甘蔗水肥一体化节水灌溉技术的示范应用

经福林等

摘 要 介绍甘蔗水肥一体化节水灌溉技术及配套措施，在提高甘蔗产量、节省化肥施用量方面的应用效果，并分析目前该技术应用存在的问题，提出今后扩大规模应用的设想。

关键词 甘蔗 ；水肥一体化 ；节水灌溉 ；示范应用

中图分类号 S566.1

Abstract This article introduced water-saving irrigation technology， integration of water and fertilizer and necessary measure of integration of water and fertilizer on sugarcane， analyzed the applying effect of integration of water and fertilizer， and points out problems existing in the application of the technology， and put forward to scaling application up on sugarcane.

Key words sugarcane ； integration of water and fertilizer ； water-saving irrigation ； demonstration application

广东省国营火炬农场位于广东省雷州半岛东南部，现有耕地面积5 546.7 hm2，均为旱坡地，素有“十年九旱”之称。长期以来，由于季节性缺水严重，特别是冬春季节干旱现象较为明显，加上其他因素，恶劣的气候条件严重制约了以甘蔗种植为主的农场的经济发展。多年来，火炬农场为了解决水资源问题及提高职工的收入，在改善农业节水灌溉设施方面投入了大量的物力和财力。笔者阐述甘蔗水肥一体化技术在大田生产实践中的应用，摸索出一套甘蔗生产管理技术，为甘蔗高产高效生产提供参考。

1 实施甘蔗水肥一体化节水工程概况

2011年，火炬农场在原来只实施单纯的节水技术取得成功经验的基础上，按照湛江农垦局的部署和要求，积极引进试验先进的甘蔗滴水灌溉技术，并以这一新技术推广为契机，大力发展甘蔗水肥一体化的节水工程[1]。当年滴灌管道设备材料总投入244.5万元，其中国家财政资金投入12.5万元，农场自筹资金232万元；建设甘蔗节水灌溉设备611.576 hm2，其中地面滴灌建设609.338 hm2，微喷设备建设2.238 hm2。并在16、18、21队建立了甘蔗滴水灌溉示范基地和水肥药一体化试验区共266.7 hm2，全场22个生产队均建立了示范田，并成功研制了HJYDS-1型移动式水肥一体化施肥车[2]。近年来，农场充分利用国家农业综合开发项目和小型农田水利建设项目财政资金1 750万元，配套投入600万元，完成一批水利设施的建设，解决了甘蔗应用滴灌技术水源问题，而且逐年扩大了实施规模，为甘蔗增产增效、职工增收提供了保障。

2 实施甘蔗水肥一体化灌溉技术及配套措施

水肥一体化又叫灌溉施肥，是将施肥与灌溉相结合的一项农业技术措施，即借助压力灌溉系统，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量与作物种类的需肥规律及特点，将配兑成的肥液与灌溉水加入到水肥灌溉设备内，然后将水肥一起输入到作物根部土壤的一种灌溉施肥方法。水肥一体化可根据不同作物的需肥特点、土壤环境和养分含量状况，不同生长期需水、需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量且按比例直接提供给作物。目前，火炬农场甘蔗示范区内采用的滴灌已全面实现了水肥一体化管理。

2.1 技术路线

农场甘蔗滴灌施肥主要采用泵注施肥法，即主要利用HJYDS-1型移动式水肥一体化施肥车将水肥输入到田间滴管内进行甘蔗灌溉施肥。具体操作步骤如下：利用地块周围建设好的管道设备，预先将水源连接到施肥车水箱入水口，通过机械灌溉水约20 min后，再将肥料倒入水肥箱中，搅拌均匀后通过加压设备灌溉到田间，完成施肥后，再灌溉水20 min，整个水肥灌溉作业完毕，前后约用1 h，灌溉面积约1.67 hm2；在拆除连接机械的管道后，利用原有的灌溉设备继续对已施肥的甘蔗进行灌溉水3 h，整个作业完成（作业完成标准：滴灌管出水口四周渗透宽度约15 cm，深度约25 cm，总用水量约90 m3/hm2）。

2.2 灌溉施肥量

农场种植甘蔗的常规追肥方法一般是分别在5、7、11月各追肥1次，8、9月各追肥2次，整个追肥期尿素共施用12-15 kg，钾肥15-20 kg，复合肥料40-50 kg。

2.3 用水管理制度

以井位划分为几大灌溉区，每个灌溉区由连队主管道开关控制，每1.0-1.7 hm2划分为1个小区，采用逐个小区域灌溉的形式。为避免水压不足或用水混乱现象，同一个灌溉区每次灌溉只能由1个小区进行，其他小区禁止用水，按照区域的划分顺序进行轮灌。同时，为确保职工用水的公平公开，职工灌溉用水有明细的档案记录，包括地号、面积和用水时间，职工须在记录本上签名确认用水情况。

3 应用效果

3.1 提高甘蔗产量及效益

由表1可知，在2011-2012年，未建立滴灌设施和未应用水肥一体化技术前，示范基地甘蔗平均产量为54.15 t/hm2，总产量为14 911.18 t。到2012-2013年，建立了完善的滴灌设施和应用水肥一体化技术，甘蔗产量显著增加，平均产量达到91.65 t/hm2，总产量为25 818.17 t，比上年度增产37.50 t/hm2。2013-2014年，甘蔗水肥一体化技术在火炬农场得到熟化与推广，甘蔗面积新增加35.13 hm2，平均产量为93.30 t/hm2，总产量25 818.17 t，比上年度增产1.65 t/hm2。农场管道设备及安装总投入约为4 200元/hm2，平均灌溉淋水（6次，12元/次）成本约1 080元/hm2（表2）。另外，应用甘蔗水肥一体化技术可减少施肥劳动力的投入210元/hm2[3]，合计共增加投入约5 070元/hm2，每吨按450元计算（按2012-2013甘蔗收购价），2012-2013年甘蔗产值增加16 942.5元/hm2，折合增加产值约11 872.5元，2013-2014年甘蔗增产值为17 617.5元/hm2，折合增加产值约12 547.5元，效益明显。

3.2 节省化肥施用量

农场全为旱坡地，土质为玄武岩砖红壤和水化砖红壤，不利于保水保肥。2012年实施节水工程后，利用微管滴灌增产效果明显。过去每年667 m2甘蔗施肥投入400-500元，甘蔗树生长明显偏弱，且产量不高；现甘蔗施肥量仅为350-450元，按333.3 hm2算，每年可节省肥料投入25万元，降低了成本。同时，由于滴灌施肥均匀，减少了肥料的浪费，提高了肥料的利用率，保持了土壤水分，保护了环境，而且甘蔗生长普遍良好，产量显著增加。

4 存在问题与建议

4.1 存在问题

实践表明，实施甘蔗水肥一体化节水技术，明显提高了甘蔗单位面积产量，并节省了劳务，解决了甘蔗长期以来靠天要产量的问题，同时探索积累了经验。但在实施应用过程中也存在一些问题，主要表现在：①目前国内供微灌专用肥较少，尤其是缺乏专用有机肥；②目前所用的微灌肥料水溶性较差，易发生沉淀，堵塞滴管或腐蚀灌溉设施；③滴灌施肥设备产品精确度不高、配套性能差， 导致产品性能不太稳定。当夏季温度高或大雨冲刷时，施肥器有脱扣现象，可能是生产产品时没有考虑产品脱模后各部位的收缩量不同；④由于甘蔗本身的效益比较低，加上职工收入不高，而实施水肥一体化节水技术的滴灌施肥设备一次性投入较高，在没有政府政策和资金扶持的情况下，难以得到快速推广。

4.2 建议

甘蔗水肥一体化节水灌溉技术是甘蔗节水、节肥的一项重要技术，能有效供给甘蔗不同生长期所需水肥，做到充分利用有限淡水资源，提高肥料利用率，保护生态环境，将作为火炬农场提高甘蔗产量的一项重要措施长期发展研究。今后研究方向：①继续扩大甘蔗应用滴水灌溉技术面积，力争使有水源条件的甘蔗地块全部应用滴水技术，提高效益；②农场继续加大自筹资金力度，加快地位水池（塔）加压设备购置及安装，提高滴水灌溉的效率；③加快项目建设步伐，特别是小型农田水利工程建设，充分利用国家财政资金，加快节水工程建设，减轻农场和职工的负担，使职工得到实惠；④加快水肥药一体化建设试验示范步伐，通过示范基地示范点加大推广力度，重点加快移动式水肥一体化灌溉技术的研究推广，形成科学合理的施肥制度，实现高效、增收的目的。

参考文献

[1] 郑学文，胡乃盛. 湛江农垦甘蔗生产机械化的现状与对策[J]. 热带农业工程，2002，27（1）：5-8.

[2] 陆绍德，黄 所，关经伦，等. HJYDS-1型移动式水肥药一体化施肥车研制与推广[J]. 现代农业装备，2012，33（9）：48-50.

[3] 陆绍德，关经伦，黄 所，等. 甘蔗水肥一体化技术应用效果[J]. 中国热带农业，2013，10（5）：62-63.