陳道云，黃文漢，石媛，羅齊克

（吉首市土壤肥料工作站，湖南吉首416000）

水肥一體化技術(shù)是借助壓力管道灌溉系統(tǒng)，將可溶性固體肥料或液體肥料配兌成液態(tài)肥，與灌溉水按比例定時、定量、均勻、準(zhǔn)確直接輸送到作物根系附近的土壤，適時、適量地滿足農(nóng)作物對水分和養(yǎng)分的需求，實現(xiàn)水肥同步管理和高效利用的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)。水肥一體化技術(shù)推廣與應(yīng)用對破解吉首市巖溶山區(qū)干旱缺水問題，發(fā)揮溫光資源自然優(yōu)勢，促進吉首市特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、增加農(nóng)民收入具有重要作用。

1 吉首市水肥利用情況概述

吉首市地處湖南省西北部，湘西土家族苗族自治州南部，是湘西土家族苗族自治州首府所在地，是一個典型的巖溶山區(qū)市。2017年，全市糧食播種面積9670公頃，糧食總產(chǎn)量4.78萬噸；全市水資源總量34.06億立方米，水資源利用總量11934.5萬立方米，農(nóng)業(yè)用水總量13039.4萬立方米，每年因季節(jié)性干旱缺水近0.1億立方米。干旱缺水已成為威脅糧食安全、制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要限制因素之一，推廣應(yīng)用水肥一體化技術(shù)是形勢所迫。

2 水肥一體化系統(tǒng)組成與設(shè)計

2.1 灌溉施肥系統(tǒng)的選擇

根據(jù)水源、地形、種植面積、作物種類，選擇不同的灌溉施肥系統(tǒng)，包括滴灌施肥系統(tǒng)、微噴施肥系統(tǒng)。大田果樹或蔬菜栽培可選擇滴灌、微噴灌施肥系統(tǒng)，分為自然壓差系統(tǒng)和動力壓差系統(tǒng)。施肥裝置一般選擇壓差式施肥罐或注肥泵。日光溫室蔬菜或果樹，除了以上兩種系統(tǒng)可選擇外，還可以選擇自動灌溉施肥系統(tǒng)。

2.2 灌水器的選擇

保護地蔬菜栽培宜采用內(nèi)鑲式薄壁滴灌管、滴灌帶和迷宮式滴灌管。果樹多采用微噴頭、小管出流、壓力補償式滴頭。

2.3 灌溉管的鋪設(shè)

不同作物生長的不同時期、不同的栽培方式，灌溉管離作物主干基部的距離應(yīng)有所不同，灌水器應(yīng)在作物根系生長最集中的部位。低稈作物：如蔬菜，滴灌管應(yīng)順行鋪設(shè)，離作物主干基部的距離5～15厘米。喬木類果樹：幼樹可采用順行鋪設(shè)；成齡樹應(yīng)沿每棵植株的樹冠用兩根管呈“8”字形或一根管呈環(huán)形鋪設(shè)。葡萄：籬架栽植應(yīng)在兩側(cè)順行鋪設(shè)；棚架栽植應(yīng)在棚下根據(jù)行距大小順行鋪設(shè)2～3根管，每根距離1～1.2米，以此類推。

表1獼猴桃微灌水肥一體化系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計表

其他設(shè)計參數(shù)按SL103。

2.4 微灌施肥參數(shù)設(shè)計

包括作物需水量、微灌作物日耗水強度、土壤濕潤比、灌水均勻度、計劃濕潤土層深、微灌水有效利用系數(shù)設(shè)計。如：獼猴桃水肥一體化系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計，見表1。

2.5 微灌施肥方案設(shè)計

主要包括灌水定額、灌水周期、每次灌水時間、灌水次數(shù)與灌水總量設(shè)計。

獼猴桃滴灌（微噴）灌溉施肥方案設(shè)計：采用蓄水池工程+管道加壓+輸水管道+滴灌（微噴）+管道施肥集成組裝壓力管道滴灌（微噴）灌溉施肥系統(tǒng)。滴灌（微噴）灌溉施肥方案，見表2。

表2獼猴桃——滴灌（微噴）灌溉施肥方案（2000kg/畝）

3 水肥一體化技術(shù)應(yīng)用模式

3.1 水肥一體化滴灌灌溉施肥模式

采用蓄水池工程+管道加壓+輸水管道+滴灌+管道施肥集成組裝壓力管道滴灌灌溉施肥系統(tǒng)，實現(xiàn)水肥同步管理和高效利用。每100畝建300～400立方米蓄水池，配套安裝控制閥、施肥器、過濾器、輸水管道、滴灌管網(wǎng)。主要應(yīng)用作物：獼猴桃、葡萄、黃桃、柑橘、蔬菜、草莓等。施肥方式主要采用泵吸施肥法、重力自壓式施肥法、膜下滴灌施肥法。

3.2 水肥一體化噴灌（微噴）灌溉施肥模式

建議采用蓄水池工程+管道加壓+輸水管道+噴（微噴）灌+管道施肥集成組裝壓力管道噴灌（微噴）灌溉施肥系統(tǒng)，其余同上。主要應(yīng)用作物為獼猴桃、柑橘、蔬菜、花卉等。施肥方式主要采用泵吸施肥法。

4 水肥一體化技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)

4.1 設(shè)施設(shè)備

通過綜合分析，系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)水肥一體化灌溉設(shè)備，確保灌溉系統(tǒng)安全可靠；根據(jù)應(yīng)用作物、系統(tǒng)設(shè)備、實施面積等選擇施肥設(shè)備。

4.2 水分管理

根據(jù)農(nóng)作物根系狀況確定濕潤深度，果樹因品種、樹齡不同，宜0.3～0.8m。農(nóng)作物灌溉上限控制田間持水量在85%～95%，下限控制在55%～65%。

4.3 養(yǎng)分管理

選擇溶解度高、溶解速度較快、腐蝕性小、與灌溉水相互作用小的肥料。不同肥料搭配使用，混合后會產(chǎn)生沉淀的肥料要單獨施用。

4.4 水肥配合

按照肥隨水走、少量多次、分階段配合的原則，將作物總灌溉水量和施肥量在不同的生育階段分配，制定灌溉施肥制度，滿足作物不同生育期水分和養(yǎng)分需要。

4.5 維護保養(yǎng)

每次施肥時應(yīng)先滴清水，待壓力穩(wěn)定后再施肥，施肥完成后再滴清水清洗管道。施肥過程中，定時監(jiān)測灌水器流出的水溶液濃度，避免肥害；定期檢查、及時維修系統(tǒng)設(shè)備，防止漏水；及時清洗過濾器，定期對離心過濾器集沙罐進行排沙。

5 水肥一體化技術(shù)推廣應(yīng)用的現(xiàn)狀與成效

5.1 推廣應(yīng)用現(xiàn)狀

2017年，水肥一體化技術(shù)推廣應(yīng)用覆蓋吉首市12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，65個村，帶動1.2萬個農(nóng)戶受益，推廣應(yīng)用面積達8000畝，對吉首干旱缺水地區(qū)的節(jié)水節(jié)肥節(jié)支、增產(chǎn)提質(zhì)增收起到了明顯的推動作用（見表3）。

表3吉首市水肥一體化技術(shù)推廣應(yīng)用現(xiàn)狀

5.2 推廣應(yīng)用成效

推廣應(yīng)用水肥一體化技術(shù)，有利于促進農(nóng)業(yè)發(fā)展方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，肥料利用率可提高20%以上、節(jié)水40%以上；有利于提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，糧食作物產(chǎn)量可提高20%～50%，水分生產(chǎn)效率可提高到每立方米2公斤；有利于提高農(nóng)業(yè)抗旱減災(zāi)能力，減少因旱災(zāi)損失糧食2000萬公斤以上；有利于農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、自動化、規(guī)模化和集約化發(fā)展，節(jié)約勞動生產(chǎn)成本50%以上；有利于提高農(nóng)業(yè)生態(tài)安全水平，減少農(nóng)藥用量30%以上。

推廣應(yīng)用水肥一體化技術(shù)，用水方式可實現(xiàn)六個轉(zhuǎn)變：由渠道輸水向管道輸水轉(zhuǎn)變；由澆地向給莊稼供水轉(zhuǎn)變；土壤施肥向作物施肥轉(zhuǎn)變；水肥分開向水肥耦合轉(zhuǎn)變；單一技術(shù)向綜合管理轉(zhuǎn)變；傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的水肥同步營養(yǎng)液轉(zhuǎn)變，促進精量化施肥。通過水肥一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用，生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益明顯。

6 結(jié)語

推廣應(yīng)用水肥一體化技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇，吉首市與發(fā)達地區(qū)相比，推廣應(yīng)用水肥一體化技術(shù)差距巨大，差距就是潛力。要想真正實現(xiàn)水肥一體化，必須合理組裝灌溉施肥系統(tǒng)，優(yōu)化配置灌溉施肥設(shè)備，示范探索技術(shù)新模式，科學(xué)設(shè)計灌溉施肥方案，潛心研究、開發(fā)一系列新技術(shù)、新產(chǎn)品，大力培育技術(shù)應(yīng)用新主體，及時更新農(nóng)民新觀念、新知識，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)又好又快發(fā)展。