根據農業(yè)部推廣中心數據,我國用占世界6%的水資源、9%的耕地、30%的化肥生產出26%農產品,肥料用量巨大,缺水比缺地更嚴峻。我國年灌溉用水約3600億方,缺口300億方以上,灌溉水生產效率1公斤/方,僅為美國、以色列等發(fā)達國家的一半左右;我國化肥年用量超過5400萬噸(折純),居世界首位,利用率平均只有30%左右,低于發(fā)達國家20個百分點以上。這種高耗低效的生產方式帶來了資源浪費、生態(tài)退化和環(huán)境污染等系列問題,已經成為制約我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。
近幾十年來,雖然我國在農業(yè)生產方面的水平一直在提高,但水肥資源消耗巨大,浪費嚴重。這種高耗低效的生產方式,對水資源、肥料資源的浪費極為嚴重,此外對環(huán)境造成嚴重的污染,如河流的富營養(yǎng)化,地下水污染,土壤的次生鹽堿化,肥力下降,板結等一些列問題。
中國有句農諺:“有收無收,在于水;收多收少,在于肥。”通過以上數據可以看出要解決這種資源浪費,環(huán)境惡化的局面,推行水肥一體化勢在必行。
一、水肥一體化簡介
1、水肥一體化的定義
(1)、水肥一體化技術是將滴灌與施肥結合在一起發(fā)展起來的一種現代先進農業(yè)技術。這項技術主要是借助滴灌系統(tǒng),將滴灌和施肥結合,利用滴灌系統(tǒng)中的水為載體,在灌溉的同時進行施肥,實現水和肥一體化利用和管理,使水和肥料在土壤中以優(yōu)化的組合狀態(tài)供應給作物吸收利用 ( 張國進,2011年) 。
(2)、水肥一體化——水肥耦合技術的新概念,即對農田水分和養(yǎng)分進行綜合調控和一體化管理,以肥調水、以水促肥,全面提升水肥利用效率(全國農業(yè)技術推廣服務中心)。
定義(1)是狹義的水肥一體化定義,定義(2)是較為廣義的水肥一體化定義,還包括了隨水沖施、葉面噴施、雨水收集等,目前通常所說的水肥一體化指的就是滴灌施肥。
2、水肥一體化的發(fā)展
1860年德國利用瓦管進行地下灌溉試驗(僅用于灌溉),塑料工業(yè)的快速發(fā)展20世紀50年代末期,以色列成功研制常流道滴頭,使得滴灌技術有了顯著的進展,之后迅速被用于現代農業(yè)。眾所周知,以色列是極度缺水的國家,滴灌水肥一體化的初衷就是為了農業(yè)節(jié)水(石河子大學)。所以水溶性肥料的開發(fā)與發(fā)展必須圍繞水來做工作,包括節(jié)水器材的發(fā)展,滴灌用水的水質等等。滴灌水肥一體化在美國、澳大利亞、墨西哥、歐洲、日本、中東、南非等地區(qū)逐步得到推廣、應用。中國1974年引進滴灌技術,經過幾起幾落,截止2011年全國水肥一體化面積為3100萬畝(高祥照,2012年)。雖然中國的水肥一體化還無法與以色列的精細農業(yè)相比較,但形成了一些自己的特色,如在新疆膜下滴灌是工程節(jié)水(滴灌、管道輸水配水、水資源合理開發(fā)利用)與農業(yè)節(jié)水(覆膜栽培)集成的一項田間滴灌系統(tǒng)工程技術,這個集成的協同結果,派生了一系列的作用、功能、效益,對旱區(qū)綠洲節(jié)水生態(tài)農業(yè)來說是一項關鍵技術(嚴以綏,2002年)。
3、水肥一體化的優(yōu)勢
。1)提高水的利用率:滴灌水的利用率可達95%。一般比地面澆灌省水30%~50%,有些作物可達80%左右,比噴灌省水10%~20%。
(2)節(jié)省肥料:適時適量地將水和營養(yǎng)成分直接送到根部,提高了肥料利用率。
。3)節(jié)省勞力:滴灌是管網供水,操作方便,而且便于自動控制,因而可節(jié)省勞力。同時灌溉是局部灌溉,大部分地表保持干燥,減少了雜草的生長,也就減少了用于除草的勞力。
(4)灌溉均勻:滴灌系統(tǒng)能夠做到有效地控制每個滴頭的出水流量,因而灌溉均勻度高,一般可達80%~90%。
。5)淋鹽抑鹽:滴灌使水滴入土壤后,使土壤鹽分溶解向左右下方擴散,一直把鹽分淋到濕潤鋒的邊緣,而濕潤鋒的中心則形成了一個淡化區(qū),利于根系生長,而一般作物根系因為向水性90%都集中在淡化區(qū)。傳統(tǒng)漫灌可以抬高地下水位,使得含鹽地下水超地表移動造成鹽堿土壤,無法耕作,滴灌可降低地下水,起到抑鹽的作用。
。6)可減少病蟲害的發(fā)生:滴灌可以降低室內的空氣濕度,減少蔬菜農藥殘留量,提高了蔬菜品質。
。7)提高農作物產量:滴灌可以給作物提供更佳的生存和生長環(huán)境,使作物產量大幅度提高,一般增產幅度達30%~80%。
(8)降低了能耗:滴灌比地面畦灌可減用水量50%~70%,因而可降低抽水的能耗;一般能耗可下降30%左右。
。9)提早供應市場:使用滴灌系統(tǒng),一般可早應市15~30天。
。10)延長市場供應期:改善了環(huán)境,可使作物更長時間內保持生長旺盛,從而可延長市場供應期,獲得最佳收入。 水肥一體化技術是一項系統(tǒng)化工程,包含水源工程、滴灌器材、肥料、栽培、土壤等。本文將著重從水溶肥的角度加以陳述,如確實需要也可加以展開論述。 |