水肥一体化是未来农业的发展方向
“有收无收在于水，收多收少在于肥”。中国是农业大国，千百年来，众多农业生产经验在薪火相传中经久不衰。从古至今，水和肥一直是关系丰收的核心要素。无数实践证明，水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，是国内外公认的一项高效灌溉和高效施肥技术，被誉为现代农业“一号技术”。水肥一体化技术已经成为未来农业的发展主流，是实现“一控两减”目标的重要手段，是化肥减量增效的关键措施之一。在《水肥一体化实用问答及案例分析》一书中，编委专家团队将水肥一体化推广应用过程的核心理念归纳为三句琅琅上口却精确到位的三句话，即：把作物当人看，用心对待，精心专研，探索改进;把作物当婴儿，少量多餐，水肥协调，喂养科学;把作物当自己，按时吃饭，合理饮食，适量化妆。通过形象的比喻，作物、水、肥、农业生产者之间的联系一目了然，十分形象到位。农业农村部《到2020年化肥使用量零增长行动方案》提出：到2020年，机械施肥将占主要农作物种植面积的40%以上，提高10个百分点；水肥一体化推广面积1.5亿亩，增加8000万亩。“液体肥料作为水肥一体化的重要组成部分，营养均衡，效果稳定，吸收利用率高，更安全、更绿色、更环保，符合发展趋势，应大力推广与应用。”全国新型肥料协作组秘书长张小彪呼吁说。水肥一体化技术是将浇水和施肥融为一体的农业新技术，具有省肥节水、省工省力、省时省电、增产高效的特点。相比传统的大水漫灌，可以节水30%以上，省肥30%-50%，人工成本降低70%左右，水和肥料利用率可达90%以上，大面积推广应用，将获得可观的经济效益和社会效益。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起。通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量，浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况；作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。狭义来讲，就是通过灌溉系统施肥，作物在吸收水分的同时吸收养分。通常与灌溉同时进行的施肥，是在压力作用下，将肥料溶液注入灌溉输水管道而实现的。溶有肥料的灌溉水，通过灌水器（喷头、微喷头和滴头等），将肥液喷洒到作物上或滴入根区。广义讲，就是把肥料溶解后施用，包含淋施、浇施、喷施、管道施用等。该项技术适宜于有井、水库、蓄水池等固定水源，且水质好、符合微灌要求，并已建设或有条件建设微灌设施的区域推广应用。主要适用于设施农业栽培、果园栽培和棉花等大田经济作物栽培，以及经济效益较好的其他作物。与传统灌溉施肥措施相比：水肥一体化技术能够提高水肥利用率，保证水分、养分均衡供应每棵作物，从而省水省肥，降低农药用量，使农产品更加安全。以葡萄为例，采用水肥一体化后需水5-10m³/亩，比传统漫灌节水30%-40%。葡萄通过开沟回填方式常年需使用复合肥100kg/亩，钾肥20kg/亩，二铵30kg/亩，而采用水肥一体化管理方式后仅使用液体肥55kg/亩。惠生园生态农场常规浇水施肥需要8个工人6天干完，运用水肥一体化技术后，每次浇水施肥仅1个工人2天干完，比常规节省人工90%以上。农业农村部办公厅关于印发《推进水肥一体化实施方案(2016-2020年)》的通知指出，为大力发展节水农业，控制农业用水总量，推动实施化肥使用量零增长行动，提高水资源利用率，水肥一体化是保障国家粮食安全、发展现代节水型农业、转变农业发展方式、促进农业可持续发展的必由之路。水肥一体化是一项综合技术，涉及到农田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面，其主要技术要领须注意以下4方面。在设计方面，要根据地形、田块、单元、土壤质地、作物种植方式、水源特点等基本情况，设计管道系统的埋设深度、长度、灌区面积等。水肥一体化的灌水方式可采用管道灌溉、喷灌、微喷灌、泵加压滴灌、重力滴灌、渗灌、小管出流等。特别忌用大水漫灌，这容易造成氮素损失，同时也降低水分利用率。在田间要设计为定量施肥，包括蓄水池和混肥池的位置、容量、出口、施肥管道、分配器阀门、水泵肥泵等。可选液态或固态肥料，如氨水、尿素、硫铵、硝铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、硝酸钙、硫酸镁等肥料；固态以粉状或小块状为首选，要求水溶性强，含杂质少，一般不应该用颗粒状复合肥(包括中外产品)；如果用沼液或腐殖酸液肥，必须经过过漏，以免堵塞管道。肥料溶解与混匀：施用液态肥料时不需要搅动或混合，一般固态肥料需要与水混合搅拌成液肥，必要时分离，避免出现沉淀等问题。施肥量控制：施肥时要掌握剂量，注入肥液的适宜浓度大约为灌溉流量的0.1%。例如灌溉流量为50m³/亩，注入肥液大约为50升/亩；过量施用可能会使作物致死，以及环境污染。灌溉施肥的程序分3个阶段：第一阶段，选用不含肥的水湿润；第二阶段，使用肥料溶液灌溉；第三阶段，用不含肥的水清洗灌溉系统。传统的浇水和追肥方式，作物饿几天再撑几天，不能均匀地“吃喝”。而采用科学的灌溉方式，可以根据作物需水需肥规律随时供给，保证作物“吃得舒服，喝得痛快”!传统的沟灌、施肥费工费时，非常麻烦。而使用滴灌，只需打开阀门，合上电闸，几乎不用工。滴灌水肥一体化，直接把作物所需要的肥料随水均匀的输送到植株的根部，作物“细酌慢饮”，大幅度地提高了肥料的利用率，可减少50%的肥料用量，水量也只有沟灌的30%-40%。大棚内作物很多病害是土传病害，随流水传播。如辣椒疫病、番茄枯萎病等，采用滴灌可以直接有效地控制土传病害的发生。滴灌能降低棚内的湿度，减轻病害的发生。冬季使用滴灌能控制浇水量，降低湿度，提高地温。传统沟灌会造成土壤板结、通透性差，作物根系处于缺氧状态，造成沤根现象，而使用滴灌则避免了因浇水过大而引起的作物沤根、黄叶等问题。滴灌的工程投资(包括管路、施肥池、动力设备等)约为1000元/亩，可以使用5年左右，每年节省的肥料和农药至少为700元，增产幅度可达30%以上。水肥一体化的灌溉用水时，要坚持依法管水和科学调度，打击偷水、抢水等行为。维护用水秩序和合法用水权利，为灌区创造良好的环境。灌溉期结束后及时进行资料整编，进行流量监测和调度情况分析，计算各渠系水利用系数，进行奖罚考核。同时认真分析灌溉存在的问题，提出对策，提高灌溉的水利用效率。相关工作人员有一定的政治素质，业务能力也要很高。调度工作人员了解系统的基本情况，如机组配置、出流能力、取水口位置及输水能力。近年来灌区水量调配工作取得了明显的效果，满足了农业在关键需水期的用水，提高了用水效率，扩大了用水的市场，实现了节水增产的双赢。
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