奉贤区蔬菜生产水肥一体化技术应用现状及发展趋势*

吴 珏 郭欣欣 邹 琼

（上海市奉贤区蔬菜技术推广站，上海奉贤201400）

水肥一体化技术是以水调肥和以肥促水的水肥耦合的农业新技术，是发展优质高效、生态安全的现代农业的重要手段，农业部全国农业技术推广服务中心将此项技术列为向全国种植业推广应用的一号技术。水肥一体化技术通常以灌溉系统为载体，借助压力系统，将可溶性固体肥料或液体肥料按土壤养分含量和农作物需肥规律及特点配兑成肥液与灌溉水一起定时、定量按比例提供给农作物。据统计，设施蔬菜采用水肥一体化技术后，灌溉水利用率可提高至95%，比传统灌溉方法省水30%～40%；氮磷钾的利用率可提高至90%、70%和95%，比常规施肥方法节省肥量30%～70%；蔬菜作物产量可提高15%～28%。推广集合灌溉技术与平衡施肥技术优势的水肥一体化技术，可使漫灌变精灌，使盲目施肥变科学施肥，可有效防止土壤盐渍化，改善农田生态环境，达到“三节”（节水、节肥、节药）、“三省”（省工、省力、省心）和“三增”（增产、增收、增效）的良好效果。

1 国内外水肥一体化技术发展概况

国外水肥一体化技术的研究及应用较早，并已逐步发展成熟。1958年国外首次报道了利用灌溉系统施用商品肥料，上世纪60年代末以色列开始利用滴灌系统施肥，至1974年美国已建立液体肥料厂2800家，1980年美国液体肥料的应用占化肥总量的32%。目前，以色列80%的灌溉地、90%的农作物使用灌溉施肥结合技术，液体肥料工厂生产400多种产品，可满足全国各地各种农作物不同生长阶段的需要，且不同地块、不同作物采用不同的灌溉方式，地势平坦的大田采用移动式微喷灌或行走式喷灌方式，坡地、山地多采用滴灌方式，沙漠地区使用地面覆膜滴灌方式，设施栽培使用滴灌和微喷方式，园林绿化树木使用滴灌方式，草坪使用地埋喷灌方式，林木育苗使用微喷方式。另外，法国、澳大利亚、西班牙等国在园艺作物和棉花、马铃薯、玉米等作物上已普遍推广使用水肥一体化技术。

我国水肥一体化技术的研究是从1974年开始的，当时引进了墨西哥的滴灌设备，试验点仅设3个，面积约5.3hm2，试验获得成功，取得了显著的增产和节水效果；1980年我国第一代成套滴灌设备研制并生产成功；从20世纪90年代中期开始，灌溉施肥技术被重视，并大量开展技术研讨和技术培训；2000年开始，农业部全国农业技术推广中心与国际钾肥研究所（IPI）合作，连续5年在全国不同地区举办灌溉施肥技术培训班，由国内外有关专家向全国各地农技人员系统传授灌溉施肥的理论和技术。新疆建设兵团率先在国内创立了固定式滴灌节水模式和移动式滴灌节水模式，2011年新疆建设兵团实施水肥一体化技术166.67万hm2，且每年以20万hm2的速度增加，为我国的水肥一体化技术应用树立了榜样，目前我国水肥一体化技术应用面积约200万hm2。近年来，在各级政府的大力推动下，我国南方地区也逐渐推行水肥一体化技术，尤以广东和广西地区应用面积大幅增加，海南香蕉、云南葡萄已普遍应用。

2 奉贤区蔬菜生产水肥一体化技术推广应用现状

奉贤是上海市蔬菜生产面积较大的地区之一，截至2016年底，常年菜田有4333.33hm2。自2005年开始按照上海市农委要求全面建设设施菜田，经过“十一五”和“十二五”的大力发展，截至2016年底，全区建成标准设施菜田902.93hm2，其中保护地设施面积418hm2。高标准设施菜田的建设为蔬菜生产的高产优质和市场周年均衡供应提供了有效的保障，同时也为蔬菜水肥一体化技术的发展应用奠定了良好的基础。奉贤区蔬菜生产水肥一体化技术应用起步较晚，由于水资源较为充足，菜农缺乏节水节肥意识，盲目过量灌溉施肥现象严重，因此在奉贤地区推广蔬菜生产水肥一体化技术存在许多困难。

2013年起，奉贤区蔬菜技术推广站参与了上海市农业技术推广服务中心主持的上海市科技兴农项目《蔬菜水肥一体化技术集成示范》、主持实施了奉贤区科委科学技术发展基金项目《蔬菜水肥一体化技术的示范与推广》。通过项目实施，在上海市农业科学院、上海交通大学等科研院校专家的指导、帮助下，我们总结制定了《蔬菜水肥一体化技术规程》，并采用建立示范点、开展技术培训和现场示范等方式，助推奉贤区蔬菜生产水肥一体化技术的应用推广。奉贤区菜农老龄化普遍，蔬菜生产用工短缺、劳动力成本日益上涨，使以省工为特点的水肥一体化技术得以迅速发展。经调查，截至2016年底，全区各镇、街道及开发区共有18家基地配置了水肥一体化设备，总面积达308.93hm2，技术覆盖面积252.4hm2，水肥一体化技术应用面积占全区设施菜田面积的34.21%。

奉贤区蔬菜生产品种以绿叶菜为主，其次为茄果类、瓜类等品种，蔬菜品种多、茬口多、复种指数高。奉贤区蔬菜技术推广站结合本区蔬菜生产现状，通过调研和试验研究，总结形成了奉贤区蔬菜水肥一体化生产模式，即“文丘里施肥器+滴灌”模式、“比例式注肥泵+喷灌”模式和“比例式注肥泵+露地喷灌”模式。其中“文丘里施肥器+滴灌”模式适用于以滴灌为主的茄果类、瓜类蔬菜生产，以散户和小规模蔬菜生产基地为佳，该模式成本低、安装方便，但对水压要求较高；“比例式注肥泵+喷灌”模式适用于以青菜为主的绿叶蔬菜种植，一般以每5～10个大棚为1组配置1台比例式注肥泵，该模式可根据水压大小自行调节吸肥比例，水压损失较小，但价格较贵，按流量不同，售价为3000元～10000元。奉贤区露地设施蔬菜种植面积有484.93hm2，主要种植结球甘蓝、花椰菜、毛豆、青菜等品种，露地种植管理相对粗放，施肥浇水一般采用撒施和沟灌的方式，肥水利用率不高，可采用“比例式注肥泵+露地喷灌”的模式，将比例式注肥泵安装在装有砂石和叠片过滤器的泵房内，田间铺设可移动喷灌管网，根据水压，一次可灌溉1.3～2.0hm2。

3 几种主要蔬菜作物水肥一体化技术应用效益评估

3.1 “文丘里施肥器+滴灌”模式种植黄瓜

对黄瓜生产常规施肥浇水方式和应用水肥一体化技术作对比分析，结果见表1。由表1可知，在黄瓜生产上应用水肥一体化技术较常规施肥浇水节水49.41%、节肥31.02%、省工13.89%；黄瓜生产应用水肥一体化技术平均667m2产量、产值分别为4760kg和8568元，与常规施肥浇水相比，增产增收17.44%，综合效益较常规施肥浇水每667m2增加1400.4元。

表1 黄瓜生产采用水肥一体化技术效益分析

3.2 “比例式注肥泵+喷灌”模式种植青菜

对青菜生产常规施肥浇水方式和应用水肥一体化技术作对比分析，结果见表2。由表2可知，在青菜生产上应用水肥一体化技术较常规施肥浇水节水42.13%、节肥37.11%、省工12.50%；青菜生产应用水肥一体化技术平均667m2产量、产值分别为2150kg和3225元，与常规施肥浇水相比，增产增收13.16%，综合效益较常规施肥浇水每667m2增加443.85元。

表2 青菜生产采用水肥一体化技术效益分析

3.3 “比例式注肥泵+露地喷灌”模式种植结球甘蓝

对结球甘蓝常规施肥浇水方式和应用水肥一体化技术作对比分析，结果见表3。由表3可知，在结球甘蓝生产上应用水肥一体化技术较常规施肥浇水节水75.0%、节肥20.1%、省工20.0%；结球甘蓝生产应用水肥一体化技术平均667m2产量、产值分别为5375kg和7050元，与常规施肥浇水相比，增产增收14.97%，综合效益较常规施肥浇水每667m2增加1005元。

表3 露地结球甘蓝生产采用水肥一体化技术效益分析

4 存在问题及发展方向

蔬菜生产应用水肥一体化技术可以有效节水节肥，提高化肥利用率，减少农业面源污染，而且可以显著减少用工量，有效缓解蔬菜生产中劳动力不足的现状，促进增产增收。但是目前该项技术在应用过程中还存在不少问题：一是现有的园艺场灌溉设施设备老旧，如果要应用水肥一体化技术需要对泵房、管网等进行改建；二是菜农整体综合素质较低，对水肥一体化关键技术理解不透彻、操作不规范；三是蔬菜生产中还没有真正做到测土配方施肥，没有按照缺啥补啥的原则进行灌溉施肥，且由于蔬菜种类较多，各种类作物的灌溉制度、需肥规律尚不明确，其肥水管理主要还是靠菜农的经验；四是水肥一体化设备一次性购置费用较高，近年来由于蔬菜生产效益偏低，菜农不愿意增加投入。各种因素影响了奉贤区蔬菜生产水肥一体化技术的应用与发展。要切实用好、推广好该项技术，应从以下三方面着手：一是加强引导，加大扶持力度，政府要对硬件设施改造和水溶肥进行一定额度的补贴，以降低菜农应用该技术的成本；二是加强关键技术的研究，规范该技术的应用方法；三是加强培训和技术示范，通过课堂讲解、田间示范等，使菜农快速掌握蔬菜生产水肥一体化技术。