设施蔬菜种植中水肥一体化技术的有效运用及推广前景分析

安徽省黄山市以其得天独厚的自然环境和优美的风景名胜而闻名于世。然而，除了其旅游业的繁荣发展，黄山市的农业生产，尤其是设施蔬菜种植，同样在近年来取得了显著的进步。2023年，黄山市设施蔬菜种植面积达到了326.67km2，同比增长了5.6%，这一数字不仅代表了农业生产量的提升，更反映了黄山市在农业现代化、科技化方面所取得的积极成果。这一增长得益于水肥一体化等先进技术的应用，使得水资源和肥料得以高效利用，不仅提升了蔬菜的品质和产量，还降低了病害传播的风险。在此背景下，探讨水肥一体化技术在设施蔬菜种植中的应用及其带来的益处，对于进一步推动农业生产的可持续发展具有重要的现实意义。

一、水肥一体化技术对设施蔬菜种植的益处

1、水资源的高效利用

水肥一体化技术在温室大棚中的应用，对于水资源的高效利用展现出了显著的优势，该技术通过精细化的滴灌方式，将水分和养分直接送达植物根部，极大减少了传统灌溉方式中水分的无效蒸发、深层渗漏以及地表径流等损失，据相关数据显示，水肥一体化技术的水资源利用率高达95%，相较于传统灌溉方式中仅45%的利用率，节水效果可谓立竿见影。不仅如此，水肥一体化技术还通过精确控制水肥的供给量和供给时间，实现了作物生长过程中的最优化管理，这不仅避免了水肥的浪费，还降低了因过量施肥而导致的土壤污染和作物品质下降的风险，同时，由于滴灌方式能够直接将水分和养分输送到植物需要的位置，减少了土壤表面的湿润面积，从而降低了温室大棚内的湿度，有利于抑制病害的发生和传播。此外，水肥一体化技术的实施还带来了经济效益的提升，与传统的灌溉方式相比，水肥一体化灌溉成本下降了约30%，这不仅减轻了农业生产者的经济负担，也为农业的可持续发展提供了有力支撑，因此，可以说水肥一体化技术的推广和应用，对于缓解我国水资源短缺现状、提高农业生产效率以及促进农业绿色发展都具有十分重要的意义。

2、肥料使用效率的提升

水肥一体化技术作为一种先进的农业管理方法，通过滴灌系统实现了肥料的精准施用，这一技术将肥料直接输送到作物的根系区域，确保了营养物质能够迅速且有效地被作物吸收利用，相较于传统的施肥方式，水肥一体化技术显著提升了肥料的利用率，可达到75%以上，而传统方法仅能达到约35%，这种显著的差异凸显了滴灌施肥在节约肥料、提高施肥效果方面的卓越表现。此外，水肥一体化技术还特别注重使用有机肥，这不仅有助于促进土壤团粒结构的形成，还能协调土壤中的空气和水分比例，进而增强土壤的保水、保温、透气以及保肥能力，通过这种施肥方式土壤的硝酸盐含量可以降低15%～30%，使得土壤盐渍化的风险降低了40%，为土壤的健康和可持续利用提供了有力保障。值得一提的是，水肥一体化技术还体现了对环境的深刻关怀，其规范化的施肥操作和合理的肥料使用，不仅避免了肥料的浪费，还减少了因过量施肥而造成的环境污染，因此可以说水肥一体化技术不仅提高了肥料的使用效率，还为农业的绿色发展和生态环境的保护做出了积极贡献。

3、提高农产品质量，降低病害传播风险

水肥一体化技术的应用对于提升农产品品质和降低病害传播风险起到了显著的作用，通过膜下滴灌的方式该技术能够精准地将水分和养分输送到作物根部，有效降低了温室内部的相对湿度，幅度可达18%～20%，这种湿度的降低显著减少了霜霉病等病害的发生概率，为作物的健康成长提供了有力保障。同时，水肥一体化技术还实现了农药的精准施用，通过将农药直接输送到作物根部该技术不仅提高了农药的利用率，还有效地防治了蔬菜作物的根部病害，与传统防治方式相比，该技术可节约农药用量约35%并降低农药残留量达18%，显著提升了农产品的安全性和品质。以相同面积的温室大棚、相同品种的黄瓜种植为例进行对比，采用水肥一体化技术种植的温室在投入成本上略低，为9500元，而年产量则高达40000kg，实际效益可达7.5万元，更为重要的是病虫害发生率仅为5%，而未采用该技术的温室大棚的发生率为8%。

二、实施水肥一体化技术的关键点

1、肥料的科学配制

在设施蔬菜种植中，肥料的配制是一项至关重要的工作，它直接关系到作物的生长状况和产量品质，为了确保肥料的科学配制，必须充分考虑灌溉用水与肥料之间的相容性，避免发生沉淀反应，以维护灌溉系统的正常运行，在选择基础肥料时应全面考虑农作物的养分需求和土壤的养分状况，氮、磷、钾是作物生长所必需的大量元素，而微量元素也同样重要，它们虽然需求量较小，但对作物的生理功能有着不可或缺的作用，在配制肥料时，必须确保这些元素的均衡供应。除了基础肥料外，还需要根据作物的生长阶段和养分需求变化，灵活调整施肥方案，在蔬菜生长初期适量施用高磷肥有助于促进根系的发育；而在成熟期，增施钾肥则可以提高蔬菜的产量和品质。

2、灌溉设备的恰当选择

灌溉设备的恰当选择对于水肥一体化技术的成功应用至关重要，在设施农业中温室大棚的环境特点以及蔬菜的种植面积都是决定灌溉设备选择的关键因素，为了确保水肥一体化技术的有效实施，选择的灌溉设备必须具备高度的智能性和控制性能，这样的设备能够根据蔬菜的生长需求和温室大棚的具体环境，精准地调节水肥的供应量和浓度，通过智能化的控制系统，灌溉设备可以实时监测蔬菜的生长状况，并根据需要自动调整灌溉计划，从而确保蔬菜在不同生长阶段都能获得最佳的水肥支持。在选择灌溉设备时，还需要考虑设备的耐用性和维护便捷性。优质的灌溉设备应该能够长时间稳定运行，且易于维护和保养，以确保设施农业的持续高效生产。此外，与灌溉设备相配套的水肥系统也是不容忽视的重要环节，一个完善的水肥系统能够准确地将水肥母液与灌溉水混合，并通过管道系统均匀地输送到蔬菜的根部，这样不仅可以提高水肥的利用率，还能有效减少养分的流失和浪费，从而实现设施农业的绿色可持续发展。

3、肥液配制的合理性与科学性

现在市面上的化肥多为无机盐类，若施入量太大，会对植物根系造成伤害，灌溉时要注意施肥的浓度及配比，以免对作物根系造成伤害，科学、合理的施肥方案是确保水肥一体化技术推广应用的前提。要针对不同作物的特性合理配置肥料，同时，要根据作物不同的生育阶段，对施肥量进行适当的调节。以番茄这类果蔬作物为例，番茄在不同的生长阶段对肥料浓度的需求存在显著差异，在幼苗阶段，番茄对肥料的浓度需求相对较低，因为此时其根系尚未完全发育，吸收能力有限。然而，随着番茄植株的生长和发育，其对肥料浓度的需求逐渐增加，以满足果实膨大和品质形成所需的养分。为了满足这一变化的需求，肥料的配制必须精确且合理。具体而言，可以使用氮、磷、钾等基础肥料，根据土壤养分含量和番茄生长阶段的需求，按照一定比例进行配制。在番茄生长的幼苗阶段，由于对肥料浓度需求较低，可以采用较为稀薄的肥料溶液进行灌溉。例如，可以使用氮、磷、钾比例为15∶15∶15的复合肥，按照复合肥200g/100L水的比例进行配制，然后充分搅拌均匀后进行灌溉，这样的浓度可以满足番茄幼苗阶段的养分需求，同时也不会对根系造成损害。随着番茄植株的生长，对肥料浓度的需求逐渐增加，在生长旺盛期和结果期，可以采用较高的肥料浓度进行灌溉。例如，可以使用氮、磷、钾比例为20∶10∶20的高钾复合肥，按照复合肥200g/100L水的比例进行配制，这样的浓度可以满足番茄生长和果实发育所需的养分，促进果实膨大和品质提升。此外，出于环保和可持续发展的考虑，肥料的配制还应遵循准确、合理的原则，一方面，要避免肥料浓度的过高或过低，以确保养分的有效供给和避免浪费；另一方面，要根据种植品种的特点和生长周期，调整肥料的种类和用量，以实现养分的均衡供应。

4、科学选择种植品种

在选择种植品种这一关键环节，对于应用水肥一体化技术的成功与否至关重要。不同的蔬菜品种具有其独特的生长条件和营养元素需求，这就要求在选择时必须充分考虑这些因素，以确保水肥一体化技术能够发挥最大效用。温室大棚为蔬菜提供了一个可控的生长环境，使得蔬菜的生长周期可以根据市场需求进行灵活调整，这种灵活性在选择种植品种时带来了更大的决策空间，但同时也增加了选择的难度。因此，在选择蔬菜品种时必须综合考虑多个因素，包括市场需求、生长周期、产量稳定性以及对抗病虫害的能力等。

三、水肥一体化技术在设施蔬菜种植推广中的挑战

1、人员专业素质的欠缺

在设施蔬菜种植领域，水肥一体化技术的应用受到诸多因素的制约，其中人员专业素质的欠缺尤为突出，这一问题的存在不仅影响了先进技术的推广与应用，更对设施蔬菜种植业的可持续发展构成了严峻挑战。人员专业素质的欠缺主要表现在管理层面的思想认知不足，由于缺乏对水肥一体化技术重要性的深刻理解，部分管理人员在技术推广上表现出明显的消极态度，导致各区域的技术推广进度参差不齐，资金落实困难，政策扶持与保障措施难以有效实施。此外，基层农业推广机构的人员和资源配备不足也是制约技术推广的重要因素，部分技术推广人员身兼数职难以全身心投入到水肥一体化技术的推广工作中，而插秧机等先进设备的操作人员整体素质偏低，更是无法满足当前设施蔬菜种植的实际需求。

2、技术推广力度的不足

我区设施蔬菜种植领域水肥一体化技术的推广同样面临着技术推广力度不足的挑战，黄山市屯溪区由于地处山区，信息传递相对闭塞，农民对于新技术、新政策的了解渠道有限，地方政府在农业技术推广方面的投入和宣传力度也有待加强，导致许多农民对于水肥一体化技术等先进农业技术的认知仍然停留在传统农业模式上。此外，农业推广体系也存在一定的问题，在推广水肥一体化技术时往往缺乏针对性和实效性，无法根据当地的气候、土壤和作物特点进行精准推广，由于缺乏有效的激励机制和培训机会，一些农业技术推广人员对于新技术的掌握和应用能力也有限，无法为农民提供有效的技术指导和支持。

3、资金投入的匮乏

资金短缺已成为制约设施蔬菜种植中广泛应用水肥一体化技术的一大难题，由于部分农民对水肥一体化技术的潜在效益认识不足，导致他们在技术应用和资金投入上缺乏积极性。此外，农民在获取信贷支持方面面临诸多困难，如信贷渠道不畅、贷款条件苛刻等，这使得他们即使有意愿投入资金，也难以获得必要的资金支持，因此，资金匮乏问题严重阻碍了水肥一体化技术在设施蔬菜种植中的推广和应用，亟需寻找有效的解决之道。

四、优化水肥一体化技术应用效果提升策略

1、引导合理施肥的实践

为了推动蔬菜产业的可持续发展必须深化农民对科学施肥理念的理解，并引导他们转变传统的施肥观念，这一转变的实现需要通过多渠道的宣传和教育以增强农民对蔬菜种植质量安全性的认知，并激发他们的责任感和紧迫感。在这个过程中应该强调，蔬菜的种植不仅仅是为了追求早熟或高产，更重要的是要实现产量和品质的双。因此，农民需要被引导去理解并实践科学合理的施肥方法，包括根据土壤的供肥性能来调整施肥方案，以及合理应用水肥一体化技术等先进手段。科学施肥的实践需要基于对土壤供肥性能的准确检测，通过专业的土壤测试，可以了解土壤中的养分含量和比例，从而为制定个性化的施肥方案提供数据支持，这样的施肥方案不仅能够满足蔬菜生长所需的各种营养元素，还能避免养分的浪费和环境的污染。同时，水肥一体化技术的应用也是实现科学施肥的重要手段之一，这种技术可以根据蔬菜的生长阶段和需肥特点，将水分和养分按照精确的比例和时机供给植株，从而提高肥料的利用率和蔬菜的产量品质。

2、农业生产综合管理水平的提升

提升农业生产综合管理水平对于优化水肥一体化技术应用效果至关重要，传统农业生产方式往往效率低下，导致农民对先进农业生产知识的接受度有限，甚至产生对新技术应用的抵触情绪，通过加强农业综合治理，可以革新传统农业发展模式，推动农业经济实现良性循环。这不仅有助于农民摆脱落后的经济发展模式，更是实现农业现代化转型的关键所在，因此，必须着力提升农业生产综合管理水平，为水肥一体化技术等先进农业技术的应用创造有利条件，进而促进农业可持续发展。

3、农药残留检测人才培养机制的构建

为了全面提升农药残留检测工作的质量和效率，必须构建一个系统化、多层次的农药残留检测人才培养机制，这一机制的核心目标在于通过专业化和针对性的培训与实践，显著提高人才的专业素质和技术能力，从而确保农药残留检测的准确性和可靠性。在实现这一目标的过程中，可以采取多种策略和措施，例如，相关机构可以与高等院校建立紧密的合作关系，共同开设农药残留检测相关的专业课程，以培养具备扎实理论基础和实践技能的专业人才，这样的合作不仅可以充分利用高校的教学资源，还能确保培养出来的人才符合行业的实际需求。此外，对于已经在职的专业人才，可以通过定期举办培训班、研讨会等方式，不断更新他们的专业知识和技术能力，这样的培训可以涵盖最新的检测方法、设备使用技巧、数据分析方法等内容，以确保他们能够适应不断变化的检测需求。

总之，设施蔬菜种植中水肥一体化技术的应用可以促进蔬菜产业的现代化转型，提高产量和品质，同时降低环境污染，通过科学施肥和精准管理，该技术为农民带来了更高的经济效益，也为消费者提供了更健康、更安全的蔬菜产品。

（作者单位：245000安徽省黄山市屯溪区农业农村技术服务中心）