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地里有了滴灌带,浇水施肥真自由,种地再不用靠天吃饭
“用滴灌带浇地真方便!采用水肥一体化技术,我的小麦亩产达到了1500多斤。”河南获嘉县利民农机服务专业合作社负责人詹晨广的这句感慨,正在成为越来越多中国农民的共同心声 。
今年夏季,一场罕见的干旱席卷北方多地,但推广应用水肥一体化的地块却呈现出另一番景象。“地有滴灌带,浇水真自由!”这句顺口溜在获嘉县种植户中广为流传 。过去浇水靠铁锨、施肥靠人工的传统耕作方式正在被一场静默的革命所取代。
2025年,全国建设150个节水增粮推进县,把水肥一体化技术作为建设重点 。农业农村部种植业管理司会同全国农技推广中心明确提出,“十五五”期间要系统推进水肥一体化,制定全国水肥一体化工程设计通则,健全标准体系。
那么,这项被农业农村部重点推荐的节水灌溉技术到底是什么?如何设计和安装一套适合自己地块的水肥一体化系统?本文将为您详细解析。
一、水肥一体化:不仅仅是节水那么简单
水肥一体化技术,简单说就是将灌溉与施肥融为一体,通过压力管道系统,将可溶性肥料或液体肥配兑成肥液,与灌溉水一起,通过管道和滴头均匀、定时、定量地输送到作物根系生长区域 。
这项技术的效益令人惊叹。在内蒙古兴安盟扎赉特旗的好力保镇,五道河子农牧专业合作社理事长杜岗算了一笔账:“过去种水稻,水像‘流水账’哗哗淌,现在用上滴灌技术,节水2/3,产量却不减。”通过“旱直播+降解膜覆盖+滴灌水肥一体化”模式,当地旱作水稻亩均用水量仅350立方米,亩产稳定在500公斤左右 。
而在河南获嘉县,通过滴灌水肥一体化,玉米小麦一年两季每亩可节水100立方米左右,节省人工灌溉成本70%,增产粮食150公斤以上 -5。
二、系统组成:水肥一体化的“四大部件”
一套完整的水肥一体化系统主要由水源、首部枢纽、输配水管网和滴灌带(管)四部分组成 。
1. 水源:一切从“水”开始
河流、水库、机井、渠道等都可作为水源。但需要注意的是,不同水源的水质不同,所需的过滤设备也不同。例如,黄河流域的水含沙量高,就需要特殊的泥沙过滤设备 。
2. 首部枢纽:系统的“心脏”和“大脑”
首部枢纽是水肥一体化系统的核心,一般包括加压(水泵)、过滤(过滤器)、安全防护和量测设备,以及灌溉施肥智能决策平台等 。
过滤器是其中最关键的部分。根据灌溉水质,可选择离心过滤器、砂石过滤器、网式过滤器、叠片过滤器,或不同过滤器组合使用。如黄河流域宜选择离心过滤器和网式过滤器组合配套使用,专门过滤水中泥沙 。
中国农业科学院农田灌溉研究所研发的作物高效用水智能决策系统,则给首部枢纽装上了“智慧大脑”。该系统通过采集农田与气象信息并用模型精准计算水肥用量,联动装备自动灌溉施肥,实现了无人田管。在河南获嘉县,这样的系统已经让58岁的宋金艳从“昼夜守着浇地”的辛苦中解放出来。
3. 输配水管网:地下的“高速公路”
输配水管网包括主管、支管等,应根据水肥一体化技术模式科学布设。主管根据地形实际状况选择聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)管材,在冻土层较深的区域,管道埋深应在1.2-1.5米。
田间支管则建议选用易于搬运、密闭性能较好、免打孔、不易变形的预制孔、聚丙烯材质的可折叠软管。
4. 滴灌带(管):直达根系的“吸管”
这是直接向作物根系供水的部件。狭长地块(长度大于70米)推荐使用长距离小流量滴灌带(管),滴头出水量宜为0.7-2.0升/小时、间距一般为30-40厘米。
滴灌带的选择要考虑土壤质地:砂质土壤宜流量大些,黏质土壤宜流量小些。地块不平整或坡地则应使用压力补偿滴灌带。
在积温不足、蒸发量大的区域,宜采用膜下滴灌;东北西部和内蒙古东部等地则适宜采用浅埋滴灌,黏土或壤土地埋深2-3厘米,砂土地埋深4-5厘米。
三、设计安装:因“地”制宜的智慧
水肥一体化系统的设计安装并非简单照搬图纸,而是需要根据地块实际情况进行“量体裁衣”。
1. 勘测先行:摸清“家底”
在河南获嘉县,中国农业科学院农田灌溉研究所研究员刘浩在为农户设计方案时,第一步就是测准机井的出水能力。“技术得跟着地走,跟着水泵走。”他去年为农户老宋设计方案的细节令人印象深刻:测准机井每小时出水45立方米,结合地块中间高南北低的地形特点,将支管设在地块中央,设置了8个轮灌组 。
2. 设备选型:匹配“需求”
配合宽窄行种植模式,刘浩选用了1米3个滴头、单滴头每小时2.0至2.5升出水量的滴灌带,实现窄行供水、宽行控水,提高水肥利用率。“这样既保证每株玉米都喝上‘及时水’,又防止爆管堵塞,水肥利用率最高,性价比最高。”
3. 科学铺设:精准“布阵”
对于不同作物和区域,滴灌带的铺设方式也有所不同:
东北春玉米区:选用带有北斗导航功能的机械,一次性完成施肥、播种、铺管、铺膜、压膜、覆土等作业,一般1条滴灌带灌溉2行玉米,大小行播种时滴灌管布置在窄行中间 。
华北冬小麦区:选用带有铺管功能的北斗导航播种机一次性完成播种铺管作业 。
西北灌区春玉米:建议采用具有北斗导航功能的播种机械,滴灌带间距90-120厘米,1条滴灌带灌溉2行玉米 。
4. 维护管理:确保“长治久安”
作物收获后,需清洗检修过滤器,排空管道残留水分,防止冻裂管道和设备。同时要注意防止鼠虫咬破滴灌带,可在封冻水或返青期选择相关药剂滴灌 。
四、三大区域技术方案:因地制宜是关键
我国幅员辽阔,不同地区的气候、土壤和水源条件差异显著,因此水肥一体化技术也需要因地制宜。
1. 东北及长城沿线春玉米区
适宜采用浅埋滴灌、膜下滴灌、地埋渗灌等技术。玉米播后及时滴水出苗确保苗全苗齐,与当地常规模式相比,可推动玉米密度增加10%-30% ,力争单产和水肥利用效率均提高10%以上。
灌溉施肥策略上,膜下滴灌玉米全生育期灌水6-10次,每次灌水量10-30m³/亩,灌溉定额约100-250m³/亩。全生育期施氮(N)13-20公斤/亩、磷(P2O5)6-10公斤/亩、钾(K2O)6-12公斤/亩 。
2. 华北黄淮及汾渭平原冬麦区
适宜采用地面滴灌、浅埋滴灌、地埋渗灌、地埋可伸缩喷灌等方式实现水肥一体化。小麦全生育期滴灌或喷灌4-7次,每次灌水量15-25m³/亩,灌溉定额约90-200m³/亩 。
值得一提的是麦玉轮作区,配合玉米晚收技术,可在玉米灌浆后期实施“一水两用”技术,即在玉米收前每亩滴水25-30方,待田间土壤适耕时,机械收获玉米,并精细整地、趁墒播种小麦 。
3. 西北内陆灌区
适宜推广玉米膜下滴灌水肥一体化技术和浅埋滴灌水肥一体化模式。玉米全生育期一般灌水8-12次,灌水定额约145-320m³/亩 。
小麦种植则按照 “增密、降高、精准调控” 思路构建高产群体,采用北斗导航播种,实现播种、铺管一次性完成,小麦平均行距15厘米 。
五、社会化服务:补齐“最后一公里”短板
水肥一体化的推广,离不开农业社会化服务的支撑。正如农业农村部所强调的,要“培育壮大社会化服务组织,扶持专业化的灌溉服务公司、农资企业、农机合作社等,支持拓展水肥一体化服务业务,不断提高服务人员的素质能力” 。
1. 技术培训:让农民会用人
在内蒙古,全区开展农业节水政策“1257”宣讲行动,累计培训4.5万人次,确保每户至少有一人掌握节水灌溉技术 -9。在河南获嘉县,灌溉所联合获嘉县农业事务中心土肥站把培训班开在田间,现场指导,随时解答 。
2. 生产服务:让专业人干专业事
济南市遴选出市级测土配方施肥技术服务门店100家,农业社会化服务组织40家,服务企业10家、示范基地200家,进一步扎牢织密科学施肥技术支撑网络体系 。
3. 全产业链服务:从种植到销售
在广东湛江,“土专家”吴洪邦专注于提升种植端的产量与品质,为收购环节提供最直接的优质货源保障,而销售渠道的对接则交由其他专业团队负责。这种 “专业板块各司其职” 的整合模式,让分散的资源形成高效链条 。
六、未来已来:智慧灌溉的无限可能
随着科技的发展,水肥一体化正向着智能化、精准化方向迈进。
在济南起步区万亩国际粮食减损示范区,运营中心“驾驶舱”上,空气湿度、温度、风向等气象信息以及作物长势、虫情病害等信息实时更新。施肥无人机能够根据“处方图”进行变量施肥作业,长势好的地方少施肥,反之则多施肥,能减少25%左右的化肥使用量。
在河北肃宁县,新能源水肥一体化淋灌机器人成为抗旱“奇兵”。这些顶着太阳能板、像大飞机一样缓缓移动的机器人,能顶6个劳动力,太阳能供电不花电费,一天能浇40-50亩,还省了一半化肥 。
而在河南获嘉县,作物高效用水智能决策系统已内置小麦、玉米、棉花三种作物模型,能按地区定制智慧灌溉方案。农户只需打开“中灌智慧云”小程序,便可查看系统工作状态,调水肥再也不用拧阀门了。
结语:从“会”种地到“慧”种地
“以前浇水靠估,现在浇多少水、施多少肥,系统全算好。”这句话道出了水肥一体化技术的核心价值——让农业生产从依靠经验走向依靠数据,从粗放管理走向精耕细作。
水肥一体化不仅是节水节肥的技术,更是保障国家粮食安全、推动农业绿色发展的重要支撑。正如内蒙古自治区农牧厅所展示的,通过水肥一体化技术的推广,全区粮食产量由2020年的732.8亿斤提高到2024年的820.1亿斤,增幅11.9%,实现了“二十一连丰” 。
对于广大农户和农业经营主体而言,拥抱水肥一体化,就是拥抱高效、绿色、可持续的现代农业。而那些像老宋一样率先采用新技术的农户,已经在轻松种田的同时,收获了实实在在的增产效益。技术会不断进步,但带给农民的实惠始终如一——省工、省力、增产、增收。
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