江蘇農(nóng)業(yè)學報 Jiangsu J of Agr Sci 2017 33 2 469 475 http www jsnyxb com 李傳哲 許仙菊 馬洪波 等 水肥一體化技術提高水肥利用效率研究進展 J 江蘇農(nóng)業(yè)學報 2017 33 2 469 475 doi 10 3969 j issn 1000 4440 2017 02 036 水肥一體化技術提高水肥利用效率研究進展 李傳哲 1 2 許仙菊 1 馬洪波 1 安 霞 1 盛金元 3 張永春 1 1 江蘇省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所 農(nóng)業(yè)部江蘇耕地保育科學觀測實驗站 江蘇 南京 210014 2 南京農(nóng)業(yè)大學 資源與環(huán)境科學學院 江蘇 南京 210095 3 常熟市耕地質(zhì)量保護站 江蘇 常熟 215500 收稿日期 2016 01 07 基金項目 江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項目 SXGC 2014 293 作者簡介 李傳哲 1990 男 山東鄆城人 碩士研究生 研究方向為 農(nóng) 業(yè) 資 源 利 用 Tel 15895995293 E mail 1171458217 qq com 通訊作者 張永春 E mail yczhang66 sina com 摘要 水肥一體化技術是一項高效節(jié)水灌溉施肥技術 是目前相關領域被關注的主要熱點之一 本文對國 內(nèi)外水肥一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀 水肥一體化技術的水肥利用效率等進行了綜合分析 提出了目前中國水肥一體 化技術應用中存在的問題 展望了水肥一體化技術在中國的發(fā)展趨勢 關鍵詞 水肥一體化 節(jié)水灌溉 水肥利用效率 中圖分類號 S147 2 文獻標識碼 A 文章編號 1000 4440 2017 02 0469 07 esearch advances in fertigation technology improving water and fertilizer use efficiency LI Chuan zhe 1 2 XU Xian ju 1 MA Hong bo 1 AN Xia 1 SHENG Jin yuan 3 ZHANG Yong chun 1 1 Institute of Agricultural esource and Environment Jiangsu Academy of Agricultural Sciences Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation of Jiangsu Province Ministry of Agriculture Nanjing 210014 China 2 College of esources and Environmental Science Nanjing Ag ricultural University Nanjing 210095 China 3 Changshu Protection Station of Cultivated Land Quality Changshu 215500 China Abstract Fertigation technology as an efficient water saving irrigation measure is one of the main focus at atten tion Based on literature review the development of domestic and foreign fertigation technology and water and fertilizer use efficiency were comprehensively analysed The problems existing in fertigation technology at present were put forward and the future development of the technology were outlooked Key words fertigation water saving irrigation water and fertilizer use efficiency 隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展 城鎮(zhèn)化腳步的加快 人水矛盾日益突出 水資源同糧食 石油一起成為國 家的戰(zhàn)略資源 1 中國農(nóng)業(yè)發(fā)展方式粗放 過度消 耗資源 尤其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 水 肥資源消耗巨大 浪 費嚴重 2 因此 建設中國特色現(xiàn)代化農(nóng)業(yè) 實現(xiàn) 農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 必須轉(zhuǎn)變發(fā)展方式 走資源高效 利用的道路 而水肥一體化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然 選擇 水肥一體化技術在中國又稱為微灌施肥技術 是利用微灌系統(tǒng) 根據(jù)土壤的水分和養(yǎng)分狀況及作 物對水和肥料的需求規(guī)律 將肥料和灌溉水一起適 時適量 準確地輸送到作物的根部土壤 供作物吸 收 3 水肥一體化技術是在節(jié)水 提高肥料利用 率 減少農(nóng)藥用量 提高作物產(chǎn)量與品質(zhì) 節(jié)省灌溉 和施肥時間 改善土壤環(huán)境等方面具有顯著優(yōu)勢的 農(nóng)業(yè)重大技術 4 9 964 1 水肥一體化技術發(fā)展現(xiàn)狀 在許多國家 都在探索提高各個環(huán)節(jié)水的轉(zhuǎn)化 效率和生產(chǎn)效率的節(jié)水機制 以建立適合國情的水 肥一體化技術 10 從世界范圍看 水肥一體化技術 廣泛應用于干旱缺水以及經(jīng)濟發(fā)達的國家 但歐洲 很多地區(qū)并不缺水 仍采用此項技術 考慮的是該項 技術的其他優(yōu)點 特別是對環(huán)境的保護效應 目前 該技術已逐步向發(fā)展中國家推廣 1 1 國外水肥一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1 1 以色列 從 沙漠之國 變成 農(nóng)業(yè)強國 以 色列創(chuàng)造了世界一流的農(nóng)業(yè) 其主要措施之一是灌 溉技術 水溶肥技術及節(jié)水灌溉設備相結(jié)合并廣泛 應用于溫室蔬菜 花卉 育苗 果園 大田作物等各領 域 使水的利用率提高了 40 60 肥料利用率提 高了 30 50 其瓜果 蔬菜產(chǎn)品已占 40 的歐洲 市場 并成為歐洲第 2 大花卉供應國 以色列農(nóng)業(yè) 用水占全國總用水量的 62 所有灌溉農(nóng)田都采用 了噴灌和滴管等高科技灌溉技術和自動控制技術 使灌溉水的利用效率大大提高 11 1 1 2 美國 現(xiàn)今美國農(nóng)場面積的 50 進行噴灌 43 地面灌溉 7 采用其他灌溉方法 其中地面灌 溉設備逐漸走向精細化 美國的節(jié)水灌溉技術已達 到了世界先進水平 是微灌面積最大的國家 25 的 玉米 60 的馬鈴薯 33 的果樹均采用水肥一體化 技術 2010 年美國微灌面積己發(fā)展到 1 53 10 6 hm 2 是世界上發(fā)展微灌最快的國家之一 12 1 1 3 其他國家 目前一些國家如英國 瑞典 德 國 丹麥 法國 奧地利 匈牙利等國家噴灌和微灌灌 溉面積已達到總灌溉面積的 80 以上 澳大利亞 2007 年設立 1 00 10 10 澳元的國家節(jié)水計劃 其中 約一半用于發(fā)展灌溉設施和水肥一體化 近 10 多 年間 亞洲印度微灌面積也得到了快速增長 較 10 年前增加了 4 倍左右 日本已經(jīng)實現(xiàn)了成熟的全自 動化管道灌溉系統(tǒng) 膜上灌溉技術 膜下灌溉技術 在國外也得到了快速發(fā)展 采用膜上灌溉能減少深 層滲漏 節(jié)水顯著 同時還能增加土壤溫度 膜下灌 溉具有增溫保墑 減少蒸發(fā)等優(yōu)點 13 1 2 中國水肥一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀 中國作為一個缺水農(nóng)業(yè)大國 近年來節(jié)水灌溉 工程面積逐年增加 其中噴灌 微灌面積和低壓管灌 面積也逐年擴大 表 1 目前中國水肥一體化技術 已由小范圍試驗示范發(fā)展為大面積推廣應用 覆蓋 東北 華北 西北 南方的大部分地區(qū) 廣泛應用在設 施栽培 蔬菜 花卉 果樹等多種作物 中國正在逐 步分區(qū)域 規(guī)?；七M大田水肥一體化技術的推廣 與應用 但目前總體與世界一些國家相比還存在很 大差距 表 1 近年來中國農(nóng)業(yè)灌溉情況 Table 1 Agricultural irrigation in recent years in China 年份 全國耕地 灌溉面積 10 3 hm 2 節(jié)水灌溉 工程面積 10 3 hm 2 噴 微灌面積 10 3 hm 2 低壓管灌面積 10 3 hm 2 2007 57 782 23 489 3 853 5 574 2008 58 472 24 436 4 071 5 873 2009 59 261 25 755 4 596 6 249 2010 60 348 27 317 5 141 6 680 2011 61 682 29 179 5 796 7 130 2012 62 491 31 217 6 600 7 526 2013 63 473 27 109 6 847 7 424 2014 64 540 29 019 7 843 8 271 數(shù)據(jù)來源 全國水利發(fā)展統(tǒng)計公報 2 水肥一體化技術提高水利用效率研 究進展 灌溉水利用率是指某個時期灌給作物利用的 水量與水源地灌溉取水量的比值 它反映了全灌 區(qū)渠系輸水和田間用水狀況 是衡量從水源到大 田灌溉水利用程度的一個重要指標 能夠綜合反 映灌溉區(qū)灌溉工程情況 用水管理水平和灌溉技 術水平 2 1 國外水肥一體化技術提高水利用效率研究進 展 以色列的灌溉土地都使用了壓力補償式灌溉技 術 水的利用率大大提高 農(nóng)田灌溉水量僅為 390 m 3 hm 2 較常規(guī)灌水量下降 50 70 14 與傳統(tǒng) 灌溉水利用效率只有 50 左右相比 以色列的噴灌 技術的水利用效率可達到 75 地表滴灌的水利用 效率可達 88 地下滴灌的水利用效率高達 95 以 上 10 滴灌技術的推廣 不僅帶動了節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā) 展 而且也使水肥一體化技術逐漸興起 現(xiàn)今以色 列的滴灌管道無處不在 在建房 修路以前各處的灌 溉用水管道已鋪設齊備 15 074 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 學 報 2017 年 第 33 卷 第 2 期 Phene 等 16 指出滴灌能提高根系活性和吸收 能力 減少根際水分和土壤鹽分的深層滲透 提高水 肥利用率 巴基斯坦的 Muhammad 等 17 通過近 2 年的田間試驗發(fā)現(xiàn) 與傳統(tǒng)灌溉相比 小麥和水稻滴 灌用水量低至畦灌的 26 作物平均水分生產(chǎn)率達 3 95 kg m 3 Ayars 等 18 的研究結(jié)果表明 與其他 灌溉方式相比 滴灌可以提高作物產(chǎn)量 降低水分消 耗 最大限度地提高水分利用率 Sharma 等 19 對番 石榴的研究結(jié)果以及 Mohammad 20 對南瓜的研究 結(jié)果都表明利用水肥一體化技術能夠有效地提高作 物的水肥利用效率 并且節(jié)水效果明顯 Caves 等 21 研究發(fā)現(xiàn)葡萄園灌溉過程中采用調(diào)虧滴灌灌 溉和局部根系干旱灌溉 可以減少水分用量的 50 不影響產(chǎn)量并能對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生一定的積極 影響 Singandhupe 等 22 的研究結(jié)果表明 與傳統(tǒng) 施肥方式相比 滴灌設施番茄栽培可以節(jié)水 31 37 明顯提高水分利用率 節(jié)水效果顯著 2 2 中國水肥一體化技術提高水利用效率研究進 展 中國水肥一體化技術的灌溉方式主要有滴灌水 肥一體化 微噴灌水肥一體化 膜下滴管水肥一體 化 滴灌水肥一體化 不會破壞土壤結(jié)構(gòu) 滲透損失 小 水的利用率達 90 以上 23 微噴灌水肥一體化 噴灌在中國早已成熟 由于噴灌水蒸發(fā)漂移損失可 達 42 24 且落到植物冠層的水分大部分也被浪費 微噴技術應運而生 在香蕉生產(chǎn)的應用中這種技術 的灌水量為傳統(tǒng)澆灌量的 31 6 產(chǎn)量卻增加 5 6 25 膜下滴管水肥一體化技術 最為成熟的當 屬新疆棉花膜下滴管 可減小水分蒸發(fā) 提高灌溉水 的利用效率 與溝灌相比節(jié)水 53 96 26 鄒曉霞 27 總結(jié)了 14 篇與微灌有關的文獻 結(jié) 果顯示微灌的節(jié)水幅度為 35 70 平均節(jié)水率 為 52 7 節(jié)水效果顯著 杜軍等 28 研究結(jié)果表 明 在滴灌條件下 大田水利用效率達 90 相對于 噴灌 50 60 的水分利用率 其節(jié)水效果更明顯 孫夫建 29 研究結(jié)果表明利用膜下滴灌技術 水資源 利用效率可達到 95 以上 比傳統(tǒng)的地面溝灌 畦 灌 漫灌等方式節(jié)水 50 70 比噴灌方式節(jié)水約 35 60 具有顯著的節(jié)水效果 陳靜等 30 對滴灌施肥試驗的擬合結(jié)果表明 試 驗區(qū)冬小麥最佳 N P 2 O 5 和 K 2 O 施用量分別為 206 63 kg hm 2 86 72 kg hm 2 和 88 07 kg hm 2 在 黃淮海平原地區(qū)免耕冬小麥采用測墑補灌和滴灌施 肥相結(jié)合的方法可以顯著提高水分利用效率 較常 規(guī)對照提高了 57 46 并且小麥籽粒產(chǎn)量提高了 21 13 主要是因為滴灌后水分擴散到作物根區(qū) 內(nèi) 減少了灌溉水深層滲漏 促進了作物對隨水施入 肥料的吸收 合理的滴灌施肥用水量較常規(guī)可節(jié)水 51 85 姬景紅等 31 對玉米覆膜滴灌的研究結(jié)果 表明 玉米覆膜滴灌和覆膜限量補灌與滴灌相比 分 別提高水分利用效率 0 83 kg m 3 和 1 23 kg m 3 分 別提高水分生產(chǎn)率 0 30 kg m 3 和 0 36 kg m 3 并且 覆膜限量補灌在不影響光合產(chǎn)物積累的基礎上 比 覆膜滴灌又節(jié)水 60 張麗萍等 32 在日光溫室蔬 菜生產(chǎn)中運用滴灌技術后 節(jié)水 50 省工 50 降 低濕度 10 16 明顯減輕病害發(fā)生 增產(chǎn)增收達 15 28 楊小振等 33 通過對西北地區(qū)設施早春 栽培西瓜的研究發(fā)現(xiàn) 灌溉施肥的施肥量和灌水量 分別控制在 N 163 05 kg hm 2 P 2 O 5 66 85 kg hm 2 K 2 O 202 18 kg hm 2 和水 900 m 3 hm 2 左右時 灌溉利 用效率提高 35 73 西瓜產(chǎn)量較高 35 888 kg hm 2 水分利用效率較高 39 88 kg m 3 而且品質(zhì) 大大改善 方棟平等 34 通過比較滴灌條件下溫室黃瓜不 同水肥處理發(fā)現(xiàn) 溫室黃瓜整個生育期所施肥料全 程滴灌與一次性當基肥施入相比 黃瓜的產(chǎn)量和干 物質(zhì)分別增加 15 3 和 16 8 同時品質(zhì)大為改 善 水分利用效率增加 19 1 而且全程滴灌減少 用水 25 為黃瓜優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn) 節(jié)水的最佳處理 樊 兆博等 35 的研究結(jié)果表明 與傳統(tǒng)漫灌施肥相比 設施番茄水分投入量降低了 46 灌溉水利用效率 提高 2 倍 曹琦等 36 在黃瓜上的研究結(jié)果表明 交 替隔溝灌溉減少了土壤水分的深層滲漏和土壤表面 水分蒸發(fā) 可節(jié)水 37 48 控漏減蒸效果明顯 趙志成等 37 采用分根交替滴灌 在設施黃瓜產(chǎn)量沒 有顯著下降的前提下 改善了品質(zhì)和顯著提高了水 分利用效率 比常規(guī)滴灌方式用水量降低 1 5 灌 水量減少 17 水分利用效率提高 18 6 節(jié)水效 果顯著 可以作為設施節(jié)水增效的一種水肥一體化 新模式 農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術服務中心節(jié)水處處長 高祥照 3 指出 應用水肥一體化 實現(xiàn)水 肥資源同 步高效利用 水分生產(chǎn)效率可以提高 2 kg m 3 大幅 度提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力 174李傳哲等 水肥一體化技術提高水肥利用效率研究進展 3 水肥一體化技術提高肥料利用效率 研究進展 肥料利用率概念 國際上常用農(nóng)學效率 AE 偏生產(chǎn)力 PFP 生理效率 PE 肥料利用率 E 來表征肥料的利用效率 在中國習慣用肥料利用率 來描述作物對肥料的利用效率 計算公式 以氮肥 為例 氮肥利用率 施氮區(qū)作物吸氮量一不施氮 區(qū)作物吸氮量 施氮量 3 1 國外水肥一體化技術提高肥料利用率研究進 展 以色列第 3 大滴灌公司瑞沃達斯公司 ivulis Irrigation 介紹 滴噴灌系統(tǒng)讓水肥一體化成為可 能 這種方式可以為作物根部提供最合理的水分和 養(yǎng)分 在以色列 溫室 田野 果園里都可以看到溶 解水溶肥的儲肥罐 在需要灌溉的時候根據(jù)施肥計 劃精確地將肥液注入灌溉水 幾個儲肥罐通過管道 和計算機聯(lián)系在一起 就能定期根據(jù)事先設定好的 量注入定制的配方肥料 在以色列 90 以上的農(nóng) 業(yè)采用了水肥一體化技術 與傳統(tǒng)的水肥施用方法 相比 肥料利用率提高 30 50 肥料利用效率遠 遠高于中國 38 以色列農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水肥的有效利 用率能夠保持在 80 90 肥料能夠節(jié)約 30 50 而且當?shù)貫榱祟A防土壤次生鹽漬化問題的出 現(xiàn) 對傳統(tǒng)灌溉所使用的溝渠占地問題進行了處理 從而提升單位面積農(nóng)作物產(chǎn)量 土壤條件已經(jīng)不再 是困擾作物生長的因素 僅僅成為作物生長過程中 所需要依托的一種媒介 39 美國佛羅里達州的研 究者發(fā)現(xiàn) 肥料撒施每生產(chǎn) 1 t 柑橘需 N 2 75 kg 而 滴灌施肥需 N 2 57 kg 節(jié)約肥料 7 40 Coston 等 41 通過比較氮肥不同施用方法對盆 栽桃樹的試驗效果發(fā)現(xiàn) 滴灌施肥量僅為土壤施肥 量的 1 4 1 2 時 桃樹葉片含氮量和徑粗的增加量 即可達到土壤施肥的效果 說明滴灌施肥可節(jié)約氮 肥 25 50 印度的 Parikh 等 42 通過對香蕉的 研究發(fā)現(xiàn) 滴灌施肥與肥料撒施相比可節(jié)約氮肥 60 氮肥利用率提高了 1 倍 Hebbar 等 43 研究發(fā) 現(xiàn)相比于單純的滴灌和溝灌 水溶性肥料灌溉施肥 能夠提高馬鈴薯的產(chǎn)量 肥料使用率 作物根系生長 量和對氮 磷 鉀的吸收量 減少土壤 NO 3 N 的淋 洗 Gardenas 等 44 研究發(fā)現(xiàn) 在灌水快結(jié)束的時候 加入肥料并且高頻率地灌溉施肥 能夠促進作物對 氮的吸收 減少氮的浸出 Zotarelli 等 45 對番茄的 研究發(fā)現(xiàn) 滴灌能夠顯著提高氮肥利用率 而且對磷 積累量沒有顯著影響 3 2 中國水肥一體化技術提高肥料利用率研究進 展 2013 年 10 月農(nóng)業(yè)部 中國三大糧食作物肥料 利用率研究報告 表明 目前中國水稻 玉米 小麥 三大糧食作物氮肥 磷肥和鉀肥當季平均利用率分 別為 33 24 42 其中 小麥氮肥 磷肥 鉀肥 利用率分別為 32 19 44 水稻氮肥 磷肥 鉀 肥利用率分別為 35 25 41 玉米氮肥 磷肥 鉀肥利用率分別為 32 25 43 已進入國際公 認適宜范圍內(nèi) 但仍處于較低水平 還有很大的提升 空間 2015 年農(nóng)業(yè)部指出力爭到 2020 年主要農(nóng)作 物化肥用量零增長 肥料利用率達 40 以上 水肥 一體化技術作為既能提高肥料利用率又能節(jié)水節(jié)肥 的技術得到各級政府的重視 越來越多的專家學者 投入到水肥一體化的研究中 尹飛虎等 46 對新疆滴灌模式下春小麥的研究 結(jié)果表明 滴灌施肥較常規(guī)施肥氮 鉀利用率分別提 高了 4 7 和 3 2 但磷利用率差異不大 陳靜 等 30 試驗結(jié)果表明 在黃淮海平原地區(qū)免耕冬小麥 采用測墑補灌和滴灌施肥相結(jié)合的方法 滴灌后水 分移至作物根區(qū)內(nèi) 減少了灌溉水深層滲漏的風險 促進了作物對隨水施入肥料的吸收 合理滴灌施肥 較常規(guī)施肥總體可節(jié)約氮肥 23 47 磷肥 28 33 和鉀肥 47 89 何進宇等 47 對旱作水稻膜下滴灌 的研究結(jié)果表明 膜下滴管直播種植方式與傳統(tǒng)育 秧種植相比肥料用量顯著減少 而肥料利用率顯著 提高 節(jié)約氮肥 37 5 磷肥 33 3 張國嬌等 48 通過對玉米的研究發(fā)現(xiàn) 液體磷肥全部追施可以最 大程度地提高磷肥的利用率 高達 40 6 比中國 現(xiàn)階段平均 25 0 的利用率高出 15 6 個百分點 效 果顯著 Hou 等 49 研究結(jié)果表明 氮肥隨水施用可顯著 提高棉花單株鈴數(shù) 單鈴質(zhì)量和籽棉產(chǎn)量 促進棉花 對氮 磷素的吸收 尤其在壤土棉田的效果較明顯 磷肥隨水滴施可提高氮 磷肥料利用率 與基施相比 氮肥和磷肥利用率可分別提高 4 85 12 34 和 36 75 45 88 尹飛虎等 50 的研究結(jié)果表明 在膜下滴施條件下 滴灌專用肥的氮 磷 鉀養(yǎng)分在 土壤中的移動性比常規(guī)肥料強 養(yǎng)分在土層中的分 274 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 學 報 2017 年 第 33 卷 第 2 期 布與棉花根系分布特點基本一致 促進了棉花根系 對養(yǎng)分的吸收 提高了養(yǎng)分利用率 棉花滴灌專用肥 氮 磷 鉀的生理利用效率較常規(guī)肥分別提高了 3 62 4 18 和 1 45 農(nóng)學利用率較常規(guī)肥分別 提高 29 37 29 2 和 29 38 在相同養(yǎng)分條件 下 籽棉產(chǎn)量比常規(guī)施肥提高 6 9 張大鵬等 51 研究結(jié)果表明 采用合適的滴灌施 肥可使蘋果氮肥利用率從 23 6 提高到 38 69 從而達到節(jié)約肥料 減小肥料投入支出的目的 嚴 程明等 52 通過對菠蘿的研究發(fā)現(xiàn) 與常規(guī)施肥相 比 使用滴灌施肥技術 產(chǎn)量可達 81 405 kg hm 2 增 產(chǎn) 39 04 N P 2 O 5 分別節(jié)省 42 84 52 67 增 產(chǎn)節(jié)肥效果非常明顯 樊兆博 53 研究結(jié)果表明 與傳統(tǒng)灌溉相比 水 肥一體化顯著提高番茄產(chǎn)量 全年增產(chǎn) 6 氮肥用 量減少 78 并且氮素表觀損失和硝態(tài)氮的淋洗量 都大大降低 邢英等 54 對番茄膜下滴灌水肥耦合 的研究結(jié)果顯示 滴灌施肥增大了植株的氮 磷 鉀 吸收效率 UPE 以及肥料偏生產(chǎn)力 PFP 灌水量 越大 養(yǎng)分利用效率 NUE 越小 UPE 和 PFP 越大 施肥量越大 NUE UPE 及 PFP 越小 50 常規(guī)用水 量和 N P 2 O 5 K 2 O 為 120 kg hm 2 60 kg hm 2 75 kg hm 2 處理的氮 磷和鉀利用效率最大 常規(guī)用水 量和 N P 2 O 5 K 2 O 為 120 kg hm 2 60 kg hm 2 75 kg hm 2 處理的氮 磷和鉀吸收效率及肥料偏生產(chǎn)力 最大 Zhang 等 55 指出在滴灌施肥條件下 增加灌水 量可以提高果實產(chǎn)量和氮肥利用效率 而增大施氮 量則降低黃瓜品質(zhì)及氮素利用效率 方劍等 56 對 冬暖大棚黃瓜的研究結(jié)果表明 黃瓜采用滴灌施肥 與灌溉沖肥相比可節(jié)約肥料 130 95 1 733 55 kg hm 2 節(jié)肥率可達 3 7 49 5 氮 磷 鉀肥利 用率分別提高了 11 1 32 9 3 0 3 7 和 8 8 26 8 不僅提高了品質(zhì)和產(chǎn)量 還具有顯著 的節(jié)肥效果 周麗群等 57 對京郊設施果類蔬菜生 產(chǎn)的水肥需求特征進行研究 比較了優(yōu)化灌溉模式 下大量元素水溶肥在設施果類蔬菜生產(chǎn)中的應用效 果 結(jié)果表明與傳統(tǒng)施肥相比 施用果類蔬菜專用水 溶肥增加果類蔬菜產(chǎn)量 18 1 氮肥偏生產(chǎn)力平均 提高 149 6 并且果實品質(zhì)也得到了改善 不管是糧食作物 還是棉花 水果 蔬菜等作物 利用水肥一體化技術都能夠顯著提高肥料的利用 率 水肥一體化實現(xiàn)了集中施肥與平衡施肥相結(jié)合 減少了肥料的揮發(fā)和流失 肥料和水的結(jié)合 擴大 了作物吸收水分和養(yǎng)分的空間 適宜的水分可促進 銨態(tài)氮硝化 增加作物對氮素的吸收 同時又能促進 其他養(yǎng)分的釋放 根據(jù)作物在不同生長時期對肥料 的需求特點 合理施肥 避免了營養(yǎng)過剩造成的肥料 損失 通過對前人大量研究數(shù)據(jù)的分析 建立水肥 與產(chǎn)量的經(jīng)驗模型 構(gòu)建不同作物最佳的施肥量 從 而制定不同作物生產(chǎn)管理措施 對推廣水肥一體化 技術具有重大意義 4 水肥一體化技術應用展望 2012 年農(nóng)業(yè)部發(fā)布了 農(nóng)業(yè)部關于推進節(jié)水農(nóng) 業(yè)發(fā)展的意見 提出要大力發(fā)展水肥一體化技術 2013 年農(nóng)業(yè)部辦公廳印發(fā)的 水肥一體化技術指導 意見 中提出 到 2015 年 水肥一體化技術推廣總面 積要達到 5 333 10 6 hm 2 以上 新增推廣面積 3 333 10 6 hm 2 以上 實現(xiàn)節(jié)水 50 以上 節(jié)肥 30 糧食作 物增產(chǎn) 20 每 666 7 m 2 土地的經(jīng)濟作物節(jié)本增收 600 元以上 2015 年 3 月農(nóng)業(yè)部制定了 到 2020 年 化肥使用量零增長行動方案 其中提出到 2020 年 水肥一體化技術推廣面積 1 10 7 hm 2 增加 5 333 10 6 hm 2 水肥一體化技術是實施 化肥零增長 的重 要保障措施之一 目前 中國水肥一體化技術的推廣應用發(fā)展非 常迅速 但也存在不少問題 一是設施設備質(zhì)量 價 格差異大 安裝人員技術素養(yǎng)不高 安裝粗放 技術 服務跟不上 設備使用過程中出現(xiàn)問題不能及時解 決 二是水溶肥質(zhì)量標準不嚴 生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展太快 良莠不齊 三是針對不同作物 不同目標產(chǎn)量的施肥 參數(shù)不甚明確 供肥 供水很難真正做到與作物需 肥 需水規(guī)律同步 水肥一體化技術的節(jié)水 節(jié)肥 增 效作用沒有得到充分的發(fā)揮 四是水肥一體化技術 的培訓 宣傳還不夠 相應的投入也有待進一步加 強 水肥一體化技術具有節(jié)水 肥料利用率高 可減 少灌水量和施肥量 能明顯提高作物產(chǎn)量和改善品 質(zhì)等優(yōu)點 符合中國對節(jié)能減排 生態(tài)文明建設的發(fā) 展要求 有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 在政策和資金 扶持 技術和設備進一步完善 培訓和宣傳進一步加 強的基礎上 水肥一體化技術未來必將被越來越多 的農(nóng)民及其合作組織所接受并得到跨越式發(fā)展 374李傳哲等 水肥一體化技術提高水肥利用效率研究進展 參考文獻 1 左其亭 張 云 人水和諧 量化研究方法及應用 M 北京 中 國水利水電出版社 2009 2 夏敬源 搶抓機遇 乘勢而上 大力示范推廣水肥一體化技術 J 中國農(nóng)技推廣 2012 3 4 7 3 高祥照 水肥一體化是提高水肥利用效率的核心 J 中國農(nóng) 業(yè)信息 2013 14 3 4 4 高 鵬 簡紅忠 魏 樣 等 水肥一體化技術的應用現(xiàn)狀與發(fā) 展前景 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2012 8 250 250 5 王道波 黃 維 劉永賢 等 水肥一體化對紅麻生長 纖維產(chǎn) 量與品質(zhì)的影響 J 南方農(nóng)業(yè)學報 2015 46 2 204 209 6 呂艷東 孫立明 周 健 等 膜下滴灌旱種對寒地水稻產(chǎn)量構(gòu) 成因素及產(chǎn)量的影響 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學 2016 44 4 145 148 7 張?zhí)m勤 唐新蓮 黎曉峰 等 水肥一體化減量施肥對櫻桃番茄 產(chǎn)質(zhì)量的影響 J 南方農(nóng)業(yè)學報 2015 46 7 1270 1274 8 宋計平 王克安 孫凱寧 等 膜下滴灌對春拱棚茄子經(jīng)濟效 益及土壤質(zhì)量的影響 J 山東農(nóng)業(yè)科學 2016 48 3 86 90 9 楊 軍 廉曉娟 王 艷 等 滴灌條件下不同灌溉量對芹菜耗 水量和水分利用效率的影響 J 江蘇農(nóng)業(yè)學報 2016 32 3 656 661 10 李含琳 當前國外節(jié)水農(nóng)業(yè)技術的新進展及啟示 J 天水行政 學院學報 2011 12 4 3 8 11 孫錫銘 劉 妍 袁湘月 等 節(jié)水灌溉設備研究現(xiàn)狀 J 農(nóng)業(yè) 機械與木工設備 2014 42 3 11 14 12 袁壽濤 李 紅 王新坤 中國節(jié)水灌溉裝備發(fā)展現(xiàn)狀 問題 趨勢與建議 J 排灌機械工程 2015 33 1 78 92 13 李 興 任 杰 王 勇 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)節(jié)水研究進展 J 內(nèi)蒙 古水利 2013 1 113 114 14 李詠梅 任 軍 劉慧濤 等 以色列 水肥一體化 技術簡介與 啟示 J 吉林農(nóng)業(yè)科學 2014 39 3 91 93 15 李曉俐 以色列灌溉技術對中國節(jié)水農(nóng)業(yè)的啟示 J 寧夏農(nóng)林 科技 2014 55 3 56 57 16 PHENE C J DETA W CLA K D A eal time irrigation scheduling of cotton with an automated pan evaporation system J Applied Engineering in Agriculture 1992 6 787 793 17 MUHAMMAD F AF EEN S Modeling annual maximum peak flows at various dams and barrages in Pakistan J Journal of Hy drology Hydromechanics 2007 55 1 43 53 18 AYA S J E CH ISTEN E W SOPPE W et al The resource potential of in situ shallow ground water use in irrigated agricul ture a review J Irrigation Science 2005 24 3 147 160 19 SHA MA S PAT A S K AY Effect of drip fertigation on growth and yield of Guava cv Khaja J Environment and Ecolo gy 2011 29 1 34 38 20 MOHAMMAD M J Utilization of applied fertilizer nitrogen and ir rigation water by drip fertigated squash as determined by nuclear and traditional techniques J Nutrient Cycling in Agro Ecosys tems 2004 68 1 1 11 21 CAVES M M ZA OUK O F ANCISCO et al Grapevine under deficit irrigation hints from physiological and molecular data J Annals of Botany 2010 105 5 661 676 22 SINGANDHUPE B AO G G S N PATIL N G et al Fertiga tion studies and irrigation scheduling in dripirrigation system in to mato crop Lycopersicon esculentum L J European Journal of Agronomy 2003 19 2 327 340 23 李伏生 陸申年 灌溉施肥的研究和應用 J 植物營養(yǎng)與肥料 學報 2000 6 2 233 242 24 TA JUELO J M ONEGA J F MONTE O J et al Modelling e vaporation and drift losses in irrigation with medium size impact sprinklers under semi arid conditions J Agricultural Water Management 2000 43 3 263 284 25 臧小平 鄧蘭生 鄭良永 不同灌溉施肥方式對香蕉生長和產(chǎn) 量的影響 J 植物營養(yǎng)與肥料學報 2009 15 2 484 487 26 劉蘭育 柴付軍 李明思 棉花膜卜滴灌技術研究與應用 J 新 疆農(nóng)墾科技 2002 2 26 28 27 鄒曉霞 節(jié)水灌溉與保護性耕作應對氣候變化效果分析 D 北京 中國農(nóng)業(yè)科學院 2013 28 杜 軍 沈振榮 張達林 寧夏引黃灌區(qū)滴灌水肥一體化冬小麥 灌溉施肥技術研究 J 節(jié)水灌溉 2011 11 44 49 29 孫夫建 灌區(qū)滴灌節(jié)水技術措施研究 J 工程技術 2012 12 121 121 30 陳 靜 王迎春 李 虎 等 滴灌施肥對免耕冬小麥水分利用 及產(chǎn)量的影響 J 中國農(nóng)業(yè)科學 2014 47 10 1966 1975 31 姬景紅 李玉影 劉雙全 覆膜滴灌對玉米光合特性 物質(zhì)積累 及水分利用效率的影響 J 玉米科學 2015 23 1 128 133 32 張麗萍 柳建麗 孫勝偉 等 滴灌暗管蔬菜栽培技術的推廣與 應用 J 農(nóng)業(yè)技術與裝備 2012 13 54 55 33 楊小振 張 顯 馬建祥 等 滴灌施肥對大棚西瓜生長 產(chǎn)量及 品質(zhì)的影響 J 農(nóng)業(yè)工程學報 2014 30 7 109 118 34 方棟平 張富倉 李 靜 等 灌水量和滴灌施肥方式對溫室黃 瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 J 應用生態(tài)學報 2015 26 6 1735 1742 35 樊兆博 林 杉 陳 清 滴灌施肥對設施番茄水氮利用效率及 土壤硝態(tài)氮殘留的影響 J 中國農(nóng)業(yè)大學報 2015 20 1 135 143 36 曹 琦 王樹忠 高麗紅 等 交替隔溝灌溉對溫室黃瓜生長及 水分利用效率的影響 J 農(nóng)業(yè)工程學報 2010 26 1 47 53 37 趙志成 楊顯賀 李清明 等 不同膜下滴灌方式對設施黃瓜生 理特性及水分利用效率的影響 J 生態(tài)學報 2014 34 22 6598 6605 38 徐淑紅 打造中以合作新典范 加快推進我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 金 正大全面考察以色列現(xiàn)代農(nóng)業(yè) J 中國農(nóng)資 2015 9 7 9 39 宋喜賦 以色列節(jié)水農(nóng)業(yè)對中國發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的啟示 J 世界 農(nóng)業(yè) 2014 5 56 58 40 羅文楊 習金根 滴灌施肥研究進展及應用前景 J 中國熱帶 農(nóng)業(yè) 2006 2 35 37 474 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 學 報 2017 年 第 33 卷 第 2 期 41 COSTON D C PONDE H G KENWO THY A L Fertilizing peach trees through a trickle irrigation system J Comm Soil Sci Plant Anal 1978 9 3 187 191 42 PA IKH M M SAVANI N G SH IVASTAVA P H et al Nitro gen economy in bannan through feritigation C Hagin J Dahlia greidinger international symposium on fertigation Haifa Israel Technion IIT 1995 365 370 43 HEBBA S S AMACHAND APPA B K NANJAPPA H V et al Studies on NPK drip fertigation in field grown tomato Lycopersi con esculentum Mill J European Journal of Agronomy 2004 21 1 117 127 44 GA DENAS A I HOPMANS J W HANSON B et al Two di mensional modeling of nitrate leaching for various fertigation sce narios under micro irrigation J Agricultural Water Management 2005 74 3 219 242 45 ZOTA ELLI L DUKES M D SCHOLBE G J M S et al Tomato nitrogen accumulation and fertilizer use efficiency on a sandy soil as affected by nitrogen rate and irrigation scheduling J Agricul tural Water Management 2009 96 8 1247 1258 46 尹飛虎 曾勝和 劉 瑜 等 滴灌春麥水肥一體化肥效試驗研 究 J 新疆農(nóng)業(yè)科學 2011 48 12 2299 2303 47 何進宇 田軍倉 旱作水稻水肥禍合模型及經(jīng)濟效應 J 排灌 機械工程學報 2015 33 8 716 723 48 張國橋 王 靜 劉 濤 等 水肥一體化施磷對滴灌玉米產(chǎn) 量 磷素營養(yǎng)及磷肥利用效率的影響 J 植物營養(yǎng)與肥料學 報 2014 20 5 1103 1109 49 HOU Z LI P F LI B G et al Effects of fertigation scheme on N uptake and N use efficiency in cotton J Plant and Soil 2007 290 1 2 115 126 50 尹飛虎 劉洪亮 謝宗銘 等 棉花滴灌專用肥氮磷鉀元素在土 壤中的運移及其利用率 J 地理研究 2010 29 2 235 243 51 張大鵬 姜遠茂 彭福田 等 滴灌施氮對蘋果氮素吸收和利用 的影響 J 植物營養(yǎng)