魯西地區(qū)果蔬水肥一體化有關(guān)問題初探

張洪啟

（莘縣土壤肥料工作站，山東 莘縣 252400）

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)增速放緩，今后強(qiáng)化農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位，促進(jìn)農(nóng)民節(jié)本增效，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，走水肥一體化的路子是必然趨勢(shì)。近幾年，我國水肥一體化發(fā)展迅猛，但在實(shí)際生產(chǎn)中存在著一系列不容忽視的問題。文章以山東省魯西地區(qū)及聊城市為例就有關(guān)問題進(jìn)行探討。

1 水肥一體化現(xiàn)狀

水肥作為果蔬種植最大的物質(zhì)投入因素，其利用狀況直接影響著果蔬產(chǎn)品的產(chǎn)量、品質(zhì)和生產(chǎn)效益，并且直接或間接地影響著農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前果蔬種植普遍以傳統(tǒng)的大水大肥投入方式為主，存在諸多突出問題。而水肥一體化技術(shù)是借助壓力灌溉系統(tǒng)，將肥料配對(duì)成肥液，在精確灌溉的同時(shí)將肥料輸送到作物根際土壤，適時(shí)適量地滿足作物對(duì)水分和養(yǎng)分需求的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)用新技術(shù)，具有節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、省工、增產(chǎn)、增收、增效和環(huán)保生態(tài)的綜合效果。據(jù)莘縣土肥站多年調(diào)查結(jié)果顯示，使用水肥一體化可節(jié)水30%～40%，節(jié)肥40%～50%，減少農(nóng)藥用量15%～30%。水肥一體化針對(duì)具體的灌溉形式，又可稱為“滴灌施肥”“噴灌施肥”“微噴灌施肥”等。

魯西地區(qū)菜農(nóng)采用水肥一體化技術(shù)起步較晚，但發(fā)展迅速。2014年，據(jù)聊城市土肥站對(duì)全市水肥一體化技術(shù)推廣情況進(jìn)行的調(diào)研結(jié)果表明，全市已初步建立了適合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的微灌施肥技術(shù)模式，這項(xiàng)技術(shù)已被廣大基層技術(shù)人員和群眾所了解和接受，并有快速發(fā)展的趨勢(shì)。水肥一體化大部分設(shè)備667 m2投入在800～3 000元，農(nóng)民設(shè)備購置主要渠道是肥料經(jīng)銷商、農(nóng)業(yè)示范園區(qū)設(shè)備購置部等農(nóng)業(yè)部門。農(nóng)民了解水肥一體化技術(shù)的途徑，主要是設(shè)備安裝商的介紹、使用農(nóng)戶的示范效應(yīng)和農(nóng)技部門的宣傳。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年聊城市蔬菜面積24.7萬hm2，瓜菜菌總產(chǎn)量1 602萬t，保持全省第一，被評(píng)為中國蔬菜第一市，產(chǎn)量穩(wěn)步增長，產(chǎn)業(yè)布局不斷優(yōu)化，區(qū)域特色基地規(guī)模已形成，設(shè)施栽培快速發(fā)展，全市保護(hù)地蔬菜面積14萬hm2，包括冬暖式大棚4.31萬hm2，大中拱棚8.17萬hm2，小拱棚1.52萬hm2。

由于設(shè)施栽培與露地栽培不同，一般設(shè)施栽培3年以后，設(shè)施內(nèi)土壤物理性狀發(fā)生巨大變化，尤其是土壤次生鹽漬化比較明顯。土壤次生鹽漬化是由于不合理的施肥、灌溉等管理不當(dāng)使土壤含鹽量增加，從而引起作物生長發(fā)育受到抑制，產(chǎn)量和品質(zhì)降低的現(xiàn)象。隨著設(shè)施保護(hù)地種植年限的延長，鹽漬化已成為設(shè)施保護(hù)地蔬菜生產(chǎn)的一個(gè)重要障礙因子，而實(shí)施水肥一體化技術(shù)是緩解大棚土壤次生鹽漬化的重要措施。調(diào)查結(jié)果顯示，聊城市設(shè)施保護(hù)地瓜菜微灌面積4 467 hm2，發(fā)展水肥一體化有很大的潛力。但由于設(shè)備一次性投入較高，目前，水肥一體化技術(shù)還主要應(yīng)用在果樹及設(shè)施瓜菜等經(jīng)濟(jì)作物上。

2 水肥一體化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

魯西地區(qū)屬于資源型缺水地區(qū)，區(qū)域性、季節(jié)性缺水特點(diǎn)突出。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)業(yè)用水和城市用水矛盾日益突出，設(shè)施農(nóng)業(yè)屬于高耗水產(chǎn)業(yè)，水資源緊缺將成為設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸，發(fā)展節(jié)水型高效農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

水肥一體化技術(shù)是在設(shè)施中加裝微灌系統(tǒng)，通過局部灌溉和準(zhǔn)確控制施肥實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的水肥耦合效果，能夠有效控制水分、養(yǎng)分在土壤中的分布區(qū)域和施用時(shí)間，減少水肥用量，使水肥投入更符合作物吸收規(guī)律，更能滿足作物需要。與傳統(tǒng)施肥模式相比，在果蔬上應(yīng)用水肥一體化技術(shù)有以下優(yōu)勢(shì)。

2.1 節(jié)水，提高水利用率

水肥一體化技術(shù)能夠減少水分的深層滲漏和蒸發(fā)，從而減少用水量，灌溉水的利用效率提高80%以上。只要不是過量灌水，一般可節(jié)水30%～40%。

2.2 節(jié)肥，提高肥料利用率

在微灌條件下，溶解后的肥料被直接送到作物根系最集中的區(qū)域，充分保證了根系對(duì)養(yǎng)分的快速吸收，使得肥料利用效率大大提高；同時(shí)由于微灌流量小，相應(yīng)延長了作物吸收養(yǎng)分的時(shí)間。在滴灌條件下，水滴緩慢滲入土壤，也延長了對(duì)水肥的吸收時(shí)間；而當(dāng)根部區(qū)域土壤水分飽和后可立即停止灌水，這樣，可以大大減少由于過量灌溉導(dǎo)致養(yǎng)分向深層土壤的滲漏損失，特別是硝態(tài)氮的淋失。調(diào)查結(jié)果顯示，在不降低作物產(chǎn)量的情況下，水肥一體化技術(shù)可節(jié)省化肥40%～50%，氮肥利用率提高18.4個(gè)百分點(diǎn)，磷肥提高8個(gè)百分點(diǎn)，鉀肥提高21.5個(gè)百分點(diǎn)。研究結(jié)果表明，在滴灌施肥條件下，番茄的氮利用率可達(dá)到90%，磷達(dá)到70%，鉀達(dá)到95%[1]。肥料利用率提高意味著施肥量減少，從而節(jié)省了肥料。

2.3 省工，提高勞動(dòng)效率

在果蔬生產(chǎn)中，水肥管理耗費(fèi)大量人工，而在水肥一體化技術(shù)條件下可實(shí)現(xiàn)水肥的同步管理，節(jié)省大量用于灌溉和施肥的勞動(dòng)力，尤其現(xiàn)在勞動(dòng)力價(jià)格越來越高，一些種植專業(yè)合作社或家庭農(nóng)場，應(yīng)用水肥一體化技術(shù)可以在很短時(shí)間內(nèi)完成施肥任務(wù)，顯著節(jié)省生產(chǎn)成本，使作物生長速率均勻一致，有利于合理安排田間作業(yè)。據(jù)調(diào)查，果園應(yīng)用后，可節(jié)省用于灌溉和施肥的人工95%以上，溫室大棚可節(jié)省人工30%以上。

2.4 節(jié)藥，減輕病蟲害發(fā)生

水肥一體化技術(shù)灌水均勻度可達(dá)90%，克服了畦灌可能造成的土壤板結(jié)。微灌可以保持土壤良好的水氣狀況，基本不破壞原有的土壤結(jié)構(gòu)。由于土壤蒸發(fā)量小，保持土壤濕度的時(shí)間長，土壤微生物生長旺盛，土壤微生物活性提高，有利于土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化。另一方面，應(yīng)用于設(shè)施蔬菜生產(chǎn)時(shí)，能夠顯著降低棚內(nèi)空氣濕度，有利于保持棚內(nèi)溫度，從而改善土壤物理性質(zhì)。微灌施肥與常規(guī)畦灌施肥相比，空氣濕度可降低8.5～15.0個(gè)百分點(diǎn)，棚內(nèi)溫度一般升高2～4 ℃。由于水肥一體化技術(shù)改善了微生態(tài)環(huán)境，降低了空氣濕度，極大地降低了作物病蟲害的發(fā)生，減少了防治病蟲害的農(nóng)藥與人力投入。采用水肥一體化技術(shù)后，霜霉病、灰霉病等病害減輕1/3～1/2，農(nóng)藥用量可減少15%～30%。

2.5 增產(chǎn)，改善果蔬品質(zhì)

水肥一體化技術(shù)可協(xié)調(diào)水肥關(guān)系，促進(jìn)果蔬對(duì)水肥的吸收與利用，果蔬的生長潛力得到充分發(fā)揮，果蔬長勢(shì)好，相對(duì)提高了抗逆能力，從而提高產(chǎn)量，并改善產(chǎn)品的品質(zhì)。與傳統(tǒng)施肥技術(shù)相比，水肥一體化技術(shù)能夠使果樹增產(chǎn)15%～24%，設(shè)施蔬菜增產(chǎn)13%～25%。推廣水肥一體化，只需每667 m2投入1 500元設(shè)備，使用年限一般為5～10年，即年設(shè)備投入為150～300元，而每棚室因使用水肥一體化技術(shù)年節(jié)本增收l 000～2 000元，產(chǎn)投比1︰（3.3～13.3）。

2.6 環(huán)保，有利于保護(hù)環(huán)境

我國目前單位面積的施肥量居世界前列，肥料的利用率相對(duì)較低。由于不合理的施肥，造成肥料的極大浪費(fèi)，致使大量肥料沒有被作物吸收利用而進(jìn)入環(huán)境，特別是水體，造成河流的富營養(yǎng)化。在水肥一體化技術(shù)條件下，通過控制灌溉深度，可避免將化肥淋洗至深層土壤，從而大大減少因不合理施肥、大量施肥等對(duì)土壤和地下水造成污染，尤其是可以大幅度減少硝態(tài)氮的淋溶損失。

3 水肥一體化技術(shù)推廣存在的主要問題

盡管水肥一體化技術(shù)已日趨成熟，有諸多優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，在魯西地區(qū)推廣水肥一體化技術(shù)的大田作物和果樹還處于試驗(yàn)示范應(yīng)用階段，沒有大面積應(yīng)用，同時(shí)在推廣過程中也存在著一些問題。

3.1 扶持的問題

雖然國家不斷出臺(tái)水肥一體化推廣應(yīng)用文件政策，政府也投入了資金，但投入力度遠(yuǎn)不能滿足需求；一些實(shí)施單位因不能持續(xù)得到資金扶持，造成部分設(shè)施設(shè)備浪費(fèi)。

3.2 認(rèn)識(shí)的問題

主要是農(nóng)民對(duì)水肥一體化的認(rèn)識(shí)程度低，大多數(shù)按習(xí)慣和經(jīng)驗(yàn)澆水施肥，認(rèn)為習(xí)慣就是正確的，再加上農(nóng)民從眾心理，讓農(nóng)民迅速認(rèn)識(shí)到水肥一體化的好處有很大困難；另一方面，農(nóng)民節(jié)水意識(shí)不高，認(rèn)為魯西平原地區(qū)不缺水，節(jié)水與自己無關(guān)，還有灌溉用水成本低，一些農(nóng)戶根本不在乎。在一部分農(nóng)民的潛意識(shí)中，滴灌是將灌溉水一滴一滴滴下去，灌水量太小，根本滿足不了果蔬生長的需要，反而不如大水漫灌快。

3.3 成本的問題

主要是設(shè)備一次性投入過高。由于其屬于設(shè)施施肥，需要購買必需的設(shè)備，需一次性投入較多資金。根據(jù)近幾年的灌溉設(shè)備和施肥設(shè)備市場價(jià)格估計(jì)，大棚蔬菜一般每667 m2設(shè)備投資在1 500元左右，部分農(nóng)戶認(rèn)為水肥一體化一次性投資太高。

3.4 水質(zhì)的問題

魯西地處黃泛平原，有的地方機(jī)井水中有小沙粒，或者是漂浮物，特別是部分機(jī)井水礦化度高，含鹽量大，用后容易堵塞細(xì)管，這也是農(nóng)戶不愿意使用的一個(gè)重要原因。

3.5 肥料的問題

用于滴灌系統(tǒng)的肥料對(duì)于溶解度有較高的要求，而大部分農(nóng)戶不知道有滴灌專用肥，而使用一般水溶肥，由于使用的肥料水溶性稍差，特別是使用液體有機(jī)肥，很容易堵塞滴頭，使設(shè)備系統(tǒng)報(bào)廢，從而降低了設(shè)備的使用效率。沒有配套的專用肥料，水肥一體化的上述優(yōu)點(diǎn)就不能充分體現(xiàn)。

3.6 技術(shù)的問題

技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)服務(wù)不到位，影響了使用的效果；部分農(nóng)戶沒有掌握好設(shè)備的使用技術(shù)，出現(xiàn)問題后農(nóng)民不知道問題的根源所在；絕大部分農(nóng)戶沒有真正按灌溉定額等水肥一體化的技術(shù)要求灌溉。極個(gè)別農(nóng)戶就是用了滴灌也是有意盲目加大水肥量，而使水肥一體化變成了常規(guī)水肥管理，造成局部過量灌溉，使果蔬長勢(shì)差、葉片發(fā)黃；有的則是管理不善，沒有很好地發(fā)揮過濾系統(tǒng)的作用，造成滴頭堵塞最終使系統(tǒng)報(bào)廢。

3.7 推廣的問題

灌溉施肥技術(shù)涉及農(nóng)田水利、灌溉工程、作物、土壤、肥料等多門學(xué)科，需要綜合知識(shí)，應(yīng)用性很強(qiáng)，所以這方面的人才奇缺，農(nóng)業(yè)部門也缺乏專業(yè)推廣隊(duì)伍。由于管理體制所造成的水利與農(nóng)業(yè)部門的分割，使技術(shù)推廣中灌溉技術(shù)與施肥技術(shù)脫離；灌溉設(shè)備企業(yè)與水溶肥企業(yè)，缺乏行業(yè)間的溝通、協(xié)作和交流，這就出現(xiàn)了懂灌溉的不懂農(nóng)藝、不懂施肥，而懂施肥的又不懂灌溉設(shè)計(jì)和應(yīng)用。因此，在有些示范園區(qū)，雖然安裝了先進(jìn)的成套施肥機(jī)，但因選擇肥料與之并不匹配，也難以體現(xiàn)水肥一體化的應(yīng)用價(jià)值。另外在研究方面人力物力投入少，對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員和農(nóng)民也缺乏灌溉施肥專門知識(shí)培訓(xùn)。

3.8 管理的問題

個(gè)別節(jié)水示范項(xiàng)目，建好后由于缺乏科學(xué)管理或責(zé)權(quán)利不明而不能發(fā)揮應(yīng)有的示范作用。大部分的水肥一體化項(xiàng)目，沒有采用科學(xué)的方法對(duì)土壤水分、養(yǎng)分含量及果蔬營養(yǎng)狀況實(shí)施即時(shí)監(jiān)測，多數(shù)情況下還是依據(jù)人為經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理，特別是施肥方面存在很大的隨意性。水肥一體化系統(tǒng)操作不規(guī)范，設(shè)備保養(yǎng)差，運(yùn)行年限短。

4 水肥一體化應(yīng)用推廣措施建議

4.1 加大設(shè)備補(bǔ)貼

建議國家加大投入，像扶持設(shè)施建設(shè)一樣扶持水肥一體化設(shè)備的配套投入，可由政府、農(nóng)戶按8︰2的比例加大補(bǔ)貼，如一般一個(gè)大棚按1 500元投入計(jì)算，即國家財(cái)政補(bǔ)貼1 200元、農(nóng)戶投入300元，保障基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金。

4.2 擴(kuò)大示范應(yīng)用

建議設(shè)立專項(xiàng)資金安排水肥一體化的試點(diǎn)應(yīng)用，開展產(chǎn)學(xué)研合作，加強(qiáng)示范研究，熟化技術(shù)產(chǎn)品，完善技術(shù)模式，制定技術(shù)規(guī)范。不斷總結(jié)制定不同類型技術(shù)模式下作物灌溉施肥制度、肥料合理配比方法、設(shè)備操作管理與維護(hù)方法、技術(shù)應(yīng)用綜合效果評(píng)價(jià)方法等，例如在果蔬種植面積比較大的縣市區(qū)重點(diǎn)支持果蔬專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場、果蔬產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)等正規(guī)合法運(yùn)行的新型經(jīng)營主體建立水肥一體化示范點(diǎn)，每處政府投資30萬元，為大面積推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐和示范樣板。

目前，在山東省部分縣市區(qū)實(shí)施了財(cái)政支農(nóng)水肥一體化項(xiàng)目，取得了初步效果，但需要加強(qiáng)指導(dǎo)和管理；另外，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)業(yè)高科技示范園、標(biāo)準(zhǔn)化果蔬示范園區(qū)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)果蔬項(xiàng)目示范基地的水肥一體化項(xiàng)目的后續(xù)管理運(yùn)行，使其在果蔬生產(chǎn)及水肥一體化技術(shù)推廣中真正起到示范帶動(dòng)作用。

4.3 加強(qiáng)培訓(xùn)宣傳

做好水肥一體化技術(shù)推廣工作，必須要加大對(duì)基層技術(shù)推廣隊(duì)伍的培訓(xùn)和指導(dǎo)，加大對(duì)應(yīng)用技術(shù)的農(nóng)民、合作社管理人員等的培訓(xùn)力度，結(jié)合國家培訓(xùn)新型農(nóng)民的大好形勢(shì)，每年對(duì)縣級(jí)以下基層技術(shù)推廣隊(duì)伍、水肥一體化應(yīng)用的農(nóng)民及合作經(jīng)濟(jì)組織管理人員開展2次以上的水肥一體化技術(shù)培訓(xùn)，并且通過印發(fā)宣傳掛圖、宣傳單等形式開展水肥一體化技術(shù)宣傳，不斷提升技術(shù)推廣服務(wù)能力和應(yīng)用能力。

4.4 規(guī)范用水制度

節(jié)水農(nóng)業(yè)作為公益性較強(qiáng)的事業(yè)，不僅是技術(shù)層面上問題，也是政策層面上的問題。目前，魯西地區(qū)一方面面臨水資源嚴(yán)重不足，另一方面又存在農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)盡快建立節(jié)水激勵(lì)、補(bǔ)償?shù)容^為完善的地方性法規(guī)，對(duì)激勵(lì)發(fā)展魯西節(jié)水農(nóng)業(yè)、應(yīng)用水肥一體化技術(shù)意義深遠(yuǎn)。