水肥一体化发展现状与展望

高祥照，杜 森，钟永红，吴 勇，张 赓

（全国农业技术推广服务中心，北京 100125）

1 水肥一体化的基本概念与面临的机遇

1.1 基本概念

广义的水肥一体化 （integrated management of water and fertilizer）是指根据作物需求，对农田水分和养分进行综合调控和一体化管理，以水促肥、以肥调水，实现水肥耦合，全面提升农田水肥利用效率。

狭义的水肥一体化是指灌溉施肥 （fertigation），即将肥料溶解在水中，借助管道灌溉系统，灌溉与施肥同时进行，适时适量地满足作物对水分和养分的需求，实现水肥一体化管理和高效利用。

与传统模式相比，水肥一体化实现了水肥管理的革命性转变，即渠道输水向管道输水转变、浇地向浇庄稼转变、土壤施肥向作物施肥转变、水肥分开向水肥一体转变。

1.2 技术优势

相比传统地面灌溉和土施肥料，水肥一体化优势非常明显。

1.2.1 提高水肥利用率

传统土施肥料，氮肥常因淋溶、反硝化等而损失，磷肥和中微量元素容易被土壤固定，肥料利用率只有30%左右，浪费严重的同时作物养分供应不足。在水肥一体化模式下，肥料溶解于水中通过管道以微灌的形式直接输送到作物根部，大幅减少了肥料淋失和土壤固定，磷肥利用率可提高到40%-50%，氮肥钾肥可提高到60%以上，作物养分供应更加全面高效。根据多年大面积示范结果，在玉米、小麦、马铃薯、棉花等大田作物和设施蔬菜、果园上应用水肥一体化技术可节约用水40%以上，节约肥料20%以上，大幅度提高肥料利用率。

1.2.2 节省劳动力

在农业生产中，水肥管理需要耗费大量的人工。如在华南地区的香蕉生产中，有些产地的年施肥次数达18次。每次施肥要挖穴或开浅沟，施肥后要灌水，需要耗费大量劳动力。南方很多果园、茶园及经济作物位于丘陵山地，灌溉和施肥非常困难，采用水肥一体化技术，可以大幅度减轻劳动强度。以广西南宁市一个5.33hm2的砂糖橘园为例，常规浇水施肥每次需要8个人6天才能干完，总用工48个。采用水肥一体化技术后，每次浇水施肥仅两个人两天就可干完，总用工4个，不到原来的1/10。每667m2每季平均节省约10个用工，比常规省工90%。

1.2.3 提高土地利用率

沙地、河滩地、坡薄地、滨海盐土、盐碱土、甚至沙漠等传统种植模式难以利用的土地，只要应用水肥一体化技术解决水肥问题，就能成为高产高效的好地。以色列在南部沙漠地带广泛应用水肥一体化技术生产甜椒、番茄、花卉等，成为冬季欧洲著名的 “菜篮子”和鲜花供应基地。河北省藁城市在滹沱河河滩地上利用水肥一体化技术种植马铃薯，单产达到2 000kg，昔日没人愿意种的低产田变成了高产田。由于田间全部采用管道输水，代替了地面灌溉时需要的农渠及田间灌水毛渠及田埂，可节省土地5%～7%。

1.2.4 保证养分均衡供应

传统种植注重前期忽视中后期，注重底墒水和底肥，作物中后期的灌溉和施肥操作难以进行，如小麦拔节期后，玉米大喇叭口期后，田间封行封垄基本不再进行灌水和施肥。采用水肥一体化，人员无需进入田间，即便封行封垄也可通过管道很方便地进行灌水施肥。因为水肥一体化能提供全面高效的水肥供应，尤其是能满足作物中后期对水肥的旺盛需求，非常有利于作物产量要素的形成，进而大幅提高粮食单产。近年试验示范表明，与常规相比，应用水肥一体化，冬小麦成穗率提高，每667m2有效穗数由40万增加到50万，且穗大穗匀，单穗粒数增加 2～3粒，千粒重增加 3～5g，增产 100～150kg/667m2，增幅15%～20%。玉米密度由每667m24 000株增加到5 000株，很少出现空杆、凸尖等现象，棒子大、长且均匀，夏玉米增产200kg/667m2，春玉米增产300kg/667m2，增幅 30%～50%。

1.2.5 利于保护环境

水肥一体化条件下，设施蔬菜土壤湿润比通常为60%～80%，降低了土壤和空气湿度，能有效减轻病虫害发生，从而减少了农药用量，降低了农药残留，提高了农产品安全性。我国目前单位面积的施肥量居世界前列，肥料的利用率较低，大量肥料没有被作物吸收利用而进入环境，特别是水体，从而造成江河湖泊的富营养化。在水肥一体化环境下，蔬菜湿润深度为0.2～0.3m，果树湿润深度为0.8～1.2m，水肥全部集中在根层，利用率高，避免了深层渗漏，从而减轻了对环境的负面影响，既生态又环保。

1.2.6 改善土壤状况

微灌灌水均匀度可达90%以上，克服了畦灌可能造成的土壤板结。微灌可以保持土壤良好的水气状况，基本不破坏原有的土壤结构。由于土壤蒸发量小。保持土壤湿度的时间长，土壤微生物生长旺盛，有利于土壤养分转化。

1.2.7 提高农产品产量和品质

Alva通过对柑橘属果树上的试验总结发现，不同年龄段的果树对水肥一体化和传统土施肥料的反应是不一样的。新种植的果树由于对养分汲取量不是很多，所以上述两种技术并没有多大差别，但是7、8年树龄的果树应用水肥一体化技术不仅会提高产量，果实总可溶性固形物含量等指标都要优于土施颗粒肥料；Schumann在他的试验中通过不同施氮量的对比发现，两种施肥方式最佳施氮量分别为145和180kg/hm2，采用水肥一体化措施可以在减少35kg/hm2纯氮施用的同时有着5t/hm2产量的提升。下表是国外一些蔬菜类作物在使用灌溉施肥条件下的产量的增长率 （表1）。

因此，有专家指出，水肥一体化技术是发展高产、优质、高效、生态、安全现代农业的重大技术，更是建设“资源节约型、环境友好型”现代农业的 “一号技术”。

表1 一些蔬菜使用灌溉施肥技术的增产情况

1.3 面临的发展机遇

1.3.1 水肥一体化是转变农业发展方式的需要

中国要以仅占世界9%的耕地、6%的淡水资源生产出占世界25%的农产品，养活占世界20%的人口，水土资源约束越来越大，缺水比缺地更加严峻。农业生产水资源消耗巨大，我国每年农业灌溉用水约3 600亿m3，占总用水量的60%左右，每年缺口达300亿m3以上。同时，我国化肥年用量超过5 800万t（折纯），居世界首位，利用率平均只有30%左右，低于发达国家20个百分点以上。因此，发展现代农业首先要转变农业发展方式，努力提高水肥资源利用效率，变资源消耗型农业为资源高效型农业，才能突破水肥资源约束，实现可持续发展。

1.3.2 水肥一体化是提高农业综合生产能力的需要

水资源总量不足，节水农业基础设施薄弱，水资源利用效率不高，是我国农业生产，尤其是粮食生产的主要制约因素。目前，灌溉水平均水分生产效率约1kg/m3，低于发达国家水平50%以上，相当于在水资源上浪费了一半的粮食生产能力。据近年大面积示范表明，在玉米、小麦、马铃薯等作物上采用膜下滴灌水肥一体化技术，水分生产效率可以提高到2kg/方以上，粮食单产大幅提高20%～50%，最高增产1倍。如在吉林玉米增产300kg/667m2，内蒙古马铃薯增产1 500kg/667m2，新疆春小麦增产150kg/667m2，西北棉花增产 （籽棉）30kg/667m2，在华北蔬菜增产500kg/667m2，果树增产200kg/667m2。尤其近两年水肥一体化技术在冬小麦上取得突破，2009年春播开始连续两年在河北冬小麦上示范水肥一体化技术，在灌溉水量少一半的情况下，普遍增产20%以上。据专家测算，如果应用膜下滴灌水肥一体化技术，合理利用好现有的水资源，解决好水的问题，三江平原可新增粮食生产能力175亿kg，新疆北部可新增100亿kg，东北西部可新增30亿kg以上。可见，大力发展水肥一体化技术，解决水资源瓶颈问题，对于提高粮食综合生产能力，保障国家粮食安全意义重大。

1.3.3 水肥一体化是提升农业抗旱减灾能力的需要

随着气候变化加剧，干旱发生频率越来越高、范围越来越广、程度越来越重。据统计，近10年来全国平均每年旱灾发生面积0.27亿hm2左右，是20世纪50年代的两倍以上，平均每年成灾面积0.13亿hm2，因旱损失粮食300亿kg以上。旱灾已经成为所有自然灾害中对粮食生产影响最大的灾种，应对干旱成为农业生产的常态。2006年我国经历了川渝大旱，全年损失粮食224.5亿kg；2007年东北地区发生夏伏旱，全年损失粮食333.5亿kg；2009年华北地区春旱、东北地区夏伏旱，全年旱灾发生面积0.29亿hm2，损失粮食333亿kg。2011年春季，我国冬小麦主产区8个省发生干旱，全年旱灾发生面积0.16亿hm2。2013年，西南西北春旱、夏季南方罕见高温干旱，全年旱灾发生面积0.14亿hm2。干旱发生的频率在增加，对农业生产的影响在加重。大力发展水肥一体化，用现代节水灌溉设备装备农业，以现有的农业灌溉水量可以扩大灌溉面积0.2亿～0.27亿hm2，有效提高农业抗旱减灾能力。

1.3.4 水肥一体化是发展农业标准化、信息化、规模化和集约化的需要

中国现有0.6亿hm2灌溉面积，基本都是传统的渠道输水、地面灌溉模式，农田水资源的分配、灌溉操作和灌溉系统的控制都靠人工到田间劳作，不但费时费力，而且浪费严重，效率低下。在水肥一体化模式下，农田输水实现管道化，田间灌溉通过喷滴灌实现高效灌溉。水肥一体化模式还可以十分方便的配备土壤水分自动监测、电磁阀自动控制、远程信息传输等现代设备，实现农田灌溉和施肥的自动控制，提高灌溉和施肥均匀性、及时性和简便性，进而促进农业生产的标准化、信息化和集约化发展。

2 国内外水肥一体化发展情况

2.1 国外水肥一体化发展情况

水肥一体化起源于无土栽培，并伴随高效灌溉技术的发展得以发展。18世纪末，英国的John Woodward将植物种植在土壤的提取液中，这是最早的水肥一体化栽培。

世界上第一个关于细流灌溉技术的试验可以追溯到19世纪，但是真正的开始应该起源于20世纪50年代和60年代初期 （Keller and Bliesner，1990）。在70年代，由于便宜的塑料管道大量生产，极大地促进了细流灌溉的发展，推动了细流灌或微灌系统包括滴灌、微喷雾灌以及微喷灌等技术的进步，并在过去的40多年里，水肥一体化技术在全世界得到了迅猛的发展。

美国1913年建成了第一个滴灌工程，是目前世界上微灌面积最大的国家，在灌溉农业中60%的马铃薯、25%的玉米、33%的果树均采用水肥一体化技术。开发应用了新型的水溶肥料、农药注入控制装置，用于水肥一体化的专用肥料占肥料总量的38%。现在加利福利亚已建立了完善的水肥一体化设施及服务体系，加州的果树生产均采用了滴管、渗灌等水肥一体化技术，成为世界高价值农产品现代农业生产体系的典型。

德国于1920年在水出流方面实现了一次突破，使水从孔眼流入土壤。20世纪50年代塑料工业兴起后，高效灌溉技术得到了迅速发展，而且灌水与施肥很快被结合进行，发展成为一种高精度控制土壤水分、养分的一种农业新技术。

荷兰从20世纪50年代初以来，温室数量大幅增加，通过灌溉系统施用的液体肥料数量也大幅增加，水泵和用于实现养分精确供应的肥料混合罐也得到研制和开发。

澳大利亚近年来水肥一体化技术发展迅速，2006～2007年设立总额100亿澳元的国家水安全计划，用于发展灌溉设施和水肥一体化技术，并建立了系统的墒情监测体系，用于指导灌溉施肥。

以色列国土面积仅有2.1万km2，其中20%是可用耕地面积，约为4 370km2。自20世纪60年代初起，以色列开始普及灌溉施肥技术，1964年建成了用于灌溉施肥的全国输水系统 （National Water Carrier），全国耕地中大约有一半以上应用加压灌溉施肥系统，包括果树、花卉、温室作物、大田蔬菜和大田作物。20世纪80年代初，以色列的灌溉施肥技术开始应用到自动推进机械灌溉系统，施肥系统也由过去单一的肥料罐，发展为肥料罐、文丘里真空泵和水压驱动肥料注射器等多种模式并存，并且引入电脑控制技术及设备，养分分布的均匀度得到显著的提高。在以色列将近80%的灌溉耕地采用的是灌溉施肥的方法 （IPI）。以色列全国农民平均1hm2使用肥料量为 115kg的氮、46kg的 P2O5，57.5kg的 K2O，超过50%的氮和磷以及65%的钾都是以灌溉施肥的方法施用的 （Tarchitzky and Magen， 1997）。

此外，水肥一体化技术发展较快的还有西班牙、意大利、法国、印度、日本、南非等国家。据第六次国际微灌大会资料，从1981～2000年的19年间世界微灌面积增加了633%，平均每年增加33%，达到373.33万hm2，大部分采用水肥一体化技术。进入新世纪，水肥一体化技术发展更加迅速，应用面积进一步扩大，另外，与水肥一体相配套的水溶肥研制和生产取得了长足的进步，一些发达国家已经形成了完善的设备生产、肥料配置、推广服务体系。

2.2 国内水肥一体化发展现状

中国作为农业大国，在粮食作物、经济作物、园艺作物生产上均存在着水资源匮乏和肥料利用率不高的问题。中国人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4，在全部耕地中，灌溉面积达到0.6亿hm2，但由于水资源紧缺，每年有0.07亿hm2左右得不到有效灌溉。而中国的农业灌溉水利用率也仅为50%左右。多年以来，灌溉与施肥在我国农业生产中一直占有特殊的重要地位。目前，在约占全国耕地面积50%的灌溉面积上，生产了约占总产量70%的粮食、80%的棉花和90%的蔬菜 （陈雷1998）。中国是世界上最大的肥料生产国和消费国。目前，我国化肥的年消费量达5 800万t，总量和单位面积施肥量均居世界前列，但化肥的平均利用率只有30%左右，与发达国家相比低约20个百分点。长期以来，我国氮肥的施用量一直偏高，高产地块每公顷耕地年施氮量高达300～450kg，加上氮、磷、钾肥料种类的配比不合理，习惯大水漫灌等，造成大量的氮肥淋失，带来一系列的环境问题。

我国水肥一体化技术的研究是从1975开始的。当时引进了墨西哥的滴灌设备，建立了3个试验点，面积5.3hm2，试验取得了显著的增产和节水效果。1977年，新疆农垦科学院学习以色列经验，购置部分滴灌器材，利用饮用水源，在蔬菜、瓜果等园艺作物开展了滴灌技术的试验研究，进行了5.33hm2的试验示范，取得了显著的节水、增产、省工效果。1980年我国第一代成套滴灌设备研制生产成功。1981年后，在引进国外先进生产工艺的基础上，我国灌溉设备的规模化生产基础逐步形成，在由试验、示范逐步发展到大面积推广。

大田作物灌溉施肥最早成功的例子是新疆的棉花膜下滴灌。自1996年，新疆引进了滴灌技术，经过3年的试验研究，成功地研究开发了适合于大面积农田应用的低成本滴灌带。1998年开展了干旱区棉花膜下滴灌综合配套技术研究与示范，成功地研究了与滴灌技术相配套的施肥和栽培管理技术。利用大马力拖拉机，将开沟、施肥、播种、铺设滴灌带和覆膜一次性完成，在棉花生长过程中，通过滴灌控制系统，适时完成灌溉和追肥。

滴灌施肥技术最初主要应用于大棚蔬菜，适用于单个大棚中的施肥设施有施肥罐、文丘里施肥器等，大面积滴灌施肥则是应用加压式的泵注施肥系统，一个大中型滴灌系统可以控制10～50hm2的面积。滴灌施肥技术在大棚蔬菜种植中应用，可以改善棚内生态环境，提高棚内温度2～4℃，降低空气湿度8.5～15个百分点。

根据不同的地形和水质，果树作物的微灌设备有滴灌、微喷和小管出流3种模式。根据各地的试验和示范，果树滴灌施肥可以提高抗旱能力，调整树势，提高果树小年的产量，提高果品的商品率。果树作物灌溉施肥已在南方的荔枝、芒果、香蕉、柑橘上成功应用，果实产量提高10%；在北方苹果、梨、桃、葡萄上成功应用，果实产量提高15%以上。

从20世纪90年代中期开始，灌溉施肥的理论及应用技术日益被重视。2002年农业部开始组织实施旱作节水农业项目，建立水肥一体化技术核心示范区，集中开展试验示范和技术集成。2012年，国务院印发 《国家农业节水纲要 （2012-2020）》，强调积极发展水肥一体化。农业部下发 《关于推进农田节水工作的意见》和 《全国农田节水示范活动工作方案》，将水肥一体化列为主推技术，强化技术集成和示范展示。农业部还印发了 《水肥一体化技术指导意见》， 提出到2015年，水肥一体化技术推广总面积达到533.3万hm2以上，实现节水50%以上，节肥30%，粮食作物增产20%，经济作物节本增收600元以上的目标。各级党委政府高度重视，把发展水肥一体化放在重要位置。如新疆、甘肃、内蒙古、吉林、辽宁、黑龙江等地由政府领导牵头，成立领导小组，制定规划、下发文件，整合多方资金，加大投入力度，有力地推动了水肥一体化技术的推广普及，形成了蓬勃发展的良好局面，取得了显著成效。

2.2.1 应用规模不断扩大

2002年以来，农业部组织实施国家旱作节水农业项目，中央财政累计投资超过1亿元，在全国20多个省（区、市）建立水肥一体化技术核心示范区3.33万hm2，集中开展试验示范和技术集成，覆盖20多种作物，有效带动了各地水肥一体化技术的推广应用。目前，该项技术已在近30个省 （区、市）推广应用，由棉花、果树、蔬菜等经济作物扩展到小麦、玉米、马铃薯、大豆等粮食作物，每年推广应用面积266.7万hm2。

2.2.2 技术模式不断创新

按照因地制宜的原则，针对作物需水规律、水资源条件和设备特点，全国农技中心组织开展技术集成，形成了系列水肥一体化技术模式。按区域划分，有干旱半干旱区膜下滴灌、丘陵山区重力滴灌水肥一体化、平原微喷水肥一体化等模式；按设备划分，有移动式微灌水肥一体化模式、全自动智能水肥一体化模式、小型简易自助式水肥一体化模式等；按设施条件分，有普通大田水肥一体化模式、温室膜面集雨水肥一体化模式等。

2.2.3 技术产品不断完善

随着水肥一体化技术的推广应用，基础工作不断夯实，相关技术产品不断完善。研发了土壤墒情快速监测方法和仪器设备，能够迅速、快捷地掌握土壤水分状况，为农田水分精确化管理奠定了基础；通过在不同区域、不同作物开展系列试验研究，取得大量微灌条件下灌溉和施肥技术参数，优化相关技术模式，编制技术资料，为水肥一体化技术推广应用提供科学依据；各种喷滴灌管 （带）、过滤、施肥等设备产品日趋成熟，适用范围扩大，耐用性不断提高，有力地支撑了水肥一体化发展。水溶肥料研发方面取得突破，面向微灌的水溶肥料品种不断涌现，为水肥一体化技术推广应用提供了配套农资。

2.2.4 推广机制不断优化

在多年的试验示范推广工作中，探索了水肥一体化技术系列推广机制。政府推动模式，通过政府立项投入和技术补贴推动推广应用。技术驱动模式，通过技术推广部门开展技术展示示范与培训交流驱动推广应用。企业拉动模式，通过相关企业开展设备产品经销活动，为农民提供产品服务，技物结合拉动推广应用；农民专业合作组织带动模式，以各类农民专业合作社为载体，推行组织化和规范化生产，带动技术推广应用。

2.2.5 投入成本大幅降低

通过集中攻关相关设备，优化水肥一体化系统设计，开发微灌用水溶肥料，基本实现水肥一体化相关设施、设备和产品的国产化，大幅降低了投入成本。设施设备投入已从 2 000～3 000元/667m2大幅降低到800～1 000元/667m2，高效水溶肥料从2万元/t降低到1万元/t，水肥一体化开始由高端贵族技术向平民应用发展，从设施农业走向大田应用，从蔬菜、果树、棉花等经济作物发展到小麦、玉米、马铃薯等粮食作物。

2.3 存在的问题

近年来水肥一体化技术虽然取得了很好的进展，但仍然存在一些问题。

2.3.1 技术产品不够配套

水肥一体化是将灌水与施肥紧密结合的高新技术，需要灌溉设备、水溶肥料与灌溉施肥制度有机结合。但目前技术与产品结合不够紧密，一些地方只注重灌溉施肥设备配备，忽略了灌溉施肥制度优化和水溶肥料应用。

2.3.2 技术服务不到位

灌溉设备企业往往只看重产品生产和销售，对农民的技术指导和售后服务不到位；水肥一体化所用的水溶肥料生产规模较小，价格偏高，市场比较混乱。

2.3.3 地区发展不平衡

仍然有部分地方对发展水肥一体化的重要性认识不够，发展速度较慢。

2.3.4 支持政策不够全面

财政补贴机制没有完全建立，技术推广经费不足，补贴标准偏低。标准体系不健全，部分标准不完全符合水肥一体化的技术要求。

3 推进水肥一体化发展的途径

3.1 发展潜力

进入21世纪以来，我国农村空心化、农民老龄化、农业兼职化趋势十分明显，大力推广应用以 “节本、降耗、增效”为核心的轻型农业生产技术势在必行，水肥一体化技术因其 “省工、省力、省心”等诸多优点，是推行轻型农业生产的核心技术。2012年虽然我国水肥一体化技术应用面积已超过266.7万hm2，但也仅占我国灌溉总面积的4.3%，和美国25%的玉米、60%马铃薯、32.8%的果树应用现状以及以色列90%的应用范围相比还有相当大的差距。我国0.11亿hm2果园中约18.1%的果园有灌溉条件，完全可以发展水肥一体化。蔬菜种植面积0.18亿hm2，大部分有灌溉条件，也可以发展水肥一体化。另外，我国还有0.27亿hm2玉米、0.11亿hm2马铃薯、0.017亿hm2甘蔗，这些大田作物也都适宜推广水肥一体化，水肥一体化技术应用在我国具有巨大的市场潜力。

3.2 主要技术模式

根据不同地区气候特点、水资源现状、农业种植方式及水肥耦合技术要求，分区域、分作物推广以下4种水肥一体化技术模式。

3.2.1 西北、东北西部玉米、马铃薯、棉花膜下滴灌水肥一体化技术模式

膜下滴灌水肥一体化技术是集地膜覆盖、微灌、施肥为一体的灌溉施肥模式。借助新型微灌系统，在灌溉的同时将肥料配对成肥液一起输送到作物根部土壤，确保水分养分均匀、准确、定时定量地供应，为作物生长创造良好的水、肥、气、热环境，具有明显的节水、节肥、增产、增效作用。可根据实际情况确定是否覆盖地膜。与常规相比，采用膜下滴灌水肥一体化技术，平均增产粮食 200～300kg/667m2，节水 150方/667m2。

该技术适用于水资源紧缺，有一定灌溉条件且蒸发量较大的干旱半干旱地区，重点是西北和东北西部，主要优势作物为玉米、马铃薯、棉花和果蔬等。

3.2.2 华北、长江中下游小麦、玉米微喷水肥一体化技术模式

通过定期监测土壤墒情，建立灌溉指标体系，根据作物需水规律、土壤墒情和降水状况确定灌水时间、灌水周期和灌水量。在灌溉时，采用管道输水，微喷带进行灌溉，结合水溶性肥料的应用，满足作物对水分养分的需求。试验示范表明，采用微喷水肥一体化技术，小麦、玉米平均增产10%～20%，一年两季节水110方/667m2以上。

该技术适用于水资源紧缺，有灌溉条件但地下水超采严重的半干旱、半湿润地区，以及季节性干旱严重的湿润地区，主要优势作物是小麦、玉米等，适宜面积超过 0.13 亿 hm2。

3.2.3 设施农业蔬菜、水果滴灌水肥一体化技术模式

设施农业水肥一体化技术是利用机井或地表水为水源，借助滴灌进行灌溉和施肥，集微灌和施肥为一体，通过建立新型微灌系统，在灌溉的同时将肥料配兑成肥液一起输送到作物根部土壤，确保水分养分均匀、准确、定时定量供应，为作物生长创造良好的水、肥、气、热环境，具有明显的抗旱、节水、节肥、增产、增效作用。设施蔬菜水果平均节水100方/667m2，节本增收800元667m2以上。

该技术模式适用于全国范围内的设施农业应用，主要优势作物是蔬菜、瓜果和花卉等经济作物。

3.2.4 果园滴灌、微喷灌水肥一体化技术模式

果园滴灌、微喷灌水肥一体化技术是集微灌和施肥为一体的灌溉施肥模式，每行果树沿树行布置一条灌溉支管，借助微灌系统，在灌溉的同时将肥料配兑成肥液一起输送到作物根部土壤，确保水分养分均匀、准确、定时定量地供应，为作物生长创造良好的水、肥、气、热环境，具有明显的节水、节肥、增产、增效作用。果树节水80～100方/667m2，节本增收800元/667m2以上。

该技术适用于全国有水源条件的果园，主要优势作物是苹果、葡萄、香蕉、菠萝等水果。在没有水源的地区需要在配备集雨设施设备的基础上，实现滴灌、微喷灌水肥一体化。

3.3 主要工作

3.3.1 熟化关键技术产品

根据生产实际和农民需求，组织研发关键技术和配套产品。微灌用肥要水溶性好、配方科学、价格适宜；灌溉施肥制度要针对性强、简便易行；土壤墒情监测要实时自动、方便快速；微灌和施肥设备要使用方便、防堵性好。

3.3.2 完善区域技术模式

在重点区域和重点作物上继续搞好技术集成创新，开展不同技术模式、水溶肥料、灌溉设备、监测仪器等对比试验，摸索技术参数，建立覆膜与露地结合、固定与移动互补、加压与自流配套的多种水肥一体化模式，提高针对性和实用性。

3.3.3 强化技术示范培训

建立全方位、多层次的水肥一体化技术示范展示网络，形成国家级万亩示范片，省级千亩示范片，县乡级百亩示范片的示范展示基地。依托示范展示基地，通过技术讲座、田间学校、入户指导等形式，逐级开展培训，为大规模推广应用奠定人才基础。

3.3.4 优化合作推广机制

协调各方力量，形成科研、推广、企业、合作组织四位一体的推广机制。加强水肥一体化技术研发和示范推广，提供有效的科技支撑和技术指导；充分发挥农民专业合作组织的作用，推进水肥一体化技术推广的规模化和标准化；企业建立以技术服务带动产品销售的市场营销模式，为农民提供系统维护、技术咨询等增值服务。

3.3.5 强化相关基础研究

针对水肥一体化对作物栽培、土肥水管理、病虫害防治、农业机械等方面的新要求，开展集成研究，形成以水肥一体化为核心的农业种植新模式。进一步加强土壤墒情监测，掌握土壤水分供应和作物缺水状况，科学制定灌溉制度，全面推进测墒灌溉。