中國水肥一體化裝備的分類及發展方向

趙春江+郭文忠

【摘要】詳細論述了中國水肥一體化裝備的特點，從設備的肥料通道、回液模式、水肥配比方式、控制決策、設備運行方式、肥料形式以及管理規模等方面對水肥一體化裝備進行了分類，并根據中國農業生產特點及現代信息技術發展，提出了物聯網+水肥一體化的未來發展方向和建議。

引言

中國農業生產中過量灌溉施肥導致水肥資源浪費、土壤酸化和水體環境污染問題突出，對農業可持續發展和糧食安全生產帶來嚴峻的挑戰。據統計，中國用約占世界6%的淡水資源和9%的耕地，以及30%左右的化肥，生產出了占世界26%的農產品，養活了世界近20%的人口[1]。可見水肥在中國農業生產中的重要作用，但肥料用量巨大，缺水比缺地更嚴峻，是中國農業發展一個不可回避的現實問題。目前，中國農業年用水總量約3600億m3，僅灌溉區每年缺水就在300億m3左右，而中國農業灌溉用水利用系數只有0.3～0.4，水分生產率不足1 kg/m3，僅為美國、以色列等世界發達國家的1/2左右[2-3]。中國農業化肥年施用量已超過6000萬t，約占世界總消費量的1/3，單位面積施肥量是世界平均水平的3倍左右；為獲得高產而盲目大量施肥，我國肥料的當季有效利用率平均只有30%左右，比發達國家低20%左右[4-5]。這種高耗低效的生產方式帶來了資源浪費、生態退化和環境污染等系列問題，已經成為制約中國農業可持續發展的瓶頸[1]。水肥一體化是當今世界公認的一項高效節水節肥農業新技術，主要根據土壤特性和作物生長規律，利用灌溉設備同時把水分和養分均勻、準確、定時定量地供應給作物。……