水肥一體化和化肥減量技術(shù)的推廣應(yīng)用研究

周脈昆

（陽谷縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東陽谷 252300）

0 引言

自20世紀(jì)以來，大量化肥的使用不僅嚴(yán)重降低了肥料利用率，也引發(fā)的土壤污染，導(dǎo)致土壤中有效微生物菌群和有益微量元素失調(diào)，有機(jī)質(zhì)持續(xù)減少，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行供肥、供水等能力隨之下降，病蟲害隨之加劇。為保障國(guó)家糧食安全和推動(dòng)生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展，農(nóng)業(yè)部出臺(tái)了《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》等政策措施。陽谷縣根據(jù)相關(guān)政策要求，積極推廣水肥一體化和化肥減量技術(shù)，取得一定成效的同時(shí)，也面臨許多問題，因此應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)推廣應(yīng)用研究。

1 水肥一體化和化肥減量技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

化肥作為農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步的成果之一，在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收方面的作用不可小覷。但是化肥盲目使用、過量使用等現(xiàn)象也十分普遍，此舉不但會(huì)增加成本投入，還會(huì)帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。近年來，化肥減量增效成為研究熱點(diǎn)，在提高經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益方面具有較高的應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)田間實(shí)驗(yàn)可知，以小麥、玉米、馬鈴薯為主要農(nóng)作物，在推廣測(cè)土施肥技術(shù)后，化肥總體用量明顯降低，配方施肥得到優(yōu)化，氮磷鉀比例更為合理。單質(zhì)肥料施用量明顯降低，配方肥、復(fù)合肥與水溶性肥等新興肥料的用量明顯提升。通過秸稈還田，不但可避免秸稈焚燒帶來的大氣污染，還可增強(qiáng)土地肥力。

當(dāng)前，許多地區(qū)開始設(shè)置“有機(jī)肥替代”試點(diǎn)，將有機(jī)肥替代技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)作物種植中，扭轉(zhuǎn)以往重視化肥、輕視有機(jī)肥的老舊思想，增加有機(jī)肥的施用比例，使土壤因化肥施用過量造成的返鹽、板結(jié)情況得到明顯改善，土地產(chǎn)出率提升，生產(chǎn)成本降低，農(nóng)業(yè)面源環(huán)境污染也得到了有效控制。同時(shí)，有效預(yù)防重金屬超標(biāo)造成的污染，保障了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全?？傮w來看，與以往施肥方式相比，水肥一體化與減量增效技術(shù)的應(yīng)用，為農(nóng)民節(jié)約了許多成本投入，耕地質(zhì)量與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)得到改善，農(nóng)殘污染得以減輕，真正實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)本增效的目標(biāo)，取得了良好的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益。

2 水肥一體化和化肥減量技術(shù)的推廣應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 發(fā)展成效

陽谷縣自推進(jìn)化肥減量工作以來，在18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)點(diǎn)進(jìn)行取土化驗(yàn)，推廣配方施肥技術(shù)，并引導(dǎo)種植戶安裝水肥一體化設(shè)備?，F(xiàn)階段，陽谷縣主要使用尿素、復(fù)合肥、復(fù)混肥、氯化鉀等肥料，逐步引領(lǐng)當(dāng)?shù)孛癖娎糜袡C(jī)肥代替部分化肥。在安樂鎮(zhèn)、閻樓鎮(zhèn)等多個(gè)村鎮(zhèn)，建設(shè)了果蔬生產(chǎn)基地，配備滴灌等自動(dòng)灌溉設(shè)施，通過噴滴管將水和營(yíng)養(yǎng)液輸送至農(nóng)作物根部，大大提高了基地生產(chǎn)管理效率的同時(shí)，保證了果蔬產(chǎn)品質(zhì)量。如閆樓鎮(zhèn)圣農(nóng)蔬菜基地，運(yùn)用以水帶肥技術(shù)生產(chǎn)的“白玉香”、“碧綠”絲瓜已經(jīng)成為當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)果蔬產(chǎn)品，市場(chǎng)前景良好。此外，通過積極引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，加快推動(dòng)土壤監(jiān)測(cè)、智能決策等配套工程建設(shè)，陽谷縣正在加快打造“智慧農(nóng)業(yè)”，全面助推現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。

2.2 問題分析

2.2.1 水肥配套設(shè)施不完善。從水肥一體化技術(shù)機(jī)理上來看，需要利用灌水器、管道等將水輸送至農(nóng)作物根系集中區(qū)域，通過精準(zhǔn)供水為植物提供足夠水分，同時(shí)避免因大水漫灌、空白地灑水等措施運(yùn)用引發(fā)水資源嚴(yán)重浪費(fèi)問題[1]。推廣應(yīng)用水肥一體化等技術(shù)，要求從思想上提高各級(jí)管理人員認(rèn)識(shí)，確保在行動(dòng)上積極配合。但在實(shí)踐中，部分村鎮(zhèn)僅注重灌溉施肥設(shè)備的引進(jìn)，未能完成配套制度建設(shè)，造成村民未能按照要求科學(xué)運(yùn)用技術(shù)，使用非水溶肥料開展作業(yè)，嚴(yán)重影響了技術(shù)應(yīng)用效果。受這些因素的影響，水肥一體化等技術(shù)應(yīng)用給群眾留下了投資大、見效慢等印象，給技術(shù)推廣帶來了較大困難。

2.2.2 施肥結(jié)構(gòu)不合理。運(yùn)用化肥減量技術(shù)，要求合理調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)，在減少肥料用量的同時(shí)，改善土壤環(huán)境，達(dá)到提高產(chǎn)量和質(zhì)量的雙重目標(biāo)。但在化肥使用方面，相當(dāng)一部分農(nóng)民缺乏科學(xué)施肥理念，大部分農(nóng)戶認(rèn)為只要施用充足的肥料便能獲得高產(chǎn)，施用的肥料越多，效益便越高，在施肥方面存在盲目性，不考慮土壤肥力差異，在施肥上存在“隨大流”的情況；加上施肥時(shí)不注重養(yǎng)分含量與平衡，氮肥用量普遍過高，磷肥和鉀肥用量偏低，導(dǎo)致肥料使用效果差。再者，缺乏對(duì)各種新型肥料的了解，造成民眾依然偏向于施用速效肥，未能實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥和化肥優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。長(zhǎng)期施用化肥，將造成土壤板結(jié)，出現(xiàn)生產(chǎn)力下降問題。同時(shí)，施肥時(shí)期不夠合理，大多在發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物出現(xiàn)黃苗情況后再補(bǔ)施肥，或在作物吸收養(yǎng)分能力較弱的時(shí)期施肥，上述情況都不利于肥效吸收。

2.2.3 部分村鎮(zhèn)土地相對(duì)分散。給農(nóng)戶引進(jìn)節(jié)水設(shè)施帶來困難的同時(shí)，在化肥使用和種植管理也存在較大差異，大部分農(nóng)戶傾向于人工施肥，機(jī)械化施肥普及率較低，表施、撒施、淺施等情況較為普遍，導(dǎo)致許多肥料被浪費(fèi)。同時(shí)，不合理的施肥還導(dǎo)致局部地區(qū)土壤出現(xiàn)鹽堿化問題，土壤結(jié)構(gòu)變差，農(nóng)業(yè)面源受到較大污染，可見施肥方式落后難以帶來穩(wěn)定增產(chǎn)效果，影響了技術(shù)推廣。

3 水肥一體化和化肥減量技術(shù)的推廣應(yīng)用策略

3.1 完善配套制度措施

在技術(shù)推廣應(yīng)用方面，需要加快配套制度的完善，保證技術(shù)應(yīng)用取得節(jié)本增收效果，才能使更多群眾能夠參與到技術(shù)推廣行列中。為確保各級(jí)管理人員能夠長(zhǎng)效開展技術(shù)推廣工作，應(yīng)建立相應(yīng)考核制度，將技術(shù)推廣成效、應(yīng)用效果等納入到考核范疇，督促人員提高認(rèn)識(shí)，積極組織開展相關(guān)活動(dòng)。立足農(nóng)村實(shí)際，需要建立田間試驗(yàn)和示范區(qū)，確保村民能夠親眼看到，從心里認(rèn)同相關(guān)技術(shù)。通過增加財(cái)政投入，鼓勵(lì)、號(hào)召農(nóng)村種植大戶、新型經(jīng)營(yíng)主體應(yīng)用水肥一體化等技術(shù)，發(fā)揮示范引領(lǐng)作用。為強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用效果，面向經(jīng)營(yíng)主體應(yīng)建立培訓(xùn)制度，在加強(qiáng)理論培訓(xùn)的同時(shí)，提供實(shí)踐指導(dǎo)。在建設(shè)微滴灌、微噴灌等設(shè)施的同時(shí)，確?？梢哉_運(yùn)用技術(shù)，合理選用肥料，落實(shí)水肥同步管理要求，才能真正提高肥料和水資源的利用效率。

此外，面向村民推廣技術(shù)，為規(guī)范技術(shù)的應(yīng)用，需要編寫宣傳培訓(xùn)手冊(cè)，以圖冊(cè)、標(biāo)語、現(xiàn)場(chǎng)講解等形式向村民傳遞相關(guān)技術(shù)知識(shí)，確保村民能夠理解手冊(cè)中的內(nèi)容，做到科學(xué)施肥和灌溉。在新媒體等技術(shù)取得快速發(fā)展的背景下，還應(yīng)通過電視、廣播、微信、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑加強(qiáng)新型農(nóng)業(yè)技術(shù)的宣傳，普及合理施肥、農(nóng)作物生長(zhǎng)規(guī)律等知識(shí)，逐步提高農(nóng)民群體的認(rèn)識(shí)，為技術(shù)推廣應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)。

3.2 減量增效技術(shù)應(yīng)用

3.2.1 增施有機(jī)肥。鼓勵(lì)使用有機(jī)肥，減少化肥用量。針對(duì)當(dāng)?shù)厥┓尸F(xiàn)狀，提倡用有機(jī)肥替代化肥，并開展示范行動(dòng)，以經(jīng)濟(jì)作物為主擴(kuò)大商品有機(jī)肥的使用范圍，借助先進(jìn)機(jī)械將秸稈粉碎后還田或者用秸稈腐熟劑還田；推廣綠肥種植，創(chuàng)建種養(yǎng)結(jié)合的新型耕作制度，使固氮作物與綠肥的作用得到充分發(fā)揮，真正實(shí)現(xiàn)化肥減量目標(biāo)。

3.2.2 推廣施肥新技術(shù)。以當(dāng)?shù)佚堫^企業(yè)為載體，提倡使用測(cè)土配方施肥，并創(chuàng)建科學(xué)的農(nóng)作物施肥指標(biāo)體系，以“白玉香”、“碧綠”絲瓜等種植大戶為代表進(jìn)行示范推廣，采用先進(jìn)的施肥技術(shù)，促進(jìn)生產(chǎn)裝備水平提升，落實(shí)水肥一體化技術(shù)，如節(jié)水灌溉、機(jī)鋪機(jī)收管道等等，實(shí)現(xiàn)氮肥深施、磷肥集中應(yīng)用的目標(biāo)，使肥料利用率得到顯著提升。

3.2.3 促進(jìn)肥料產(chǎn)品優(yōu)化升級(jí)。為實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收的目標(biāo)，當(dāng)?shù)貞?yīng)實(shí)施綠色增產(chǎn)模式，推廣使用新型高效肥料，如緩釋肥、生物有機(jī)肥等，并對(duì)水溶肥料、緩釋肥等進(jìn)行定點(diǎn)示范，使微量元素肥料得到推廣應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)盡量減少傳統(tǒng)化肥的投入，提倡使用有機(jī)肥來調(diào)節(jié)土壤酸堿度，改善土壤性能。值得強(qiáng)調(diào)的是，使用生物有機(jī)肥并非是完全禁止化肥的應(yīng)用，而是適當(dāng)減少化肥用量，使二者有機(jī)結(jié)合起來，在提高產(chǎn)量的同時(shí)保護(hù)土壤環(huán)境。同時(shí)，有機(jī)肥的應(yīng)用可能不會(huì)提高蔬菜產(chǎn)量，但會(huì)改善蔬菜品質(zhì)，生成出更多綠色新鮮的農(nóng)產(chǎn)品，讓消費(fèi)者吃的放心。

3.3 加快配方施肥推廣

想要解決農(nóng)作物需肥和土壤供肥不平衡的問題，需要做到精準(zhǔn)施肥。推廣配方施肥，能夠通過檢測(cè)土壤養(yǎng)分實(shí)現(xiàn)不同養(yǎng)分有效供給，減少肥料用量的同時(shí)，提高作物產(chǎn)量。在技術(shù)推廣過程中，應(yīng)加強(qiáng)不同類型土壤檢測(cè)，在掌握土壤供肥能力的同時(shí)，通過環(huán)境調(diào)查對(duì)土壤的供肥、保肥能力展開評(píng)價(jià)，選擇適合的施肥方法。如對(duì)沙壤土進(jìn)行施肥，應(yīng)遵循少量多次原則，以免營(yíng)養(yǎng)成分大量流失。在肥料配方編制方面，應(yīng)遵循節(jié)本增效原則，確認(rèn)最佳施肥結(jié)構(gòu)為N：P2O5：K2O=1：（0.4～0.6）：（0.3～0.5）。根據(jù)不同階段的檢測(cè)結(jié)果，應(yīng)對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)元素的比例進(jìn)行調(diào)整，使各種中、微量元素相協(xié)調(diào)，確認(rèn)氮肥適量、磷肥穩(wěn)定，并適當(dāng)補(bǔ)充鉀肥和微量元素，避免過量施肥情況的發(fā)生[2]。經(jīng)過多年配方施肥后，土壤中各種元素比例趨近合理，能夠明顯提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

選用的肥料品種不同，也應(yīng)該調(diào)整施肥方式，如施用易揮發(fā)性的肥料，需要深施。磷肥通常用作基肥和種肥，應(yīng)集中溝施，不能施用在土壤表面。此外，需要結(jié)合農(nóng)作物種類、生長(zhǎng)階段合理施肥。如針對(duì)生長(zhǎng)旺盛的田塊，說明擁有充足的基肥，應(yīng)加強(qiáng)氮肥量控制，適當(dāng)推遲追肥時(shí)間。幼苗生長(zhǎng)緩慢，需及時(shí)追施氮肥，后期生長(zhǎng)旺盛應(yīng)補(bǔ)充磷鉀肥。在小麥拔節(jié)期，對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)成分將產(chǎn)生較大需求，應(yīng)及時(shí)追肥。種植玉米時(shí)，應(yīng)在拔節(jié)期和大喇叭口期追肥，在葉面噴施鋅肥，滿足作物生長(zhǎng)需求。

此外，還應(yīng)引入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建設(shè)農(nóng)企合作平臺(tái)，設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)化配方肥經(jīng)銷服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，采用直供、定點(diǎn)銷售等方式加大配方肥的應(yīng)用，還可組織農(nóng)資企業(yè)按照區(qū)域配方調(diào)整生產(chǎn)肥料類型，由此，提高配方肥在市場(chǎng)中的份額。加強(qiáng)對(duì)新農(nóng)化服務(wù)組織的技術(shù)指導(dǎo)，健全農(nóng)企合作機(jī)制，使基層農(nóng)化服務(wù)水平得到全面提升。結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，通過政府統(tǒng)一采購、農(nóng)戶按自行采購等方式，擴(kuò)大配方肥的應(yīng)用范圍，積極探索配方肥工作機(jī)制與推廣方式創(chuàng)新，組織“減量”示范，實(shí)現(xiàn)以點(diǎn)帶面。在減量增效技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)堅(jiān)持因地制宜原則，針對(duì)農(nóng)作物施肥的關(guān)鍵問題，采取農(nóng)藝和農(nóng)機(jī)相結(jié)合、水肥一體化、栽培與種植統(tǒng)籌等方式，集成推廣2～3套化肥減量增效模式，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)方式形式與推廣。

3.4 強(qiáng)化統(tǒng)一用肥管理

在化肥減量技術(shù)推廣過程中，需要通過增加有機(jī)肥用量減少化肥使用，有效改善土壤環(huán)境。為此，需要以縣域?yàn)閱挝?，?shí)現(xiàn)統(tǒng)一用肥管理，大力推進(jìn)綠色、有機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)基地建設(shè)，強(qiáng)化市面有機(jī)肥投放，不斷擴(kuò)大地區(qū)有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品種植面積的同時(shí)，提高全域農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。按照綠色生產(chǎn)要求，農(nóng)戶需要減少化肥使用，盡量利用有機(jī)肥替代。在肥料品種選擇上，引導(dǎo)農(nóng)戶使用生物菌肥、有機(jī)肥等自然生態(tài)肥，嚴(yán)格控制硝態(tài)氮肥、氯化鉀等肥料使用，督促農(nóng)戶落實(shí)無害化施用要求。加強(qiáng)微量元素肥、長(zhǎng)效緩釋肥等新型肥料的應(yīng)用，不僅能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供營(yíng)養(yǎng)成分，還能調(diào)節(jié)土壤酸堿度，增強(qiáng)農(nóng)作物抗病蟲害、抗旱澇等能力。

在實(shí)踐工作中，為幫助農(nóng)民擺脫化肥的依賴，需要大力推廣秸稈還田技術(shù)，使用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥料，為農(nóng)作物提供生長(zhǎng)需要的有機(jī)質(zhì)、磷、鉀元素。與此同時(shí)，應(yīng)廣泛推廣輪作倒茬、休耕養(yǎng)地、深耕深松等措施，逐漸增強(qiáng)土壤中微生物活性，改良土壤性質(zhì)，促使土壤肥料利用率得到有效提升。長(zhǎng)期將化肥與有機(jī)肥混合施用，能夠提高肥料利用率，改善土壤理化性狀，有效提高耕地質(zhì)量，最終達(dá)到增產(chǎn)增收效果。

3.5 實(shí)現(xiàn)適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)

為引導(dǎo)農(nóng)戶規(guī)范種植農(nóng)作物，需要加快農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)，確保水肥一體化設(shè)施能夠順利推廣的同時(shí)，有效控制農(nóng)村化肥使用量。在規(guī)?；a(chǎn)基礎(chǔ)上，農(nóng)戶可以獲得更多的政府補(bǔ)貼，在設(shè)施建設(shè)、有機(jī)肥購買等方面擁有充足資金，有效促進(jìn)農(nóng)戶生產(chǎn)管理水平的提升。在政策引導(dǎo)下，經(jīng)營(yíng)主體可以結(jié)合農(nóng)作物生產(chǎn)特性和經(jīng)營(yíng)方向引進(jìn)噴灌、管道灌溉等不同的節(jié)水灌溉設(shè)施，同時(shí)加快智能系統(tǒng)建設(shè)。通過對(duì)田間溫濕度、土壤含水量等進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，可以制定科學(xué)的灌溉和施肥方案，做到及時(shí)、均勻送水送肥。根據(jù)農(nóng)作物在不同階段的生長(zhǎng)需求，除了實(shí)現(xiàn)水肥一體化管理，還可以通過灌溉設(shè)備添加殺蟲劑等藥劑，預(yù)防各種病蟲害發(fā)生。隨水滴入藥劑，不僅可以提升資源利用率，也能減輕人員管理壓力和降低生產(chǎn)成本，創(chuàng)造可觀經(jīng)濟(jì)效益。

此外，引入專業(yè)播種機(jī)，可以在農(nóng)作物播種階段一次性將種子和化肥施入土壤，使化肥呈現(xiàn)出6層垂直分布狀態(tài)。通過分層施肥，調(diào)整不同土層施肥量，使肥料從地表到地下逐漸增加，能夠進(jìn)一步提高肥料利用率，達(dá)到節(jié)本增效目的。隨著技術(shù)推廣工作的不斷深入，種植戶將積累豐富經(jīng)驗(yàn)，改變過去管理習(xí)慣，探索生態(tài)型種養(yǎng)結(jié)合發(fā)展路徑，推動(dòng)地方農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

4 結(jié)語

推廣水肥一體化和化肥減量技術(shù)，可以做到適時(shí)適量灌溉和精準(zhǔn)施肥，改善土壤肥力和提高農(nóng)作物產(chǎn)量、質(zhì)量，推動(dòng)農(nóng)村環(huán)境的良性發(fā)展。從現(xiàn)狀出發(fā)分析技術(shù)推廣應(yīng)用存在的問題，在建立完善制度的基礎(chǔ)上推廣配方施肥，并通過適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)高效利用，能夠真正引導(dǎo)農(nóng)業(yè)從粗放管理模式向精細(xì)化方向轉(zhuǎn)型，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。