奉賢區蔬菜生產水肥一體化技術應用現狀及發展趨勢*

吳 玨 郭欣欣 鄒 瓊

（上海市奉賢區蔬菜技術推廣站，上海奉賢201400）

水肥一體化技術是以水調肥和以肥促水的水肥耦合的農業新技術，是發展優質高效、生態安全的現代農業的重要手段，農業部全國農業技術推廣服務中心將此項技術列為向全國種植業推廣應用的一號技術。水肥一體化技術通常以灌溉系統為載體，借助壓力系統，將可溶性固體肥料或液體肥料按土壤養分含量和農作物需肥規律及特點配兌成肥液與灌溉水一起定時、定量按比例提供給農作物。據統計，設施蔬菜采用水肥一體化技術后，灌溉水利用率可提高至95%，比傳統灌溉方法省水30%～40%；氮磷鉀的利用率可提高至90%、70%和95%，比常規施肥方法節省肥量30%～70%；蔬菜作物產量可提高15%～28%。推廣集合灌溉技術與平衡施肥技術優勢的水肥一體化技術，可使漫灌變精灌，使盲目施肥變科學施肥，可有效防止土壤鹽漬化，改善農田生態環境，達到“三節”（節水、節肥、節藥）、“三省”（省工、省力、省心）和“三增”（增產、增收、增效）的良好效果。

1 國內外水肥一體化技術發展概況

國外水肥一體化技術的研究及應用較早，并已逐步發展成熟。1958年國外首次報道了利用灌溉系統施用商品肥料，上世紀60年代末以色列開始利用滴灌系統施肥，至1974年美國已建立液體肥料廠2800家，1980年美國液體肥料的應用占化肥總量的32%。目前，以色列80%的灌溉地、90%的農作物使用灌溉施肥結合技術，液體肥料工廠生產400多種產品，可滿足全國各地各種農作物不同生長階段的需要，且不同地塊、不同作物采用不同的灌溉方式，地勢平坦的大田采用移動式微噴灌或行走式噴灌方式，坡地、山地多采用滴灌方式，沙漠地區使用地面覆膜滴灌方式，設施栽培使用滴灌和微噴方式，園林綠化樹木使用滴灌方式，草坪使用地埋噴灌方式，林木育苗使用微噴方式。另外，法國、澳大利亞、西班牙等國在園藝作物和棉花、馬鈴薯、玉米等作物上已普遍推廣使用水肥一體化技術。

我國水肥一體化技術的研究是從1974年開始的，當時引進了墨西哥的滴灌設備，試驗點僅設3個，面積約5.3hm2，試驗獲得成功，取得了顯著的增產和節水效果；1980年我國第一代成套滴灌設備研制并生產成功；從20世紀90年代中期開始，灌溉施肥技術被重視，并大量開展技術研討和技術培訓；2000年開始，農業部全國農業技術推廣中心與國際鉀肥研究所（IPI）合作，連續5年在全國不同地區舉辦灌溉施肥技術培訓班，由國內外有關專家向全國各地農技人員系統傳授灌溉施肥的理論和技術。新疆建設兵團率先在國內創立了固定式滴灌節水模式和移動式滴灌節水模式，2011年新疆建設兵團實施水肥一體化技術166.67萬hm2，且每年以20萬hm2的速度增加，為我國的水肥一體化技術應用樹立了榜樣，目前我國水肥一體化技術應用面積約200萬hm2。近年來，在各級政府的大力推動下，我國南方地區也逐漸推行水肥一體化技術，尤以廣東和廣西地區應用面積大幅增加，海南香蕉、云南葡萄已普遍應用。

2 奉賢區蔬菜生產水肥一體化技術推廣應用現狀

奉賢是上海市蔬菜生產面積較大的地區之一，截至2016年底，常年菜田有4333.33hm2。自2005年開始按照上海市農委要求全面建設設施菜田，經過“十一五”和“十二五”的大力發展，截至2016年底，全區建成標準設施菜田902.93hm2，其中保護地設施面積418hm2。高標準設施菜田的建設為蔬菜生產的高產優質和市場周年均衡供應提供了有效的保障，同時也為蔬菜水肥一體化技術的發展應用奠定了良好的基礎。奉賢區蔬菜生產水肥一體化技術應用起步較晚，由于水資源較為充足，菜農缺乏節水節肥意識，盲目過量灌溉施肥現象嚴重，因此在奉賢地區推廣蔬菜生產水肥一體化技術存在許多困難。

2013年起，奉賢區蔬菜技術推廣站參與了上海市農業技術推廣服務中心主持的上海市科技興農項目《蔬菜水肥一體化技術集成示范》、主持實施了奉賢區科委科學技術發展基金項目《蔬菜水肥一體化技術的示范與推廣》。通過項目實施，在上海市農業科學院、上海交通大學等科研院校專家的指導、幫助下，我們總結制定了《蔬菜水肥一體化技術規程》，并采用建立示范點、開展技術培訓和現場示范等方式，助推奉賢區蔬菜生產水肥一體化技術的應用推廣。奉賢區菜農老齡化普遍，蔬菜生產用工短缺、勞動力成本日益上漲，使以省工為特點的水肥一體化技術得以迅速發展。經調查，截至2016年底，全區各鎮、街道及開發區共有18家基地配置了水肥一體化設備，總面積達308.93hm2，技術覆蓋面積252.4hm2，水肥一體化技術應用面積占全區設施菜田面積的34.21%。

奉賢區蔬菜生產品種以綠葉菜為主，其次為茄果類、瓜類等品種，蔬菜品種多、茬口多、復種指數高。奉賢區蔬菜技術推廣站結合本區蔬菜生產現狀，通過調研和試驗研究，總結形成了奉賢區蔬菜水肥一體化生產模式，即“文丘里施肥器+滴灌”模式、“比例式注肥泵+噴灌”模式和“比例式注肥泵+露地噴灌”模式。其中“文丘里施肥器+滴灌”模式適用于以滴灌為主的茄果類、瓜類蔬菜生產，以散戶和小規模蔬菜生產基地為佳，該模式成本低、安裝方便，但對水壓要求較高；“比例式注肥泵+噴灌”模式適用于以青菜為主的綠葉蔬菜種植，一般以每5～10個大棚為1組配置1臺比例式注肥泵，該模式可根據水壓大小自行調節吸肥比例，水壓損失較小，但價格較貴，按流量不同，售價為3000元～10000元。奉賢區露地設施蔬菜種植面積有484.93hm2，主要種植結球甘藍、花椰菜、毛豆、青菜等品種，露地種植管理相對粗放，施肥澆水一般采用撒施和溝灌的方式，肥水利用率不高，可采用“比例式注肥泵+露地噴灌”的模式，將比例式注肥泵安裝在裝有砂石和疊片過濾器的泵房內，田間鋪設可移動噴灌管網，根據水壓，一次可灌溉1.3～2.0hm2。

3 幾種主要蔬菜作物水肥一體化技術應用效益評估

3.1 “文丘里施肥器+滴灌”模式種植黃瓜

對黃瓜生產常規施肥澆水方式和應用水肥一體化技術作對比分析，結果見表1。由表1可知，在黃瓜生產上應用水肥一體化技術較常規施肥澆水節水49.41%、節肥31.02%、省工13.89%；黃瓜生產應用水肥一體化技術平均667m2產量、產值分別為4760kg和8568元，與常規施肥澆水相比，增產增收17.44%，綜合效益較常規施肥澆水每667m2增加1400.4元。

表1 黃瓜生產采用水肥一體化技術效益分析

3.2 “比例式注肥泵+噴灌”模式種植青菜

對青菜生產常規施肥澆水方式和應用水肥一體化技術作對比分析，結果見表2。由表2可知，在青菜生產上應用水肥一體化技術較常規施肥澆水節水42.13%、節肥37.11%、省工12.50%；青菜生產應用水肥一體化技術平均667m2產量、產值分別為2150kg和3225元，與常規施肥澆水相比，增產增收13.16%，綜合效益較常規施肥澆水每667m2增加443.85元。

表2 青菜生產采用水肥一體化技術效益分析

3.3 “比例式注肥泵+露地噴灌”模式種植結球甘藍

對結球甘藍常規施肥澆水方式和應用水肥一體化技術作對比分析，結果見表3。由表3可知，在結球甘藍生產上應用水肥一體化技術較常規施肥澆水節水75.0%、節肥20.1%、省工20.0%；結球甘藍生產應用水肥一體化技術平均667m2產量、產值分別為5375kg和7050元，與常規施肥澆水相比，增產增收14.97%，綜合效益較常規施肥澆水每667m2增加1005元。

表3 露地結球甘藍生產采用水肥一體化技術效益分析

4 存在問題及發展方向

蔬菜生產應用水肥一體化技術可以有效節水節肥，提高化肥利用率，減少農業面源污染，而且可以顯著減少用工量，有效緩解蔬菜生產中勞動力不足的現狀，促進增產增收。但是目前該項技術在應用過程中還存在不少問題：一是現有的園藝場灌溉設施設備老舊，如果要應用水肥一體化技術需要對泵房、管網等進行改建；二是菜農整體綜合素質較低，對水肥一體化關鍵技術理解不透徹、操作不規范；三是蔬菜生產中還沒有真正做到測土配方施肥，沒有按照缺啥補啥的原則進行灌溉施肥，且由于蔬菜種類較多，各種類作物的灌溉制度、需肥規律尚不明確，其肥水管理主要還是靠菜農的經驗；四是水肥一體化設備一次性購置費用較高，近年來由于蔬菜生產效益偏低，菜農不愿意增加投入。各種因素影響了奉賢區蔬菜生產水肥一體化技術的應用與發展。要切實用好、推廣好該項技術，應從以下三方面著手：一是加強引導，加大扶持力度，政府要對硬件設施改造和水溶肥進行一定額度的補貼，以降低菜農應用該技術的成本；二是加強關鍵技術的研究，規范該技術的應用方法；三是加強培訓和技術示范，通過課堂講解、田間示范等，使菜農快速掌握蔬菜生產水肥一體化技術。