第二節(jié)　水肥一體化技術(shù)特點(diǎn)

“有收無收在于水”“收多收少在于肥”，這兩句農(nóng)諺精辟地闡述了水和肥在種植業(yè)中的重要性及其相互關(guān)系。水肥一體化技術(shù)從傳統(tǒng)的“澆土壤”改為“澆作物”，是一項(xiàng)集成的高效節(jié)水、節(jié)肥技術(shù)，不僅節(jié)約水資源，而且提高肥料利用率。應(yīng)用水肥一體化技術(shù)，可根據(jù)不同作物的需肥特點(diǎn)、土壤環(huán)境、養(yǎng)分含量狀況以及不同生長(zhǎng)期的需水量，進(jìn)行全生育期需求設(shè)計(jì)，把水分和養(yǎng)分定時(shí)、定量，按比例直接提供給作物，可以方便地控制灌溉時(shí)間、肥料用量、養(yǎng)分濃度和營(yíng)養(yǎng)元素間的比例。水肥一體化技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用成功，帶給我國(guó)農(nóng)業(yè)乃至世界農(nóng)業(yè)的將是一個(gè)大大的“驚嘆號(hào)”。

一、水肥一體化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

水肥一體化技術(shù)與傳統(tǒng)地面灌溉和施肥方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)。

1.節(jié)水效果明顯

水肥一體化技術(shù)可減少水分的下滲和蒸發(fā)，提高水分利用率。傳統(tǒng)的灌溉方式，水分利用率只有45％左右，灌溉用水的一半以上流失或浪費(fèi)了，而噴灌的水分利用率約為75％，滴灌的水分利用率可達(dá)95％。在露天條件下，微灌施肥與大水漫灌相比，節(jié)水率達(dá)50％左右。保護(hù)地栽培條件下，滴灌與畦灌相比，每畝大棚一季節(jié)水80～120米3，節(jié)水率為30％～40％。

2.節(jié)肥增產(chǎn)效果顯著

利用水肥一體化技術(shù)可以方便地控制灌溉時(shí)間、肥料用量，實(shí)現(xiàn)了平衡施肥和集中施肥。與常規(guī)施肥相比，水肥一體化的肥料用量是可量化的，作物需要多少施多少，同時(shí)將肥料直接施于作物根部，既加快了作物吸收養(yǎng)分的速度，又減少了揮發(fā)、淋失所造成的養(yǎng)分損失。水肥一體化技術(shù)具有施肥簡(jiǎn)便、施肥均勻、供肥及時(shí)、作物易于吸收、提高肥料利用率等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)調(diào)查，常規(guī)施肥肥料利用率只有30％～40％，滴灌施肥的肥料利用率達(dá)80％以上。在田間滴灌施肥系統(tǒng)下種植番茄，氮肥利用率可達(dá)90％以上、磷肥利用率達(dá)到70％、鉀肥利用率達(dá)到95％。肥料利用率的提高意味著施肥量減少，從而節(jié)省了肥料，在作物產(chǎn)量相近或相同的情況下，水肥一體化技術(shù)與常規(guī)施肥技術(shù)相比可節(jié)省化肥30％～50％，并增產(chǎn)10％以上。

3.減輕病蟲草害發(fā)生

水肥一體化技術(shù)有效地減少了灌水量和水分蒸發(fā)，提高了土壤養(yǎng)分有效性，促進(jìn)根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收儲(chǔ)備，還可降低土壤濕度和空氣濕度，抑制病菌、害蟲的產(chǎn)生、繁殖和傳播，并抑制雜草生長(zhǎng)，在很大程度上減少了病蟲草害的發(fā)生，因此，也減少了農(nóng)藥的投入和防治病蟲草害的勞力投入，與常規(guī)施肥相比利用水肥一體化技術(shù)每畝農(nóng)藥用量可減少15％～30％。

4.降低生產(chǎn)成本

水肥一體化技術(shù)是管網(wǎng)供水，操作方便，便于自動(dòng)控制，減少了人工開溝、撒肥等過程，因而可明顯節(jié)省施肥勞力；灌溉是局部灌溉，大部分地表保持干燥，減少了雜草的生長(zhǎng)，也就減少了用于除草的勞動(dòng)力；由于水肥一體化可減少病蟲害的發(fā)生，減少了用于防治病蟲害、噴藥等的勞動(dòng)力；水肥一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了種地?zé)o溝、無渠、無埂，大大減輕了水利建設(shè)的工程量。

5.改善作物品質(zhì)

水肥一體化技術(shù)適時(shí)、適量地供給作物不同生育期生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分和水分，明顯改善作物的生長(zhǎng)環(huán)境條件，因此，可促進(jìn)作物增產(chǎn)，提高農(nóng)產(chǎn)品的外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)；應(yīng)用水肥一體化技術(shù)種植的作物，具有生長(zhǎng)整齊一致，定植后生長(zhǎng)恢復(fù)快、提早收獲、收獲期長(zhǎng)、豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、對(duì)環(huán)境氣象變化適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；通過對(duì)水肥的控制可以根據(jù)市場(chǎng)需求提早供應(yīng)市場(chǎng)或延長(zhǎng)供應(yīng)市場(chǎng)。

6.便于農(nóng)作管理

水肥一體化技術(shù)只濕潤(rùn)作物根區(qū)，其行間空地保持干燥，因而即使是灌溉的同時(shí)，也可以進(jìn)行其他農(nóng)事活動(dòng)，減少了灌溉與其他農(nóng)作的相互影響。

7.改善土壤微生態(tài)環(huán)境

采用水肥一體化技術(shù)可明顯降低大棚內(nèi)空氣濕度和提高棚內(nèi)溫度，滴灌施肥與常規(guī)畦灌施肥技術(shù)相比地溫可提高2.7℃。有利于增強(qiáng)土壤微生物活性，促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收；有利于改善土壤物理性質(zhì)，滴灌施肥克服了因灌溉造成的土壤板結(jié)，土壤容重降低，孔隙度增加，有效地調(diào)控土壤根系的水漬化、鹽漬化、土傳病害等障礙。水肥一體化技術(shù)可嚴(yán)格控制灌溉用水量、化肥施用量、施肥時(shí)間，不破壞土壤結(jié)構(gòu)，防止化肥和農(nóng)藥淋洗到深層土壤，造成土壤和地下水的污染，同時(shí)可將硝酸鹽帶來的農(nóng)業(yè)面源污染降到最低程度。

8.便于精確施肥和標(biāo)準(zhǔn)化栽培

水肥一體化技術(shù)可根據(jù)作物營(yíng)養(yǎng)規(guī)律有針對(duì)性地施肥，做到缺什么補(bǔ)什么，實(shí)現(xiàn)精確施肥；可以根據(jù)灌溉的流量和時(shí)間，準(zhǔn)確計(jì)算單位面積所用的肥料數(shù)量。微量元素通常應(yīng)用螯合態(tài)，價(jià)格昂貴，而通過水肥一體化可以做到精確供應(yīng)，提高肥料利用率，降低微量元素肥料施用成本。水肥一體化技術(shù)的采用有利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化栽培，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在一些地區(qū)的作物標(biāo)準(zhǔn)化栽培手冊(cè)中，已將水肥一體化技術(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)措施推廣應(yīng)用。

9.適應(yīng)惡劣環(huán)境和多種作物

采用水肥一體化技術(shù)可以使作物在惡劣土壤環(huán)境下正常生長(zhǎng)，如沙丘或沙地，因持水能力差，水分基本沒有橫向擴(kuò)散，傳統(tǒng)的灌水容易深層滲漏，作物難以生長(zhǎng)；采用水肥一體化技術(shù)，可以保證作物在這些條件下正常生長(zhǎng)。如以色列南部沙漠地帶已廣泛應(yīng)用水肥一體化技術(shù)生產(chǎn)甜椒、番茄、花卉等，成為歐洲著名的“菜籃子”和鮮花供應(yīng)基地。此外，利用水肥一體化技術(shù)可以在土層薄、貧瘠、含有惰性介質(zhì)的土壤上種植作物并獲得最大的增產(chǎn)潛力，能夠有效地開發(fā)利用丘陵地、山地、砂石、輕度鹽堿地等邊緣土地。

目前水肥一體化技術(shù)在我國(guó)適用作物對(duì)象主要有三類：第一類包括蘋果、梨、桃、葡萄、板栗、銀杏、柑橘、荔枝、獼猴桃等果樹類，茄子、番茄、辣椒、油菜、芹菜、萵筍、黃瓜、西瓜、香菇、平菇等蔬菜及瓜類，月季、唐菖蒲、百合等花卉類；西洋參等藥材類，此外還有園林、綠地、苗圃、茶園等；第二類是棉花、小麥、玉米等糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物；第三類是西北嚴(yán)重干旱缺水的集雨農(nóng)業(yè)地區(qū)農(nóng)戶小面積大田糧油作物。

二、水肥一體化技術(shù)缺點(diǎn)

水肥一體化技術(shù)是一項(xiàng)新興技術(shù)，而且我國(guó)土地類型多樣化，各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展水平、土壤結(jié)構(gòu)及養(yǎng)分間有很大的差別，用于灌溉施肥的化肥種類參差不一，因此，水肥一體化技術(shù)在實(shí)施過程中還存在如下諸多缺點(diǎn)。

1.易引起堵塞，技術(shù)要求高

灌水器的堵塞是當(dāng)前水肥一體化技術(shù)應(yīng)用中最主要的問題，也是目前必須解決的關(guān)鍵問題。引起堵塞的原因有化學(xué)因素、物理因素，有時(shí)生物因素也會(huì)引起堵塞。如磷酸鹽類化肥，在適宜的pH條件下容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀；對(duì)pH超過7.5的硬水，鈣或鎂會(huì)留在過濾器中；當(dāng)碳酸鈣的飽和指標(biāo)大于0.5且硬度大于300毫克/升時(shí)，也存在堵塞的危險(xiǎn)；在南方一些井水灌溉的地方，水中的鐵質(zhì)誘發(fā)的鐵細(xì)菌也會(huì)堵塞滴頭；藻類植物、浮游動(dòng)物也是堵塞物的來源，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)無法正常工作，甚至報(bào)廢。因此，灌溉時(shí)水質(zhì)要求較嚴(yán)，一般均應(yīng)經(jīng)過過濾，必要時(shí)還需經(jīng)過沉淀和化學(xué)處理。用于灌溉系統(tǒng)的肥料應(yīng)詳細(xì)了解其溶解度等物理、化學(xué)性質(zhì)，對(duì)不同類型的肥料應(yīng)有選擇地施用。在系統(tǒng)安裝、檢修過程中，若采取的方法不當(dāng)，管道屑、鋸末或其他雜質(zhì)可能會(huì)從不同途徑進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)引起堵塞。對(duì)于這種堵塞，首先要加強(qiáng)管理，在安裝、檢修后應(yīng)及時(shí)用清水沖洗管網(wǎng)系統(tǒng)，同時(shí)要加強(qiáng)過濾設(shè)備的維護(hù)。

2.引起鹽分積累，污染灌溉水源

當(dāng)在含鹽量高的土壤上進(jìn)行滴灌或是利用咸水灌溉時(shí)，鹽分會(huì)積累在濕潤(rùn)區(qū)的邊緣，如遇到小雨，這些鹽分可能會(huì)被沖到作物根際區(qū)域而引起鹽害，這時(shí)應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行灌溉，但在雨量充沛的地區(qū)，雨水可以淋洗鹽分。在沒有充分沖洗條件的地方或是秋季無充足降雨的地方，則不要在高含鹽量的土壤上進(jìn)行灌溉或利用咸水灌溉。施肥設(shè)備與供水管道連通后，若發(fā)生特殊情況，如事故、停電等，系統(tǒng)內(nèi)會(huì)出現(xiàn)回流現(xiàn)象，這時(shí)肥液可能被帶到水源處。另外，當(dāng)飲用水與灌溉水用同一主管網(wǎng)時(shí)，如無適當(dāng)措施，肥液可能進(jìn)入飲用水管道，造成對(duì)水源污染。

3.限制根系生長(zhǎng)，降低作物抵御風(fēng)災(zāi)能力

由于灌溉施肥技術(shù)只濕潤(rùn)部分土壤，加之作物的根系有向水性，這樣就會(huì)引起作物根系集中向濕潤(rùn)區(qū)生長(zhǎng)。對(duì)于多年生作物來說，滴頭位置附近根系密度增加，而非濕潤(rùn)區(qū)根系因得不到充足的水分供應(yīng)其生長(zhǎng)會(huì)受到一定程度的影響，尤其是在干旱、半干旱的地區(qū)，根系的分布與滴頭有著密切的聯(lián)系，在沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè)的地區(qū)，如我國(guó)西北干旱地區(qū)，應(yīng)用灌溉時(shí)，應(yīng)正確地布置灌水器。對(duì)于高大木本作物來說，少灌、勤灌的灌水方式會(huì)導(dǎo)致其根系分布變淺，在風(fēng)力較大的地區(qū)可能產(chǎn)生拔根危害。

4.工程造價(jià)高，維護(hù)成本高

與地面灌溉相比，滴灌一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高，其投資與作物種植密度和自動(dòng)化程度有關(guān)，作物種植密度越大投資就越大，反之越小。根據(jù)測(cè)算，大田采用水肥一體化技術(shù)每畝投資在400～1500元，而溫室的投資比大田更高。使用自動(dòng)控制設(shè)備會(huì)明顯增加資金的投入，但是可降低運(yùn)行管理費(fèi)用，減少勞動(dòng)力的成本，選用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況而定。