農(nóng)諺有云：“有收無(wú)收在于水，收多收少在于肥。”作為一項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)灌溉和高效施肥的技術(shù)，滴灌水肥一體化在一些農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已相當(dāng)成熟，但在國(guó)內(nèi)仍處于起步發(fā)展階段。榮獲2014 年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)的滴灌水肥一體化專(zhuān)用肥料及配套技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目改變了這一現(xiàn)狀。記者采訪時(shí)了解到，該技術(shù)由新疆農(nóng)墾科學(xué)院開(kāi)發(fā)，節(jié)水節(jié)肥增產(chǎn)效果明顯，農(nóng)田實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用后可節(jié)水30%～50%，節(jié)肥30%左右，增產(chǎn)20%以上。

水肥亟須合理利用

我國(guó)淡水資源僅占世界總量的6%，是淡水資源嚴(yán)重緊缺的13 個(gè)國(guó)家之一。同時(shí)，我國(guó)耕地面積不到全世界總量的10%，但化肥施用量占全球1/3 以上，肥料利用率僅有33%。而且，由過(guò)度施肥造成的土壤板結(jié)、通透性變差、養(yǎng)分失調(diào)、鹽漬化嚴(yán)重、水體富營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境污染等問(wèn)題，已經(jīng)威脅到我國(guó)的土壤健康和農(nóng)業(yè)發(fā)展。我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展方向亟須從大水大肥粗放型生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楹侠砝觅Y源的集約型生產(chǎn)。

滴灌水肥一體化技術(shù)是按照作物需水需肥要求，通過(guò)低壓管道系統(tǒng)與安裝在毛管上的滴頭，將水肥溶液均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)土壤。灌溉水以水滴的形式進(jìn)入土壤，延長(zhǎng)灌溉時(shí)間，更好地控制灌水量。滴灌施肥不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，土壤內(nèi)部水肥氣熱保持適宜作物生長(zhǎng)的狀態(tài)，滲漏損失小。因此可以達(dá)到保護(hù)土壤、節(jié)水節(jié)肥的效果。

新技術(shù)節(jié)水節(jié)肥增產(chǎn)

滴灌水肥一體化是近年來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)重點(diǎn)扶植項(xiàng)目，但也存在著成本高，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、節(jié)水灌溉系統(tǒng)與用肥不匹配、水肥一體化系統(tǒng)不適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r等一系列問(wèn)題，這些問(wèn)題的解決都有賴于自有技術(shù)的創(chuàng)新和改善。

據(jù)新疆農(nóng)墾科學(xué)院研究員尹飛虎介紹，項(xiàng)目組以解決困擾肥料水溶性的關(guān)鍵———磷的水溶性及元素間的防拮抗等問(wèn)題為切入點(diǎn)，歷經(jīng)16 年研究，率先在國(guó)內(nèi)攻克了技術(shù)難題。在此基礎(chǔ)上，項(xiàng)目組還先后開(kāi)發(fā)出無(wú)機(jī)、有機(jī)-無(wú)機(jī)、生物-有機(jī)、復(fù)合微量元素等4 類(lèi)80余種配方的滴灌專(zhuān)用系列肥及生產(chǎn)工藝，創(chuàng)建了主要大田作物水肥一體化高效利用技術(shù)體系。

尹飛虎告訴記者，在滴灌水肥一體化技術(shù)中，高水溶性磷的制備和固體滴灌專(zhuān)用肥中元素間的拮抗作用是兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)過(guò)反復(fù)的思路創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)分析，研發(fā)人員開(kāi)創(chuàng)性地用熱法磷酸工藝替代傳統(tǒng)磷肥生產(chǎn)的濕法磷酸工藝，使磷肥產(chǎn)品中水溶性磷由70%左右提高到99.5%以上;并結(jié)合自主研發(fā)的貧泥磷回收和液氨原料兼做冷媒的冷卻結(jié)晶技術(shù)，提高了磷資源利用率和生產(chǎn)效率， 使產(chǎn)品成本降低20%。經(jīng)32P同位素示蹤和放射性自顯影研究驗(yàn)證， 該技術(shù)產(chǎn)品中的磷在土壤中的運(yùn)移范圍比傳統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)品高出19.1%，磷元素的利用率提高24.7%，從根本上解決了傳統(tǒng)磷肥產(chǎn)品中雜質(zhì)多、水溶性差、成本高、利用率低等問(wèn)題。

另外，針對(duì)肥料中元素間的拮抗作用，他們發(fā)明了一種新型農(nóng)用微量元素復(fù)合型絡(luò)合劑及相應(yīng)的共體———分步絡(luò)合技術(shù)， 解決了固體滴灌專(zhuān)用肥生產(chǎn)中磷與多種金屬微量元素結(jié)合時(shí)易形成沉淀的難題。經(jīng)權(quán)威部門(mén)測(cè)試， 該技術(shù)絡(luò)合的微量元素Fe、Cu、Zn、B、Mn、Mo 總含量不小于26%，絡(luò)合值比常用絡(luò)合劑高出35%～160%，產(chǎn)品價(jià)格還降低了17%～46%。　

  他們?cè)趯?shí)驗(yàn)積累中還開(kāi)發(fā)出了適應(yīng)于不同條件的滴灌水肥一體化灌水施肥裝置。研制出適應(yīng)于大田作物滴灌施肥的敞口式施肥器，克服了壓差式施肥器加肥不便、肥料進(jìn)入管道濃度不均勻的問(wèn)題; 開(kāi)發(fā)出適應(yīng)設(shè)施園藝作物的全自動(dòng)灌溉施肥過(guò)濾一體化機(jī)，實(shí)現(xiàn)了水肥信息自動(dòng)采集、自動(dòng)灌溉與精確施肥; 發(fā)明了滴灌輸水穩(wěn)流裝置，提高水肥施入均勻度5%以上，設(shè)備造價(jià)比同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品低20%～40%。　　

  尹飛虎表示，針對(duì)我國(guó)西北、華北、東北地區(qū)不同生態(tài)特點(diǎn)和多年來(lái)對(duì)滴灌條件下主要作物灌溉、施肥制度等方面的研究，他們已經(jīng)創(chuàng)建起水肥一體化高效利用技術(shù)模式，制訂了標(biāo)準(zhǔn)化田間管理技術(shù)規(guī)程，開(kāi)發(fā)出精準(zhǔn)灌溉、施肥、管理專(zhuān)家決策系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)效果表明，眾多的科研成果應(yīng)用后對(duì)農(nóng)作物的節(jié)水節(jié)肥、增產(chǎn)效果顯著，其中較普通的農(nóng)田灌溉可節(jié)水30%～50%，節(jié)肥30%左右，增產(chǎn)20%以上。

成果惠及13 省區(qū)

據(jù)了解，目前該項(xiàng)目已獲國(guó)家授權(quán)專(zhuān)利32 件，其中發(fā)明專(zhuān)利6 件; 獲國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品2 項(xiàng)、軟件著作權(quán)5 項(xiàng);發(fā)表論文83 篇，其中SCI/EI 20 篇;出版專(zhuān)著3 部;制訂國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2 項(xiàng)。在國(guó)內(nèi)建滴灌肥廠5 家，年生產(chǎn)規(guī)模30 萬(wàn)噸，并輻射帶動(dòng)一批滴灌肥生產(chǎn)廠，生產(chǎn)總規(guī)模200 余萬(wàn)噸;建水肥一體化設(shè)備廠2 家，年生產(chǎn)能力40 萬(wàn)件。技術(shù)成果已在國(guó)內(nèi)新疆、河北、內(nèi)蒙古、廣東等13 省(區(qū))大面積推廣應(yīng)用，2011～2013 年在滴灌棉花、滴灌小麥、滴灌玉米、滴灌番茄等作物上應(yīng)用面積6471.27 萬(wàn)畝，新增效益58.05 億元;并輻射哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦和安哥拉等國(guó)。

新疆農(nóng)墾科學(xué)院多年研究的成果將助力我國(guó)節(jié)水綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展，肥料和塑料行業(yè)同樣有可能受益。如果滴灌水肥一體化項(xiàng)目在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到大面積推廣應(yīng)用，那么勢(shì)必會(huì)帶動(dòng)相應(yīng)肥料和PVC 管材的市場(chǎng)需求，對(duì)化解產(chǎn)能過(guò)剩，加速行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)大有裨益。

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