水肥一体化技术的应用现状与发展前景

水肥一体化技术的应用现状与发展前景

摘要介绍水肥一体化国内外发展现状，分析其优点及特点，指出其存在的局限性，并对该技术的应用前景进行展望。

关键词水肥一体化；应用现状；优点；发展前景

水肥一体化技术在我国又称为微灌施肥技术，是借助压力系统（或地形自然落差），将微灌和施肥结合，利用微灌系统中的水为载体，在灌溉的同时进行施肥，实现水和肥一体化利用和管理，并根据不同作物的需肥特点、土壤环境和养分含量状况，作物不同生育期需水、需肥规律情况进行需求设计，使水和肥料在土壤中以优化的组合状态供应给作物吸收利用。

1水肥一体化技术国内外发展及应用现状

1.1国外应用与发展状况

20世纪60年代初随着塑料工业的发展，以色列开始发展滴灌。60年代末开始应用水肥一体化技术。目前，以色列在果园、温室、大田、绿化等方面已全面应用此项技术，应用面积占灌溉面积的67.9%，居世界之首。从世界范围看，水肥一体化技术广泛应用于干旱缺水以及经济发达的国家。

1.2我国应用与发展状况

1974年，我国从墨西哥引进滴灌设备，试点总面积5.3 hm2，自此开始滴灌技术的研究工作。1980年，我国自主研制生产了第1代滴灌设备[1]。自1981年后，在引进国外先进生产工艺的基础上，规模化生产在我国逐步形成，在应用上由试验、示范到大面积推广。20世纪90年代中期，我国开始大量开展技术培训和研讨，水肥一体化理论及应用受到重视。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年在我国不同地区举办水肥一体化技术培训班，由国内外专家介绍水肥一体化理论技术和实际操作，促使微灌施肥的面积逐步扩大。当前，水肥一体化技术已经由过去的局部试验、示范发展，成为现在的大面积推广应用，辐射范围从华北地区扩大到西北旱区、东北寒温带和华南亚热带地区，覆盖设施栽培、无土栽培、果树栽培，以及蔬菜、花卉、苗木、大田经济作物等多种栽培模式和作物，特别是西北地区膜下滴灌施肥技术处于世界领先水平。

为了响应国家“菜篮子工程”以及省农业厅“百万亩设施蔬菜工程”规划，加快发展设施蔬菜产业，丰富城乡居民“菜篮子”工程，保障市场供应，促进农民增产增收。近年来，汉中市注重农业生产中开展“水肥”双节技术，在城固、勉县等地进行了设施蔬菜水肥一体化技术宣传、推广，取得了较好的成效。

2水肥一体化技术的优点

2.1节水

传统的灌溉一般采取畦灌和大水漫灌，水量常在运输途中或非根系区内浪费，而水肥一体化技术使水肥相融合，通过可控管道滴状浸润作物根系，减少水分的下渗和蒸发，提高水分利用率，通常可节水30%～40%[2]。

2.2提高肥料利用率

水肥一体化技术采取定时、定量、定向的施肥方式，在减少肥料挥发、流失及土壤对养分的固定外，实现了集中施肥和平衡施肥，在同等条件下，一般可节约肥料30%～50%[3]。

2.3减少农药用量

设施蔬菜棚内因采用水肥一体化技术可使其湿度降低8.5%～15.0%，从而在一定程度上抑制病虫害的发生。此外，棚内由于减少通风降湿的次数而使温度提高2～4 ℃，使作物生长更为健壮，增强其抵抗病虫害的能力，从而减少农药用量。

2.4提高作物产量与品质

实行水肥一体化的作物因得到其生理需要的水肥，其果实果型饱满，个头大，通常可增产10%～20%。此外，由于病虫害的减少，腐烂果及畸形果的数量减少，果实品质得到明显改善。以设施栽培黄瓜为例，实施水肥一体化技术施肥后的黄瓜比常规畦灌施肥减少畸形瓜21%，黄瓜增产4 200 kg/hm2，产值增加20 340元/hm2。

2.5节省灌水、施肥时间及用工量

水肥一体化技术是依靠压力差自动进行灌水施肥，节省人工开沟灌水及人工撒施肥料的时间，同时干燥的田间地头也控制了杂草的产生，从而节约清除杂草的用工量。此外，由于病虫害减少，喷药及通风过程的人工投入减少。

2.6改善土壤微环境

水肥一体化技术使土壤容重降低，孔隙度增加，增强土壤微生物的活性，减少养分淋失，从而降低了土壤次生盐渍（下转第257页）

（上接第250页）

化发生和地下水资源污染，耕地综合生产能力大大提高。

3水肥一体化技术的特点

微灌条件下的土壤水肥运行规律与大水漫灌条件下有很大的不同，其灌溉和施肥的理论及方法发生革命性的变化，成为一种全新的灌溉和施肥技术。其主要特点表现为小流量、长时间、高频率、局部灌溉、按需分配[4-5]。

3.1水肥一体化施肥后土壤的水分特点

一是采用水肥一体化技术后，减少土壤的湿润深度和湿润面积（蔬菜常规湿润深度0.5 m以上，果树1.0～1.5 m。采用水肥一体化后，设施蔬菜0.2～0.3 m，果树0.8～1.2 m，蔬菜湿润面积60%～90%，果树30%～60%）；二是灌水均匀度可提高至80%～90%以上；三是田间持水率由以前的50%～100%变化为65%～90%。

3.2水肥一体化施肥后土壤的养分特点

一是氮素的淋洗和深层渗漏减少，从而使氮肥的利用率大大提高。地面灌溉条件下的设施蔬菜在0.5～0.8 m深度的土壤碱解氮含量是耕层含量的67%，而采用水肥一体化技术灌溉的设施蔬菜在0.5～0.8 m深度的土壤碱解氮含量仅为耕层含量的30%～50%。二是磷素和钾素在设施蔬菜主要根系活动层的土壤中分布均匀。据统计，蔬菜亚耕层有效磷含量仅为耕层的37%，速效钾含量为耕层的61%，而水肥一体化技术条件下蔬菜亚耕层有效磷、速效钾含量与耕层基本一致。三是作物主要根系活动层的土壤养分能够保持一定的供应水平和时间，提高了土壤的保水保肥能力[6]。

4水肥一体化技术的局限性

该项技术需要设备较多，前期一次性投资较大；对管理人员的要求高，需要进行专业培训；由于该技术应用时间较短，设备和专用肥料在市场上购买渠道少；长期应用水肥一体化技术，可能会造成湿润区边缘的盐分积累，并对作物造成一定程度的限根效应。

5水肥一体化技术的发展前景

水肥一体化在我国的应用是非常有必要的，作为水资源严重短缺，人均占有量仅为世界平均水平1/4的国家，应用该项技术不仅可以缓解水资源短缺现状，而且要考虑其对环境的保护效应[7]。此外，为了节约能源，应尽量减少化肥的使用，该项技术的实施可以达到这个目的，当然其意义远不止如此，其所引发的必将是中国农业由传统迈向现代化的一次具有深远意义的革命。

6参考文献

[1] 杨培岭，任树梅.发展我国设施农业节水灌溉技术的对策研究[J].节水灌溉，2001（2）：9-11.