。大部分的水肥一體化項目，沒有采用科學(xué)的方法對土壤水分、養(yǎng)分含量及果蔬營養(yǎng)狀況實施即時監(jiān)測，多數(shù)情況下還是依據(jù)人為經(jīng)驗進行管理，特別是施肥方面存在很大的隨意性。水肥一體化系統(tǒng)操作不規(guī)范，設(shè)備保養(yǎng)差，運行年限短。

4 水肥一體化應(yīng)用推廣措施建議

4.1 加大設(shè)備補貼

建議國家加大投入，像扶持設(shè)施建設(shè)一樣扶持水肥一體化設(shè)備的配套投入，可由政府、農(nóng)戶按8︰2的比例加大補貼，如一般一個大棚按1 500元投入計算，即國家財政補貼1 200元、農(nóng)戶投入300元，保障基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金。

4.2 擴大示范應(yīng)用

建議設(shè)立專項資金安排水肥一體化的試點應(yīng)用，開展產(chǎn)學(xué)研合作，加強示范研究，熟化技術(shù)產(chǎn)品，完善技術(shù)模式，制定技術(shù)規(guī)范。不斷總結(jié)制定不同類型技術(shù)模式下作物灌溉施肥制度、肥料合理配比方法、設(shè)備操作管理與維護方法、技術(shù)應(yīng)用綜合效果評價方法等，例如在果蔬種植面積比較大的縣市區(qū)重點支持果蔬專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場、果蔬產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)等正規(guī)合法運行的新型經(jīng)營主體建立水肥一體化示范點，每處政府投資30萬元，為大面積推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐和示范樣板。

目前，在山東省部分縣市區(qū)實施了財政支農(nóng)水肥一體化項目，取得了初步效果，但需要加強指導(dǎo)和管理；另外，應(yīng)進一步加強農(nóng)業(yè)高科技示范園、標準化果蔬示范園區(qū)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)果蔬項目示范基地的水肥一體化項目的后續(xù)管理運行，使其在果蔬生產(chǎn)及水肥一體化技術(shù)推廣中真正起到示范帶動作用。

4.3 加強培訓(xùn)宣傳

做好水肥一體化技術(shù)推廣工作，必須要加大對基層技術(shù)推廣隊伍的培訓(xùn)和指導(dǎo)，加大對應(yīng)用技術(shù)的農(nóng)民、合作社管理人員等的培訓(xùn)力度，結(jié)合國家培訓(xùn)新型農(nóng)民的大好形勢，每年對縣級以下基層技術(shù)推廣隊伍、水肥一體化應(yīng)用的農(nóng)民及合作經(jīng)濟組織管理人員開展2次以上的水肥一體化技術(shù)培訓(xùn)，并且通過印發(fā)宣傳掛圖、宣傳單等形式開展水肥一體化技術(shù)宣傳，不斷提升技術(shù)推廣服務(wù)能力和應(yīng)用能力。

4.4 規(guī)范用水制度

節(jié)水農(nóng)業(yè)作為公益性較強的事業(yè)，不僅是技術(shù)層面上問題，也是政策層面上的問題。目前，魯西地區(qū)一方面面臨水資源嚴重不足，另一方面又存在農(nóng)業(yè)用水浪費嚴重的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)盡快建立節(jié)水激勵、補償?shù)容^為完善的地方性法規(guī)，對激勵發(fā)展魯西節(jié)水農(nóng)業(yè)、應(yīng)用水肥一體化技術(shù)意義深遠。