会员百问百答
水肥一体化的概念已经出现很长时间了,而我国在这方面的应用却很少。目前我国水肥一体化的情况是什么样的?推广的困难是什么?
答:目前一些发达国家水肥一体化应用比例较高,其中像以色列这样的缺水国家,水肥一体化应用比例高达90%以上。美国是微灌面积最大的国家,灌溉农业中60%的马铃薯、25%的玉米、33%的果树均采用水肥一体化,用于水肥一体化的专用肥料占肥料总量的38%以上。
我国水肥一体化技术的研究是从1975年引进了墨西哥的滴灌设备开始的。1977年,新疆农垦科学院学习以色列经验,在蔬菜、瓜果等园艺作物开展了滴灌技术的试验研究,进行了5.33hm2的试验示范,取得了显著的节水、增产、省工效果。1980年我国第一代成套滴灌设备研制生产成功。1981年后,在引进国外先进生产工艺的基础上,我国灌溉设备的规模化生产基础逐步形成,在由试验、示范逐步发展到大面积推广。大田作物灌溉施肥最早成功的例子是新疆的棉花膜下滴灌。自1996年,新疆引进了滴灌技术,经过3年的试验研究,成功地研究开发了适合于大面积农田应用的低成本滴灌带。1998年开展了干旱区棉花膜下滴灌综合配套技术研究与示范,成功地研究了与滴灌技术相配套的施肥和栽培管理技术。利用大马力拖拉机,将开沟、施肥、播种、铺设滴灌带和覆膜一次性完成,在棉花生长过程中, 通过滴灌控制系统,适时完成灌溉和追肥。
滴灌施肥技术最初主要应用于大棚蔬菜,该技术可以改善棚内生态环境,提高棚内温度2~4℃,降低空气湿度8.5~15个百分点。果树水肥一体化技术包括滴灌、微喷和小管出流3种模式。果树灌溉施肥已在南方的荔枝、芒果、香蕉、柑橘上成功应用,果实产量提高10%;在北方苹果、梨、桃、葡萄上成功应用,果实产量提高15%以上。应用表明,果树灌溉施肥可以提高抗旱能力,调整树势,提高果树小年的产量,提高果品的商品率。
《全国农业可持续发展规划(2015—2030年)》提出“一控两减三基本”目标。到2020年水肥一体化技术推广面积达到1.5亿亩,主要以玉米、小麦、马铃薯、棉花、设施蔬菜、果树六大作物为主。近年来,我国水肥一体化技术发展迅速,已逐步由棉花、果树、蔬菜等经济作物扩展到小麦、玉米、马铃薯等粮食作物,每年推广应用面积3000多万亩。但与发达国家相比,我国水肥一体化技术推广和应用水平差距还比较大。主要原因有如下。
(1)我国设施灌溉技术的推广应用还处于起步阶段。设施灌溉面积不足总灌溉面积的3%,与经济发达国家相比存在巨大差异,在设施灌溉的有限面积中,大部分没有考虑通过灌溉系统施肥。即使在最适宜用灌溉施肥技术的设施栽培中,灌溉施肥面积也仅占20%左右,水肥一体化技术的经济和社会效益尚未得到足够重视。
(2)灌溉技术和施肥技术脱离。由于管理体制所造成的水利与农业部门的分割,使技术推广中灌溉技术与施肥技术脱离,缺乏行业间的协作和交流。懂灌溉的不懂农艺、不懂施肥,而懂得施肥的又不懂灌溉设计和应用。目前灌溉施肥面积仅占微灌总面积的30%,远远落后于以色列的90%、美国的65%。
(3)灌溉施肥工程管理水平低。目前我国节水农业中存在着“重硬件(设备)、轻软件(管理)”问题。特别是政府投资的节水示范项目,花费很多资金购买先进设备,但建好后由于缺乏科学管理或权责利不明而不能发挥应有的示范作用。灌溉制度和施肥方案的执行受人为因素影响巨大,除了装备先进的大型温室和科技示范园外,大部分的灌溉施肥工程并没有采用科学方法对土壤水分和养分含量、作物营养状况实施即时检测,多数情况下还是依据人为经验进行管理,特别是施肥方面存在很大的随意性,系统操作不规范,设备保养差,运行年限短。
(4)生产技术装备落后,技术研发与培训不足。我国微灌设备目前依然存在微灌设备产品品种及规格少、材质差、加工粗糙、品位低等问题。其主要原因是设备研究与生产企业联系不紧密,企业生产规模小,专业化程度低。特别是施肥及配套设备产品品种规格少,形式比较单一,技术含量低;大型过滤器、大容积施肥罐、精密施肥设备等开发研究不足。由于灌溉施肥技术涉及农田水利、灌溉工程、作物、土壤、肥料等多门学科,需要综合知识,应用性很强。现有的农业从业人员的专业背景存在较大差异,农业研究与推广部门缺乏专业水肥一体化技术推广队伍,研究方面人力物力投入少,对农业技术推广人员和农民缺乏灌溉施肥专门的知识培训,同时也缺乏通俗易懂的教材和宣传资料。
(5)缺乏专业公司的参与。虽然在设备生产上我国已达到先进水平,国产设备可以满足市场需要,但技术服务公司非常少,而在水肥一体化技术普及的国家,则有许多公司提供灌溉施肥技术服务。水肥一体化技术是一项综合管理技术,不仅需要专业公司负责规划、设计、安装,还需要相关的技术培训、专用的肥料供应、农化服务等。
(6)投资成本高、产品价格低,成为技术推广的最大障碍。水肥一体化技术涉及多项成本:设备成本、水源工程、作物种类、地形与土壤条件、地理位置、系统规划设计、系统所覆盖的种植区域面积、肥料、施肥设备和施肥质量要求、设备公司利润、销售公司利润、安装公司利润等,投资相对比较大。而目前农产品价格较低,造成投资大、产出低,也成为水肥一体化技术推广的最大障碍。
撰稿:王磊 中国农科院资源区划所