水肥一体化技术的现状与效益分析——以呼和浩特市和林格尔县为例

!!收稿日期
"#"!$#%$#6水肥一体化技术的现状与效益分析
以呼和浩特市和林格尔县为例
苏!林
"内蒙古春源水务科技有限公司#内蒙古呼和浩特!#!####
$!!摘!要
我国农业生产中的水肥资源利用效率较低&为了全面提升农业用水及化肥利用率&国家大力推行发展水肥一体化技术%文章通过对内蒙古呼和浩特市和林格尔县"#"#年的水肥一体化技术模式与大水漫灌模式进行对比&
得出水肥一体化技术可以节水(省电(减工(增产&从而达到同时提高经济效益与环境效益目标的结论&因此指出了加大该技术的推广范围及力度的建议%
关键词 水肥一体化技术)大水漫灌)经济效益)环境效益
!!中图分类号 >"-%E *#""*$!!文献标识码 ,!!文章编号 !##-**("!#"#"!$""*##('*#)!!水资源是基础性的自然资源和战略性的经济
资源#
是经济社会发展的重要支撑#是生态与环境的重要控制性要素#是一个国家综合国力的重要组成部分%我国是一个水资源短缺的国家#水资源总量
为).!万亿3)
""#"#年数据$
#位居世界第六位#但人均占有水量仅为"!('3)
""#"#年数据$#已接近国际严重缺水标准"人均水资源量"###3
)
$#被联合国列为!)个贫水国家之一)!*
%同时#作为一个农业大国#
由于绝大多数农业生产活动都离不开水资源#
故此我国总用水量中农业用水量占比较大%截至"#"#年底#我国农业用水占全国总用水量的*".!c %据统计#我国灌溉用水的利用率为
%*.%c #远低于以色列&美国等国家%我国耕地总量占世界的(c #
但所耗用的化肥总量却占世界的)%c )"*
%自"#世纪(#年代化肥广泛施用以来#
我国化肥施用总量从!((#年的"%(#.)万F 增加到了
"#"#年的%"%#.-万F #是世界上化肥施用量最多的国家#然而化肥的平均利用率仅为'#."c #
远低于世界先进水平))*%目前这种水&肥资源高消耗&低
效率的生产方式已经严重制约了我国农业的可持续发展%
为了全面提升农田水分生产效率和化肥利用率#
近些年来#国家大力倡导发展水肥一体化技术%"#!-年中央一号文件,
中共中央国务院关于深入推进农业供给侧结构性改革加快培育农业农村发展新动能的若干意见-指出+'加快开发种类齐全&系列配套&
性能可靠的节水灌溉技术和产品#大力普及喷灌&滴灌等节水灌溉技术#加大水肥一体化等农艺节
水推广力度%()'*
'实施国家农业节水行动#加快灌区
续建配套与现代化改造#推进小型农田水利设施达
标提质#建设一批重大高效节水灌溉工程%()%*'实施
区域化整体建设#推进田水林路电综合配套#同步发展高效节水灌溉%
()**
'如期完成大中型灌区续建配套与节水改造#
提高防汛抗旱能力#加大农业节水力度%()-*'发展节水农业和旱作农业%()6*
同时"#!*年
'月!(日#农业部办公厅印发,推进水肥一体化实施方案""#!*/"#"#年$-#为水肥一体化技术的实施与推广明确了指导思想和具体任务%
!!水肥一体化技术简介
相较于传统大水漫灌施肥方式的水&肥资源浪费问题#
水肥一体化技术是利用管道灌溉压力系统#将肥料按土壤养分含量和作物种类的需肥规律与特点配兑成肥液同灌溉水一起#同时进行灌溉与施肥#有效地满足农作物对水分和养分的需求#实现了水肥同步管理和高效利用的现代化农业技术%!.!!水肥一体化技术优势!.!.!!节约水资源%传统大水漫灌方式的灌溉用水在输送途中产生浪费#而水肥一体化技术主要采用滴灌&微喷灌等方式进行灌溉#通过管道浸润作物根系#减少水分的下渗和蒸发#从而提高水分利用率%
!.!."!提高肥料利用率%水肥一体化技术将液体肥料溶解后输送到植物的根部#与传统施肥方式相比有减少肥料挥发&流失的特点#而且实现了集中施肥和平衡施肥%
!.!.)!提高农作物产量与品质%水肥一体化技术使作物可以按需获得水肥资源#其果实果型饱满#并且果实品质可以得到明显改善%
!.!.'!节省劳动力%传统的大水漫灌方式#每次施肥时#需要开浅沟#施肥后再灌水%而水肥一体化技术可以实现水肥同步管理#在减少人工开沟&施肥及灌水费用支出的同时节省了时间及劳动力%!."!水肥一体化技术现状
相较起步于"#世纪初&
中期的美国&以色列等!
'(!"#"!年!!月内蒙古科技与经济
/0123425"#"!
第期总第期
. All Rights Reserved.
国家#我国的水肥一体化技术起步较晚#"#世纪-#年代才由墨西哥引进滴灌设备并建立试验田#开始研究将相关技术运用于农业当中%
表!!"#!#年$"#!(年我国灌溉情况
年份全国灌溉面积
"千公倾$
节水灌溉面积
"千公顷$
节水灌溉占比
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!!数据来源'国家统计局%
进入"!世纪!#年代#我国节水灌溉面积占比逐年上升#水肥一体化技术也随之按照'以水带肥&以肥促水&因水施肥&水肥耦合(的技术路径#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#在东北&西北&华北&西南&设施农业和果园六大区域#以玉米&小麦&马铃薯&棉花&蔬菜&果树六大作物为重点#大面积推广应用#但目前与一些先进国家相比还存在一定的差距)(*%
"!呼和浩特市和林格尔县水肥一体化技术实施效益分析
呼和浩特市是内蒙古自治区首府#位于内蒙古中部的土默特平原#北依阴山#南滨黄河#全市共辖'区'县!旗#总面积!.-"万W3"#人口)'-万#水资源总量匮乏#地下水储量偏低#属于干旱地区%为了减少水资源浪费#推广节水技术#按照国家&自治区的统一安排&部署#呼和浩特市积极推广实施水肥一体化技术%下面以推行较为广泛的和林格尔县玉米种植为例分析水肥一体化技术的实施效果"数据来源+内蒙古自治区农牧业技术推广中心"#"#年和林格尔县玉米种植数据$%
".!!能耗对比分析
表"!"#"#年和林格尔县种植玉米水肥一体化与大水漫灌能耗对比
水肥一体化技术大水漫灌种植面积"万亩$'#!#
耗电量"千瓦时3亩$"#"%
耗水量"吨3亩$!%#"'#
使用肥料"元3亩$!6#"##
耗时"小时3亩$!#!%
!!注'种植玉米所需肥料种类较多&故以每亩平均肥料费用体现肥料消耗%
如表"所示#"#"#年和林格尔县共种植玉米约%#万亩#其中应用水肥一体化技术的约'#万亩#大水漫灌的约!#万亩%水肥一体化技术模式每亩耗电量约为"#W]#大水漫灌模式约为每亩"%W]#水肥一体化技术比大水漫灌每亩节约用电%W]#电耗下降"#c.水肥一体化技术模式每亩耗水量约为!%#F#大水漫灌模式约为每亩"'#F#水肥一体化技术比大水漫灌每亩节约用水(#F#用水量下降)-.%c.水肥一体化技术模式每亩使用约!6#元肥料#大水漫灌模式每亩约"##元#水肥一体化技术比大水漫灌每亩使用肥料下降!#c.水肥一体化技术模式每亩播种约需!#A#大水漫灌模式每亩约为!%A#水肥一体化技术比大水漫灌每亩播种时间节省%A#省时)).)c%
综上所述#水肥一体化技术模式比大水漫灌模式消耗能源较少#对环境污染较小"施肥量小$#且能节约种植时间%
"."!成本(收入及利润对比分析
表)!"#"#年和林格尔县种植玉米水肥一体化与大水漫灌成本与收益对比
水肥一体化技术大水漫灌机械作业费"元3亩$%#*#
肥料费"元3亩$!6#"##
种子费"元3亩$'%'%
电费"元3亩$%.-*-."
水费"元3亩$!%#""%
农药&除草剂费"元3亩$"#"#用工费"元3亩$'#%#
滴灌带费"元3亩$'%#
成本"元3亩$%)%.-**#-."
单产"公斤3亩$(%#(##
产品单价"元3公斤$""
收入"元3亩$!(##!6##
利润"元3亩$!)*'."'!!(".6
!!注'和林格尔县灌溉水来源为机电井或自备井&自备井初期投入(使用年限不稳定&机电井使用价格为每小时!%元左右&表格中水费按照每亩地浇灌用时V!%计算%
如表)所示#水肥一体化技术模式每亩成本为%)%.-*元#大水漫灌模式每亩成本为*#-."元#水肥一体化技术比大水漫灌每亩成本少-!.''元#运用水肥一体化技术可使每亩成本降低!!.--c.水肥一体化技术模式每亩单产(%#W:&收入!(##元#大水漫灌模式每亩单产(##W:&收入!6##元#水肥一体化技术比大水漫灌每亩单产高%#W:&收入高!##元#运用水肥一体化技术可使每亩单产"收入$提高%.%*c.水肥一体化技术模式每亩利润为!)*'."'元#大水漫灌模式每亩利润为!!(".6元#运用水肥一体化技术可使每亩利润提高!'.)-c%综上所述#水肥一体化技术模式比大水漫灌模
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苏林!水肥一体化技术的现状与效益分析***以呼和浩特市和林格尔县为例"#"!年第""期. All Rights Reserved.
式的成本更低&收入更高#所以利润更高%
".)!结论
"#"#年和林格尔县使用水肥一体化技术种植玉米的农田#
相较于大水漫灌具有更高的环境效益和经济效益#可以达到控肥增效&控水降耗等目标#是开展'四控行动(的有效方法%
".).!!环境效益%水肥一体化技术采用管道输水#改大水漫灌为局部滴灌#减少了土壤蒸发#精确控制灌水量#有效的节约了水资源#可以缓解当地用水压力#减缓地下水位的下降速度#从而保持水环境&水生态稳定.
水肥一体化技术减少了电能的消耗#有助于降低碳排放量#从而保护大气环境.水肥一体化技术减少了化肥使用量#
可以一定程度的避免化肥过量施用造成的农产品品质下降&土壤性状恶化等问题%".)."!经济效益%水肥一体化技术不仅可以节约
用水&
用电&用肥达到提升环境效益目的#还可以降低水&电&肥的费用支出#并且通过水肥精细化管理#使每亩单产得到有效增加#做到了'开源节流(达成利润提升的目标%同时水肥一体化技术减少了作业层次#
只需将化肥一次性倒入施肥罐中#中间添加施肥量#大大缩短了灌溉时间#减轻了劳动量和劳动强度&提高了工作效率%
)!建议
鉴于和林格尔县种植玉米应用水肥一体化技术提高了环境效益及经济效益#建议呼和浩特市应总结和林县的经验#加大推广范围及力度#全面发挥其节能&
增产的潜力%同时应进一步加大政策倾斜和补贴力度#深挖水肥一体化技术#进一步提升技术效果%
参考文献
!!"!吴函纯E
浅析我国水资源可持续发展的现状!H ".国土与自然资源研究#"#!($)%&%$*.!""!占辉斌#胡庆龙.农地规模*市场激励与农户施肥行为!H ".农业技术经济#"#!-$!!%&-"$-(.
!)"!中华人民共和国水利部.中国水资源公报
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中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见!D R +O M "E $"#!6$#"$#'%E A F _
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中共中央国务院关于坚持农业农村优先发展做好(三农)工作的若干意见!D R
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中共中央国务院关于抓好(三农)领域重点工作确保如期实现全面小康的意见
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中共中央国务院中共中央国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的
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随着气象现代化水平提升#数值预报的精度和准确率会随着超级计算机的运算能力提升面提高#解释应用好数值预报产品能极大提高各级气象部门自身服务水平和能力#为地方经济建设和人民生命财产安全保驾护航%
参考文献
!!"!胡争光#等.智能网格预报应用分析平台设计与实现!H ".气象#"#"##'*$!#%&!)'#$!)%#.
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赵清扬E 智能网格预报在专业气象服务中的应用!H "E 中低纬山地气温#"#"#$!%&6#$
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*(!总第'66期
内蒙古科技与经济
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