新疆阿拉尔垦区棉田水肥管理中存在的问题及思考*

殷彩云，张华平*，肖春鸣，王剑

（1.塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔 843300；2.兵团第一师农业技术推广站；3.第一师阿拉尔市十三团农业发展服务中心）

新疆生产建设兵团第一师阿拉尔垦区地理位置介于东经80°30′～81°58′，北纬40°22′～40°57′之间。地处塔里木盆地西北边，北起天山南麓山地，南至塔克拉玛干沙漠边缘，东邻沙雅县，西依阿瓦提县，南、北靠阿克苏市，东北接新和县，衔接阿克苏河、塔里木河、台兰河和多浪河水系。农业耕地面积20 万hm2，光热资源丰富，历年4 月10 日到9 月10日日平均气温为20.3 ℃，≥10 ℃积温3 412.1 ℃，4～8月日照时数为1 413.4 h，4～8月降水量为75.4 mm。

1 阿拉尔垦区施肥现状

棉花是新疆重要的支柱产业[3]，阿拉尔垦区作为国家优质棉基地，棉产业不仅是其重要产业之一，也是职工增收致富的主要来源。阿拉尔垦区2018年棉花种植面积12万hm2，单产382 kg/667 m2，相比2017年，产量有所下降。2018年“五统一”取消后，职工自行购买施用肥料，据统计，肥料用量从95 kg/667 m2增加到125 kg/667 m2。根据土壤养分测试数据，采用土壤养分平衡法计算，阿拉尔垦区棉田肥料纯量用量为40～45 kg/667 m2，多余的肥料施入土壤导致了土壤板结，职工投入增加，收入反而减少。在施肥过程中普遍存在的问题：一是肥水管理不科学，施肥量较大，氮肥贯穿整个生育期，磷肥在中后期施入较少，肥水利用效率低；二是施肥结构不合理，有机肥普遍用量少，化肥用量大，有的职工偏重施氮肥和磷肥，有的偏重施氮肥和钾肥，普遍忽视微肥；三是不重视花铃肥，据统计，第一师阿拉尔垦区适时追施花铃肥的棉田不足50%，导致棉花后期早衰现象严重。

2 阿拉尔垦区棉田水肥管理存在的主要问题

2.1 信息化程度偏低

当今社会信息化程度在不断提高，从一定意义上讲，信息就是生产力。当前阿拉尔垦区在农业的各个领域都需要加强信息化的建设。例如：人才技术骨干的培养、政府资金的投入、职工素质的综合提升等方面，都需要大力提高信息化程度。

2.2 农田设施配套不齐全

目前，阿拉尔垦区农业基础设施陈旧，机械化程度不高，产品科技含量偏低。例如：农田施肥设施等水利设施年久失修，水域治理等资金投入严重不足。据专家预测[1]，到2030 年，阿拉尔垦区人均水资源占有量仅为1 760 m3，水资源相对比较匮乏，就目前情况来看，渠水已经很难满足垦区耕地的需求量，这就需要井水与渠水混合施用，从而加重了垦区耕地的盐碱度、次生盐渍化等。

2.3 职工文化素质低，欠缺种植理论知识

目前，阿拉尔垦区职工素质有了一定程度的提高，但是还远远不能满足现代农业发展的要求，懂技术、有文化、懂理论、会经营，能够满足现代农业发展需要的新型职工群众还很缺乏。职工仅具备传统的农业技能和传统的施肥经验，只能从事传统的农业耕作作业，对现代农业市场化、产业化缺乏创新和思想上的准备，较少具备现代农业方面的新知识和新技术。

3 阿拉尔垦区棉田水肥信息化体系的建设

3.1 理论结合田间实践

3.1.1 开展测土配方工作，依托检测数据，确定目标产量的施肥量

在各团各连选择有代表性的条田地块作为这一片区的示范单元，在各示范区取土样对硝态氮、速效磷、速效钾、总盐、有机质、碱化度以及微量元素进行化验测试。依托检测数据，以示范区内棉田3年内实收产量进行统计，计算平均值，以此为产量基数，递增20%设定为下年度施肥的目标产量，以各区域“3414”试验为依据，参考历年投肥指标，用养分平衡法计算出百公斤皮棉需氮、磷、钾使用量，确定目标产量的投肥量。

3.1.2 增施有机肥，调整施肥结构

以有机肥与无机肥相结合的施肥理念，加大棉田无机肥、生物菌肥等的施入，同时减少氮肥、磷肥与钾肥的基肥使用量，增加滴灌用量，在前期、中期加大氮肥的施入，在中后期加大磷肥和钾肥的施入，以利于棉花的营养生长向生殖生长的转化，从而提高产量。根据磷肥在pH为4～6时吸收率比较高的特点，调节棉花根层pH，从而提高磷肥的利用率，据试验，磷肥在酸性条件下还可以释放固定在土壤中的磷含量。

3.1.3 推广水肥一体化，测墒灌溉

对于土壤总盐含量大于0.5%的条田，实施秋翻秋灌，或带茬冬灌，洗盐压碱。播种完成后，在示范区埋设仪器，对土壤中的温度、水分、电导率进行实时监测。按照肥随水走，少量多次的原则，将作物总灌溉水量和施肥量在不同的生育阶段进行分配，制定灌溉施肥制度；在棉花4个主要生育阶段，用土壤墒情测定仪测定土壤墒情，在生产过程中应根据天气情况、土壤墒情、作物长势等，及时对灌溉施肥制度进行调整，保证水分和养分主要集中在作物主根区，确保棉花有较好的生长环境。根据农作物根系状况确定湿润深度，棉花田间持水量上限控制在70%～80%，下限控制在40%～60%[2]。调节棉花根层适宜的pH，提高磷的吸收率，对地下水位小于1 m，总盐含量高于10%的土壤由于渗水率低，可以不进行冬灌和春灌，实施干播湿出。

3.1.4 生育期叶柄测试

调节作物体内养分平衡，棉花生育期叶柄测试自苗期开始（6 叶期），依据棉花不同生育阶段需水需肥规律，将不同时期滴灌肥随水滴施，依据不同叶龄指标，用反射仪对棉株进行即时养分测定，根据测定指标调整滴灌肥的用量及氮磷钾比例，实现全生育期棉田养分监测。

3.2 提高水肥信息化程度

对现代农业而言“信息就是生产力”，在水肥管理方面，及时的掌控植株所需的肥、水信息，在农业生产需求、农业生产技术传播服务等方面将发挥巨大作用。但是经过多年的发展，阿拉尔垦区水肥信息化仍停留在最初的水肥一体化推广应用阶段。对此，政府要加大计划执行能力和统筹规划意识，构建一个及时、精准的农业水肥信息系统，建立水肥信息化网络平台。同时，要加强信息化服务人才队伍的培养，注重专业人才团队的建设，确保农业科技信息的时效性和精准性。

3.3 加大农业投资力度

无论是工业、农业还是其他各生产领域都离不开科学技术的支持。要想实现精准施肥滴水、水肥信息化，就要加强科技战略规划。因此，有关职能部门应当做好农业经济规划工作，加大农业水资源、基础科研的投资力度，并确保农业资金真正落实到位，从而保障现代农业生产、水肥信息化有充足的技术储备与技术力量，使阿拉尔垦区农业生产水平不断提高。与此同时，还应进一步加强对农业水肥信息化技术的推广应用，在广大基层连队逐步形成以国家项目资金扶持和市场引导为主体，有偿服务与无偿服务相结合的新型农业技术推广体系，将各种先进的农业科研成果进一步在广大基层连队推广应用，积极推进现代农业水肥信息化进程，建立并完善农业水肥信息的收集和发布平台，引导广大职工群众利用水肥信息化技术解决土壤供需和植物养分平衡之间的问题，从而加速现代农业水肥信息化发展进程。

3.4 人才队伍的建设

3.4.1 培养新型技术人才

在“互联网+”背景下现代农业水肥信息化的发展需依赖于人才力量支持，但传统的技术人才已不能满足现代农业信息化的发展需求，需加强新型技术人才的培养，以促进现代农业水肥信息化的顺利发展[3]。首先，应根据工作需要，引进大量工作能力较强、能够较好的运用现代信息技术的专业人才。其次，要注重互联网技术人才的培养，加强对互联网技术的推广与宣传力度。对此，通过开展技术培训，对相关技术人员进行专业的培训，强化专业知识学习来提升技术人员的专业水平。同时，还要积极组建互联网技术小组，对当地职工进行互联网技术知识演讲和宣传，并进行一对一指导与解析，以促进垦区职工互联网技术的提升。

3.4.2 加快水肥信息化建设，促进科技成果转化

现如今我国农业科技成果的数量在逐年增加，第一师阿拉尔垦区在水肥信息化交流方面进展缓慢，存在信息交流滞后的现象，使得科研成果转化难上加难。科研成果和生产技术很难充分的结合到一起。所以，在这种情况下，第一师阿拉尔垦区应该建立一个相对比较系统和完善的农业科技水肥信息网，把高科技信息和农业科研成果相结合，促进农业科技成果之间的沟通和交流，同时，也促进了农业的可持续发展，让农业的生产方式发生改变，促进水肥信息化科技知识的不断传播，提高职工的文化素养，进一步加快水肥信息化的进程。

3.4.3 加大农民职工的培训力度

要发挥连队实用型人才的典型引领作用，增强农业技术骨干的培训力度，积极引进生产型人才，打破职工整体素质不高、科学技术知识偏低、年龄结构不科学等难题。结合农业生产、农技推广等多项工作，根据现代农业发展需要，深入组织开展形式多样的连队实用职业培训和技术培训，让职工自觉接受新技术、新知识和新方法，积极主动地倡导科学合理的生活、生产方式，提高职工现代农业发展水肥合理施用意识，促进农业生态可持续发展。

4 社会效益与经济效益

2017年，农业部明确提出“一控两减三基本”的目标，第一师积极响应，但是在执行的过程中，由于缺乏相应的资金扶持、技术支持等原因，致使该目标实现缓慢。2018年，“五统一”取消，垦区职工肥料的施用多凭经验，盲目施肥、过量施肥等问题出现。多年来，施肥结构的不合理，导致垦区土壤的肥水利用率偏低，土壤板结、盐碱化逐年加重，次生盐渍化表现得越来越显著，2018年，垦区重盐碱地有2.13万hm2，盐碱地面积已达到6.53万hm2。由此，水肥信息化体系的建设就显得尤其重要。

棉田水肥信息化体系的建成，不仅可以减少不必要的肥料浪费，减少职工的成本投入，还可以避免肥料流失而引起的生态环境的破坏[4]。水肥信息化技术本着“缺什么补什么，缺多少补多少”的原则，利用仪器时时监控棉株体内的养分和生长环境的墒情，对棉株所缺失的养分与水分进行时时补充，不仅可以提高肥料的利用率，还可以减少肥料的施入量，从而减少成本的投入，用肥量可从之前的120 kg/667 m2减少到100 kg/667 m2，减少肥料用量20 kg/667 m2，按肥料平均单价25元/kg计算，节约肥料成本投入500 元/667 m2，节约用水10～15 元/667 m2，垦区棉田每年仅此项便可节省成本9 000余万元。

通过合理施肥，可以改变土壤理化性质，使土壤持续供肥能力增强，通透性增加，土壤盐碱化、次生盐渍化程度降低。同时，减少氮肥用量，可降低第一师阿拉尔垦区地下水硝态氮量，减轻水污染，提高水资源利用率，维持塔河生态平衡。