■本报记者 毕更新
众所周知，“人多、地少、缺水”是我国农业面临的最大挑战。而且“缺水”比“缺地”更严峻！
  农业部全国农业技术推广中心数据显示，中国正在用9%的耕地和6%的水资源生产出占世界26%的农产品，供养21%的人口。 
多年来，我国形成了“大水漫灌”等粗放的传统灌溉模式。这种模式高耗低效，水肥利用率低，浪费十分严重；因水肥不合理使用，造成的土地生产力降低、地下水位下降、农业环境污染等问题日益凸显。
事实上，农作物的生长离不开土壤、水、肥等资源，能否高效利用这些资源优势关乎我国农业可持续发展。
在我国，化肥不合理使用现象是个老生常谈的话题。如何提高化肥利用率，特别是结合节水农业的发展，既要高效利用化肥，又要节约珍贵的水资源，减少水肥资源的浪费，减少环境污染，并最终实现增产增效？

什么是水肥一体化
  水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量，浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的蔬菜的需肥特点，土壤环境和养分含量状况；蔬菜不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

为什么倡导水肥一体化
  “水肥一体化技术”，是近年来在我国发展十分迅猛的一项现代农业技术。这项技术将肥料配兑成肥液，借助压力灌溉系统，将水分和养分按照作物生长各阶段的不同需求，适时适量地输送到作物根部，满足作物生长所需的水分和养分供给。比如像滴灌、喷灌和无土栽培都属于水肥一体化中的一类技术。
  那么，这项被誉为“资源节约型、环境友好型”的新技术与传统农肥相比，到底有什么优势呢？
  与传统灌溉施肥方式相比，水肥一体化技术可实现每亩节水150方以上，水分利用效率提高20%-50%，节肥20%-30%，肥料利用率提高20个百分点。发展水肥一体化技术可大幅提高水肥利用效率，突破水肥资源约束，促进农业由资源消耗型向资源高效型转变。
  数据显示，我国农业水资源生产效率目前仅为1公斤/方，比发达国家低50%左右，应用水肥一体化技术，可使水资源生产效率提高一倍，粮食作物产量可提高20%～50%，如玉米可每亩增产200公斤，马铃薯可每亩增产1000公斤以上，同时农产品商品性好，营养品质提高，可以大幅提高农业综合生产能力。
  我国每年旱灾发生面积约3～4亿亩，因干旱造成的粮食减产约500亿公斤。“如果水肥一体化技术可节水40%，以现有的农业灌溉水量计算，可扩大灌溉面积3～4亿亩。所以发展水肥一体化技术，用现代节水灌溉设备装备我国农业，将能够有效提高农业抗旱减灾能力。
  在水肥一体化条件下，设施蔬菜土壤湿润比通常为60%～80%，降低了土壤和空气湿度，可使病虫害减少20%～30%，从而减少了农药用量，降低了农药残留，提高了农产品安全性；同时，水分和肥料集中分布在作物根层，利用率高，避免了深层渗漏，从而减轻了对环境的负面影响。
发展中国特色的现代农业，走资源高效利用之路，大力推广水肥一体化技术，实现水分和养分的综合协调和一体化管理，打破水肥资源制约农业可持续发展这一瓶颈难题，才能进一步保障我国的粮食安全。

水肥一体化有何优势
  水肥均衡。传统的浇水和追肥方式，作物饿几天再撑几天，不能均匀地“吃喝”。而采用科学的灌溉方式，可以根据作物需水需肥规律随时供给，保证作物“吃得舒服，喝得痛快”！
  省工省时。传统的沟灌、施肥费工费时，非常麻烦。而使用滴灌，只需打开阀门，合上电闸，几乎不用工。
  节水省肥。滴灌水肥一体化，直接把作物所需要的肥料随水均匀的输送到植株的根部，作物“细酌慢饮”，大幅度地提高了肥料的利用率，可减少50%的肥料用量，水量也只有沟灌的30%-40%。
  减轻病害。大棚内作物很多病害是土传病害，随流水传播。如辣椒疫病、番茄枯萎病等，采用滴灌可以直接有效的控制土传病害的发生。滴灌能降低棚内的湿度，减轻病害的发生。
  控温调湿。冬季使用滴灌能控制浇水量，降低湿度，提高地温。传统沟灌会造成土壤板结、通透性差，作物根系处于缺氧状态，造成沤根现象，而使用滴灌则避免了因浇水过大而引起的作物沤根、黄叶等问题。
  增加产量，改善品质，提高经济效益。滴灌的工程投资(包括管路、施肥池、动力设备等)约为1000元/亩，可以使用5年左右，每年节省的肥料和农药至少为700元，增产幅度可达30%以上。

河北省水肥一体化措施探讨
河北属严重资源型缺水省份，据统计，，全省农业用水150亿立方米左右，占全社会用水总量的71%。小麦、玉米用水约80亿立方米，占53%；蔬菜用水约50亿立方米，占33%；果树和其它用水约20亿立方米，占13%。
水肥一体化技术
推广见成效
  面对水资源严重短缺局面，特别是地下水超 采带来的一系列问题，河北省多次研究部署，制定有效措施，大力发展节水农业。农业部门把推进农田节水作为实现农业可持续发展重要举措来抓，大力实施“百亿方农田节水工程”，选育推广节水品种；优化作物种植布局；集成节水技术措施；配套田间节水设施；完善墒情监测服网络；重点突破水肥一体化技术在全省的示范推广。
  抓节水农业的着力点是节水灌溉与科学施肥相结合，推进水肥一体化；节水与增产增效的统一，社会与农民效益的统一。致力于把水肥一体化 作为转变施肥方式的重大技术，在广泛应用与蔬菜等经济作物基础上，重点开展粮食作物上的示范推广。具体来说就是：
试验示范小麦玉米微喷灌技术。从2011年开始，河北在重点市县开展小麦玉米微喷灌水肥一体化技术试验示范，示范面积达11.86万亩。试验示范结果表明，“节水、节地、省工、省肥、增产、增收”。节水方面，与传统灌溉方式相比，壤质土壤每亩节水50～60方，沙质土壤每亩节水100-150方。节地方面，由于微喷水肥一体化不需要垄沟和畦背，每亩可增加有效种植面积60～70平方米，小麦亩增3～4万株，玉米亩增300～400株。省肥方面，可根据作物生长发育需求实现施肥浇水同步，减少肥料淋失挥发，提高肥料利用率5%-10%。增产方面，可实现少量多次施肥，实现高产稳产，实现攻粒肥夺高产。小麦一般增产10%，夏玉米增产15%～20%以上。增效方面，应用微喷灌水肥一体化技术每亩节本增效小麦一般增效80～100元，夏玉米增效达100～200元。
示范推广蔬菜水肥一体化技术。河北蔬菜推广水肥一体化节水农业技术达630万亩，其中膜下膜上沟灌占70%，滴灌占20%，微灌占10%。重点示范推广三种模式，一是张家口、承德坝上地区在蔬菜、马铃薯等作物上示范推广大型喷灌和膜下滴灌水肥一体化技术，节水节肥效果显著。二是在中南部地区 设施蔬菜上推广膜下滴灌、微喷灌水肥一体化技术模式。一般节水30%～60%，节肥30%。三是推广小投入、低成本的膜下膜上沟灌水肥一体化技术。
示范推广成效
缘于多方助推
  河北水肥一体化技术示范推广工作几点体会和做法。
首先，项目资金支持是水肥一体化工作开展的推动力。示范推广水肥一体化技术一次性投入较大，而农业节水主要表现的是社会效益，与农民自身经济利益关联度不大，让农民自觉应用水肥一体化技术需要国家在资金项目上予以支持，建立示范区，带动引导农民应用。
其次，集成简化完善技术是调动农民积极性的基础。冬小麦、夏玉米一年两熟的栽培制度需要统筹耕、种、收，施肥浇水、病虫防治与管道铺设和农机作业关系。能否让农民省心、省力、省工，节水、节肥、节药，增产、增收、增效，是大面积应用推广的重要制约因素。必须进一步集成完善技术，推进信息化与水肥一体化技 术融合，配套解决与生产中不相适应的问题。
再次，建立有效的管理服务运行机制是保障。一是优先在种植大户、家庭农场等集约规模经营区示范推广，优先选择组织能力强、能够统一管理的村整建制推进。二是组织建立专业服务队，统一负责设 备安装、施肥浇水等水肥一体化技术服务。市场化运作，社会化服务。三是加强机井管理，调控灌溉用水。通过信息化定额管理，有效调节灌溉用水量。四是建立节 约用水补助机制，对设备更新维修和施肥环节进行补贴，调动农民应用水肥一体化技术的积极性，实现节水。
着力扩大水肥一体化
示范推广范围
  河北将抓住国家实施地下水超采综合治理试点机遇，进一步扩大水肥一体化技术实施范围和规模。
一是重点在衡水、沧州、邢台、邯郸4个市深层地下水严重超采区域，示范推广小麦玉米水肥一体化技术任务指标。同时，继续利用国家新增千亿斤粮食田间工程项目资金，在全省其他市、县开展小麦、玉米水肥一体化技术示范区建设。
二是整合项目资金。抓住加大农田基础设施建设的有利时机，充分利用旱作节水农业示范工程、旱作农业科技推广财政专项、现代农业、高产创建等项目资金，强力推进水肥一体化技术示范推广。
三是加强技术指导。组织农技人员在关键实施阶段，采取多种方式开展技术指导服务，以种粮大户、科技示范户、合作社为重点，深入农户和田间地头，组织农民现场观摩讲解，引导农民应用水肥一体化技术。
四是制定标准，技术集成。开展小麦、玉米等大田作物微喷条件下不同生育期灌水量及施肥量、养分配比等水肥一体化相关技术研究，因地制宜制定科学的灌溉施 肥方案，设备选型和安装管理方案，田间使用技术标准方案，在此基地上，制定水肥一体技术地方标准，以规范工程建设中的程序、施工、设备、安装、验收、评价等工作。
五是推进水肥一体化技术与信息化技术融合，推动物联网技术在水肥一体化技术上的嫁接与应用。

水肥一体化技术要求
  1.首先是建立一套滴灌系统。设计方面，要根据地形、田块、单元、土壤质地、作物种植方式、水源特点等基本情况，设计管道系统的埋设深度、长度、灌区面积等。水肥一体化灌水方式可采用管道灌溉、喷灌、微喷灌、泵加压滴灌、重力滴灌、渗灌、小管出流等。特别忌用大水漫灌，这容易造成氮素损失，同时也降低水分利用率。
  2.施肥系统。在田间要设计为定量施肥，包括蓄水池和混肥池的位置、容量、出口、施肥管道、分配器阀门、水泵肥泵等。
  3.选择适宜肥料种类。可选液态或固态肥料，如氨水、尿素、硫铵、硝铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、硝酸钙、硫酸镁等肥料；固态以粉状或小块状为首选，要求水溶性强，含杂质少，一般不应该用颗粒状复合肥(包括中外产品)；如果用沼液或腐殖酸液肥，必须经过过漏，以免堵塞管道。
  3.灌溉施肥的操作。肥料溶解与混匀：施用液态肥料时不需要搅动或混合，一般固态肥料需要与水混合搅拌成液肥，必要时分离，避免出现沉淀等问题。
  施肥量控制：施肥时要掌握剂量，注入肥液的适宜浓度大约为灌溉流量的0.1%。例如灌溉流量为50m3/亩，注入肥液大约为50升/亩；过量施用可能会使作物致死以及环境污染。
  灌溉施肥的程序分3个阶段：第一阶段，选用不含肥的水湿润；第二阶段，施用肥料溶液灌溉；第三阶段，用不含肥的水清洗灌溉系统。
  总之，水肥一体化技术是一项先进的节本增效的实用技术，在有条件的农区只要前期的投资解决，又有技术力量支持，推广应用起来将成为助农增收的一项有效措施。