大力发展水肥一体化加快建设现代农业

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科研·生产大力发展水肥一体化加快建设现代农业

吴勇，高祥照，杜

森，钟永红

100125）

（全国农业技术推广服务中心，北京

2010年10月18日，中国共产党第十七届中央委员会第五次全体会议通过《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》，明确要求推进农业现代化，加快发展现代农业。但也应清醒的看到，我国水肥资源紧缺，农业生产中水肥资源消耗巨大，已经成为发展现代农业的瓶颈。发展现代农业，必须要解决水肥利用问题。水肥一体化技术实现了水分和养分的综合协调和一体化管理，不但能够有效提高水肥利用效率，减少资源浪费，还能大幅度提高粮食产量，提高农业综合生产能力。因此，大力发展水肥一体化，是加快推进现代农业的战略选择。2009年5月2日，胡锦涛总书记视察中国农业大学，在看到水肥一体化试验时就曾说过说：“滴灌施肥效果不是很好吗”？“这种办法好，既节规模化和集约化水平。大力发展水肥一体化，能很好的满足以上发展现代农业的要求。1.1发展水肥一体化有利于加快转变农业发展方式要以仅占世界9%的耕地、6%的淡水资源生产出占世界25%的农产品，养活了21%的人口，因此，缺水比缺地更加严峻。农业生产水资源消耗巨大，农业灌溉用水约3600亿m3，占总用水量的60%左右，每年缺口达300亿m3以上。同时，我国化肥年用量超过5400万t（折纯），居世界首位，利用率平均只有30%左右，低于发达国家20个百分点以上。因此，发展现代农业首先要转变农业发展方式,努力提高水肥资源利用效率，变资源消耗型农业为资源高效型农业，才能突破水肥资源约束，实现可持续发展。根据多年大面积示范结果，在玉米、小麦、马铃薯、棉花等大田作物和设施蔬菜、果园上应用水肥一体化技术可节约用水40%以上，节约肥料20%以上，大幅度提高肥料利用率。水又节肥，还能保护环境”。胡总书记一句话，高屋建瓴的指出水肥一体化是现代农业的发展方向。水肥一体化，就是先将肥料兑水溶解，再加入管道灌溉系统，在灌溉的同时将肥料输送到作物根部，适时适量满足作物水肥需求的一种现代农业新技术。与传统模式相比，水肥一体化实现了6个转变，即渠道输水向管道输水转变、浇地向浇庄稼转变、土壤施肥向作物施肥转变、水肥分开向水肥一体转变、单一管理向综合管理转变、传统农业向现代农业转变，因此，有专家指出，水肥一体化技术是发展高产、优质、高效、生态、安全现代农业的重大技术，更是建设“资源节约型、环境友好型”现代农业的“一号技术”。1.2发展水肥一体化有利于提高农业综合生产能力水资源总量不足，节水农业基础设施薄弱，水资源利用效率不高，是我国农业生产，尤其是粮食生产的主要制约因素。目前，灌溉水平均水分生产效率约1kg/m3，低于发达国家水平50%以上，相当于在水资源上浪费了一半的粮食生产能力。据近年大面积示范表明，在玉米、小麦、马铃薯等作物上采用膜下滴灌水肥一体化技术，水分生产效率可以提高到2kg/m3以上，粮食单产大幅提高20%~50%，最高增产1倍。如在吉林玉米每667m2增产300kg，内蒙古马铃薯每667m2增产1500kg，新疆春小麦每667m2增产150kg，西北棉花每667m2增产（籽棉）30kg，在华北蔬菜每667m2增产500kg，果树每1水肥一体化是发展现代农业的战略选择

2010年11月22日，韩长赋部长在人民日报发表《加快发展现代农业》的署名文章，指出发展现代农业要坚持把提高农业综合生产能力作为主攻方向；坚持把调整优化农业结构作为提高质量和效益的根本途径；要加快转变农业发展方式；要不断提高农业标准化、专业化、667m2增产200kg。尤其近两年水肥一体化技术在冬小麦上取得突破，2009春播开始连续两年在河北冬小麦上示范水肥一体化技术，在灌溉水量少一半的情况下，普遍中国农业信息/2011.1219科研·生产技术速递

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增产20%以上，每667m2产量由550kg增加到700kg，刷新了河北省高产历史记录。据专家测算，如果应用膜下滴灌水肥一体化技术，合理利用好现有的水资源，解决好水的问题，三江平原可新增粮食生产能力175亿kg，新疆北部可新增100亿kg，东北西部可新增30亿kg以上。可见，大力发展水肥一体化技术，解决水资源瓶颈问题，对于提高粮食综合生产能力，保障国家粮食安全意义重大。只需要8个工。两种模式下差异巨大，可谓天壤之别。1.5发展水肥一体化有利于提高农业生态安全水平水肥一体化条件下，土壤湿润比通常为60%，降低了土壤和空气湿度，病害减少30%以上，农药用量减少25%以上，降低了农药残留，提高了农产品安全性；蔬菜湿润深度为0.2~0.3m，果树湿润深度为0.8~1.2m，灌溉水和肥料基本集中分布在作物根层，不但利用率高，还避免了深层渗漏，从而减轻了对环境的负面影响，既生态又环保。1.3发展水肥一体化有利于提高农业抗旱减灾能力随着全球气候变化，农业旱灾发生频率不断增加，受灾面积呈扩大趋势，灾害损失逐年加重。近10年来，全国平均每年旱灾发生面积0.2亿~0.27亿hm2，比20世纪50年代的0.1亿hm2增加了两倍以上，平均每年成灾面积0.13亿hm2，绝收近333.3万hm2，因旱损失粮食2大力发展水肥一体化面临着良好机遇

随着国际国内形式发展，尤其是我国农业和农村经济的快速发展，社会各界对水肥一体化技术的需求日趋迫切，广大农民的接受能力逐步提高，大力推进水肥一体化发展的条件已经成熟。500亿kg以上，占因气象灾害损失粮食的56%。2006年我国经历了川渝大旱，全年损失粮食224.5亿kg；2007年东北地区发生夏伏旱，全年损失粮食333.5亿kg；2009年华北地区春旱、东北地区夏伏旱，全年损失粮食333亿kg；2010年，西南地区又遭遇了百年一遇的特大干旱。干旱发生的频率在增加，对农业生产的影响在加重。大力发展水肥一体化，用现代节水灌溉设备装备农业，以现有的农业灌溉水量可以大幅度扩大灌溉面积，可扩大灌溉面积0.20亿~0.27亿hm2，有效提高农业抗旱减灾能力。2.1国际大趋势当前，发展“资源节约型、环境友好型”农业在国际上是大势所趋。水肥一体化技术因节水节肥、增产增效、生态环保效益显著，在发达国家得到广泛应用。以色列1964年就建成了用于灌溉施肥的全国输水系统（NationalWaterCarrier），目前水肥一体化技术应用面积占90%以上，普遍推行了测墒灌溉自动控制水肥一体化系统；美国是目前世界上微灌面积最大的国家，在灌溉农业中60%的马铃薯、25%的玉米、33%的果树均采用水肥一体化技术，开发应用了新型的水溶肥料、农药注入控制装置，用于水肥一体化的专业肥料占肥料总量的38%。澳大利亚近年来水肥一体化技术发展迅速，2006开始设立总额100亿澳元的国家节水计划，用于发展灌溉设施和水肥一体化技术，并建立了系统的墒情监测体系，用于指导灌溉施肥。此外，水肥一体化技术发展较快的还有西班牙、意大利、法国、印度、日本、南非等国家。据第六次国际微灌大会资料，从1981~2000年的19年间世界微灌面积增加了633％，平均每年增加33%，达到1.4发展水肥一体化有利于农业“四化”发展中国现有0.59亿hm2灌溉面积，基本都是传统的渠道输水、地面灌溉模式，农田水资源的分配、灌溉操作和灌溉系统的控制都靠人工到田间劳作，不但费时费力，而且浪费严重，效率低下。在水肥一体化模式下，农田输水实现管道化，田间灌溉通过喷滴灌实现高效灌溉。水肥一体化模式还可以十分方便的配备土壤水分自动监测、电磁阀自动控制、远程信息传输等现代设备，实现农田灌溉和施肥的自动控制，提高灌溉和施肥均匀性、及时性和简便性，进而促进农业生产的标准化、信息化和集约化发展。更重要的是，水肥一体化还能极大的降低劳动强度，降低劳动力投入，适应农村劳动力持续转移的大趋势，也为农业规划化经营提供了条件。以广西的一个53.3hm2的香蕉园为例，在传统模式下，一次灌水和施肥至少需要用工107个，而在水肥一体化模式下，373.3万hm2，大部分采用水肥一体化技术。进入新世纪，水肥一体化技术发展更加迅速，应用面积进一步扩大，据估计全球推广面积超过0.07亿hm2。2.2国内新形势在国内，经过多年的示范推广，水肥一体化已经从当年的“高端农业”、“示范工程”逐渐开始普及，为广大农民群众所接受。当前中国已经具备了大力发展水肥20中国农业信息/2011.12技术速递

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科研·生产一体化的有利条件，进入快速发展的关键时期。一是各级政府重视。很多地方党委、政府都把发展水肥一体化放在重要位置来抓。如新疆、甘肃、内蒙古、吉林、辽宁、黑龙江等地由政府领导牵头，成立领导小组，制定规划、下发文件，整合多方资金，加大投入力度，有力地推动了水肥一体化技术的推广普及，形成了蓬勃发展的良好局面。二是支持政策有力。农业部下发“关于推进农田节水工作的意见”和《全国农田节水示范活动工作方案》，将水肥一体化列为主推技术，强化技术集成和示范展示。农业部组织实施旱作节水农业项目，对水肥一体化技术推广进行补贴，极大地调动了农民积极性。三是技术模式成熟。通过多年的集成示范，形成适应不同地区主要作物的水肥一体化技术模式，水肥一体化应用面积已经超过193.3万hm2，应用作物已经从设施蔬菜、果树等经济作物扩大到玉米、小麦、马铃薯、花生、大豆等大田粮油作物。以各级土肥水技术推广部门、灌溉设备和水溶肥料公司、专业合作社和示范农户为主体的技术骨干队伍已经形成。四是发展潜力巨大。从灌溉条件看，我国灌溉面积0.58亿hm2，其中0.3亿hm2水浇地适合发展水肥一体化技术，占总灌溉面积的51.3%，但目前应用面积仅为灌溉面积的3%，具有很大的发展空间。从适宜作物看，具备条件且适合发展水肥一体化的面积约为0.27亿hm2，主要是玉米、小麦、马铃薯、棉花、花生、甘蔗、蔬菜、水果等作物。在这些作物上应用水肥一体化技术见效快、效益高，前景十分广阔。五是发展环境有利。由于增产、增效、生态环保效果显著，水肥一体化技术受到各级政府和社会各界的广泛关注，形成相关各方共同参与、互利共赢、合作推进水肥一体化技术的发展环境。六是投入大幅减低。大田作物每的示范指导服务经费和示范展示平台，很多地方对农民的技术指导和生产跟踪服务不到位；同时水肥一体化所用的水溶肥料生产规模较小，价格偏高，市场比较混乱。三是地区发展不平衡。仍然有部分地方对发展水肥一体化的重要性认识不够，发展速度较慢。四是支持政策不够全面。财政补贴机制没有完全建立，示范范围仅限北方，示范规模太小，补贴标准太低，技术推广经费不足。标准体系不健全，部分标准不完全符合水肥一体化发展的技术要求。3加快推进水肥一体化发展

3.1理清发展思路深入贯彻落实科学发展观，以高产、优质、高效、生态、安全为目标，以转变农业发展方式为己任，以作物为主线、以产区为单元、以水肥一体为核心，集成技术模式，创新推广模式，推进水肥一体化技术的本土化、轻型化和产业化。坚持行政和技术互动、农艺和工程结合、水分和养分耦合、高产和高效并重四项原则，抓住机遇加快发展、因地制宜分类指导、强化创新突出集成、典型引路稳步推进，实现集约化、专业化、标准化和精准化发展。3.2突出发展重点3.2.1膜下滴灌水肥一体化模式膜下滴灌水肥一体化技术集地膜覆盖、微灌、施肥为一体，借助新型微灌系统，在灌溉的同时将肥料配兑成肥液一起输送到作物根部土壤，确保水分养分均匀、准确、定时定量地供应，实现水肥一体化管理。该技术模式适合在我国西北、华北、东北等区域示范推广，主要优势作物是玉米、小麦、马铃薯、棉花、果蔬等。3.2.2集雨补灌水肥一体化模式集雨补灌水肥一体化技术工程集雨、微灌（喷灌）、施肥为一体，通过“三沟”、“三池”等集雨工程蓄积天667m2投入约为600~800元，经济作物每667m2投入约为1000~1500元。按照10年的使用寿命，每667m2年均投入仅约100元。然降水，再借助微灌、喷灌系统进行灌溉和施肥，能充分利用自然降水，解决降雨时间与作物需水时间不同步、季节性干旱严重发生的问题，具有明显的抗旱、节水、节肥、增产、增效作用。该技术模式适用区域广泛，尤其适合我国西南、南方等丘陵山区示范推广。主要优势作物是玉米、马铃薯、果树、蔬菜等。2.3发展中的新问题当然，当前水肥一体化发展中还存在一些问题，可以总结为4个“不够”。一是技术和设备配套不够紧密。水肥一体化是将灌水与施肥紧密结合的高新技术，需要灌溉设备、水溶肥料与灌溉施肥制度有机结合。目前在一些地方只注重设备配备，忽略了灌溉施肥制度优化和水溶肥料应用。二是技术服务不够到位。由于缺少面上3.2.3设施农业水肥一体化模式设施农业水肥一体化技术是利用机井或地表水为水中国农业信息/2011.1221科研·生产技术速递

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源，借助微灌、喷灌进行灌溉和施肥。该技术模式适用于全国范围内的设施农业和果园应用，在全国范围内示范推广面积逐年扩大。主要优势作物是蔬菜、果树和花卉等经济作物。推广，提供有效的科技支撑和技术指导；充分发挥农民专业合作组织的作用，推进水肥一体化技术推广的规模化和标准化；积极引导企业建立以技术服务带动产品销售的市场营销模式，为农民提供系统维护、技术咨询等方面的增值服务。3.2.4小白龙小地龙微喷水肥一体化模式该技术模式是通过定期监测土壤墒情，建立灌溉指标体系。灌溉时采用小白龙输水和小地龙微喷进行灌溉和施肥，实现水肥一体化管理，能较大幅度降低灌溉定额，保证灌溉质量，提高灌溉效率。该技术适宜在黄淮海、西南、南方以及东北中东部等有灌溉水源的区域推广应用，主要优势作物为小麦、玉米、棉花、马铃薯、果树、蔬菜等。3.3.5强化相关基础研究针对水肥一体化对作物栽培、土肥水管理、病虫害防治、农业机械等方面的新要求，开展集成研究，形成以水肥一体化为核心的农业种植新模式。进一步加强土壤墒情监测，掌握土壤水分供应和作物缺水状况，科学制定灌溉制度，全面推进测墒灌溉。3.4强化保障措施3.4.1加强组织领导，强化协调配合成立相关领导小组，由农业主管领导牵头，行政、科研、推广等部门参加，组建加快水肥一体化集成创新和产业化推广的组织协调平台。将水肥一体化作为发展现代农业的切入点，制定工作方案，下发指导意见，明确职责任务，强化协调配合。3.3狠抓重点工作3.3.1熟化关键技术产品根据生产实际和农民需求，组织研发关键技术和配套产品。微灌用肥要水溶性好、配方科学、价格适宜；灌溉施肥制度要针对性强、简便易行；土壤墒情监测要实时自动、方便快速；微灌和施肥设备要使用方便、防堵性好。3.4.2整合资源力量，多方增加投入积极争取国家支持，建立水肥一体化技术补贴机制，稳定投资渠道。增加示范区域，扩大示范规模，提高补贴比例，大幅度增加资金投入。积极整合资源，特别是鼓励农民专业合作组织和相关企业积极参与，充分调动社会各界力量推广水肥一体化技术。3.3.2完善区域技术模式在重点区域和重点作物上继续搞好技术集成创新，开展不同技术模式、水溶肥料、灌溉设备、监测仪器等对比试验，摸索技术参数，建立覆膜与露地结合、固定与移动互补、加压与自流配套的多种水肥一体化模式，提高针对性和实用性。3.4.3着力市场监管，培育壮大产业加强水溶肥料、灌溉设备、墒情监测仪器等产品的市场监管，规范引导和培育壮大产业规模，提高产品质量水平，提升水肥一体化产业体系的服务能力。四是注重宣传引导，营造发展氛围。充分利用报刊、杂志、广播、电视、网络等多种媒体形式，广泛宣传水肥一体化技术增产增效、资源节约的效果及典型经验，营造社会各界广泛关注、共同支持水肥一体化技术发展的良好氛围。3.3.3强化技术示范培训建立全方位、多层次的水肥一体化技术示范展示网络,形成国家级万亩示范片，省级千亩示范片，县乡级百亩示范片的示范展示基地。依托示范展示基地，通过技术讲座、田间学校、入户指导等形式，逐级开展培训，为大规模推广应用奠定人才基础。3.3.4优化合作推广机制协调各方力量，形成科研、推广、企业、合作组织四位一体的推广机制。加强水肥一体化技术研发和示范22中国农业信息/2011.12