侯春福

（吉林省洮南市呼和車力蒙古族鄉(xiāng)綜合服務中心，吉林 白城 137100）

作為農(nóng)業(yè)領域的新技術，水肥一體化技術是將灌溉和施肥工作融為一體的農(nóng)業(yè)技術，也是目前我國節(jié)約肥力、控制水資源消耗的主要農(nóng)業(yè)技術手段。在水肥一體化技術中體現(xiàn)了我國現(xiàn)代信息技術、模型構建技術、智能化技術等多種現(xiàn)代化手段，采取了智能化的方式對農(nóng)作物的長勢以及對水資源和肥料的需求量進行了預測和評估，從而最大程度提高肥料和水資源的利用率，不僅可以有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量，還可以在一定程度上節(jié)約人力物力資源、水資源和肥料，進一步推動了農(nóng)業(yè)領域的整體發(fā)展，同時也推動了工業(yè)與農(nóng)業(yè)的協(xié)調發(fā)展，對環(huán)保工程也有一定促進作用。

1.水肥一體化技術概述

農(nóng)作物水肥一體化技術指的是可以將供給營養(yǎng)的施肥工作與灌溉技術相結合，是一種現(xiàn)代化的農(nóng)作物種植技術，可以實現(xiàn)對肥料加壓，從而在肥料中產(chǎn)生上升差，在灌溉技術影響下產(chǎn)生液體肥料。將這種液體肥料灌溉到農(nóng)作物中，不僅可以為農(nóng)作物的生長提供足夠的營養(yǎng)成分，還可以實現(xiàn)對農(nóng)作物的高效灌溉，從而達到促進農(nóng)作物快速成長的作用。在水肥一體化灌溉期間，可以采用管道將液體肥料直接輸送到農(nóng)作物根系中，以此來確保營養(yǎng)成分可以直接到達農(nóng)作物內部，進一步提高農(nóng)作物生長效率。水肥一體化技術可以充分融合水資源和可溶性肥料，使之結合后在壓力之下直接傳達至農(nóng)作物根部使其更好吸收。在此期間，農(nóng)民可以從農(nóng)作物的生長情況判斷水肥用量是否合理，從而以此為根據(jù)調整水肥比例，控制肥料添加含量，同時也可以以此為根據(jù)精準確定灌溉時間。除此之外，農(nóng)民還可以根據(jù)土壤中的微量元素含量采取針對性的施肥措施，以此來增強水肥利用率。

2.我國農(nóng)業(yè)水肥利用現(xiàn)狀

如今，我國的人均耕地面積僅有世界平均水平的一半，而我國仍然屬于農(nóng)業(yè)大國，糧食安全問題仍然是我國非常關注的問題。對于農(nóng)作物來說，化肥是非常重要的營養(yǎng)來源，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中占比非常大的物資投入，可以提升農(nóng)作物近50%的產(chǎn)量。我國的化肥消耗量非常高，長期在世界范圍內居于高位。截至2019年，我國化肥施用量已經(jīng)超過了世界總消費量的1/3，而在我國所有化肥施用類型中，氮肥、磷肥以及復合肥的占比最高，超過了總用量的90%。在化肥生產(chǎn)過程中，需要消耗掉大量的磷、煤炭以及天然氣資源，屬于消耗量極大的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)。然而我國農(nóng)業(yè)領域對化肥的利用率卻始終得不到提升，有相關調查研究顯示，我國氮肥的利用率不超過40%，磷肥和鉀肥的利用率也不高，而正是因為肥料的利用率過于低下，才導致我國的能源和各種資源的浪費問題非常嚴重，與此同時，還造成了非常極端的環(huán)境污染問題。通過查閱相關文獻和報道可以發(fā)現(xiàn)，我國存在的水體污染問題主要來源就是氮、磷污染，這些污染問題源頭就是農(nóng)業(yè)污染，來自流失的氮、磷對自然環(huán)境造成了極大的污染化肥中，因此提高化肥利用率也成了農(nóng)業(yè)領域發(fā)展最為關注的問題之一。

除此之外，在我國農(nóng)業(yè)領域發(fā)展過程中還會消耗大量的水資源。如今世界范圍內水資源短缺問題非常嚴峻，而我國更是一個水資源短缺的國家，人均水資源占有量不超過3000m3，僅占世界平均水平的1/4。有相關調查研究顯示，在我國整體的用水總量中，農(nóng)業(yè)用水的占比是最高的，超過了60%，工業(yè)用水量緊隨其后，達到了23%。正是由于農(nóng)業(yè)用水成為我國水資源消耗的主要途徑，因此導致城鄉(xiāng)居民的用水量占比較低，基于此，如何提高農(nóng)業(yè)用水的利用率，降低水資源消耗量，成了農(nóng)業(yè)領域格外關注的發(fā)展問題。我國采取的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉方式多為漫灌，但是這種灌溉方式對水資源的利用率極低，有相關數(shù)據(jù)顯示，該灌溉方式的水資源利用率僅為50%，而一些灌溉方式比較先進的發(fā)達國家可以達到80%左右。如今我國社會經(jīng)濟水平和工業(yè)生產(chǎn)領域高速發(fā)展，我國水資源短缺問題與供給問題之間的矛盾愈發(fā)顯著，據(jù)相關統(tǒng)計顯示，我國有超過一百座城市存在缺水問題。綜上所述，提高農(nóng)業(yè)灌溉用水和化肥的利用率非常關鍵，也是推動農(nóng)業(yè)領域快速發(fā)展的關鍵。

3.水肥一體化技術的應用現(xiàn)狀

我市地勢平坦、氣候適宜，且夏秋兩季的雨水相對充沛，但是有相關研究顯示，春季與冬季降水較少，因此比較容易發(fā)生干旱，而且病蟲災害等問題也嚴重制約著我市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展速度。為了推動我市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，強化水肥資源的利用率，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展非常關鍵。但是由于我國在水肥一體化技術領域的發(fā)展時間相對較晚，因此在應用該技術的過程中，仍然存在很多制約其應用效果的問題，其中比較主要的問題就是對該技術的研究不夠全面，很多發(fā)達國家可以針對不同類型的農(nóng)作物進行研究，從而提出具有針對性的不同灌溉方式。因此我國想要充分提高水肥資源利用率，就必須加強對水肥一體化技術的研究，對國外一些先進案例進行分析，從而提高我國水肥一體化應用水平。

針對一些常年處于干旱狀態(tài)的地區(qū)，可以對當?shù)氐耐寥篮椭饕N植農(nóng)作物進行分析，從而判斷施肥和灌溉方式對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響，以此來不斷改進水肥灌溉方式。近些年來，我國社會經(jīng)濟水平愈發(fā)提升，人們對生態(tài)環(huán)境的保護意識也越來越高，進而也逐漸意識到了水資源的重要性，因此，強化水肥一體化技術，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉模式，可以有效改善自然環(huán)境，促進農(nóng)作物快速生長，保障農(nóng)作物產(chǎn)量。

除此之外，由于應用水肥一體化技術需要配備一些專業(yè)設備，而這些設備的價值往往比較昂貴，因此我市一部分農(nóng)民難以承受，這也導致了水肥一體化技術難以大范圍推廣。所以，這就要求政府相關部門介入，給予一定補貼，提高農(nóng)民經(jīng)濟收入，從而給予農(nóng)民購入設備的能力，同時不斷改進相關技術，提高設備質量的同時降低其生產(chǎn)成本，讓水肥一體化技術更快推廣。

4.采用水肥一體化技術統(tǒng)籌工農(nóng)業(yè)協(xié)調發(fā)展

4.1 工業(yè)一氧化碳為農(nóng)作物提供碳源

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，溫室大棚是非常重要的一部分，主要在冬季和春季應用，從而更好地培育蔬菜等農(nóng)作物。截至2018年末，我國溫室大棚、日光溫室等農(nóng)業(yè)設施的占地面積已經(jīng)超過了5000多萬畝，可見在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中溫室大棚的重要性。而在農(nóng)作物生長過程中，碳元素是非常重要的營養(yǎng)元素，一般情況下自然碳源主要來自大氣以及土壤。有相關研究顯示，高濃度的一氧化碳可以促進農(nóng)作物快速生長，而且可以進一步提升農(nóng)作物產(chǎn)量，主要原因是在高濃度的一氧化碳影響下，可以進一步提升農(nóng)作物光合作用速率。我國是碳排放量大國，呈連續(xù)多年居于世界首位，而在所有行業(yè)當中，尤其以工業(yè)領域一氧化碳排放量最高，這些一氧化碳主要來自電力、熱力行業(yè)，如今我國提出了碳中和、碳達峰等理念，以期可以實現(xiàn)減少碳排放、改善溫室效應的目的，因此將一氧化碳進行無害化處理并加以利用，有非常重要的現(xiàn)實意義。對此可以將處理后的一氧化碳排放進入溫室大棚中，進而提升溫室大棚中的一氧化碳濃度，以此來提升農(nóng)作物的光合作用速率，為農(nóng)作物提供充足碳源，進一步推動工農(nóng)業(yè)統(tǒng)籌發(fā)展。

4.2 應用滴灌技術改善PVC產(chǎn)能過剩問題

氯堿工業(yè)是非常重要的原材料生產(chǎn)行業(yè)，也是我國重要的工業(yè)經(jīng)濟組成部分，氯堿工業(yè)指的是采取電解鹽水制造燒堿、氯氣，為其他下游產(chǎn)品的生產(chǎn)提供原材料，例如PVC（聚氯乙烯）的生產(chǎn)，會消耗掉大量的氯材料。PVC材料在生產(chǎn)管道、薄膜等設備時有著重要作用，而這類材料在農(nóng)業(yè)大棚、滴灌管道等設備的生產(chǎn)中有著廣泛應用。但是受到全球經(jīng)濟形勢變化的影響，導致我國PVC生產(chǎn)領域出現(xiàn)了比較嚴重的產(chǎn)能過剩問題。推動水肥一體化技術后，滴灌面積得到了一定程度的提升，每公頃灌溉量也有所增加，而滴灌所使用的管道材料也得到了大幅度的消耗，進一步改善了工業(yè)PVC產(chǎn)能過剩的問題，同時也促使了氯堿生產(chǎn)行業(yè)的供需平衡，除此之外，PVC這種材料加熱后可以變形和固化，因此可以對其進行回收和加工利用，所以對于一些廢棄的農(nóng)業(yè)大棚和管道，可以進行回收并粉碎處理再次生成原材料，重新投入使用，制作成全新的農(nóng)業(yè)大棚薄膜和滴灌管道，進一步降低了我國農(nóng)業(yè)領域鋪設滴灌管道和農(nóng)作物大棚的建設成本。

4.3 沼肥與滴灌技術相結合

我國畜牧業(yè)的養(yǎng)殖規(guī)模比較大，因此每年會產(chǎn)生大量畜禽類糞便，除此之外，在農(nóng)業(yè)領域亦是如此，每年會產(chǎn)生大量農(nóng)作物秸稈，這些糞便和秸稈的處理會對周邊環(huán)境造成嚴重污染。除此之外，動物糞便和秸稈中含有一定的有機物，這些有機物通過發(fā)酵等方式進行處理可以得到沼肥、沼液等有用物質，這些物質中含有大量營養(yǎng)元素和有機質，可以促進農(nóng)作物良好生長。有相關研究指出，在農(nóng)作物中使用糞便和秸稈發(fā)酵得出的沼肥，可以有效提升農(nóng)作物中的氨基酸含量，繼而提升農(nóng)作物產(chǎn)量。除此之外，也有研究顯示，經(jīng)過發(fā)酵后得到的沼液采取滴灌的等方式進行灌溉，有效保障土壤中的銨態(tài)氮含量充足，讓土壤中的微生物更具活性，進而提升農(nóng)作物產(chǎn)量。相比于正常灌溉模式來說，滴灌的灌溉效果更理想，對肥料的利用率更高。通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，采取滴灌沼肥的方式，可以在農(nóng)作物種有效積累養(yǎng)分，從而促進農(nóng)作物增產(chǎn)增收。因此，應該采取沼肥與水肥一體化滴灌模式相結合的灌溉方法，以此來高效利用農(nóng)村的畜禽糞便和秸稈等廢棄物，同時改善環(huán)境。

5.水肥一體化技術的發(fā)展建議

5.1 強化農(nóng)業(yè)水肥一體化設施機理研究

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域應用水肥一體化技術并充分發(fā)揮出專業(yè)設施的作用，可以實現(xiàn)對水肥一體化的專業(yè)控制，這就要求相關管理人員對農(nóng)作物的生長機理水肥對農(nóng)作物正常生長的影響有最大限度地了解和把控。經(jīng)過細致的調查研究才能真正確認在農(nóng)作物生長過程中所需要的肥料和水肥配比，進而根據(jù)實際需求調整營養(yǎng)成分比例。與此同時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者也可以根據(jù)相關研究資料，對農(nóng)作物不同生長階段所需要水肥量的規(guī)律進行掌握，從而制定出有針對性的農(nóng)作物灌溉策略。

5.2 強化農(nóng)業(yè)水肥一體化智能管理體系研究

在如今的時代背景下，我國的信息技術水平得到了高速提升，與此同時，大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術在各行各業(yè)都得到了廣泛應用。在農(nóng)業(yè)領域，現(xiàn)代化信息技術的應用推動了監(jiān)控管理技術的發(fā)展，因此為了實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程和水肥灌溉更好地管理，必須加強對一體化智能管理體系的研究，建立現(xiàn)代化的管理系統(tǒng)和平臺，采取物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)農(nóng)作物種植管理、灌溉比例確定、病蟲害分析等多種功能。

5.3 強化農(nóng)業(yè)水肥一體化設備的研制

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，不管是種植栽培方面還是相關種植設施的配套方面都必須實現(xiàn)多樣化發(fā)展。如今我國常用的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設備主要來自國外引進和自主研發(fā)，但是由于我國相關設備的研發(fā)效率過低，而且生產(chǎn)成本過高，導致無法大面積推廣，而國外引進的設備不符合我國實際生產(chǎn)情況，因此必須根據(jù)我國目前的農(nóng)業(yè)發(fā)展情況，強化對農(nóng)業(yè)水肥一體化設備的研制。

6.結束語

綜上所述，與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉模式和施肥方式不同，水肥一體化技術是一種更為實用的技術，不僅可以充分滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務的基本要求，還可以實現(xiàn)對水資源使用量的高度控制，實現(xiàn)對化肥比例的科學調節(jié)，從而幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者進一步降低生產(chǎn)成本，同時也能提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，因此該技術應該進一步得到推廣和使用，促進我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域高速發(fā)展。