鲁西地区果蔬水肥一体化有关问题初探

张洪启

（莘县土壤肥料工作站，山东 莘县 252400）

随着我国经济发展进入新常态，经济增速放缓，今后强化农业基础地位，促进农民节本增效，发展节水农业，走水肥一体化的路子是必然趋势。近几年，我国水肥一体化发展迅猛，但在实际生产中存在着一系列不容忽视的问题。文章以山东省鲁西地区及聊城市为例就有关问题进行探讨。

1 水肥一体化现状

水肥作为果蔬种植最大的物质投入因素，其利用状况直接影响着果蔬产品的产量、品质和生产效益，并且直接或间接地影响着农业生态环境和现代农业的可持续发展。当前果蔬种植普遍以传统的大水大肥投入方式为主，存在诸多突出问题。而水肥一体化技术是借助压力灌溉系统，将肥料配对成肥液，在精确灌溉的同时将肥料输送到作物根际土壤，适时适量地满足作物对水分和养分需求的现代农业实用新技术，具有节水、节肥、节药、省工、增产、增收、增效和环保生态的综合效果。据莘县土肥站多年调查结果显示，使用水肥一体化可节水30%～40%，节肥40%～50%，减少农药用量15%～30%。水肥一体化针对具体的灌溉形式，又可称为“滴灌施肥”“喷灌施肥”“微喷灌施肥”等。

鲁西地区菜农采用水肥一体化技术起步较晚，但发展迅速。2014年，据聊城市土肥站对全市水肥一体化技术推广情况进行的调研结果表明，全市已初步建立了适合当地实际情况的微灌施肥技术模式，这项技术已被广大基层技术人员和群众所了解和接受，并有快速发展的趋势。水肥一体化大部分设备667 m2投入在800～3 000元，农民设备购置主要渠道是肥料经销商、农业示范园区设备购置部等农业部门。农民了解水肥一体化技术的途径，主要是设备安装商的介绍、使用农户的示范效应和农技部门的宣传。据统计，2014年聊城市蔬菜面积24.7万hm2，瓜菜菌总产量1 602万t，保持全省第一，被评为中国蔬菜第一市，产量稳步增长，产业布局不断优化，区域特色基地规模已形成，设施栽培快速发展，全市保护地蔬菜面积14万hm2，包括冬暖式大棚4.31万hm2，大中拱棚8.17万hm2，小拱棚1.52万hm2。

由于设施栽培与露地栽培不同，一般设施栽培3年以后，设施内土壤物理性状发生巨大变化，尤其是土壤次生盐渍化比较明显。土壤次生盐渍化是由于不合理的施肥、灌溉等管理不当使土壤含盐量增加，从而引起作物生长发育受到抑制，产量和品质降低的现象。随着设施保护地种植年限的延长，盐渍化已成为设施保护地蔬菜生产的一个重要障碍因子，而实施水肥一体化技术是缓解大棚土壤次生盐渍化的重要措施。调查结果显示，聊城市设施保护地瓜菜微灌面积4 467 hm2，发展水肥一体化有很大的潜力。但由于设备一次性投入较高，目前，水肥一体化技术还主要应用在果树及设施瓜菜等经济作物上。

2 水肥一体化技术的优点

鲁西地区属于资源型缺水地区，区域性、季节性缺水特点突出。随着社会经济发展，农业用水和城市用水矛盾日益突出，设施农业属于高耗水产业，水资源紧缺将成为设施农业发展的瓶颈，发展节水型高效农业是实现设施农业可持续发展的必由之路。

水肥一体化技术是在设施中加装微灌系统，通过局部灌溉和准确控制施肥实现最优的水肥耦合效果，能够有效控制水分、养分在土壤中的分布区域和施用时间，减少水肥用量，使水肥投入更符合作物吸收规律，更能满足作物需要。与传统施肥模式相比，在果蔬上应用水肥一体化技术有以下优势。

2.1 节水，提高水利用率

水肥一体化技术能够减少水分的深层渗漏和蒸发，从而减少用水量，灌溉水的利用效率提高80%以上。只要不是过量灌水，一般可节水30%～40%。

2.2 节肥，提高肥料利用率

在微灌条件下，溶解后的肥料被直接送到作物根系最集中的区域，充分保证了根系对养分的快速吸收，使得肥料利用效率大大提高；同时由于微灌流量小，相应延长了作物吸收养分的时间。在滴灌条件下，水滴缓慢渗入土壤，也延长了对水肥的吸收时间；而当根部区域土壤水分饱和后可立即停止灌水，这样，可以大大减少由于过量灌溉导致养分向深层土壤的渗漏损失，特别是硝态氮的淋失。调查结果显示，在不降低作物产量的情况下，水肥一体化技术可节省化肥40%～50%，氮肥利用率提高18.4个百分点，磷肥提高8个百分点，钾肥提高21.5个百分点。研究结果表明，在滴灌施肥条件下，番茄的氮利用率可达到90%，磷达到70%，钾达到95%[1]。肥料利用率提高意味着施肥量减少，从而节省了肥料。

2.3 省工，提高劳动效率

在果蔬生产中，水肥管理耗费大量人工，而在水肥一体化技术条件下可实现水肥的同步管理，节省大量用于灌溉和施肥的劳动力，尤其现在劳动力价格越来越高，一些种植专业合作社或家庭农场，应用水肥一体化技术可以在很短时间内完成施肥任务，显著节省生产成本，使作物生长速率均匀一致，有利于合理安排田间作业。据调查，果园应用后，可节省用于灌溉和施肥的人工95%以上，温室大棚可节省人工30%以上。

2.4 节药，减轻病虫害发生

水肥一体化技术灌水均匀度可达90%，克服了畦灌可能造成的土壤板结。微灌可以保持土壤良好的水气状况，基本不破坏原有的土壤结构。由于土壤蒸发量小，保持土壤湿度的时间长，土壤微生物生长旺盛，土壤微生物活性提高，有利于土壤养分转化。另一方面，应用于设施蔬菜生产时，能够显著降低棚内空气湿度，有利于保持棚内温度，从而改善土壤物理性质。微灌施肥与常规畦灌施肥相比，空气湿度可降低8.5～15.0个百分点，棚内温度一般升高2～4 ℃。由于水肥一体化技术改善了微生态环境，降低了空气湿度，极大地降低了作物病虫害的发生，减少了防治病虫害的农药与人力投入。采用水肥一体化技术后，霜霉病、灰霉病等病害减轻1/3～1/2，农药用量可减少15%～30%。

2.5 增产，改善果蔬品质

水肥一体化技术可协调水肥关系，促进果蔬对水肥的吸收与利用，果蔬的生长潜力得到充分发挥，果蔬长势好，相对提高了抗逆能力，从而提高产量，并改善产品的品质。与传统施肥技术相比，水肥一体化技术能够使果树增产15%～24%，设施蔬菜增产13%～25%。推广水肥一体化，只需每667 m2投入1 500元设备，使用年限一般为5～10年，即年设备投入为150～300元，而每棚室因使用水肥一体化技术年节本增收l 000～2 000元，产投比1︰（3.3～13.3）。

2.6 环保，有利于保护环境

我国目前单位面积的施肥量居世界前列，肥料的利用率相对较低。由于不合理的施肥，造成肥料的极大浪费，致使大量肥料没有被作物吸收利用而进入环境，特别是水体，造成河流的富营养化。在水肥一体化技术条件下，通过控制灌溉深度，可避免将化肥淋洗至深层土壤，从而大大减少因不合理施肥、大量施肥等对土壤和地下水造成污染，尤其是可以大幅度减少硝态氮的淋溶损失。

3 水肥一体化技术推广存在的主要问题

尽管水肥一体化技术已日趋成熟，有诸多优点，但实际农业生产应用中，在鲁西地区推广水肥一体化技术的大田作物和果树还处于试验示范应用阶段，没有大面积应用，同时在推广过程中也存在着一些问题。

3.1 扶持的问题

虽然国家不断出台水肥一体化推广应用文件政策，政府也投入了资金，但投入力度远不能满足需求；一些实施单位因不能持续得到资金扶持，造成部分设施设备浪费。

3.2 认识的问题

主要是农民对水肥一体化的认识程度低，大多数按习惯和经验浇水施肥，认为习惯就是正确的，再加上农民从众心理，让农民迅速认识到水肥一体化的好处有很大困难；另一方面，农民节水意识不高，认为鲁西平原地区不缺水，节水与自己无关，还有灌溉用水成本低，一些农户根本不在乎。在一部分农民的潜意识中，滴灌是将灌溉水一滴一滴滴下去，灌水量太小，根本满足不了果蔬生长的需要，反而不如大水漫灌快。

3.3 成本的问题

主要是设备一次性投入过高。由于其属于设施施肥，需要购买必需的设备，需一次性投入较多资金。根据近几年的灌溉设备和施肥设备市场价格估计，大棚蔬菜一般每667 m2设备投资在1 500元左右，部分农户认为水肥一体化一次性投资太高。

3.4 水质的问题

鲁西地处黄泛平原，有的地方机井水中有小沙粒，或者是漂浮物，特别是部分机井水矿化度高，含盐量大，用后容易堵塞细管，这也是农户不愿意使用的一个重要原因。

3.5 肥料的问题

用于滴灌系统的肥料对于溶解度有较高的要求，而大部分农户不知道有滴灌专用肥，而使用一般水溶肥，由于使用的肥料水溶性稍差，特别是使用液体有机肥，很容易堵塞滴头，使设备系统报废，从而降低了设备的使用效率。没有配套的专用肥料，水肥一体化的上述优点就不能充分体现。

3.6 技术的问题

技术指导和技术服务不到位，影响了使用的效果；部分农户没有掌握好设备的使用技术，出现问题后农民不知道问题的根源所在；绝大部分农户没有真正按灌溉定额等水肥一体化的技术要求灌溉。极个别农户就是用了滴灌也是有意盲目加大水肥量，而使水肥一体化变成了常规水肥管理，造成局部过量灌溉，使果蔬长势差、叶片发黄；有的则是管理不善，没有很好地发挥过滤系统的作用，造成滴头堵塞最终使系统报废。

3.7 推广的问题

灌溉施肥技术涉及农田水利、灌溉工程、作物、土壤、肥料等多门学科，需要综合知识，应用性很强，所以这方面的人才奇缺，农业部门也缺乏专业推广队伍。由于管理体制所造成的水利与农业部门的分割，使技术推广中灌溉技术与施肥技术脱离；灌溉设备企业与水溶肥企业，缺乏行业间的沟通、协作和交流，这就出现了懂灌溉的不懂农艺、不懂施肥，而懂施肥的又不懂灌溉设计和应用。因此，在有些示范园区，虽然安装了先进的成套施肥机，但因选择肥料与之并不匹配，也难以体现水肥一体化的应用价值。另外在研究方面人力物力投入少，对农业技术推广人员和农民也缺乏灌溉施肥专门知识培训。

3.8 管理的问题

个别节水示范项目，建好后由于缺乏科学管理或责权利不明而不能发挥应有的示范作用。大部分的水肥一体化项目，没有采用科学的方法对土壤水分、养分含量及果蔬营养状况实施即时监测，多数情况下还是依据人为经验进行管理，特别是施肥方面存在很大的随意性。水肥一体化系统操作不规范，设备保养差，运行年限短。

4 水肥一体化应用推广措施建议

4.1 加大设备补贴

建议国家加大投入，像扶持设施建设一样扶持水肥一体化设备的配套投入，可由政府、农户按8︰2的比例加大补贴，如一般一个大棚按1 500元投入计算，即国家财政补贴1 200元、农户投入300元，保障基础设施建设资金。

4.2 扩大示范应用

建议设立专项资金安排水肥一体化的试点应用，开展产学研合作，加强示范研究，熟化技术产品，完善技术模式，制定技术规范。不断总结制定不同类型技术模式下作物灌溉施肥制度、肥料合理配比方法、设备操作管理与维护方法、技术应用综合效果评价方法等，例如在果蔬种植面积比较大的县市区重点支持果蔬专业合作社、家庭农场、果蔬产业化龙头企业等正规合法运行的新型经营主体建立水肥一体化示范点，每处政府投资30万元，为大面积推广应用提供技术支撑和示范样板。

目前，在山东省部分县市区实施了财政支农水肥一体化项目，取得了初步效果，但需要加强指导和管理；另外，应进一步加强农业高科技示范园、标准化果蔬示范园区、现代农业果蔬项目示范基地的水肥一体化项目的后续管理运行，使其在果蔬生产及水肥一体化技术推广中真正起到示范带动作用。

4.3 加强培训宣传

做好水肥一体化技术推广工作，必须要加大对基层技术推广队伍的培训和指导，加大对应用技术的农民、合作社管理人员等的培训力度，结合国家培训新型农民的大好形势，每年对县级以下基层技术推广队伍、水肥一体化应用的农民及合作经济组织管理人员开展2次以上的水肥一体化技术培训，并且通过印发宣传挂图、宣传单等形式开展水肥一体化技术宣传，不断提升技术推广服务能力和应用能力。

4.4 规范用水制度

节水农业作为公益性较强的事业，不仅是技术层面上问题，也是政策层面上的问题。目前，鲁西地区一方面面临水资源严重不足，另一方面又存在农业用水浪费严重的现象，应当尽快建立节水激励、补偿等较为完善的地方性法规，对激励发展鲁西节水农业、应用水肥一体化技术意义深远。