高标准农田水肥一体化技术应用现状与发展.pdf

null农业工程 农业与技术 2024 Vol 44 No 18 高标准农田水肥一体化技术应用现状与发展 马巧荣 null 王秀学 null 李凡 null 王浩新 null nullnull 陕西汉唐农业标准化研究院 陕西 杨凌 nullnullnullnullnullnull nullnull 麟游县农业技术推广服务中心 陕西 麟游 nullnullnullnullnullnull nullnull 陕西汉唐水利工程有限公司 陕西 西安 nullnullnullnullnullnull 摘 要 建设高标准农田是农田管理的趋势 也是提高单位面积农作物产量的有效管理办法之一 水肥一体化是 高标准农田灌溉与排水工程的集成应用技术 具有精准滴灌 智能管理与高效施肥的优势 本文从高标准农田的 水肥一体化应用现状出发 指出了应用过程中存在的问题 提出了水肥一体化灌溉施肥技术的可持续应用方案 以期为高标准农田的可持续发展提供技术支持和理论支撑 关键词 高标准农田 水肥一体 可持续 发展 中图分类号 nullnullnull 文献标志码 null nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 作者简介 马巧荣 nullnullnullnullnull 女 硕士 中级农艺师 研究方向 植物营养与土壤肥料研究 高标准农田建设是一项综合性 前瞻性的农业工 程 是实现 藏粮于地 藏粮于技 nullnull保障国家粮食 安全的重要举措 null 旨在通过科学技术和现代化管理 措施 提高农田的生产力和资源利用率 推进农业现 代化进程 null 灌溉与排水工程是高标准农田建设的五 大基础设施建设工程之一 也是水肥一体化灌溉施肥 技术实施的基础工程 目前 已建成高标准农田水肥 一体化工程按谁受益 谁使用 谁管护原则进行日常 检查和维护 null 但是在实际应用中 重建轻管问题依 旧严重 是制约高标准农田可持续发展的重要因素 因此 本文针对高标准农田水肥一体化应用现状 提 出水肥一体化可持续应用方案 以实现高标准农田的 可持续发展和水肥高效利用 null 高标准农田的水肥一体化技术应用现状 nullnull null 高标准农田水肥一体化及其应用 nullnull nullnull null 高标准农田水肥一体化 灌溉与排水工程是根据旱 涝 渍和盐碱综合治 理的要求 遵循水土资源合理利用的原则 结合田 路 林 电进行统一规划 综合布置建设而成 null 水 肥一体化是将灌溉与排水工程充分利用的灌溉施肥技 术 是利用管道灌溉系统 将肥料溶解在水中 同时 进行灌溉与施肥 适时 适量的满足农作物对水分和 养分的需求 实现水肥同步管理和高效利用的节水农 业技术 null 高标准农田的水肥一体化灌溉施肥技术是 将水肥基础设施与数字化相融合的技术 通过 土壤 墒情和养分自动监测 null 智能决策 null 精准水肥管理 null 终端 智能控制 null 模式 可实现高效 集约 自动化管理 nullnull nullnull null 高标准农田水肥一体化实施效果 水肥一体化集管道供水 精准滴灌 智能管理 精准高效施肥于一体 可根据气候 作物需水肥规律 及根系分布进行精准灌溉 实现水肥同步施用 提升 水肥利用效率 null 高标准农田利用水肥一体可化达到 省水 省肥 省工 增产 增收 增加种植面积 土 地集约化 生产规模化 资源高效化 结构优势化以 及土壤健康化等目的 张辉等 null 研究结果表明 高标准农田应用水肥一 体化可避免过度灌溉 降低土壤盐碱化风险 并减少 化学物质浸入土壤和地下水的比例 保护土壤生态环 境 徐宏文等 null 研究显示 高标准农田种植下平均节 水 nullnullnullnullnull null nullnull nullnull 节水率 nullnullnull 省肥 nullnullnullnullnullnull nullnull nullnull 省肥率 nullnullnull 节省人工费用 nullnullnullnull 元 nullnull nullnull 滴灌玉 米比大水漫灌增产 nullnullnullnullnull nullnull nullnull 陕西水肥一体化农 业科技有限公司于 nullnullnullnull 年以来 在陕西泾阳县高标 准农田灌溉与排水工程建设及水肥一体化实施中发 现 相比于当地传统的大水漫灌 nullnullnull nullnullnullnull null 喷灌示范 田在使用水肥一体化设施后 每年可节约用水 nullnullnullnullnullnullnull null 节省水费 nullnullnullnullnull 万元 冬小麦 夏玉米分别平均增产 nullnullnullnull nullnullnullnull nullnull 共新增产值 nullnullnull null 万元 null nullnull 另外由 于田埂消除 每 nullnullnullnull null 种植面积增加 nullnull 示范田项 目共增加种植面积 nullnull nullnullnullnull null 36 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 2024 Vol 44 No 18 农业与技术 null农业工程 nullnull null 高标准农田水肥一体化技术应用中存在的问题 nullnull nullnull null 水 肥投入成本高 水肥一体化系统的肥料投入成本高 水溶肥料是 指能完全溶于水的肥料 是专门用于滴灌 喷灌 微 喷等灌溉施肥设施的产品 水溶肥料分为大量 中量 和微量元素水溶肥料 含氨基酸水溶肥料 含腐植酸 水溶肥料 有机水溶肥料 可溶性单质肥料 如尿 素 以及可溶性复合肥料 如磷酸二氢钾 硝酸钾 等 水肥一体化设施对肥料的物理性状和化学性质的 严格要求决定了水溶肥料的生产需要工艺先进 技术 水平高 原料级别优 最终导致肥料投入成本高 水资源缺乏和水质不良则会导致水肥一体化灌溉 用水成本高 淡水资源缺乏是干旱及半干旱地区用水 成本高的主要原因 水资源充足的地区 对不良水质 的改良也会增加用水成本 硬水在用于水肥一体化灌 溉系统前需要进行软化处理 否则硬水中的 nullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull 和 nullnullnull nullnull 等离子相互之间发生反应生成碳 酸钙等不溶或难溶于水的物质 附着在管道中并堵塞 滴头 另外 nullnull 值超范围的水体不能直接用于灌溉 需要将 nullnull 值调节到 nullnull null null nullnull null 的正常范围内方可使 用 否则将损害灌溉设备 同时影响作物生长 null nullnull nullnull null 硬件设施维护难 水肥设施日常管护成本高 随着运行时间增加 设施老化 不均衡供水 管理不当以及水质不良等问 题都会影响水肥一体化硬件设施的正常运行 如果日 常维护不善 会导致设施损坏或运行不畅 出现漏 水 堵塞等问题 因此 水肥一体化设施需要定期检 修 灌溉管道需要及时清洗维护 这是一个长期系统 性的工作 需要投入大量的人力 物力和财力 管道维修清理难度大 水肥一体化设施中管道 多 大型机械在农事作业中容易误伤管道 寒冬季节 也容易冻破损坏管道 由于田间的管道预埋在地底 下 管道损害部位寻找困难 导致维修难度大 硬水 中钙镁离子反应生成的沉淀物 配肥或溶肥不当产生 的沉淀物以及肥液中微生物繁殖产生的絮状漂浮物都 会附着管壁 堵塞滴头 且这些堵塞物难以清理 nullnull nullnull null 技术水平低 水肥一体化技术方案难统一 水肥一体化是根据 气候条件 作物需水需肥规律及根系分布情况进行精 准灌溉施肥 测土配方施肥则依据土壤供肥特性 作 物需肥规律及肥料效应 设计肥料配方和用量 null 在 高标准农田种植过程中 将水肥一体化与测土配方施 肥深度结合 才能制定科学合理的灌水施肥方案 更 好发挥高标准农田的优势 由于作物种类 生长阶 段 种植地域 土壤条件 水肥设施及管理水平等都 会影响到水肥施用技术方案 使得高标准农田种植 下 水肥一体化设施利用技术壁垒高 难以形成统一 的水肥一体化标准灌溉施肥技术方案 成为了阻碍水 肥一体化应用的因素 用户技术水平低导致设施利用效率不高 用户对 水肥一体化的施肥方案的投入与产出呈怀疑状态 种 植户往往依据自身种植经验形成对水肥一体化技术预 期成本收益及风险的主观认知与评价 以此作为其水 肥技术实施的依据 null 用户缺乏相应的知识和技能 只会简单地操作设备运行 其制定的施肥方案不能将 土壤 作物与肥料特性相结合 使得水肥一体化的优 势难以充分发挥 nullnull 不合理的施肥方案会使得肥料 间发生化学反应 生成的不溶物质堵塞滴头 损坏设 备 产生较高的维护成本 null 高标准农田水肥一体化技术可持续应用 方案 nullnull null 降低肥 水投入成本 nullnull nullnull null 降低肥料投入 减少肥料用量 提高利用率 利用 水肥一体 null 测土配方 技术可降低用肥量 降本增效 水肥一体 化灌溉施肥技术与测土配方施肥技术可与作物 土 壤 环境等因素相结合 充分利用各种新型水溶肥料 的优势 将有机营养与无机营养相结合 叶面喷灌施 与根部滴灌相互补充 使各养分相互增效 从而达到 降低水溶肥用量和使用成本的目的 nullnull 测土定制配方和集中购肥可降低肥料采购成本和 技术成本 在水溶肥产品采购中 应积极联合周围用 户共同定制作物专用水溶肥 并尽可能将全年用肥一 次性集中采购 以降低肥料采购价格和运输成本 集 中采购定制肥料时 肥料生产厂家会根据测土结果制 定肥料配方 在肥料的使用过程中 厂家提供的肥料 使用技术指导及种植技术培训服务 能提高用户种植 技术水平和水肥一体化技术水平 同时 降低因水溶 肥使用不当而损坏水肥设施 nullnull nullnull null 降低用水成本 节约用水 提高水资源利用效率可以降低用水成 本 开展全方位 多层次 立体化的节水工作 nullnull 积 极推进农艺节水 工程节水和管理节水 农艺节水是 通过优化种植结构 调整耕作制度 化学调控及推广 节水抗旱品种等方式 减少作物生长过程中的水分消 耗 nullnull 工程节水因地制宜 通过渠道防渗 管道输 水灌溉 喷灌微灌等节水灌溉措施 nullnull 减少跑 冒 滴 漏现象 确保每一滴水都能发挥最大的效益 管 理节水则是建立健全水资源管理制度 强化水资源保 46 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null农业工程 农业与技术 2024 Vol 44 No 18 护和节约意识 高效利用雨水 充分发挥土壤的纳 储功能 利 用蓄水保墒耕作 培肥改土以及化学制剂节水保墒等 技术 nullnull 将雨水转化成能被作物吸收利用的土壤水 维持作物生育期用水需求 通过兴建水窖 水池 水 塘 小型堰坝及提水泵站等微小水源工程 收集雨水 作为水源补充 nullnull null 加大技术服务力度 nullnull nullnull null 水肥工程售后服务 高标准农田灌溉与排水工程承建企业应建立健全 水肥工程售后服务团队 售后团队做好对水肥一体化 灌溉施肥设施操作培训 定期定点对水肥一体化设施 进行保养及维护 建立水肥工程售后服务团队可以降 低水肥一体化的技术成本 提高农民对水肥一体化技 术掌握和和应用积极性 解决用户水肥一体化施肥技 术力量薄弱的问题 nullnull nullnull null 技术托管服务 建立技术托管服务团队是打破水肥一体化技术应 用壁垒 解决水肥一体化技术方案难统一以及用户种 植技术薄弱问题的有力措施 技术托管服务团队通过 整合各类农业生产要素和资源 开展全托管 半托管 及菜单式服务等农业社会化服务 nullnull 团队配备栽培 植保 土壤肥料及农机等方面的专家 定期 定点深 入生产第一线 对种植户进行作物种植 水肥一体化 及测土配方等技术的培训 指导用户改良灌溉水质 合理配肥 预防因水质不良或肥料混配错误而引起的 管道堵塞问题 降低水肥一体化硬件设施维护成本 nullnull nullnull null 农机服务 组建专业农机服务队伍 可有效预防农机操作不 当引起的设施损坏问题 同时可解决高标准农田种植 所需的大型农机购置成本高及操作难的问题 高标准 农田建设使土地更加平整 集中 有利于农机装备的 操作和作业 nullnull 应用 互联网 null 农业智能化农机服 务模式 将智能农业机械 水肥一体化设施和测土配 方施肥技术相结合 通过对土地 作物和气象等数据 进行实时监测和管理 可促进农机操作和水肥管理相 统一以及农机 null 农艺 null 农技相融合的种植管理方式的形 成 使得高标准农田种植达到省水 节肥及增效的目 的 nullnull null 加强政府支持力度 nullnull nullnull null 完善管护制度 高标准农田 三分建 七分管 null 建后管护工作 是决定各项工程能否持续发挥效能的关键因素 nullnull 建立和完善高标准农田工程设施建后管护制度 可引 导和监督高标准农田的水肥一体化设施的应用 并有 效促进高标准农田的可持续发展 目前部分地方政府 根据当地现状 纷纷出台了 高标准农田工程设施建 后管护制度 null 对高标准农田的管理做出了一系列要 求 如签订高标准农田移交手续 落实管护主体和责 任 健全管护制度 发挥集体经济组织的主体作用 引导和激励种植大户 农民合作社 涉农企业等参与 高标准农田设施日常管理 nullnull 等 但是管护制度还需 根据实际情况进一步完善 落实和监督力度也有待加 强 nullnull nullnull null 加强技术支撑 政府在高标准农田水肥一体化实施技术上给予支 撑 可降低水肥一体化技术壁垒 促进水肥一体可持 续应用 也是解决水肥一体化技术方案难统一的有力 措施 政府应加强与水肥一体化相关的种植和施肥管 理等技术标准制定和监管工作 确保技术应用的科学 性和安全性 鼓励和支持第三方技术服务机构通过组 织专家团队 建立示范基地等方式 积极推广先进的 水肥一体化技术和设备 提高农户和企业的技术水平 和应用能力 加大新型水肥一体化设备和技术的研发 力度 以解决技术和操作要求高的问题 nullnull nullnull null 加大资金支持 资金支持是降低用户水肥一体化应用成本的最直 接的手段 政府的资金支持和政策引导 能促进高标 准农田优势的充分发挥 目前政府已通过财政补贴 税收优惠等措施 鼓励企业和农户积极建设及使用水 肥一体化灌溉系统 同时借助地方商业银行 农村信 用社等金融机构保障水肥一体化技术补贴资金来 源 nullnull 而高标准农田建设是一项功现在 利长远的 工作 其建后管护任重道远 政府在对其基础设施建 设工作给予资金支持的同时 还应该对已建成的设施 管理 维护以及运营方面的工作给予一定的资金补助 和支持 null 结语 随着建成面积不断增加 已建成高标准农田水肥 一体化技术在应用过程中 由于水肥投入成本高 硬 件设施维护难以及应用技术水平低的问题制约了高标 准农田的可持续发展 因此 在高标准农田建设过程 中 应以政府的政策和支持为导向 充分利用水肥一 体等各种配套设施 紧密结合测土配方施肥技术 通 过降低水肥投入成本 完善水肥工程售后服务 开展 技术托管服务以及积极组建农机技术服务队伍等措 施 解决水肥一体化在应用过程中存在的问题 发挥 高标准农田水肥一体化的技术优势 实现高标准农田 可持续发展 56 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 2024 Vol 44 No 18 农业与技术 null农业工程 参考文献 null 关红飞 蔺亚莉 null 榆林市榆阳区高标准农田项目建后管护调查 及对策 null null 农业工程 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null 张辉 刘斌 null 浅谈智能节水灌溉系统在高标准农田建设中的应 用 null null 南方农机 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 高标准农田建设通则 null null null 梁飞 null 水肥一体化实用问答及技术模式 案例分析 null null 北 京 中国农业出版社 nullnullnullnull nullnullnullnullnull null 史良 null 定西市安定区高标准农田建设的主要做法及发展建议 null null 农业科技与信息 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null 师玉兰 null 高标准农田水利建设技术要点研究 null null 中国标准 化 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null 徐宏文 吴泽 张晓娟 null 西营河灌区高标准农田与高效节水灌 溉建设的实践与思考 null null 农业科技与信息 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull null 杨龙飞 null 推广测土配方施肥技术促进农业可持续发展 null null 黑 龙江粮食 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null 姜剑 null 苹果种植户水肥一体化技术采纳行为及其效应研究 null null 泰安 山东农业大学 nullnullnullnullnull nullnull 杨磊 null 乐陵市盐碱土地水肥一体化喷灌技术推广研究 null null 淄博 山东理工大学 nullnullnullnullnull nullnull 张宏生 null 试论高标准基本农田建设与土壤改良培肥 null null 南 方农业 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 王欢 null 旱地高标准农田建设中雨水资源高效利用的措施研究 null null 中国农村水利水电 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull 杨锦越 赵晓燕 沈建华 等 null 青贮玉米农艺节水技术的研 究进展 null null 安徽农业科学 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnull 李普壮 钱琳 null 高效农业雨水利用技术 null null 南方农机 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull 陈建 王立立 王婧 null 德州市 吨半粮 生产能力建设存在 问题及对策 null null 农业科技通讯 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull 朱礼好 null 高标准农田建设为农机化发展铺路 null null 当代农机 nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnull 刘倩媛 张睿智 山长鑫 等 null 高标准农田建后管护工作中 存在的问题与对策 null null 安徽农业科学 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull 罗春香 null 广西忻城 nullnullnullnull 年高标准农田建设项目管理及综合效 益评价 null null 中国农业综合开发 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnull 姜剑 null 苹果种植户水肥一体化技术采纳行为及其效应研究 null null 泰安 山东农业大学 nullnullnullnullnull 责任编辑 王东印 66 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull