水肥一体化技术的优点、机理与意义

王海峰

水肥一体化技术不仅是发展现代农业的重大技术，而且是资源节约、环境友好现代农业的“一号技术”。正确认识水肥一体化技术，有助于加快其推广应用。

一、水肥一体化技术的概念

水肥一体化技术是利用管道灌溉系统，将肥料溶解在水中，同时进行灌溉与施肥，适时适量地满足农作物对水分和养分的需求，实现水肥同步管理和高效利用的现代农业技术。

水肥一体化技术实现了水肥管理的六大转变，即由渠道输水向管道输水转变，由浇地向给庄稼精准供水转变，由土壤施肥向作物精准施肥转变，由水肥分开向水肥耦合转变，由单一技术向综合管理转变，由传统农业向现代农业转变。

二、水肥一体化技术的优点

水肥一体化与传统水肥管理模式相比具有以下显著优点。

（一）节约资源和人力投入

采用水肥一体化技术可节约灌溉用水30%～70%，节约化肥施用量20%～50%，减少农药用量10%～40%，减少用工20%～60%。不同作物、不同种植模式，其应用效果有所不同。

（二）保护、改善农业生态环境

采用水肥一体化技术，可以大大减轻化肥、农药带来的环境污染和对有益生物的危害，降低盲目、过量施肥引起的土壤、水体污染，避免人工、机械施肥作业对土壤结构和作物根系的破坏，避免大水漫灌引起的土温急剧变化，使土壤微生物活跃，田间有益生物增多，改善和保護了土壤生态平衡。

（三）增加农业生产能力和效益

采用水肥一体化技术，节本、提质、增效，农产品优质率可提高10%～20%，产量可增长10%～25%。

（四）提高劳动效率，便于实现农业规模化生产

水肥一体化技术利用物联网、智能控制系统，自动灌溉、施肥，便于农业大规模生产，标准化、智能化管理。

三、水肥一体化技术的机理

（一）节水机理

水肥一体化技术通过低压管道和灌水器将水直接输送到作物根系集中的土壤、区域，实现了管道输水、精准供水，避免了渠道输水的渗漏、大水漫灌的过量灌溉和行间、株间空白地浇水的浪费，实现了集中稳定供水，作物可直接吸收利用，可提高灌水利用率30%～50%，满足了作物不同生长期的需水要求，经济产量增长10%以上。因此，与传统模式相比，该技术节水增效。

（二）节肥、节药机理

水肥一体化技术实现了精准供肥，将肥料直接输送到作物根系最集中的土壤区域，直接送到作物的“嘴”里，使作物“渴了就喝、饿了就吃”，减少因土壤固定、分解、挥发、淋洗而造成的肥料浪费，水肥耦合，有利于作物吸收利用，肥效快，利用率可增长20%～30%。

水肥一体化技术适时适量满足作物水分和营养需求，作物生长发育健壮，抗逆性抗病能力得到提高，病虫草害减轻，减少了施药次数，用药量也降低30%以上。

（三）节省人工机理

水肥一体化技术实现了灌溉与施肥同时自动化进行，不仅使劳动效率提高10倍以上，而且减少了防治病虫草害的用工，平均每667 m2作物减少人工5～10个。

四、推广水肥一体化技术的意义

（一）水肥一体化技术是转变农业发展方式保护农业生态环境的需要

我国是一个农业大国，农业生产资源严重短缺且浪费严重，水肥资源约束已成为制约农业可持续发展的瓶颈。在新形势下，大力推广水肥一体化技术，提高水肥利用效率、缓解水肥资源紧缺、保护农业生态环境，已成为实现转变农业发展方式、可持续发展的关键措施。

（二）水肥一体化技术是提高农业抗旱减灾能力和农业综合生产能力的需要

多年推广应用结果表明，使用水肥一体化技术，在大幅度减少灌溉用水和肥料用量的情况下，甚至在严重旱灾情况下仍可实现农作物稳产、增产，能够解决水肥资源瓶颈和农业环境污染问题，是实现土壤健康、种植科学、粮食增收的必由之路，对于提高粮食综合生产能力保障国家粮食安全意义重大。

（三）水肥一体化技术是发展农业标准化、信息化、规模化和集约化的需要

水肥一体化技术可以利用物联网、远程监控等现代技术实现农田灌溉和施肥的自动控制，进而促进农业生产标准化、信息化和集约化的发展。