近年來,揚中市設施蔬菜種植規模發展迅速,但在生產過程中灌溉仍以大水漫灌、溝灌和澆灌為主,而施肥方式以人工撒施為主。水肥一體化的出現和推廣將逐漸取代傳統的灌溉和施肥方式,從而化解傳統方式造成的水肥資源浪費、農田土壤環境惡化、次生鹽堿化、酸化等問題。
水肥一體化又稱微灌施肥方式,它是借助壓力系統( 或地形自然落差) ,將可溶性固體或液體肥料,按土壤養分含量和作物種類的需肥規律和特點,配兌成的肥液與灌溉水一起,通過可控管道系統供水、供肥,使水肥相融后,通過管道和滴頭形成滴灌、均勻、定時、定量,浸潤作物根系發育生長區域,使主要根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量,同時根據不同的蔬菜需肥特點、土壤環境和養分含量狀況,蔬菜不同生長期需水、需肥規律情況進行不同生育期的需求設計,把水分、養分定時定量、按比例直接提供給作物。簡單形象的稱給農作物打“點滴”.
1 水肥一體化發展現狀
2014 年對我市設施農業進行了調查,本次共調查 37 戶大戶和合作社,面積共 290.67 hm2,水肥一體化面積 25.2 hm2,應用率為 8.76%,其中蔬菜應用面積為 13.53 hm2(以秧草大棚為主),1 hm2為水稻育秧大棚或基地,葡萄應用水肥一體化面積 10.67hm2.資金來源主要以自籌為主,水源主要以河水和地下用水為主,灌溉方式以滴灌和噴灌為主。
2 水肥一體化效果分析
2.1 控制水量,節約用水
傳統的灌溉一般采取打水漫灌,水量常在運輸過程中或在非根系間浪費,水肥一體化技術通過可控管道運輸到作物根系,減少水分的下滲和蒸發。以育秧為例,傳統灌溉以大水漫灌為主,一次灌溉 667m2的秧苗需要 80 m3用水,按照可以保持 2 d 計算,每 667 m2每天需要用水 40 m3.而據調查統計,采用噴灌設備澆水,每 667 m2秧苗每次澆水約為 1 m3(每個噴頭 1 h 噴水 50 L,每 667 m2需要 80 個噴頭,每次澆水 15 min 可以澆透),按每天澆水 3 次計算,每 667 m2秧苗每天需水量約為 3 m3.在其他作物上面使用噴灌和滴灌同樣大大的降低用水量。
2.2 省工省時節能
據對我市葡萄種植戶調查統計,水肥一體化灌溉和施肥技術利用起來非常簡單迅速。灌溉 667 m2葡萄地僅需要 15 min 左右即可,施肥通過管道 5min 左右,肥料就能均勻的到達每個角落。而傳統打水漫灌需要 50 min 澆完 667 m2葡萄地,普通澆灌也需要 35 min 澆完,而傳統施肥需要 50 min 才能完成。平常澆水施肥時需要 5 個人才能完成的工作,現在 1 個人就可以完成。且傳統施肥和灌溉方式又臟又苦又累。與常規灌溉相比,水肥一體化用水量小、時間短,從而減少了能量消耗。
2.3 減少肥料用量,提高肥料利用率水肥一體化采用定時定量定向的施肥方式,在減少肥料揮發、流失及土壤對養分的固定外,實現了集中施肥和平衡施肥。據調查統計,在我市種植秧草基地上,常規施肥每 667 m2需施 30 kg 尿素,而采用水肥一體化技術每 667 m2需施 20 kg,節約肥料33.3%;而在葡萄種植上面采用水肥一體化,每 667m2平均施肥為 46.5 kg 復合肥,而常規施肥需復合肥64.5 kg/667 m2,節約肥料 27.9%.
2.4 病害變輕,減少農藥用量。
水肥一體化技術在灌溉時主要以膜下滴灌為主,這種灌溉方式并不打濕植物葉面,壟溝內基本沒有水,與常規灌溉相比,空氣濕度明顯下降,棚膜上沒有水滴,抑制了病菌對作物的危害,像蔬菜中的灰霉病、疫病、葉霉病發生率大大降低。由于大棚的濕度下降,由高溫高濕引起的蟲害也相對降低。據調查統計,應用水肥一體化的蔬菜大棚化除和病蟲防治的藥物總投入為 35 元 /667 m2, 而常規投入為 52.5元 /667 m2.
2.5 增產增效,提高品質
經過對我市水肥一體化種植調查統計,使用水肥一體化秧草每茬平均產量為 107 kg/667 m2,而常規灌溉秧草每茬平均產量為 89 kg/667 m2,按照秧草平均 5 元 /kg 計算,總計收獲 8 茬計算,水肥一體化總收入為 4 280 元 /667 m2,常規收入為 3 569 元 /667 m2.由于病害較輕、黃葉爛葉較少、品相較好,水肥一體化種植秧草銷售要比常規好。另外從種植西瓜戶統計,西瓜平均產量約為 2 850 kg/667 m2,常規灌溉西瓜產量 2 500 kg/667 m2左右,滴灌與常規灌溉相比,增產 350 kg/667 m2,按本地瓜 4 元 /kg 算,水肥一體化西瓜平均產值 11 400 元 /667 m2,常規灌溉西瓜平均產值 10 000 元 /667 m2.滴灌與常規灌溉相比,每 667 m2增值 1 400 元。另外,膜下滴溉比常規灌溉的西瓜上市早、果實形狀好、口感好、優質率明顯提高,平均價格比常規灌溉的西瓜高出 0.5 元 /kg.
在葡萄園基地,經測算,每 667 m2肥料用量從原來的560 元左右減少到 390 元左右,用工投入每 667 m2減少 1 000 元左右,每 667 m2增加效益 1 400 元左右。水肥一體化技術實際生產中,精確控制了灌水量、施肥量,減少了肥料使用量和勞動用工,提高了水資源和肥料利用率,有效改變生態環境,減少了肥料流失,尤其對抑制水體的富營養化起到了明顯作用。
3 推廣前景展望
3.1 爭取項目、資金支持 在我市不缺水的前提下,應該以合作社、示范基地,大戶為基礎進行示范推廣。水肥一體化技術以精確灌溉、節約用水和提高效益為核心,可以充分展示現代農業的特點,示范噴灌、微灌以及膜下滴灌等技術,實現水肥資源的科學精確利用。水肥一體化設施一次性投入成本大,一般農戶看不到長遠的效益,難以接受,需要自籌和財政投入共同解決。水肥一體化技術是一項先進的節本增效實用技術,只要解決了前期的投資,推廣應用將成為助農增收的一項有效措施。
3.2 水肥一體化技術安裝要求較高 在安裝時底閥到泵之間的連接接口必須密封嚴實,不能漏氣,施肥時,要算好肥料用量,灌溉時步驟要清晰,時間要控制,肥料選擇上,一定要是液體肥料或易溶的固體肥料,避免出現沉淀和堵塞管道,原則上還要進行過濾處理。所以一般人員難以掌握,需對應用人員加強技術培訓。