王 健 牛晓杰 王文进
狭义来讲,就是通过灌溉系统施肥,作物在吸收水分的同时吸收养分,通常与灌溉同时进行的施肥,是在压力作用下,将肥料溶液注入灌溉输水管道而实现的。
一是有利于加快转变农业发展方式。统计数据显示,我国用9%的耕地、6%的淡水资源生产出占世界26%的农产品,主要粮食作物水分生产效率只有发达国家的一半,我国缺水比缺地更严峻。全国化肥用量居世界首位,利用率低于发达国家20%以上,低效高耗,浪费严重。应用水肥一体化可节约用水40%以上,肥料利用率提高20%以上。
二是有利于提高农业综合生产能力。应用水肥一体化,既充分满足了作物的水需求,又提供了全面高效的养分,大幅提高了单产。
三是有利于提高农业抗旱减灾能力。我国每年旱灾发生面积3亿~4亿亩,成灾2亿多亩,绝收近5000万亩,因旱损失粮食500亿公斤。应用水肥一体化可以节水40%,以现有的农业灌溉水量可以扩大灌溉面积3亿~4亿亩。
四是有利于现代农业发展。发展水肥一体化为农业规模化经营提供了条件;灌水、施肥均匀,长相一致,商品性好;便于配备传感与控制设备,实现信息化自动化管理;大幅提高水、肥、地、人工效率。
五是有利于农业生态安全。土壤湿润比只有60%,病害减少30%以上,农药用量减少25%以上。少农残,更安全;水分和肥料集中分布在作物根层,避免深层渗漏,既生态又环保。
六是让农民轻松体面的劳动,而不再像传统农业操作那样“面朝黄土背朝天”。
根据水肥一体化的基本要求,产生了新的肥料分类——按水溶性和不同的施用方式。水不溶物小于0.1%,用于滴灌施肥、叶面喷肥;水不溶物小于0.5%,用于喷灌施肥;水不溶物小于5%,用于冲施、淋施等;水不溶物大于等于5%,用于土壤施肥。水肥一体化是一次农业生产方式的革命,由土壤施肥向作物施肥转变,对以往总结的管理经验是一次考验,基于土壤施肥的养分管理经验是否有效,施肥决策的主要依据是什么,施肥量、施肥次数、施肥时间如何确定,以及水肥一体化需要什么样的肥料、高养分含量是不是水肥一体化的好肥料等等,都有待于在实践中重新摸索。
经过多年的示范推广,水肥一体化已经从以前的“高端农业”、“形象工程”开始普及,已经具备了大力发展的有利条件。一是从中央到地方各级政府重视;二是农业部专门印发示范补贴指导意见,支持政策有力;三是从经济作物到大田作物,技术模式成熟;四是政府、科研、推广、企业、农民对其形成共识,发展环境有利;五是投入大幅下降,每亩大田投资600~800元,经济作物投资1000~1500元。据农业部门统计,我国目前有5亿多亩耕地适合发展水肥一体化,同时我国水溶肥、液体肥刚刚起步,总用量不到500万吨,发展潜力巨大。发展水肥一体化应突出区域模式。黄淮麦区,宜推广小麦、玉米微喷水肥一体化技术;设施农业,主要优势作物是蔬菜、瓜果和花卉等经济作物;果园,主要优势作物是苹果、葡萄等水果,推广滴灌、微喷水肥一体化技术,没有水源或水源不足的需要在配备集雨设施设备的基础上实现滴灌、微喷水肥一体化。
水肥一体化的前提条件就是把肥料先溶解。然后通过多种方式施用。如叶面喷施、挑担淋施和浇施、拖管淋施、喷灌施用、微喷灌施用(南方最普及水带喷施)、滴灌施用、树干注射施用等。其中滴灌施用由于延长了施肥时间,效果最好,滴灌施肥是一种精确施肥法,只施在根部,显著提高肥料利用率,与常规施肥相比,可节省肥料用量30~50%以上;大量节省施肥劳力,比传统施肥方法节省90%以上。施肥速度快,千亩面积的施肥可以在1天内完成;灵活、方便、准确地控制施肥时间和数量;显著地增加产量和提高品质,增强作物抵御不良天气的能力;可利用边际土壤种植作物,如沙地、高山陡坡地、轻度盐碱地等;有利于防止肥料淋溶至地下水而污染水体;有利于实现标准化栽培;由于水肥的协调作用,可以显著减少水的用量。加上设施灌溉本身的节水效果,节水达50%以上;滴灌施肥可以减少病害的传播,特别是随水传播的病害,如枯萎病。因为滴灌是单株灌溉的。滴灌时水分向土壤入渗,地面相对干燥,降低了株行间湿度,发病也会显著减轻。滴灌施肥只湿润根层,行间没有水肥供应,杂草生长也会显著减少。滴灌可以滴入农药,对土壤害虫、线虫、根部病害有较好的防治作用。冬季土温低,可以将水加温,通过滴灌滴到根部,提高土温。在温室大棚有很强的应用性。对于较粘重土壤,将滴灌管埋于一定土层深度,通过空气压缩机向土壤灌气,解决根部缺氧问题。由于滴灌容易做到精确的水肥调控,在土层深厚的情况下,可以将根系引入土壤底层,避免夏季土壤表面的高温对根系的伤害。滴灌施肥可以根据作物的需肥规律施肥。吸收量大的时候多施肥,吸收少时少施肥。很多作物封行时正是需肥高峰期,但人进不了田间,无法追肥(如马铃薯、甘蔗、菠萝等),而滴灌则不受限制,可以随时追肥。滴灌施肥由于精确的水肥供应,作物生长速度快,可以提前进入结果期或早采收。