乾安县玉米水肥一体化技术推广应用探究

摘 要：乾安县是吉林省西部地区的重要粮食生产区，但该县属典型的半干旱气候区，水是限制当地农业生产的主要因素。为提高当地粮食生产能力，乾安县大力推广应用玉米水肥一体化技术。根据乾安县玉米水肥一体化技术的推广应用现状，分析当地在技术推广应用中存在的灌溉设施和肥料研发不够成熟、水肥管理粗放、小规模经营与水肥一体化的冲突及农业面源污染等问题，提出乾安县应加大灌溉设施与肥料的研发力度、加强人员培训、推进农业规模化经营及加强农业面源污染治理等建议。

关键词：玉米；水肥一体化；推广应用

中图分类号：S513 文献标志码：A 文章编号：1674-7909（2023）22-90-3

0 引言

水肥一体化技术是将节水灌溉和施肥技术相结合的新型农业技术，有利于均衡供给水肥、保护生态环境、促进农业绿色发展，在节约水资源和促进农业增产增收方面具有显著效果。乾安县属典型的半干旱气候区，降水和有效灌溉对当地农业生产的影响非常大。基于此，笔者对当地农业生产实际情况和水肥一体化技术推广应用情况进行了调查研究，提出进一步推广应用水肥一体化技术、助力“千亿斤粮食”工程的建议。

1 玉米水肥一体化技术的优势

吉林省推广应用的水肥一体化技术主要是将灌溉水与水溶性肥料、液体肥料一起通过水肥设备与智能水肥一体化控制系统，输送到作物根系生长发育区域，实现水肥科学、平衡供给［1-2］。该技术的主要原理是依据作物需水、需肥规律，通过滴灌方式，将水、肥缓慢、均匀、适量、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面，浸润根系最发达区域，使根系活动区的土壤保持最佳水分、养分供应状态。这样既可满足作物的需水、需肥要求，又能最大限度地提高水肥利用效率，提高作物产量。

从松原市宁江区、乾安县、长岭县等地应用玉米水肥一体化技术的实践来看，水分利用效率可提高43.0%，肥料利用率可提高30.0%，玉米产量可增加2 700～3 000 kg/hm2，经济收入可增加4 800元/hm2，综合效益良好［3］。2022年，乾安县大遐农场结合浅埋滴灌技术实施水肥一体化技术，有效抵抗春季旱情，玉米出苗率达到100%，每667 m2产量超过800 kg，与农民常规种植相比，每667 m2增产30%左右，增收260元，节省人工70%［4］。作为国家粮食安全战略重要基地，2022年，吉林省启动实施了“千亿斤粮食”工程，推广应用了玉米水肥一体化技术。这对破解乾安县等干旱半干旱地区水资源限制十分重要，对提升全省粮食产能具有积极的现实意义。

2 乾安县推广应用玉米水肥一体化技术的必要性

乾安县是吉林西部地区的重要粮食生产区，也是实施玉米水肥一体化技术的重点区域之一。该县有耕地19.2万hm2，共种植玉米15.8万hm2，2022年实施水肥一体化2.9万hm2，2023年实施玉米水肥一体化4.7万hm2［5-6］。虽然实施水肥一体化的耕地面积接近玉米种植面积的1/2，但是仍需要进一步加大推广应用力度，推动全县粮食产量迈上新台阶。

2.1 破解水资源对粮食生产制约的需要

乾安县地处吉林省西部半干旱区，十年九旱，年平均降水量为400 mm，土质多为盐碱土和黑钙土，土壤瘠薄，存在季节性干旱、春旱缺苗、秋旱减产的现状。水资源是影响当地粮食生产的重要因素。

得益于当地政府大力开展生态环境整治，虽然2019—2022年乾安县降水量均在600 mm以上［7］，但是据乾安县气象部门统计，该县2023年发生了严重的季节性干旱：4月，全县降水量比历年同期少20 mm左右；5月上旬，全县平均降水量比历年同期少近10 mm；即使进入往年降水量较多的6月，全县平均降水量也比历年同期少20 mm。在春耕、播种和玉米苗期等玉米前期生长的关键时期，乾安县存在严重的持续干旱天气，对玉米生长和后期产量造成了不利影响。在此情况下，推广应用玉米水肥一体化技术，提高水资源利用效率，加强科技对粮食生产的支撑作用，是必然的选择。

2.2 提高水资源利用效率的需要

乾安县境内无江河，地表水非常贫乏，丰水年降雨径流主要汇集到大小泡沼或流入霍林河和查干湖，一般年份降雨径流就地蓄存和消耗。虽然地下水资源丰富，但是过量开采地下水将对生态环境和农业永续发展造成严重损害。因此，乾安县对于改变传统的水资源利用方式，应用玉米水肥一体化技术，提升水资源利用效率的需求十分迫切。

2.3 减少化肥使用量的需要

在“肥药双减”的背景下，应用玉米水肥一体化技术，既能提高肥料利用效率、减少化肥使用量，又能促进玉米植株生长、提高玉米植株对病虫害的抗性，在提高粮食产能的同时加快“肥药双减”目标的实现，从而减少化肥、农药大量使用造成的土壤板结、酸化、次生盐渍化问题。

2.4 农业节本增效的需要

水肥一体化技术是一项先进的节本增效农业技术，可以减少灌溉、施肥、病虫害防治等方面的成本投入，增加粮食产量，在大面积推广应用的前提下，将成为助农增收的有效措施。

3 乾安县推广应用玉米水肥一体化技术存在的问题

3.1 灌溉设施和肥料研发不够成熟

一是灌溉设施不成熟。乾安县水肥一体化采用的灌溉设施主要是滴灌设施，依靠水的压力将水、肥输送到玉米根部土壤。目前，滴灌设施的压力系统、输水系统存在水压不足、不稳定等问题，导致水分灌溉不均匀，距离输水管道首部较近的地块，玉米能获得充足的水分和肥料，而距离首部较远的地块，玉米无法获得充足的水分和养分。问题较严重的设备，可能造成水分、肥料尚未输送至首部远端耕地就已经消耗完毕。二是肥料产品不成熟。目前，应用于水肥一体化技术的水溶性肥料以通用配方肥为主，养分单一，多种肥料混合施用才能满足玉米生长需求；部分肥料可溶性差，在灌溉水中分布不均匀，长期使用会造成输水管道堵塞、肥料供给不均衡等问题，影响水肥一体化灌溉设施的稳定性和玉米产量的全面提高。

3.2 水肥管理粗放

水肥一体化技术是否能够发挥其作用，还取决于农民这一实施主体的科技水平和认识水平。目前，大部分农民对水肥一体化技术的应用主要体现在设施的利用方面，对玉米品种的特性，需水、需肥规律，肥料的种类、施用时间、用量、施用频率等不够了解，导致水肥供给与玉米生育期的需求不匹配，造成水肥一体化技术的实施效果无法达到预期，既无法达到水肥一体化的目的，也无法进一步提高玉米产量。

3.3 小规模经营与水肥一体化的冲突

水肥一体化设施建设的前期投入成本较高，使用期间的维护成本比传统灌溉模式高。虽然政府部门针对该技术的推广应用提供了资金扶持和惠农政策，但农民受限于自身的认识和经济实力，对参与建设和管护玉米水肥一体化设施的热情仍然不高。尤其是玉米水肥一体化设施的建设成本和使用成本与土地经营面积成反比，即经营面积越大，单位面积的成本越低，经营面积越小，单位面积的成本越高。目前，乾安县耕地经营模式仍以各家各户的小面积分散经营为主，这导致以耕地小规模经营为主的农民必然需要承担较高成本，农民接受程度不足，影响了玉米水肥一体化技术的推广应用进程。

3.4 农业面源污染问题

吉林省实施的玉米水肥一体化技术主要有膜下滴灌和浅埋滴灌2种。乾安县在盐碱地实施的水肥一体化技术以浅埋滴灌为主，而普通耕地则两者都有。这两种方式各有优点，但膜下滴灌比浅埋滴灌多了2道工序，即覆盖农膜和回收农膜。对于半干旱地区来说，膜下滴灌可以更高效地利用水肥，但农膜回收和再利用工作未做到位，每年均有部分农膜残留在耕地中，造成土壤结构被破坏、水分蒸发量加大、作物根系生长受影响等不良后果，导致环境污染和作物产量下降。这也是限制玉米水肥一体化技术在当地推广应用的因素之一。

4 乾安县推广应用玉米水肥一体化技术的建议

4.1 加大灌溉设施与肥料的研发力度

第一，乾安县各级管理部门应加大对水肥一体化设施的研发和推广力度，鼓励科研机构开展水肥一体化配套机械、地下部防堵防渗、水肥一体化模式创新等基础性研究，提升水肥一体化技术及配套设备的适用性、高效性和稳定性。第二，乾安县可从政策、财政等方面提供支持和保障，鼓励社会资本参与水肥一体化压力设备、输水管道等设施研发，尽快解决水肥一体化技术应用过程中存在的基础性问题和关键问题。第三，乾安县可加强培育、扶持肥料行业龙头企业开展适合的水溶性肥料、液体肥料的研究，提高肥料在灌溉水中的可溶性、均匀性，减少肥料凝结、堵塞输水管道现象，提高水肥一体化技术的应用效果。

4.2 加强人员培训，提高技术应用规范化水平

第一，乾安县各级管理部门应积极开展多种形式的技术宣传培训工作，根据当地的耕地条件、水源情况、耕作制度等，宣传推广科学合理的耕作技术、灌溉制度和施肥方案，深入田间地头开展技术指导，使农民掌握规模化经营、精细化管理和水肥一体化技术，提高农民对该技术实际应用的认识程度。第二，乾安县可加强对农技推广人员的培训，结合水肥一体化技术示范基地、农场、种植大户等主体，构建立体化的技术指导工作体系，为农民解决水肥一体化应用的技术问题。通过提高技术人员和农民的科技水平，规范水肥管理工作，提高水肥一体化技术应用效率。

4.3 推进农业规模化经营

第一，乾安县农业部门要加大对规模经营、土地流转、水肥一体化技术投入成本与增收效益的宣传力度，引导农民应用水肥一体化技术。第二，乾安县农业技术推广部门应加强对惠农政策、农技培训、农技服务的宣传，并提供相应的补贴申请指导服务、技术应用指导服务，搭建肥料企业、基层农业技术推广服务部门与新型农业经营主体、农民交流的平台和渠道，从而加快水肥一体化技术的推广和应用进程。第三，乾安县应加大政策扶持力度，将水肥一体化技术设施纳入农机购置补贴重点实施范围，优先补贴、应补尽补，减少农民在技术应用过程中的投入。此外，农业部门要加大引导和宣传力度。目前，规模化经营和玉米水肥一体化技术在乾安县的推广应用已经取得一定成绩，树立了一些典型案例。各级管理部门可依靠已经树立的典型区域、典型单位，尤其是种植大户、农民专业合作社、用水合作社、专业农场等直接参与生产和经营的典型单位，开展规模化经营、水肥一体化技术的宣传推广工作，使农民切实感受到规模化经营和水肥一体化技术的优势，以及二者带来的增产增收效果，激发农民自主开展宣传的热情，带动更多农民参与水肥一体化技术的推广应用。

4.4 加强农业面源污染治理

第一，乾安县农业部门应积极协调财政部门，争取吉林省生物降解农膜应用示范县项目及相应配套政策，确定财政补贴标准，加强生物降解农膜的推广应用，在采用膜下滴灌的区域，逐步以可降解农膜替代传统农膜，减少传统农膜的使用量和残留量。第二，乾安县农业和环保部门要加大农膜污染治理力度，建立健全农膜回收再利用体系，对农膜实行再生制造、燃料发电等资源化利用。第三，乾安县农业部门要引导采用膜下滴灌模式的农民，逐步采用浅埋滴灌技术替代膜下滴灌技术，实现技术更新，从源头上减少农膜使用量。

5 结束语

乾安县属典型的干旱少雨区，水是制约当地粮食增产的关键要素。目前，乾安县已经开展玉米水肥一体化技术的推广应用，并在应用区域取得了显著成效，对农业增效、农民增收、促进农业可持续发展起到了重要作用。乾安县的土壤条件、气候条件也决定了其应用水肥一体化技术的必要性。因此，乾安县各级管理部门应大力实施农业节水灌溉工程，建设高质量、高效益、大规模的水肥一体化技术模式，以科技支撑提高粮食产能，为实现“千亿斤粮食”工程贡献力量。

参考文献：

［1］李延国，李建军，任慧，等.吉林省水肥一体化技术应用现状及发展前景探讨［J］.农业与技术，2019（1）：52-56.

［2］耿玉辉.吉林省玉米水肥一体化应用与发展［J］.吉林农业大学学报，2022（6）：672-678.

［3］阎红玉.让饭碗里装更多“吉林粮”［N］.农民日报，2022-07-18（1）.

［4］崔建.玲吉林乾安县：浅埋滴灌水肥一体化  耕地“差等生”变高产田［N］.农民日报，2023-08-25（6）.

［5］乾安县人民政府.乾安县县情［EB/OL］.（2023-05-16）［2023-10-18］.http：//www. jlqa.gov.cn/qagk/202110/t20211025_449047.html.

［6］郭小宇.乾安多举措保粮食稳产丰收［N］.吉林农村报，2022-07-28（8）.

［7］乾安县人民政府.政府工作报告（2022年12月21日在县第十九届人民代表大会第二次会议上 县长 王立国）［EB/OL］.（2022-12-25）［2023-11-18］.http：//www.jlqa. gov.cn/zwgk/gsgg_29228/202303/t20230331_492278.html.