梁静
（新疆广播电视大学，新疆乌鲁木齐830049）
收稿日期：２０14—12—09
摘要：水肥一体化技术是现代农业发展的一项重要技术。本文归纳总结了水肥一体化技术的发展历史和应用现状，并针对目前存在的问题提出加快水肥一体化的发展对策。
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关键词 ：新疆；水肥一体化技术；对策
水肥一体化技术是指对水分和养分的综合协调和一体化管理，狭义来说就是利用管道滴灌系统，将肥料溶解在水中，同时进行灌溉与施肥，适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求，实现水肥同步管理和水肥高效利用的农业技术[1]。应用水肥一体化技术的关键是要根据不同作物特点，如作物的需肥特点、土壤环境和养分含量状况以及作物不同生育期需水、需肥规律进行需求设计，使水和肥料在土壤中以最优化的组合状态供应给作物吸收利用。水肥一体化又可称为“水肥耦合”、“灌溉施肥”、“随水施肥”等。
水肥一体化可以提高水分利用率，在大田条件下，微灌施肥技术与传统大水漫灌相比，可节水30％以上[2]。同时在提高肥料利用率方面效果显著，水肥一体化技术与传统施肥技术相比，滴灌施肥不仅能明显增加作物产量，而且可节省大量的肥料施用量，节省的肥料量达25％ ~ 50%[3]。水肥一体化可以改善作物生长的微环境，起到增加作物产量、改善农产品品质的作用。
1国内外应用与发展概况
水肥一体化技术源于以色列，20世纪60年代初随着塑料工业的发展，农田中开始应用塑料制造滴灌设备，随之水肥一体化技术开始被应用开来。到如今以色列已成为全球使用水肥一体化技术比例最大的国家，在果园、温室、大田、绿化等方面已全面应用此项技术，占灌溉面积的67.9％。从世界范围看，大都为干旱缺水和经济发达的地区和国家。
我国水肥一体化技术从1974年开始，当时引进了墨西哥的滴灌设备，试验点仅有3个，面积约为5.3 hm2，试验取得了显著的节水节肥和增产效果。1980年我国第一代成套滴灌设备研制生产成功。一年后，在引进国外先进生产工艺的技术上，我国灌溉设备的规模化生产基础逐步形成，在应用上由试验、示范到大面积推广[4]。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干旱区、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。
2水肥一体化技术在新疆的应用
新疆地处欧亚大陆腹地，远离海洋，降水稀少，属于典型的内陆干旱、半旱区域。全区昼夜温差大，气候干燥少雨，时空分布不均匀，总体呈现出西北多、东南少，春旱、夏洪、秋缺、冬枯的特点。其中北疆降水在150 ~ 200 mm，南疆不足100 mm，最少的地区降水仅为10 mm。农业全部用水量比重高达80%，其中灌溉用水占到农业用水的90%。新疆农业灌溉用水量大除了与特殊的气候因素有关，还与传统的粗放型灌溉有关，粗放型灌溉在很大程度上加剧了水资源短缺问题的严重性。降雨量低于农作物生长所需水量，同时蒸发较为强烈，水是农业的命脉，对于新疆绿洲农业可以说没有灌溉就没有农业。这就决定了新疆地区灌溉对农作物生长起到至关重要的作用。
新疆兵团农场1977年就开始引进滴灌技术，但只在小面积上试用。“九五”后期，微灌技术得到了迅猛发展。1996年，新疆建设兵团引进滴灌技术并与大面积推广的薄膜覆盖技术相结合展开试验示范，一举获得成功，为解决新疆水资源不足的问题探索了一条节水、高产、高效的道路。1998年，由兵团科委、水利局等有关部门负责就“干旱区棉花膜下滴灌结合配套技术研究与示范”课题开展了3年研究工作，由新疆农垦科学院、石河子大学、兵团第八师和第一师4个单位承担，80多位各学科、各单位的中高级科技人员通力协作公关，田间观测和室内试验并举，研究与示范相结合，完成了试验研究任务，取得干旱区棉花膜下滴灌配套技术成果。具有较好的经济、社会、生态效益，具有广泛推广价值[5]。
目前，我国水肥一体化技术主要应用模式有3种，分别是滴灌水肥一体化技术、微喷灌水肥一体化技术以及膜下滴灌水肥一体化技术。在新疆应用较为广泛的是膜下滴灌水肥一体化技术。地膜覆盖对作物有提早成熟期、保墒、增温、抑盐、增产和减少病虫害等功效。地膜覆盖栽培已成为新疆棉花栽培的主要方式。当前新疆滴灌施肥的主要方式是基施与随水滴灌施肥相结合，也有部分田块是将滴灌施肥作为所需的全部随水滴施。新疆的棉花膜下滴灌施肥技术已作为棉花生产的标准技术，并得到大面积推广，技术处于世界领先水平[1]。
近年来，随着膜下滴灌技术的日渐成熟和滴灌设备在新疆国产化水平的提高，滴灌系统投资逐渐降低，使滴灌技术呈现迅猛发展的势头，膜下滴灌的平均用水量是传统灌溉用水量的12.5%，是喷灌用水量的50%，是露地滴灌用水量的70%。目前，新疆生产建设兵团采用滴灌施肥的面积迅速扩大，已由2000年的1.6万hm2迅速增加到2012年的66.7万hm2以上，增长了40倍，新疆全区滴灌施肥面积已突破200万hm2，占总耕地量的50%[6]。新疆膜下滴灌技术最初用于棉花，发展至今棉花膜下滴管技术具有较为成熟的技术和成功经验，可以减少无效的棵间蒸发，提高灌溉水利用效率。与沟灌相比平均节水53.96％，增产l8.4％ ~ 39.0％ ，籽棉单产增幅为58.0 ~ 94.1 kg/667 m2[7]。目前该技术还普遍用在适宜覆膜灌溉的作物上，如玉米、小麦、番茄、辣椒、西甜瓜、打瓜、油料等，潜力巨大。新疆农业科学院综合试验场于2009年建成国家现代化农业示范区高标准节水示范基地，水肥一体化技术分别在棉花、玉米、小麦、籽瓜、豇豆、葡萄、苗木等多种作物上应用[8]。新疆农业大学对于红枣和葡萄滴灌水肥耦合进行了长期的试验，得出了不同产量和品质为经济目标下灌水量和氮、磷、钾施肥量的最佳配比值[9-10]。水肥一体化技术减少了对水源、土壤等农业生产基础资源的破坏，为新疆乃至西北半干旱区作物的可持续发展提供了技术支撑和保障。自治区决定2010年到2020年进一步加大对农业高效节水灌溉工程建设的支持力度，计划全疆地方每年新建高效节水灌溉面积20万hm2，这些为开展水肥一体化技术提供了较好的条件。
3存在问题及发展对策
新疆的水肥一体化技术虽然起步早，发展的也比较成熟，但在长期的发展和完善过程，还有许多问题亟待解决。
3.1水肥一体化高产高效的机理研究少且不够深入，需进一步加强
目前，新疆地区各科研机构对水肥一体化技术进行广泛研究，主要集中在棉花、葡萄、蔬菜、玉米等作物上，但是大部分的研究工作中除棉花有相对较深的机理研究外，对于其他作物的研究则侧重于水肥一体化技术对作物产量、水分和肥料的利用率指标上，而对不同作物水肥耦合效应致使作物高产高效机理的研究较少。同时对于不同作物在不同气候、土壤条件下，如何发挥水肥一体化效果的研究还很少。因此，深入探讨水肥耦合理论，明确区域条件下的“以肥调水、以水促肥”原理，确定合理的施肥量、施肥时间及方法,在提高水肥利用效率的同时满足作物高产与优质的最佳水肥阈值。滴灌施肥条件下土壤理化性状的变化情况、水肥耦合条件下肥料利用率提高的机理、干旱地区滴灌条件下土壤盐分消长变化规律及土壤盐渍化的防治措施；滴灌施肥与全层施肥如何协调配套以及滴灌施肥条件下土壤培肥的有关技术问题等需要展开进一步的深入研究[11]。新疆是绿洲农业区，生态环境的保护和持续发展是非常重要的问题，因此，加强水肥高效利用对环境污染影响的研究，使旱地农业发展成为高效、优质、高产的生产体系，将作物品质作为一个十分重要的环节来抓，以使旱地农业实现生态效益和经济效益的双丰收，走上持续高效发展之路。
3.2水肥一体化技术的推广与普及工作亟待加强
由于新疆兵团作物的种植，尤其是棉花种植的直接从业人员多是短季工或者是内地的自流人员，受教育程度相对较低，缺乏水肥一体化的理论和实践经验。另外，肥料生产企业普遍对农化服务重视不够，多数只重视肥料配方的经济型和产品的宣传，对农工如何施用肥料技术的服务较少，使得部分地区在种植棉花时，大量施用化肥作为基肥，部分棉田基肥施用比例甚至高达60% ~ 70%，影响了肥料的利用率。在滴灌施肥时，未根据土壤肥力以及作物需肥规律进行施用，多凭借经验随意操作，养分配比、用量分配不当，施肥时期及次数不合理现象较为普遍，不仅没有达到节省开支的目的，反而增加成本，造成较大的亏损，不利于水肥一体化技术的推广。因此，在实际应用中，就应该切实提高新疆从业人员的素质，加强对水肥一体化技术的培训，完善技术培训制度，强化在实践中的技术指导，从而为水肥一体化技术走向成熟、扩大推广应用面积打好基础。
3.3水溶性肥料市场混乱急需规范
新疆市场上销售的水溶性肥料品种呈现多、乱、杂的特点，滴灌专用肥大都是通用的配方。市面上随水滴施的肥料除了常用的尿素、磷酸二氢钾外，还有许多品种的滴灌肥，其养分含量不同，价格高低不一，且养分含量在25% ～ 35%滴灌肥占主导地位[12]。一些生产商为了牟取利益，降低大量元素含量，添加一些价格相对便宜的微量元素、激素和植物生长剂，很难达到因土、因作物施肥，平衡施肥效果难以发挥。同时，一些单位或农户对水溶性肥料缺乏相关行业的知识，辨别能力差，听信经销商的宣传，有的贪图便宜随意购买价格低廉的肥料，盲目选择水溶性肥料致使施用后不但没有增产，反而有减产的现象发生，不但损害了广大农民消费者，还严重扰乱了化肥市场的正常秩序。因此，政府需加大对水溶性肥料市场的监管，整治源头，把好流通渠道和出厂关，对劣质生产企业和销售商严厉取缔和曝光，由此净化化肥经营市场。
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参考文献
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