高效节能日光温室水肥一体化应用技术的SWOT分析——以昌黎县嘉诚蔬菜种植专业合作社基地为例.pdf

高效节能日光温室水肥一体化应用技术的SWOT分析 以昌黎县嘉诚蔬菜种植专业合作社基地为例 庞福强 1 宋士清 1 李向丽 2 1河北科技师范学院园艺科技学院 河北秦皇岛 066600 2昌黎县嘉诚蔬菜种植专业合作社 摘 要 为促进水肥一体化技术广泛推广和高效应用 通过实际走访与调查 详细调查了昌黎县嘉诚蔬菜种植专业合作社基地水 肥一体化技术的应用情况 并运用SWOT分析法对调查结果进行了系统的分析 总结了水肥一体化技术在实际生产中的优点与 缺点及机遇与挑战 并制定了科学的发展矩阵 明确了发展战略重点与方向 提出了优化水肥一体化技术推广 应用的对策与建 议 希望本研究可以促使水肥一体化技术广泛 持续 高效地应用于高效节能日光温室中 发挥其最佳效益 为农民增收作出贡献 关键词 高效节能日光温室 水肥一体化 SWOT分析 培 果树栽培 以及蔬菜 花卉 苗木 大田经济作物等 多种栽培模式和作物 特别是西北地区膜下滴灌施肥 技术处于世界领先水平 8 10 近几年 河北省政府高度重视水肥一体化技术 在 全省范围内进行大力推广示范 主要推广技术模式有 小麦玉米微灌水肥一体化技术模式 设施蔬菜膜下滴 灌水肥一体化技术模式 露地蔬菜膜下滴灌水肥一体 化技术模式 果树小管出流水肥一体化技术模式等 截 至2014年 河北省在小麦 玉米粮食作物上推广应用 1333多hm 2 在蔬菜上推广应用42万hm 2 9 1 基本情况 以昌黎县嘉诚蔬菜种植专业合作社基地 位于昌 黎县新集镇小营村 为例 对水肥一体化技术的应用现 状进行了深入调研 昌黎县嘉诚蔬菜种植专业合作社基地现拥有高效 节能日光温室120座 在昌黎县农业技术推广部门的 大力推动下 基地自2014年建成以来就全部应用了水 肥一体化技术 截至2018年 基地完成水肥一体化技 术推广示范面积66 67hm 2 主要应用在黄瓜 番茄 西 葫芦 辣椒 茄子等蔬菜作物的生产上 此技术一经推 广 深受广大农户的欢迎 但同时也存在诸多问题亟待 解决 2 SWOT分析 2 1 优点分析 水肥一体化技术是一项可以实现水肥同步灌施的 农业新技术 又称 水肥耦合 技术 水肥一体化技术是 借助压力系统 或地形自然落差 根据土壤养分状况 和作物不同生长发育期的水肥需求规律科学地制定水 肥灌施方案 将事先混溶好的肥液在水流的带动下通 过管道和滴头均匀 定时 定量地输送到作物根系吸收 区 1 1974年 我国从墨西哥引进了水肥一体化技术 经过科研人员的辛勤研究 1980年 我国自主研发的 第一代滴灌设备研发成功 随后国家不断进行试点应 用与进一步研究 2 2002年 原农业部开始大力推广水 肥一体化技术 建立水肥一体化技术核心示范区 集中 开展试验示范和技术集成 3 2010年 朱农业部印发了 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 4 2012年 国 务院印发了 国家农业节水纲要 2012 2020年 强 调积极发展水肥一体化 5 2013年 原农业部印发了 水肥一体化技术指导意见 强调充分发挥水肥一体 化技术优势 6 2016年 原农业部印发了 推进水肥一 体化实施方案 2016 2020年 推广普及水肥一体化 技术 提出到2020年推广面积要达到1万hm 2 7 水肥 一体化技术已经由过去的局部示范发展到现在的全面 推广应用 截至2016年 应用面积达467万hm 2 辐射 华北 西北 东北和华南地区 覆盖设施栽培 无土栽 技术应用 现代园艺 2020年第21期 值和有效利用率 帮助农民增收 企业增效 12 助力脱 贫攻坚 收稿 2020 05 21 参考文献 1 卢丹 贾瑞波 中药金花葵的研究进展 J 中国药物评价 2015 32 2 90 92 2 兰蓉 李浡 刘卉 等 金花葵总黄酮的提取和含量测定 J 江苏农业 科学 2012 12 280 282 3 曹利华 苗明三 金花葵的现代研究与综合利用分析 J 中医学报 2016 31 12 1966 1968 4 杨秀松 金花葵粗黄酮提取物的免疫调节作用研究 J 中国药师 2013 16 9 1307 1311 5 何金妹 珍稀保健型野菜 菜芙蓉 J 福建农业 2009 2 18 6 吴名全 金花葵在南方的引种表现 J 现代园艺 2008 12 7 7 范慧涛 尉文彬 王岩 等 张家口地区金花葵的生长情况 J 黑龙江 农业科学 2020 3 74 77 8 陈海云 邵金平 张凤娥 等 金花葵引种繁育及产品加工技术探讨 J 南方农业 2019 13 27 29 31 9 杨旭辉 周剑武 刘曲 等 宁乡县金花葵高产栽培技术 J 中国农技 推广 2017 33 12 34 35 10 王言和 金花葵花蕾采摘烘干技术要点 J 加工储藏 2019 12 44 45 11 武阿锋 姚树萍 孙涛 等 菜芙蓉开发价值潜力研究 J 陕西农业科 学 2019 65 2 47 48 12 吴名全 珍稀植物 金花葵 J 现代园艺 2008 10 16 17 觼計訑訛 3 zw DOI 10 14051 ki xdyy 2020 21 097 都极易造成滴头堵塞 我国从事水肥一体化设备生产 的小厂家有很多 大都存在生产标准不完善 生产不规 范的问题 此类小厂家的产品质量差 使用年限低 14 2 2 2 肥料要求严 水肥一体化技术体系对肥料的水溶 性有较高要求 有农户反映 使用品质低劣的水溶肥容 易造成滴头堵塞和管路腐蚀 但市场上的专用水溶肥 价格过高 而且质量参差不齐 不易选购 2 2 3 管理技术强 水肥一体化技术是一项专业性较强 的水肥管理技术 强调的是按需 适时 适量 精准供水 供肥 要求管理者掌握不同作物的生长发育规律及肥 水需求规律 再结合定期的测土配方技术从而制定科 学合理的水肥制度 管理者要经过专业的水肥一体化 技术培训 掌握一定的肥料混配和专业检修知识 这样 才能发挥出水肥一体化技术的最佳效益 15 2 2 4 投入成本大 标准的水肥一体化技术 设备造价 高 前期一次性投资较大 每年设备运行 更新维护也 需要一定费用 而且必须选用高质量或专用的水溶肥 对于大部分分散经营的农户来说都是很难负担的 所 以有一定的推广难度 在实际调查与走访中了解到 农 户为了减少投资 而省去很多重要的设备 这样的水肥 一体化技术达不到标准技术应用的要求 技术效果大 大降低 2 3 机遇分析 2 3 1 应用规模不断扩大 1974年墨西哥赠送给我国3 套水肥一体化滴灌设备 自此我国水肥一体化技术的 研究开始起步 2002年 原农业部组织实施旱作节水 农业项目 建立多个水肥一体化核心示范区 我国至此 开始了水肥一体化技术的大面积推广应用 2012年以 来 昌黎县农业局以昌黎新集镇的小营村和昌黎县靖 安镇的马芳营村共86 67hm 2 设施黄瓜 番茄种植区为 水肥一体化核心示范区 向周边辐射666 7hm 2 大力推 广水肥一体化技术 有效带动了昌黎县水肥一体化技 术的推广应用 水肥一体化技术已成为推动昌黎县设 施农业走向现代化的必要技术 16 2 3 2 技术模式不断创新 水肥一体化技术的研究 推 广与应用具有一定的区域性 我国农业种植情况复杂 不同地区自然气候条件 地理状况 作物种植种类及种 植方式等存在一定差异 所以随之就会创造出许多符 合当地生产状况的技术模式 如压差施肥罐 移动式灌 溉施肥机 重力自压施肥系统 泵吸施肥法 膜下滴灌 施肥技术 小白龙喷水带微喷施肥技术 覆膜沟灌施肥 技术 痕量灌溉施肥技术等 多年来昌黎县农业局以秦 皇岛嘉诚现代农业示范基地为载体 结合本土区域特 点 遵循作物需水规律和水肥一体化设备特点 将多种 施肥设备和技术 包括文丘里施肥器施肥法 泵吸式施 肥法 膜下滴灌或微喷施肥法等进行试点示范 进行技 2 1 1 节约资源 节约水肥 提高利用效率 相比传统 的水肥灌施 水肥一体化技术是以水运肥 全程封闭运 输 缓慢均匀 减少了水肥的无效蒸发与渗漏 水肥直 接被运送至作物根系吸收区 研究表明 水资源利用率 可提高40 60 肥料利用率可提高30 50 10 节省人力 提高劳动效率 在实际走访与调查中发现 农户安装的水肥一体化系统采用最多的是文丘里施肥 器施肥法和泵吸式施肥法2种 每次施肥时 只需将计 算好用量的肥料与水在施肥罐中充分混匀 打开开关 直接吸施 操作简单 灵活 方便 实现了半自动化水肥 管理 相比传统开沟施肥与畦灌 劳动强度大大降低 劳动效率可提高2 5倍 11 2 1 2 保护土壤 防止土壤板结 运用水肥一体化技 术 肥水一滴滴缓慢匀速下渗 降低了水对土壤的冲刷 与压实 土壤可保持疏松透气的结构 不易板结 为土 壤微生物提供了良好的湿热环境和透气空间 有利于 土壤微生物的活动 从而提高有机营养物质积累 更有 利于植物根系生长发育 12 减少土壤盐渍化 高效节 能日光温室中水肥一体化技术往往结合地膜覆盖技术 一起应用 水分蒸发量少 而且肥水适时适量供给 根 系吸收快 盐分积累少 有效防止了土壤盐渍化的发 生 13 2 1 3 调温控湿 减少病虫害发生 水肥一体化技术 利用管道运输水肥 不产生地表径流 可降低室内湿 度 减少病虫害发生与传播 抑制杂草生长 由于水 肥一体化技术独特的水肥局部供应特点 作物株间及 行间干燥且养分稀缺 从而抑制了杂草的生长 提高 土壤保温能力 冬季地下水温比室内表层土壤温度低 很多 传统灌溉方式极易导致室内表层土壤温度快速 下降 使用水肥一体化技术 局部缓慢灌水 不会产生 大面积明水覆盖土壤的表层从而迅速降低土壤温度的 情况 再结合地表覆膜更能提高土壤升温和保温能力 2 1 4 减少污染 传统施肥技术缺乏科学性 造成肥料 大量浪费 而且还污染土壤和地下水源 大量氮肥挥发 还会造成大气污染 水肥一体化技术高效的水肥利用 效率 避免了肥水深层下漏 解决了传统施肥方式造成 的污染问题 同时 有效地调温控湿减少病害发生率 大大减少了农药的使用 起到保护环境的作用 2 1 5 增加收入 水肥一体化技术可节水节肥减药 省 工省时省力 维持土壤健康 有效调温控湿 减少病虫 害的发生几率 促进作物良好生长发育 既提升了农产 品质量 又增加了农民收益 2 2 缺点分析 2 2 1 故障频率高 实际走访过程中 农户都反映水肥 一体化设备经常发生滴头堵塞 接口脱扣 滴灌带老化 破裂等问题 水质差 肥料溶解度差 混溶方法不当等 2020年第21期 现代园艺 技术应用 觼計訒訛 3 zw 术熟化和本土化并大力推广 2 3 3 投入成本不断降低 通过科技人员的努力研发与 设计 水肥一体化相关配套设施 设备和产品不断完 善 基本实现国产化 降低了对国外产品的依赖 大 幅降低了投入成本 设施设备投入已从2000 3000元 667m 2 大幅降到800 1000元 667m 2 水溶肥料品种 不断涌现 高效水溶肥料从2万元 t降低到1万元 t 水肥一体化开始由高端贵族技术向平民应用发展 17 2 3 4 高新技术不断应用 随着物联网 信息感知等高 新技术的快速发展 我国水肥一体化技术逐渐走向智 能化道路 实现了环境参数自动采集 并可以通过指标 决策或模型决策控制系统进行智能灌溉施肥 通过对 土壤水肥的精确监测实现水肥一体精准施入 大大提 高灌水和肥料的利用效率 2 3 5 政策支持力度不断加大 为推进水肥一体化技术 的发展 近年来国家相继出台并印发了一系列政策与 文件 全国农田节水示范活动工作方案 关于实行最 严格水资源管理制度的意见 国家农业节水纲要 2012 2020年 水肥一体化技术指导意见 推进水 肥一体化实施方案 2016 2020年 等 以上这些政策 都体现了国家对水肥一体化技术发展的大力支持 同 时也为水肥一体化技术发展与应用带来很多机遇 17 2 4 挑战分析 2 4 1 设备及配套产品质量差 1974年 我国从墨西哥 引进了水肥一体化技术 经过科研人员的辛勤研究 1980年 我国自主研发的第一代滴灌设备研发成功 经过了近40年的发展 很多先进的水肥一体化设备还 需进口发达国家的产品 我国的水肥一体化设备及配 套产品的质量及性能仍然无法满足实际生产的需求 在实际调查与走访过程中了解到 农户安装的水肥一 体化设备故障频繁 经常出现脱扣漏水 堵塞等问题 水溶肥品牌繁多 质量参差不齐 以次充好现象频发 真假难辨 且造价过高 2 4 2 应用水平有待升级 目前国内先进的水肥一体化 技术应用在规模较大的园区或基地生产中较多 很多 都是为了立项而应用先进的水肥一体化技术 对于占 比较大的分散经营小农户来讲应用高端水肥一体化技 术是可望而不可及的 政府扶持资金有限 加之分散经 营的小农户无法独立承担建设水肥一体化技术的投 入 从而导致我国水肥一体化技术应用水平比较低 经 实际调查走访发现 农户安装的水肥一体化设备过于 简化 有的农户为了减少投资 省去过滤器 流量计 压 力表 止逆阀等重要设备环节 导致水肥一体化设备性 能不稳定 故障频繁 无法发挥水肥一体化技术应有的 效益 2 4 3 农民专业素养差 在实际调查与走访过程中发 现 农户年龄偏大 接受新技术新知识能力有限 虽然 安装了水肥一体化设备 但仍然沿用传统大水大肥的 经验进行水肥管理 科学的灌溉施肥制度形同虚设或 根本没有科学的水肥管理制度 重建设轻维护 重形式 轻技术等现象频繁 2 4 4 技术服务不到位 缺少专业技术推广人员 技术 推广人员往往身兼多职 对用户的技术培训 后期服务 跟不上 造成建设和使用环节脱节 出现问题无人帮助 解决 严重影响了滴灌技术应用效果 3 SWOT发展矩阵及发展战略选择 通过对水肥一体化技术的SWOT分析可以发现 虽然水肥一体化技术在实际生产中的优点明显 但其 自身的缺点也很突出 在面临机遇与挑战时 如何统筹 好S W O T4个方面的关系 制定并选择好推进水肥 一体化技术推广与发展的战略显得尤为重要 根据水 肥一体化技术SWOT分析结果绘制发展矩阵 如表 1 进一步制定水肥一体化技术发展战略 明确其发展 重点及方向 3 1 水肥一体化技术SWOT发展矩阵 根据水肥一体化技术SWOT分析结果 做出水肥 一体化技术SWOT发展矩阵图 如表1 3 2 水肥一体化技术SWOT发展战略选择 根据水肥一体化技术SWOT分析结果 列举水肥 一体化技术的优点 缺点 机遇 挑战 并进行交叉做出 表1 水肥一体化技术的SWOT发展矩阵 类别 条目 优点 S 缺点 W 条目 组合 1 节约资源 2 保护土壤 3 调温控湿 4 减 少污染 5 增加收入 1 故障频率高 2 肥料要求严 3 管理技 术强 4 投入成本大 机遇 O SO发展战略 WO发展战略 1 应用规模不断扩大 2 技术模式不断 创新 3 投入成本不断降低 4 高新技 术不断应用 5 政策支持力度不断加大 1 依托国家政策与支持 加强引导与示范 继续 扩大推广与应用面积 2 依靠高新新技术带动 加强创新与研发 不断走向智能化与信息化 1 提升产品质量 降低投入成本 2 加强市场 监管 统一生产标准 3 加大人才培养 拓宽 技术服务 4 完善政策支持 设立长效补助 挑战 T ST发展战略 WT发展战略 1 设备及配套产品质量差 2 应用水平 有待升级 3 农民专业素养差 4 技术 服务不到位 1 加强基地示范与引导 推进应用水平全面升级 2 拓展技术培训和服务 促进应用效益整体提升 3 提升制造工艺与水平 提高设备的质量与性能 1 加强局部示范 稳步推广 2 培养部分 人才 以少带多 3 应用水平分级 因势制 宜 4 加大资金支持 降低投入 技术应用 现代园艺 2020年第21期 觼計訓訛 3 zw 矩阵 得出4种战略 SO 优点 机遇战略 指发挥好 水肥一体化技术在实际生产中的优点 同时抓住机遇 进行迅速发展的扩张型战略 WO 缺点 机遇战略 指明确水肥一体化技术自身的缺点 利用机遇消除其 自身的缺点的防守型战略 ST 优点 挑战战略 指 发挥好水肥一体化技术自身优点 迎接挑战面临的挑 战 主动出击的进攻型战略 WT 缺点 挑战战略 明 确水肥一体化技术自身缺点 规避挑战 以整体大局为 重 着眼存活问题 属于求生型战略 综上所述 水肥一体化技术自身的确定及外部挑 战是其发展战略选择的着眼点 因此 应着重考虑 WO WT战略 利用机遇消除水肥一体化技术的缺点 充分发挥其优点 提高农户积极性 4 对策及建议 4 1 加强基地示范 推进水肥一体化技术全面升级 依靠政府引导 充分发挥示范基地标准示范作用 积极引进并优化适合当地的水肥一体化技术模型 总 结科学合理的管理制度及操作规程 将其大力推广 示 范基地还要承担技术培训工作 通过理论培训 现场 观摩的方式 提高农民专业水平 激发农户应用标准水 肥一体化技术的积极性 引导农户对低水平水肥一体 化技术进行改造升级 建立专业的服务队伍 做好技术 跟踪服务 帮助农户解决实际生产中的困难 促进水肥 一体化技术健康持续发展 4 2 拓宽技术培训 助力水肥一体化技术持续发展 政府技术推广部门应加强技术推广人员的专业化 培养 全面提高技术推广人员的专业水平 让其成为水 肥一体化技术深入农户的桥梁 组织专业技能培训班 和知识讲座 努力提高农户的专业知识水平和认知 教 会或帮助农民制定科学合理的水肥施灌方案 多下基 层进行现场考察与指导 联合水肥一体化设备厂商 对 农户进行技术培训 要求厂家做好后期技术跟踪服务 4 3 加深科学研究 支撑水肥一体化技术高效应用 加强水肥一体化基础机理的研究 联合科研单位 高等院校的相关部门对水肥一体化技术基础机理进行 深入研究 根据当地物气候环境 土壤条件等制定适合 的灌溉施肥制度 设备管理制度及配套栽培管理方案 提高企业水肥一体化设备的生产工艺与自主研发水 平 提高水肥一体化技术产品的质量与性能的稳定性 加大水溶肥的研发 增加水溶肥的种类 尤其是功能性 肥料 降低成本 将物联网 信息感知 数据处理等技术 与水肥一体化相结合 实现自动采集分析环境数据 自 动决策精准灌溉施肥 提高水肥一体化技术的智能化 水平 4 4 增强资金扶持 促进水肥一体化技术广泛推广 标准的水肥一体化技术 一次性投入较大 而且部 分设备需要每年维修更换 水溶性肥料较普通肥料投 入大 普通农户负担大 为了降低成本 往往过分简化 设备 购买低劣水溶肥 造成不良后果 挫伤了积极性 对水肥一体化推广极其不利 所以政府应放宽补贴政 策 将小农户自购水肥一体化设备纳入补贴范围 加大 对小农户扶持力度 建立长效水肥一体化政策性补助 机制 这样才能促进水肥一体化技术快速推广与深入 发展 收稿 2020 05 21 参考文献 1 郝勇 水肥一体化技术在设施农业中的应用 J 农业开发与装备 2019 5 222 224 2 吴珏 郭欣欣 邹琼 奉贤区蔬菜生产水肥一体化技术应用现状及发 展趋势 J 上海蔬菜 2017 6 1 3 3 李寒松 贾振超 张锋 等 国内外水肥一体化技术发展现状与趋势 J 农业装备与车辆工程 2018 56 6 13 16 4 腐植酸水溶肥与水肥一体化发展历程 J 腐植酸 2019 3 78 79 5 聂琼 康林峰 张伟兰 水肥一体化栽培技术在果树上的应用分析 南方农业 2018年 30 30 31 6 王凯 我国水肥一体化技术研究进展 J 作物研究 2018年 3 88 92 7 宗哲英 王帅 王海超 等 水肥一体化技术在设施农业中的研究与 建议 J 内蒙古农业大学学报 自然科学版 1 5 8 吴玉芹 杨鹏 刘思若 关于我国微灌技术发展的几点思考 J 灌溉 排水学报 2015 34 12 1 4 9 李天天 王哲 马烈 等 河北省应用水肥一体化农业节水技术现状 研究 J 安徽农业科学 2015 28 278 279 395 10 李志龙 加快甘肃省水肥一体化技术开发利用的对策研究 J 甘 肃科技纵横 2017 46 9 38 40 11 倪宏正 尤春 倪玮 设施蔬菜水肥一体化技术应用 J 中国园艺文 摘 2013 29 4 140 141 192 12 张烨 设施蔬菜水肥一体化技术应用 J 农业工程 2018 8 7 132 133 13 刘淑军 设施水肥一体化高效节水技术 J 现代农村科技 2012 12 43 44 14 蔺宝军 张芮 高彦婷 等 西北地区高效节水灌溉技术发展现状及 对策 J 水利规划与设计 2019 3 29 33 15 郝志军 吴红梅 设施蔬菜节水滴灌技术的应用与制约因素 J 蔬 菜 2012 03 51 52 17 梁晓芬 滴灌技术在农业中的应用及发展 J 农家参谋 2018 21 40 65 18 李恺 尹义蕾 侯永 中国设施园艺水肥一体化设备应用现状及发 展趋势 J 农业工程技术 2018 38 4 16 21 第一作者简介 庞福强 1994 男 河北盐山人 硕士研究生 主要 研究方向 设施蔬菜 通信作者 宋士清 1965 男 河北黄骅人 博士 教授 硕士研究生 导师 主要研究方向 设施蔬菜及其逆境生理 2020年第21期 现代园艺 技术应用 觼計訔訛 3 zw