都市現(xiàn)代農業(yè)區(qū)可率先實現(xiàn)水肥一體化

趙永志

（北京市土肥工作站，北京 100029）

1 發(fā)展現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)亟需破解缺水難題

據(jù)專業(yè)統(tǒng)計顯示，農業(yè)是我國的用水大戶，用水總量4000億m3，占全國總用水量的70%，其中農田灌溉用水量3600億～3800億m3，占農業(yè)用水量的90%～95%，農業(yè)用水中的浪費現(xiàn)象相當嚴重。首先是農田灌溉水的利用率低，灌溉水的利用率只有30%～40%，而先進發(fā)達國家達到70%～80%；其次是農田對自然降水的利用率低，僅達到56%；再者是農業(yè)用水的效率不高，其中農田灌溉單方水的糧食產出僅為1kg左右，而先進發(fā)達國家則為2kg，以色列達到2.35kg。據(jù)測算，在不增加現(xiàn)有農田灌溉用水量的情況下，2030年全國缺水高達1300億～2600億m3，其中農業(yè)缺水500億～700億m3。若將農田灌溉水的利用率由目前的45%提高到發(fā)達國家的水平70%，則可節(jié)水900億～950億m3，如同時提高水的利用效率，農業(yè)節(jié)水后不僅可以滿足7億t左右的食物生產用水，還能節(jié)約出400億～500億m3的水量，二者總節(jié)約量可達1/3。

2 水肥一體化是實現(xiàn)農業(yè)大幅節(jié)水高效途徑

水肥一體化技術是一種將灌溉與施肥融為一體的農業(yè)技術，其借助灌溉系統(tǒng)，將可溶性固體肥料或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水一起，均勻、準確地輸送到作物根部土壤。水肥一體化技術應用具有多重優(yōu)勢，為現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的關鍵技術成就。

首先，具有 “三節(jié)、一省、四提”優(yōu)勢。 “三節(jié)”即可實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥和節(jié)藥，可謂低碳農業(yè)技術。該項技術可由管道及時定量地向作物根層供水，可根據(jù)作物需要對局部進行定量灌溉與施肥，大大提高水的利用效率，實現(xiàn)農業(yè)水資源大幅節(jié)約。以北京為例，粗略估算大田應用該技術，年公頃可減少用水量900m3，與傳統(tǒng)大水漫灌相比，可節(jié)水30%以上。同時，由于實現(xiàn)局部精準施肥，減少了肥料土壤固定和環(huán)境損失，提高了肥效，因此可以減少肥料用量，節(jié)約肥料投入。另外，在溫室大棚中實施水肥一體化技術與常規(guī)的溝灌施肥技術相比，棚室的溫度、濕度明顯降低，在很大程度上抑制了作物病害的發(fā)生，從而顯著減少了農藥的投入。 “一省”是指省工，由于采用灌溉設備實現(xiàn)自動施肥澆水，可以大量減少以往灌水施肥的勞動投入和勞動強度。 “四提”是指該技術可提高水資源利用效率，提高肥料利用效率，同時由于水肥適時合理供給，可顯著增加作物產量，提高單位耕地的產出效率，因此也提高了耕地資源利用效率。

此外，該技術有利于面源污染控制，發(fā)展清潔生產。由于水肥一體化技術應用可以實現(xiàn)肥料利用效率的提高，因此，可以減輕甚至避免農業(yè)施肥對土壤、水體面源污染的風險。同時，由于水肥的合理使用可以減少病蟲害的發(fā)生，減少農藥使用，提高農產品生產安全水平和農業(yè)生態(tài)水平，減輕農藥殘留對環(huán)境污染和對人體的危害。

同時，水肥一體化技術可以防止耕地土壤質量退化。過量施用化肥往往造成土壤板結，同時由于過量養(yǎng)分不斷在耕層富集，容易導致土壤鹽漬化，造成土壤質量不斷退化。而水肥一體化技術由于提高了肥料利用效率，可以降低化肥使用，能有效避免土壤退化，有效改變土壤生態(tài)環(huán)境，有利于土壤健康。

3 水肥一體化亟待解決的問題

我國近些年來十分重視水肥一體化技術的推廣應用，有關政策措施不斷出臺，各級政府投入和扶持的力度逐年加大。但總體上處于起步階段，存在多方面的推廣應用障礙問題。

3.1 對水肥一體化的認識不足，研究不夠

采用大水漫灌是中國農民成百上千年來的傳統(tǒng)，灌水不用付費或水費很低，導致灌溉用水隨意，廣大農民節(jié)水省水意識淡薄，發(fā)展節(jié)水灌溉設施投入積極性不高，阻礙了以灌溉設施為主要依托的水肥一體化技術推廣應用。同時，不少農民在施肥管理上習慣于傳統(tǒng)的憑個人經驗施肥，沒有將施肥和灌水合理搭配結合的意識，一般僅單一考慮作物對水或肥的需要而進行水肥管理，沒有充分認識到水肥配合使用所帶來的各種好處。另一方面，水肥一體化技術在國內尚處于起步階段，針對不同區(qū)域、不同作物的水肥搭配技術方法研究還比較缺乏，或者不夠深入，技術產品也不夠成熟。今后亟待加強水肥一體化技術產品的研究與開發(fā)，為水肥一體化技術廣泛推廣應用打下堅實基礎。

3.2 設備成本高是水肥一體化技術應用的重要障礙

水肥一體化技術主要依靠灌溉設備來實現(xiàn)，首次設備投入成本仍較高，多數(shù)農戶接受起來都有一定困難。因此亟待重視相關技術產品的研發(fā)，研發(fā)應特別注重簡單實用、成本低廉、易于技術維護配套。

3.3 技術不配套，缺少高效運行的社會化服務體系

目前絕大多數(shù)地區(qū)還沒有專業(yè)的部門提供水肥一體化知識培訓和技術指導服務，掌握水肥一體化技術的人才也十分缺乏，水肥一體化的技術相關的社會化服務體系尚未建立，不同機構、部門和企業(yè)服務內容較為單一，缺乏系統(tǒng)性整合，與施肥質量密切的水溶肥料產品也因為標準不嚴謹，導致各種品牌肥料魚龍混雜，市場混亂，高質量針對性的水溶肥料相對較少，針對不同地區(qū)和作物開發(fā)的水溶肥品種可選擇空間也較小。此外，由于灌溉設施企業(yè)與肥料行業(yè)溝通渠道少、理念存在差異、銜接問題多，導致當前二者結合程度仍較低，灌溉系統(tǒng)和施肥一時難以很好融合，這些都造成了水肥一體融合的困難。

3.4 示范推廣力度不夠，總體投資不足

根據(jù)報道2010年中國化肥年度銷售金額在5000億元以上，其中水溶性肥料的市場規(guī)模僅為300億元左右。與傳統(tǒng)大水漫灌比，水肥一體化技術雖然經濟實惠，但初始投資太大，一般農民和生產企業(yè)實在用不起，零散發(fā)展，工程建設困難，因此這一領域的投資必須依靠政府投入。但是地方財政資金不足，而中央財政資金落實困難，使國內水肥一體化技術發(fā)展應用一直無法獲得突破性發(fā)展。

3.5 缺少有效的節(jié)水制度，亟待建立針對性的激勵機制

制度和機制是確保技術效果長效發(fā)揮的根本保證，盡管政府、企業(yè)、個人也開展了大量工作，采取了各種措施，但目前尚未建立起有效的農業(yè)節(jié)水制度，亟待研究建立符合當?shù)貙嶋H的農業(yè)用水限額目標，科學設計不同用量的水價政策。對于積極開展農業(yè)節(jié)水的個人、企業(yè)應予以相應的優(yōu)惠政策甚至經濟補貼，通過類似的激勵機制，推動更大范圍采用節(jié)水技術措施，形成常態(tài)化的社會節(jié)水政策與機制。

4 水肥一體化加速農業(yè)節(jié)水，可先行

盡管在推廣上尚存在諸多困難，但有條件地區(qū)，如都市農業(yè)區(qū)可全面推行應先行先試，探索模式、方法和長效機制，為更大范圍的普及推廣積累經驗。以北京市為例，伴隨著北京城市快速發(fā)展，水資源短缺已經成為北京發(fā)展的最大瓶頸。北京市從1999年以來連續(xù)經歷枯水期，由于遭遇連續(xù)干旱，北京市平均降水量475mm，僅為多年平均的81%，而同期北京城市人口快速增加，二者共同作用導致北京市人均水資源量減少到不足100m3，不到全國的1/20，世界人均水量的1/80，遠低于國際人均1000m3的缺水下限。因此，充分認識北京水資源緊缺的嚴峻形勢，開源節(jié)流是必然選項。

首先，北京農業(yè)必須加快轉型發(fā)展。水資源極為緊張的北京，必須轉型產業(yè)和用水發(fā)展方式，培育適應北京水資源特點的生產生活方式，調整產業(yè)結構和用水結構，要特別限制高耗水產業(yè)，關停高耗水企業(yè)。京郊農業(yè)作為首都城市的菜籃子、休閑空間、多元文化載體，必須加強其空間的科學合理布局，促進其生態(tài)循環(huán)、低碳環(huán)保水平，不斷增強發(fā)展活力和可持續(xù)力，特別應按照習總書記對現(xiàn)代農業(yè)的 “三個導向”以及北京都市型現(xiàn)代農業(yè)必須加強節(jié)水和生態(tài)建設的最新要求，加快向集約化、精準化、標準化現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展方式轉變，走高端精品化、品牌化發(fā)展道路。

其次，北京農業(yè)應在全國做出表率引領。北京擁有較強的水資源危機意識，同時其在水資源節(jié)約利用所需資金條件、政策探索能力和可持續(xù)發(fā)展迫切意愿等方面具有相對較強的優(yōu)勢。北京有條件有能力在全國率先實現(xiàn)經濟發(fā)展方式轉型，發(fā)展理念和機制的創(chuàng)新，積極構建水肥一體化技術研究、推廣與應用體系，全面推行普及水肥一體化技術，并通過建立國家級示范展示區(qū)，引領華北地區(qū)技術推廣應用，并逐步推向全國。

實踐證明，北京農業(yè)完全可以實現(xiàn)高效節(jié)水。近些年北京市積極推行該項技術，逐步在蔬菜、瓜果種植上已實踐探索出運用精量滴灌施肥、環(huán)繞滴灌施肥、微噴灌溉施肥、覆膜溝灌施肥和膜面集雨滴灌施肥等多種水肥一體化技術模式，大田作物上推行雨養(yǎng)旱作技術，并推行隨機灌溉管理、墑情自動監(jiān)測等管理節(jié)水技術，取得了良好的推廣應用效果。如北京市昌平區(qū)鑫城緣草莓基地通過滴灌施肥技術的應用，由之前大水漫灌300m3減少到120m3，節(jié)水幅度高達60%。

針對北京實際，特提出幾點建議。一要強化意識。應強化節(jié)水意識宣傳，使節(jié)水成為普通市民的一種文化和一種生活方式。二要合理布局作物種植。應規(guī)劃做好農作物的合理空間布局，優(yōu)化不同耗水類型作物的空間分布，將有限耕地和水資源集中在打造高端精品上。三要加大科技投資力度。重視對水肥一體化技術的研究，加大在軟硬件產品和服務上的研發(fā)資金投入。四應推行綜合措施。應重視包括工程節(jié)水、農藝節(jié)水、管理節(jié)水等多元化的農業(yè)節(jié)水方式和方法的整合集成應用，實現(xiàn)農業(yè)綜合節(jié)水效果。五須加強政策引導。重視農業(yè)節(jié)水政策、節(jié)水制度的研究與推行，探索長效化激勵模式，逐步培育社會自覺性的節(jié)水機制。