水肥一体化技术应用现状及发展对策

王文刚，孟纷，李帅，赵士花，杨宁*

（1.枣庄市台儿庄区农业农村局，山东台儿庄 277400；2.枣庄市农业农机技术推广中心，山东枣庄 277800）

随着国家农村改革试验区、国家现代农业示范区和国家可持续发展试验示范区建设的大力推进，我国农业农村发展亮点不断涌现，农业现代化水平不断提升，智慧化、智能化日益成为农业发展的主导方向[1-3]。

枣庄市作为全国唯一一个三区统筹推进发展的地级市，农村改革力度不断加大，把农业智能装备水平提升放在突出的位置，尤其是水肥一体化技术发展，不断助推农业现代化的提升。以台儿庄区为例，2016 年开始大力发展水肥一体化技术，2018 年实施了省、市水肥一体化示范工程项目，主要运用在特色蔬菜（樱桃西红柿、薄皮辣椒、茄子等）、果树（火龙果、猕猴桃、葡萄等）、花卉（桂花、玫瑰等）、苗木盆景等作物上。截至2018 年，全区共推广水肥一体化面积2 150 hm2，其中蔬菜1 270 hm2、果树4 60 hm2、花卉苗木0.5 hm2、大田作物350 hm2，全区果蔬智能装备水平不断提升。本文主要分析了台儿庄区水肥一体化技术的主要模式、发展情况，以期对新型农业经营主体、种植大户、新型职业农民等有所启发。

1 水肥一体化的主要模式

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，是借助压力系统（或地形自然落差）将可溶性固体或液体肥料配兑成水肥，按土壤养分含量和作物的需肥规律、特点，通过可控管道系统均匀、定时、定量地向作物根系生长区域输送[4-6]。

1.1 滴灌

水肥一体化滴灌技术由首部枢纽（包括水泵、动力机、过滤设备、施肥系统、控制阀等）、输配水管网（包括干管、支管、毛管三级管道）、灌水器（分为滴头、滴灌管等）以及流量、压力控制部件和测量仪等组成[7]。常用的过滤系统有网式过滤器，叠片式过滤器，含沙多的水源需加装离心过滤器、含苔藓或杂物多的水源需加装介质过滤器。滴灌技术在设施栽培、露地栽培方面都具有非常大的优势，具有安装简单、便于操作、成本低廉等优点[8]，因此，滴灌是很多作物灌溉的首选。

1.2 喷灌

喷灌又称叶面施肥技术、根外追肥技术，一般安装在设施内作物的上部，将养分喷施到农作物叶片表面，通过叶片气孔吸收被利用，补充植物所需的营养元素，起到调节植物生长、补充所缺元素、防早衰和增加产量的作用。喷施的优点在于能够快速补充营养物质，提高肥料利用率。喷灌的缺点是容易增加设施内部湿度，加重病害的发生。

1.3 循环式

循环式是目前节水节肥效果最好的技术模式，由栽植系统、控制系统、浇灌系统三部分组成。栽植系统由PVC 管道和固定架等构成，PVC 管道卧式固定在固定架上；PVC 管道的上方钻出等距离的圆孔。浇灌系统由营养液存储装置、循环装置等部分组成。存储罐内存放的营养液，在作物栽植后，控制系统会按设定的时间段启动、关闭浇灌系统。浇灌系统启动后，营养液在循环装置的控制下，不间断地从PVC 管的前端流向末端，再流回到存储装置内，在循环过程中，作物吸收水分和养分。该技术模式因技术含量较高、投资成本高，适合在现代智能温室观光园区应用。

1.4 基质式

该模式的灌溉和施肥方式与循环式技术模式基本相同，作物吸收后剩余的水和养分不是循环利用，而是通过回收装置回收后，再通过输送装置输送到固定部位，供其他作物继续利用。该模式适合于经济效益较高的作物，如草莓等，不过基质式需要的成本较高。

1.5 重力式

重力式亦称为微型式水肥一体化栽培技术模式，是安装在距地面1.5～2 m 高处水罐内的肥料溶液以自身重力为动力的技术模式，一般在温室一端安装水罐支架，再安装一个容积约2 m3的水罐，然后根据农户对灌溉方式的需求情况（如滴灌、微喷、膜下沟灌、膜上沟灌等节水技术）安装相应的设备。该模式对水源、水压要求较为宽泛，不需要通过变频调速满足管路系统对水压和水量的要求，因此，适合在不便于安装常规滴灌设施的、规模较小的生产中。

2 水肥一体化实施中存在的主要问题

2.1 未形成规模集聚效应

虽然台儿庄区土地流转规模不断扩大，新型农业经营主体不断壮大、创新，但是新型经营主体发展依然不平衡，管理制度有待完善。水肥一体化总体上缺乏集中连片的设施规模，大而优的精品特色园区就更少。在典型示范区还没有形成针对特色作物、主推模式、关键技术等系统技术模式，示范带头作用不明显。

2.2 智能装备水平欠缺

水肥一体化技术主要集中在日光温室、温室大棚、中小拱棚和露地栽培，日光温室水肥一体化的应用水平相对较高，安装施肥机、施肥罐、移动式微喷带、滴箭等设备；而一般中、小拱棚应用偏少而且水平相对较低，多在泵前、泵后直接吸肥进行水肥一体化的应用。在设施蔬菜、果树和花卉苗木上的应用水平差距也很大，多重视微滴灌而轻视施肥。

2.3 设备质量和使用技术水平较低

台儿庄区水肥一体化设备大多自己购买安装，大部分购买于临沂、兰陵艾曲、寿光等地，少部分网上购买，整体上没有质量保障，缺乏专业的维护技术，滴头容易堵塞，施肥器、水泵类型、过滤器、输水管网等设备不配套，降低了设备的使用年限，节水节肥达不到理想的效果。

2.4 设备投入资金大

水肥一体化技术是一次投入多年使用的设施装备，一次性投入较大，很多农户很难独立购置。每667 m2设施蔬菜基本设备投入1 500 元左右，果园1 200 元左右，麦田500 元左右，再加上施肥系统、控制系统等，每667 m2投入超过万元，装备水平高一些的投入达3 万～5 万元，成本投入较大。

3 发展水肥一体化具体措施

3.1 营造社会氛围，加大宣传

充分利用报刊、杂志、电台、电视、网络、微信公众号等多种媒体形式，广泛宣传水肥一体化技术增产增效、资源节约的效果及典型经验，营造社会各界广泛关注、共同支持水肥一体化技术发展的良好氛围[9]，使广大种植户牢固树立资源忧患和环境保护意识，自觉树立科学用水用肥观。

3.2 加强技术研究，开展示范推广

发挥项目带动作用，建立高标准示范区，集成膜下滴灌、测墒灌溉、水肥药一体化、自动化控制、数字信息化应用等技术模式[10]。进行水溶性肥料品种、肥效筛选、测墒灌溉与长效肥料、有机肥水一体化、抗旱抗逆制剂、保水剂、测土配方与土壤调理剂等试验研究和推广，充分发挥先进典型的示范带动作用[11]。

3.3 加大技术培训力度，提升整体科技水平

结合台儿庄区实际，充分发挥农业农村发展服务中心、农业广播电视学校、农业技术推广部门等单位资源优势，制定推广水肥一体化技术的技术方案，开展试验、示范、培训、指导、效果监测等工作，加强技术指导和服务，解决蔬菜、果树、花卉、药材等作物生长发育中的突出难题，努力提高水肥一体化技术推广的效果。