第 10 卷 第 4 期 農(nóng) 業(yè) 工 程 Vol 10 No 4 2020 年 4 月 Agricultural Engineering Apr 2020 收稿日期 2020 02 01 修回日期 2020 03 23 作者簡(jiǎn)介 蘇秋芳 碩士 經(jīng)濟(jì)師 研究方向 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域經(jīng)濟(jì) 技術(shù)等 E mail 1536470949 qq com 在線投稿 www d1ae com 水肥一體化技術(shù)在北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用與思考 蘇秋芳 北京市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局宣傳教育中心 北京 100029 摘 要 水肥一體化技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展中具有重要作用 在介紹水肥一體化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上 分析水肥一體化 技術(shù)在北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀 提出水肥一體化技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用的思考 以期對(duì)科研人員 設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員 和相關(guān)人員具有一定的借鑒意義 關(guān)鍵詞 水肥一體化 設(shè)施農(nóng)業(yè) 節(jié)水農(nóng)業(yè) 節(jié)水灌溉 北京市 中圖分類號(hào) S224 4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095 1795 2020 04 0096 05 Application and Thinking of Water and Fertilizer Integration Technology in Beijing Facility Agriculture SU Qiufang Publicity and Education Center Beijing Agricultural and ural Bureau Beijing 100029 China Abstract Water and fertilizer integration technology plays an important role in development of facility agriculture Based on in troduction of development of water and fertilizer integration technology application status of water and fertilizer integration tech nology in Beijing facility agriculture were analyzed and thinking of further application of water and fertilizer integration technolo gy was put forward with a view to providing reference for scientific researchers facility agricultural production personnel and relevant personnel Keywords water and fertilizer integration facility agriculture water saving agriculture water saving irrigation Beijing city 0 引言 水分和肥料是作物生長(zhǎng)不可缺少的基礎(chǔ)條件 充 分利用兩者間的交互協(xié)同作用 對(duì)于促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)可 持續(xù)發(fā)展具有重要意義 我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó) 農(nóng)業(yè)用水 所占比例較高 但我國(guó)水資源短缺 且時(shí)空分布不 均 污染及浪費(fèi)嚴(yán)重 水資源供需矛盾日益加劇 以 北京市為例 2017 年北京市農(nóng)業(yè)用水量 5 1 億 m 3 占全市用水量的 12 9 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水中 耕地灌 溉用水量為 318 77 萬(wàn) m 3 占比 63 而耕地灌溉用 水中 設(shè)施農(nóng)業(yè)用水量為 134 33 萬(wàn) m 3 占比 42 肥料對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義 可以提高土壤肥 力 從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì) 但傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中由于 長(zhǎng)時(shí)間不合理施肥 大水漫灌 過(guò)量施肥現(xiàn)象比較普 遍 也嚴(yán)重破壞了土壤正常結(jié)構(gòu) 造成了土壤板結(jié) 環(huán)境污染等許多不良影響 且肥料的利用率也偏低 將節(jié)水灌溉及按需供肥相結(jié)合的水肥一體化技術(shù)是實(shí) 現(xiàn)水肥同步管理 高效利用的一項(xiàng)新型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技 術(shù) 在節(jié)水節(jié)肥 提質(zhì)增效和改善農(nóng)田環(huán)境等方面作 用顯著 設(shè)施農(nóng)業(yè) 是在環(huán)境相對(duì)可控條件下 采用工程 技術(shù)手段 進(jìn)行動(dòng)植物高效生產(chǎn)的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方 式 1 設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要引擎 是提 高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的重要手段 水肥一體化技術(shù)在設(shè)施農(nóng) 業(yè)的發(fā)展中具有重要作用 本文在介紹水肥一體化技 術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上 著重分析水肥一體化技術(shù)在北京市 設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀 提出水肥一體化技術(shù)進(jìn)一步 應(yīng)用的思考 以期對(duì)科研人員 設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員和 相關(guān)人員具有一定的借鑒意義 1 水肥一體化技術(shù)概述 水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè) 新技術(shù) 它是將可溶性固體肥料或液體肥料 按照一 定的比例與灌溉水混在一起 通過(guò)特殊的管網(wǎng)及施肥 設(shè)備 將肥料隨水流送達(dá)作物的根部 水肥一體化技 術(shù)可以根據(jù)每種農(nóng)作物在不同生長(zhǎng)階段所需的水分和 養(yǎng)分的不同 調(diào)配出能夠滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)所需最適宜 的養(yǎng)分含量 在適宜的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行適量的灌溉 這 蘇秋芳 水肥一體化技術(shù)在北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用與思考 樣既可以提高水資源利用效率 避免傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中大水 漫灌造成的水資源浪費(fèi) 同時(shí)也可以提高肥料的利用 效率 避免傳統(tǒng)施肥過(guò)程中造成的肥料浪費(fèi) 土壤板 結(jié)和環(huán)境污染等眾多不良現(xiàn)象 以色列是最早研究和應(yīng)用水肥一體化灌溉系統(tǒng)的 國(guó)家 20 世紀(jì) 60 年代初 以色列開始發(fā)展和普及水 肥一體化灌溉施肥技術(shù) 而我國(guó)水肥一體化技術(shù)最初 發(fā)展可從 1974 年引進(jìn)墨西哥的滴灌設(shè)備算起 1981 年 我國(guó)在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)工藝的基礎(chǔ)上 自行研制生 產(chǎn)出首臺(tái)成套的滴灌設(shè)備 自此 我國(guó)自制灌溉設(shè)備 開始實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn) 2 近些年 國(guó)家出臺(tái)了一系 列的政策 如 農(nóng)業(yè)部關(guān)于推進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的意 見 到 2020 年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案 國(guó)家 農(nóng)業(yè)節(jié)水綱要 2012 2020 國(guó)家節(jié)水行動(dòng)方案 水肥一體化技術(shù)指導(dǎo)意見 水肥一體化技術(shù)規(guī)范 總則 和 推進(jìn)水肥一體化實(shí)施方案 2016 2020 年 等 推動(dòng)了水肥一體化技術(shù)的快速發(fā)展 在設(shè)施農(nóng)業(yè)中 可通過(guò)控制環(huán)境溫度 水分 光 照和土壤等因素 為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供最適宜的環(huán) 境 從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì) 由于設(shè)施農(nóng)業(yè)的 特殊性 水肥一體化技術(shù)逐漸成為設(shè)施農(nóng)業(yè)重要的組 成部分 如何更好地利用水肥一體化技術(shù)來(lái)提高設(shè)施 農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)成為研究的重點(diǎn)和關(guān) 注的焦點(diǎn) 沈建國(guó)等 3 以常規(guī)施肥為對(duì)照 連續(xù)兩 年在化肥總養(yǎng)分減少 30 的條件下比較 2 種水肥一 體化模式 半程水肥一體化模式和全程水肥一體化 模式 對(duì)浙江杭嘉湖地區(qū)春大棚辣椒產(chǎn)量和效益的 影響 結(jié)果表明 與常規(guī)的穴施追肥相比 減量施肥 的 2 種水肥一體化模式均促進(jìn)了春大棚辣椒的生長(zhǎng) 有效提高產(chǎn)量 效益和品質(zhì) 蔡苗等 4 以設(shè)施番茄 品種 普羅旺斯 為試材 以農(nóng)戶常規(guī)管理的大水 沖施肥料為對(duì)照 采用田間試驗(yàn)的方法 研究在水肥 一體化滴灌條件下肥料和灌溉水量均減量處理對(duì)番茄 植株生長(zhǎng) 產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響 結(jié)果表明 與農(nóng) 戶常規(guī)施肥灌溉管理相比 水肥一體化處理的氮 磷 鉀總施肥量降低了 40 6 總灌溉水量減少了 25 3 而產(chǎn)量顯著提高了 9 0 生產(chǎn)力是 CK 的 1 8 倍 李友麗等 5 分析使用自主研發(fā)的 AWF 型水 肥一體化裝備自動(dòng)灌溉施肥對(duì)葉用萵苣生長(zhǎng)和灌溉水 生產(chǎn)效率的影響 結(jié)果表明 水肥自動(dòng)管理下 3 茬葉 用萵苣的產(chǎn)量比常規(guī)管理分別增產(chǎn) 25 00 54 75 和 11 76 灌溉水總量分別減少了 23 84 21 71 和 28 91 灌溉水生產(chǎn)效率分別 提高了 64 13 97 65 和 57 24 計(jì)算機(jī)技術(shù)和各種傳感設(shè)備的快速發(fā)展推動(dòng)了物 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展 水肥一體化技術(shù)也從最初簡(jiǎn)單地將 水和肥混合在一起提供給農(nóng)作物 而向著智能化 信 息化和精細(xì)化方向發(fā)展 智能化的水肥一體化技術(shù)可 以利用信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建水肥一體化平臺(tái) 在充分了解不同農(nóng)作物在不同生長(zhǎng)階段的需水需肥規(guī) 律的基礎(chǔ)上 通過(guò)各種傳感設(shè)備 了解農(nóng)作物所處的 環(huán)境參數(shù) 土壤養(yǎng)分狀況和作物長(zhǎng)勢(shì)情況等 通過(guò)控 制系統(tǒng)的分析處理 按照實(shí)際情況調(diào)配養(yǎng)分含量 制 定適宜的灌溉制度 定時(shí) 定量地提供給農(nóng)作物所需 的水分和養(yǎng)分 該過(guò)程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行 無(wú)需人工 干預(yù) 可達(dá)到省時(shí)省力 節(jié)水節(jié)肥的效果 駱東松 等 6 設(shè)計(jì)了農(nóng)業(yè)水肥一體化智能監(jiān)控系統(tǒng) 該系統(tǒng) 由農(nóng)業(yè)信息采集系統(tǒng) 水肥調(diào)控系統(tǒng) Web 遠(yuǎn)程監(jiān) 控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信息中心組成 用戶可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)對(duì)農(nóng)田 灌溉 土壤溫濕度 土壤張力和氣象環(huán)境等的遠(yuǎn)程智 能監(jiān)測(cè) 制定灌溉任務(wù)和控制系統(tǒng)作業(yè)的啟停 從而 達(dá)到節(jié)水灌溉與遠(yuǎn)程施肥的目的 林佳福 7 設(shè)計(jì)了 設(shè)施蔬菜高效栽培物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 該系統(tǒng)利用監(jiān)測(cè)設(shè)備 感知蔬菜栽培過(guò)程中的墑情氣象 基地環(huán)境數(shù)據(jù)及相 關(guān)視頻圖像 通過(guò)無(wú)線或有線信息流傳輸通道傳送到 中心控制平臺(tái) 中心控制平臺(tái)運(yùn)用蔬菜高效栽培模 型 專家決策模型和圖形處理與挖掘技術(shù) 實(shí)現(xiàn)設(shè)施 蔬菜栽培過(guò)程中的水肥一體化滴灌控制 智能自動(dòng)控 制和質(zhì)量安全追溯 2 北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀 北京市鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃 2018 2022 年 中指出北京將實(shí)施農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng) 持續(xù)推進(jìn)全 市農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升 級(jí) 北京市將提升 菜籃子 生產(chǎn)基地 加快菜田 信息技術(shù)裝備配套 推廣設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)方式 發(fā)展綠色優(yōu)質(zhì)高效蔬菜生產(chǎn) 建設(shè)一批高檔次 高質(zhì) 量 高效益 具有北京特色的設(shè)施農(nóng)業(yè)基地 加強(qiáng)農(nóng) 業(yè)面源污染防治 開展測(cè)土配方施肥 推廣水肥一體 化技術(shù)和精準(zhǔn)施肥技術(shù) 持續(xù)推動(dòng)都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā) 展 做精做優(yōu)特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè) 加快推進(jìn)國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 示范區(qū)建設(shè) 8 2007 2018 年北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)總體情況如圖 1 所示 9 從圖 1 可以看出 北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)播種面積 基本保持在 3 萬(wàn) hm 2 以上 2015 年播種面積最高達(dá) 到 41 088 hm 2 2018 年播種面積為 32 324 hm 2 2013 年設(shè)施農(nóng)業(yè)收入最高達(dá) 57 3 億元 2018 年收入為 51 7 億元 2018 年北京市各區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況如表 1 所 示 10 從表 1 可以看出 大興區(qū)的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展在 全市各區(qū)中占有重要地位 其播種面積占全市的 3 7 9 總收入占全市的 23 2 設(shè)施蔬菜及食用 79 農(nóng)業(yè)工程 農(nóng)學(xué)與生物技術(shù) 圖 1 2007 2018 年北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)總體情況 Fig 1 Overall situation of facility agriculture in Beijing from 2007 to 2018 菌產(chǎn)量占全市的 30 8 設(shè)施瓜果產(chǎn)量占全市的 50 9 在設(shè)施農(nóng)業(yè)中 設(shè)施蔬菜 食用菌和瓜果的 生產(chǎn)占有較高的比例 2018 年北京市設(shè)施蔬菜及食 用菌 產(chǎn) 量 達(dá) 958 410 6 t 設(shè)施瓜果的產(chǎn)量達(dá) 137 833 9 t 在一定程度上保證了北京市居民的 菜 籃子 表 1 2018 年北京市各區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況 Tab 1 Facilities agricultural production in Beijing in 2018 各區(qū) 設(shè)施農(nóng)業(yè)播種 面積 hm 2 設(shè)施農(nóng)業(yè)總收入 萬(wàn)元 設(shè)施蔬菜及 食用菌產(chǎn)量 t 設(shè)施瓜果 產(chǎn)量 t 全市 32 323 6 517 295 6 958 410 6 137 833 9 大興區(qū) 12 259 4 120 034 5 295 411 3 70 101 4 順義區(qū) 5 760 9 95 980 1 198 577 1 52 043 9 通州區(qū) 5 487 9 92 001 0 198 685 3 3 986 1 房山區(qū) 3 682 2 61 964 9 115 395 6 344 0 密云區(qū) 1 384 3 44 991 6 59 200 1 582 4 平谷區(qū) 1 049 3 201 67 1 28 725 0 1 896 1 昌平區(qū) 986 1 46 342 4 22 718 9 6 341 9 延慶區(qū) 777 4 18 323 8 22 991 4 1 551 8 海淀區(qū) 518 0 5 865 1 9 492 5 617 6 懷柔區(qū) 201 2 4 503 2 4 277 7 317 4 豐臺(tái)區(qū) 133 0 5 267 0 1 360 6 20 9 朝陽(yáng)區(qū) 76 2 1 807 1 1 513 8 30 4 門頭溝區(qū) 7 7 48 1 61 3 2018 年主要設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)情況如表 2 所 示 9 從表 2 可以看出 北京市大部分的設(shè)施農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)都具有一定的規(guī)模 以溫室和大棚為主 中小棚的 占比較小 表 2 2018 年北京市主要設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)情況 Tab 2 Production of main facilities agricultural products in Bei jing in 2018 項(xiàng)目 設(shè)施農(nóng)業(yè)播種 面積 hm 2 設(shè)施農(nóng)業(yè) 產(chǎn)量 t 設(shè)施農(nóng)業(yè) 收入 萬(wàn)元 蔬菜及 食用菌 溫室 14 865 0 549 552 7 247 684 6 大棚 10 547 7 372 609 2 107 565 2 中小棚 1 387 9 36 248 7 11 870 9 瓜果類 溫室 820 5 18 389 6 53100 1 大棚 2 204 7 107 133 7 36 049 5 中小棚 283 4 12 310 6 3 427 6 3 水肥一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 3 1 總體情況 北京市水肥一體化技術(shù)大致經(jīng)歷了 3 個(gè)發(fā)展階 段 第 1 階段是 2000 2008 年 將肥料溶化隨水施 用 實(shí)現(xiàn)了水肥一體化 但缺乏精準(zhǔn)的灌溉施肥制 度 灌溉系統(tǒng) 施肥設(shè)備和專用水溶肥料等 第 2 階 段是 2009 2014 年 灌溉施肥產(chǎn)品有了較大改進(jìn) 如可調(diào)比例文丘里施肥器 全水溶滴灌專用肥等 開 展了固定茬口設(shè)施蔬菜的灌溉施肥制度研究 但以人 工操作和決策為主 缺乏智能的灌溉決策系統(tǒng) 第 3 階段是 2015 年至今 水肥一體化技術(shù)朝著智能化 精準(zhǔn)化方向發(fā)展 如今 北京市超過(guò)半數(shù)的規(guī)?；r(nóng) 業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)了智能化 精準(zhǔn)化水肥灌溉 水肥一體化智能灌溉施肥技術(shù)關(guān)鍵核心的裝置是 灌溉施肥控制設(shè)備 近年來(lái) 北京市通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先 進(jìn)施肥機(jī) 自主研發(fā)輕簡(jiǎn)式智能施肥機(jī)及簡(jiǎn)易灌溉控 制器 有效提高水肥資源利用率 節(jié)約水肥資源 并 且能提高作物產(chǎn)量和品質(zhì) 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化 智能 化 自動(dòng)化和現(xiàn)代化 國(guó)外智能設(shè)備技術(shù)門檻較高 操作復(fù)雜 同時(shí)成 本也相對(duì)較高 主要應(yīng)用對(duì)象為生產(chǎn)規(guī)模較大的園 區(qū) 針對(duì)北京市生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀 北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣 站自主研發(fā)了輕簡(jiǎn)式智能施肥機(jī) 低成本 易操作 受到農(nóng)戶歡迎 該施肥機(jī)內(nèi)部嵌入了依據(jù)光輻射開發(fā) 的水肥管理系統(tǒng) 可以根據(jù)光照的強(qiáng)弱控制灌溉施 肥 實(shí)現(xiàn)智能管理 為了降低技術(shù)門檻 施肥機(jī)采用 傻瓜化 設(shè)計(jì) 操作簡(jiǎn)單 節(jié)約水肥效果明顯 果 實(shí)品質(zhì)也大幅提高 目前 該設(shè)備已在北京市昌平 區(qū) 順義區(qū)和房山區(qū)等地進(jìn)行了推廣使用 實(shí)現(xiàn)了增 產(chǎn)提質(zhì)的效果 以番茄種植為例 使用該套設(shè)備 與 農(nóng)戶常規(guī)管理相比 可實(shí)現(xiàn)節(jié)水 1 710 m 3 hm 2 節(jié)肥 840 kg hm 2 果實(shí)糖酸比提高 18 番茄紅素提高 11 節(jié)本提質(zhì)增效明顯 此外 還自主研發(fā)出簡(jiǎn)易 灌溉控制器 界面由旋鈕和按鍵組成 操作簡(jiǎn)單 可 以實(shí)現(xiàn) 4 個(gè)區(qū)組閥門控制 成本低廉 有利于推動(dòng)農(nóng) 業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展 2019 年 北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心完成 了果菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)房山綜合試驗(yàn)站日光溫室群水肥一體 化集中管控系統(tǒng)設(shè)備的安裝 并將尾菜廢棄物處理資 源化利用裝備與水肥一體化系統(tǒng)連接 該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn) 試驗(yàn)站溫室生產(chǎn)的廢棄物好氧發(fā)酵液化處理與灌溉利 用 以及日光溫室群水肥灌溉管控 故障警示和其他 農(nóng)事管理的一體化 集中化 既可提高廢棄物回收利 用效率 又有效提高水肥管理效率 利于節(jié)本增效和 生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展 89 蘇秋芳 水肥一體化技術(shù)在北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用與思考 大興區(qū)的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)于促進(jìn)北京市設(shè)施農(nóng)業(yè) 整體發(fā)展具有重要意義 2017 2018 年 大興區(qū)開 展了設(shè)施蔬菜水肥一體化技術(shù)示范項(xiàng)目 引進(jìn)示范了 多種水肥一體化技術(shù)類型 目前技術(shù)應(yīng)用的成效顯 著 提升了大興區(qū)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)節(jié)水節(jié)肥技術(shù)水平 截至 2018 年 大興區(qū)設(shè)施蔬菜水肥一體化技術(shù)示范 面積已達(dá) 46 7 hm 2 新技術(shù)應(yīng)用面積穩(wěn)步提升 為 滿足蔬菜生產(chǎn)型園區(qū) 農(nóng)民專業(yè)合作社和農(nóng)戶等多種 類型的蔬菜生產(chǎn)者需求 累計(jì)引進(jìn)示范了 8 種不同類 型的智能水肥一體化設(shè)備 研究總結(jié)出不同模式下的 水肥一體化技術(shù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) 對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步推廣 應(yīng)用起到了促進(jìn)作用 另外 大興區(qū)還定期開展有針 對(duì)性的專題培訓(xùn) 田間觀摩或?qū)嵅倥嘤?xùn) 及時(shí)解決技 術(shù)應(yīng)用過(guò)程中遇到的難題 3 2 蔬菜穴盤育苗 北京市于 2017 年開始研究蔬菜潮汐式育苗水肥 一體化技術(shù)設(shè)施設(shè)備 通過(guò)水肥一體化控制系統(tǒng) 循 環(huán)管路系統(tǒng)的配套使用 由軟件程序控制潮汐式育苗 水流和營(yíng)養(yǎng)液配比等 能非常精確地對(duì)不同類別蔬菜 苗所需肥液進(jìn)行配比 定時(shí)定量地進(jìn)行灌溉 由于底 部供液 基質(zhì)水肥供給均勻 快速 精準(zhǔn)和高效 與 頂部灑水灌溉相比 潮汐灌溉處理的植株生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng) 壯苗指數(shù)高 可節(jié)水 24 0 33 72 且灌溉效率 高 可節(jié)約用工 27 95 同時(shí) 控制苗床的上水和 回水速度 使?fàn)I養(yǎng)液快進(jìn)快排 減少基質(zhì)的吸水量 保持葉片干燥 可降低幼苗受病原菌侵害的概率 減 少農(nóng)藥的使用 實(shí)現(xiàn)節(jié)水 減肥和減藥 11 2019 年 全市采用潮汐式育苗方式 共計(jì)生產(chǎn)蔬菜種苗 156 萬(wàn)株 可供 27 hm 2 設(shè)施生產(chǎn) 3 3 番茄種植 2017 年北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站在京郊開展高品 質(zhì)番茄基質(zhì)化栽培試驗(yàn) 示范與推廣工作 在全市示 范推廣優(yōu)新番茄品種 采用槽式基質(zhì)栽培 通過(guò)應(yīng)用 水肥一體化 環(huán)境調(diào)控 密度控制 植株調(diào)整和綠色 病蟲害防治技術(shù)的綜合應(yīng)用 集成了京郊高品質(zhì)番茄 基質(zhì)化栽培技術(shù)體系 2018 年 在全市共建立高品 質(zhì)番茄基質(zhì)化栽培示范點(diǎn) 15 個(gè) 分布在大興區(qū) 密 云區(qū) 昌平區(qū)和延慶區(qū)等地 總面積 16 2 hm 2 目 前 示范點(diǎn)番茄可溶性糖度達(dá) 8 以上 最高達(dá) 13 且風(fēng)味突出 平均產(chǎn)量達(dá) 45 t hm 2 平均售價(jià) 30 元 kg 產(chǎn)值可達(dá) 135 萬(wàn)元 hm 2 較普通生產(chǎn)效益 提高 30 以上 12 3 4 生菜種植 據(jù)統(tǒng)計(jì) 京郊設(shè)施生菜面積約 0 29 萬(wàn) hm 2 占 據(jù)北京設(shè)施蔬菜播種面積第 1 位 有 京城第 1 葉 菜 之稱 通過(guò)水肥一體化技術(shù)優(yōu)化 生菜凈菜平 均產(chǎn)量達(dá)到 48 026 kg hm 2 較常規(guī)灌溉施肥增產(chǎn) 7 3 平均增收節(jié)支 2 25 萬(wàn)元 hm 2 較常規(guī)施肥減 肥 78 kg hm 2 純量 以上 減肥率 21 3 節(jié)水 675 m 3 hm 2 以上 節(jié)水率 52 7 3 5 西瓜和甜瓜種植 在大興龐各莊 順義楊鎮(zhèn)等產(chǎn)區(qū)示范推廣的中果 型西瓜栽培中 采用全地膜覆蓋 膜下微噴灌溉 并 配套集約化育苗技術(shù) 水肥一體化技術(shù)等 示范點(diǎn)平 均產(chǎn)量 79 658 kg hm 2 純效益 12 15 萬(wàn)元 hm 2 較常 規(guī)種植模式高 2 6 萬(wàn)元 hm 2 輻射推廣約 1 340 hm 2 總增收 3 480 萬(wàn)元 在春季大棚小型西瓜高效栽培示 范中 截止到 2019 年 7 月 25 日 16 個(gè)高產(chǎn)示范點(diǎn)平 均產(chǎn)量達(dá)到 63 t hm 2 采收兩茬瓜合計(jì) 高于全市 52 5 t hm 2 的單產(chǎn) 最高產(chǎn)量達(dá) 86 4 t hm 2 采用水 肥一體化技術(shù)和地爬栽培 省工 60 個(gè) hm 2 總省工 800 余個(gè) 在春大棚厚皮甜瓜高產(chǎn)高效栽培技術(shù)示范中 11 個(gè)高產(chǎn)示范點(diǎn)平均產(chǎn)量達(dá) 48 7 t hm 2 高于全市 41 7 t hm 2 的單產(chǎn) 比全市平均單產(chǎn)增加 16 8 采用水 肥一體化技術(shù) 化肥施用量比 2018 年減少 90 kg hm 2 水分用量比 2018 年減少 48 m 3 hm 2 節(jié)水節(jié)肥 效果顯著 3 6 草莓種植 草莓作為高經(jīng)濟(jì)價(jià)值作物 在京郊種植面積呈現(xiàn) 逐漸增加的趨勢(shì) 2017 年 北京市草莓生產(chǎn)面積 701 hm 2 總產(chǎn)量 1 24 萬(wàn) t 水肥管理對(duì)于草莓產(chǎn)量和品 質(zhì)具有極其重要的作用 目前京郊草莓基本上實(shí)現(xiàn)了 水肥一體化全覆蓋 2018 2019 生產(chǎn)季 北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站在 昌平建立草莓節(jié)水技術(shù)示范點(diǎn) 11 個(gè) 示范水肥一體 化技術(shù) 示范面積 0 44 hm 2 示范點(diǎn)平均用水 2 760 m 3 hm 2 較 2017 2018 生產(chǎn)季節(jié)水 465 m 3 hm 2 節(jié) 水 14 4 平均產(chǎn)量 31 4 t hm 2 每立方米水產(chǎn)出 11 4 kg 投入有機(jī)肥 26 8 t hm 2 每千克有機(jī)肥產(chǎn)出 草莓 1 8 kg 產(chǎn) 出 比 較 2017 2018 生 產(chǎn) 季 增 加 28 6 投入化肥總量 2 816 kg hm 2 其中底施 644 t hm 2 追施 2 172 t hm 2 每千克化肥產(chǎn)出草莓 17 7 kg 根據(jù)對(duì) 2016 2019 年連續(xù) 4 年的草莓節(jié)水監(jiān)測(cè) 結(jié)果 草莓全生育期平均灌水 54 次 平均灌水量 3 135 m 3 hm 2 平均單次灌水量 3 9 m 3 平均日灌水 量 0 76 m 3 平均單株灌水量 0 027 m 3 4 水肥一體化技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用的思考 北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)已呈現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展 對(duì)于保證北 京市蔬菜瓜果的供應(yīng)具有重要意義 在全市農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 中也占有重要地位 水肥一體化技術(shù)作為一種節(jié)本增 99 農(nóng)業(yè)工程 農(nóng)學(xué)與生物技術(shù) 效的實(shí)用技術(shù) 改變了傳統(tǒng)的灌溉施肥模式 在一定 程度上促進(jìn)了北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展 但從總體 發(fā)展水平看 目前北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的水肥一體 化技術(shù)和配套設(shè)備 大多為農(nóng)業(yè)推廣部門和科研院所 等進(jìn)行試驗(yàn)示范 推廣等項(xiàng)目配套 其落地和規(guī)模化 應(yīng)用要考慮設(shè)備與技術(shù)是否容易接受和施用 因地制 宜的配套設(shè)備與技術(shù)模式才能真正落地 未來(lái) 水肥 一體化技術(shù)要與農(nóng)業(yè)資源管理相結(jié)合 將農(nóng)業(yè)廢棄物 資源化利用 轉(zhuǎn)化為肥料 實(shí)現(xiàn)生態(tài)循環(huán) 水肥一體 化技術(shù)要與土壤質(zhì)量提升 土壤修復(fù)和農(nóng)業(yè)減排相融 合 促進(jìn)綠色發(fā)展 水肥一體化技術(shù)要向信息化 智 能化 自動(dòng)化和精細(xì)化方向發(fā)展 在高效生產(chǎn)出更多 安全優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的同時(shí) 推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展 參考文獻(xiàn) 1 楊其長(zhǎng) 魏靈玲 劉文科 等 中國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)研究現(xiàn)狀及發(fā)展 戰(zhàn)略 J 中國(guó)農(nóng)業(yè)信息 2012 11 22 27 2 蔡苗 呂爽 孫喜軍 基于文獻(xiàn)計(jì)量的我國(guó)水肥一體化研究分 析 J 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 2019 7 49 51 53 CAI Miao LV Shuang SUN Xijun Analysis on water and fertiliz er integration in China based on bibliometrics J Agricultural Technology Equipment 2019 7 49 51 53 3 沈建國(guó) 王忠 李丹 等 減量施肥后不同水肥一體化模式對(duì)春 大棚辣椒產(chǎn)量和效益的影響 J 中國(guó)蔬菜 2020 1 63 67 SHEN Jianguo WANG Zhong LI Dan et al Effect of different water and fertilizer integration models on yield and benefit of spring greenhouse pepper based on reductive fertilization J China Vege tables 2020 1 63 67 4 蔡苗 張榮 呂爽 等 水肥一體肥料減施對(duì)日光溫室番茄生 長(zhǎng) 產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 J 北方園藝 2020 44 3 48 53 CAI Miao ZHANG ong LV Shuang et al Effects of fertigation with fertilizer reduction on growth yield and quality of tomato in so lar greenhouse J Northern Horticulture 2020 44 3 48 53 5 李友麗 趙倩 代艷俠 等 水肥一體化自動(dòng)管理對(duì)葉用萵苣生 長(zhǎng)及灌溉水生產(chǎn)效率的影響 J 中國(guó)蔬菜 2018 8 44 50 LI Youli ZHAO Qian DAI Yanxia et al Effects of automatic management in integration of water and fertilizer on lettuce growth and production efficiency of irrigation water J China Vegetables 2018 8 44 50 6 駱東松 姜浩 農(nóng)業(yè)水肥一體化智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn) J 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用 2020 39 1 164 168 172 7 林佳福 設(shè)施蔬菜高效栽培物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研究與應(yīng)用 J 長(zhǎng)江 蔬菜 2019 22 45 48 8 中共北京市委 北京市人民政府關(guān)于印發(fā) 北京市鄉(xiāng)村振興戰(zhàn) 略規(guī)劃 2018 2022 年 的通知 EB OL 2018 2018 12 30 http www beijing gov cn zhengce zhengcefagui 201905 t2019052 2 61747 html 9 北京市統(tǒng)計(jì)局 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局北京調(diào)查總隊(duì) 北京統(tǒng)計(jì)年鑒 2019 EB OL http 202 96 40 155 nj main 2019 tjnj zk in dexch htm 10 北京市統(tǒng)計(jì)局 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局北京調(diào)查總隊(duì) 北京區(qū)域統(tǒng)計(jì)年鑒 2019 EB OL http 202 96 40 155 nj qxnj 2019 zk index ch htm 11 蘆曉春 北京引進(jìn)開發(fā)蔬菜潮汐式育苗技術(shù) N 農(nóng)民日?qǐng)?bào) 2019 09 10 008 12 蘆曉春 新技術(shù)種出高品質(zhì)番茄 N 農(nóng)民日?qǐng)?bào) 2019 06 05 008 檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 檱 殗 殗 殗 殗 行業(yè)動(dòng)態(tài) 寧夏積極推進(jìn)高效節(jié)水灌溉 據(jù) 寧夏回族自治區(qū)水資源承載能力分析評(píng) 價(jià)報(bào)告 預(yù)測(cè) 2020 年 寧夏全區(qū)需水總量為 75 97 億 m 3 對(duì)照國(guó)家分配用水總量控制紅線 全區(qū)缺水量達(dá) 2 7 億 m 3 為節(jié)約水資源 實(shí)現(xiàn)灌 溉用水精細(xì)化管理 寧夏農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳針對(duì)農(nóng)業(yè)用 水占全區(qū)總用水量近 85 的實(shí)際 全面貫徹落實(shí) 黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的要求 堅(jiān)持把 高效節(jié)水灌溉作為推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的革命性措 施來(lái)抓 大力發(fā)展以噴灌 滴灌為主的高效節(jié)水 灌溉 融合水肥一體化技術(shù) 推進(jìn)全區(qū)耕地水土 資源優(yōu)化配置 促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整 寧夏農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹 2020 年 全區(qū)投資 8 99 億元 建設(shè)高效節(jié)水灌溉 4 13 萬(wàn) hm 2 屆時(shí)全區(qū)高效節(jié)水灌溉面積可達(dá) 31 3 萬(wàn) hm 2 占全區(qū)灌溉面積 50 以上 保障特色優(yōu)勢(shì) 產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展 助力脫貧攻堅(jiān) 鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略深 入推進(jìn) 2020 年 寧夏將縱深推進(jìn)吳忠市利通 區(qū) 賀蘭縣等現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)試點(diǎn)建設(shè) 啟動(dòng)青 銅峽市 平羅縣現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)前期工作 啟動(dòng) 西干渠灌域現(xiàn)代節(jié)水生態(tài)灌區(qū)試驗(yàn)區(qū)建設(shè) 推進(jìn) 灌區(qū)管理標(biāo)準(zhǔn)化 規(guī)范化和信息化 打造全國(guó)現(xiàn) 代化節(jié)水灌區(qū)建設(shè)示范區(qū) 張國(guó)鳳 001