旱地小麦水肥一体化技术模式探析

王银福?郭宏燕?张明学?马治贤?席德仓?王红星

摘 要：通过对陈仓区示范的旱地小麦水肥一体化技术模式分析表明：智能自动化微喷灌水肥一体化模式较大田传统栽培增产50.1%，节水64%，节肥45.8%，工效提高10倍，用工节省4倍，增产效果、经济效益和社会效益非常显著。

关键词：旱地;小麦;水肥一体化;技术模式

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，节水节肥、提质增效、效果显著，是现代农业精准灌溉施肥的前沿技术，被誉为现代农业生产的“一号技术”。陈仓区位于关中西部，耕地面积52万亩，常年种植粮食作物65万亩左右，其中旱地面积 35万亩，是典型的雨养农业区，干旱成为制约该区域粮食产量提升的主要因素。

一、水肥一体化示范现状

为了充分挖掘旱作农业生产潜力，不断旱作区土地粮食生产能力，宝鸡市陈仓区从2015起，结合旱地小麦水肥一体节水补灌技术示范和耕地地力提升项目实施，投资260万元分别在阳平镇新秦村奥鑫家庭农场实施水带式喷灌和半固定指针式喷灌300亩、在宝鸡市惠民粮食生产专业合作社、丰庆现代农业公司、贾村镇郑家山粮食生产托管公司建设示范智能自动化微喷灌水肥一体化模式1150亩。经过三年的试验示范，研究获得了灌水量、施肥量、灌溉时间相关技术参数，总结形成旱地小麦水肥一体化绿色增效技术“陈仓惠民”模式。

二、示范推广的主要技术模式及优缺点

1.移动水带式喷灌和半固定指针式喷灌水肥一体化模式

移动水带式喷灌施肥系统是由汽油泵将连接文丘里施肥器的具有一定压力的水输送到带有小孔的喷水带，由喷水带将水形成小水滴喷洒到空中落在田间，达到灌溉施肥的目的。半固定指针式喷灌施肥系统是由汽油泵将连接文丘里施肥器的具有一定压力的水通过输水带输送到喷头，然后由喷头形成小水滴喷洒到空中落在田间，达到灌溉施肥的目的。以上两种为2015年示范推广简易水肥一体化模式。其优点是投资少，亩投资1500-1800元，设计施工简单，操作简单。缺点是设施设备使用寿命短，一般为1-2年，灌溉效率低，容易堵塞，费工、费时。

2.智能自动化微喷灌水肥一体化模式

该模式建成拥有智能化微喷灌水肥一体化施肥首部、输水管网和微喷灌系统、过滤系统、无线传输采集系统等田间水肥一体化设施，结合智能控制灌溉和智能控制精确的比例施肥。施肥通道为三路，可以分为氮、磷、钾，也可以分为大量元素、微量元素和酸类肥料。

微喷灌采用自动伸缩出水桩和滴灌采用自动断水伸缩出水桩，每条支路上兼容喷灌和滴管两种模式的取水口。小麦喷灌时喷头竖管1.5米;玉米喷灌时喷头竖管2.5米。在每个喷头取水处，采用地埋自动伸缩取水桩，不用时，收缩到地下40厘米以下，方便机械作业，灌溉时，在水的压力下自动伸出地面连接伸缩杆进行喷灌。该模式优点是施肥和灌溉手机APP智能化控制，省时省工，灌溉施肥效率高、效果好，设施设备使用寿命长，一般为10-15年。缺点是投资大，设计施工难度大。

三、试验示范效果与效益分析

1.不同水肥一体化模式增产效果分析

据2015年夏收前对奥鑫家庭农场水肥一体化示范田小麦产量调查，移动水带式和指针式水肥一体化小麦示范田亩产569.9公斤，分别较未喷灌田亩产463.9公斤，增产106公斤，22.8 %，亩增值222.6元。

据2018年夏收前对宝鸡市惠民粮食生產专业合作社800亩智能自动化微喷灌水肥一体化模式示范田调查平均亩产469.4公斤，比大田平均亩增产156公斤，增产50.1%，亩增值327.6元。与其他农户大田相比可增种一料饲料玉米，亩增收750元。

智能自动化微喷灌较移动水带式和指针式水肥一体化模式亩增产50公斤，亩增值105元，较大田传统栽培亩增产855元。

2.不同水肥一体化模式投资效益分析

据测算，移动水带式和指针式水肥一体化模式，每亩投资约1850元，智能自动化微喷灌水肥一体化模式2250元/亩，智能自动化微喷灌较移动水带式和指针式水肥一体化模式亩增加投资400元。

3.水肥一体化模式节水、节肥、省工分析

智能自动化微喷灌水肥一体化模式每小时灌溉2亩，每亩灌水18方，用工0.125个;移动水带式和指针式每小时灌溉0.25亩，灌水量16—18方，用工0.375个。传统大水漫灌每小时灌溉0.20亩，亩灌水50方，用工0.5个，亩用肥纯养分24公斤。智能自动化微喷灌较移动水带式和指针式水肥一体化模式，工效提高4倍，用工节省3倍，灌水量相当;较传统大水漫灌工效提高10倍，用工节省4倍，亩节水64%。智能自动化微喷灌亩用肥纯养分13公斤较传统大水漫灌24公斤，节肥11公斤，节肥45.8%。

4.智能自动化微喷灌水肥一体化模式社会效益

有关专家认为，该技术模式处于全省乃至于全国领先水平。陈仓区农技中心先后3次召开了项目水肥一体化技术现场展示会、观摩会，市农技中心和陈仓区农技中心也多途径多方式地进行宣传，吸引了全省10余个市县前来观摩学习，大家对这种智能自动化小麦微喷灌水肥一体化模式给予了肯定。

四、水肥一体化技术模式示范推广注意环节

水肥一体化技术增产效果和经济效益显著，但设施建设一次性投资大，亩投资2250元，农户和农业合作组织难以接受，希望国家加大水肥一体化设施、设备和节水技术研发投入，推广水肥一体化新技术、新材料，逐步降低设施设备成本，加快水肥一体化技术落地生根; 微喷灌施肥受风力、风向影响较大，风力过大会引起漏喷、施肥不均等问题，造成小麦长势不均。灌溉施肥应尽量选无风或弱风天气进行;采用地下水井灌地区，应修建适量容积的蓄水池，以沉淀泥沙，防止堵塞;施肥前、后要用清水冲洗管网，防止堵塞和肥料腐蚀。

五、结语

智能自动化微喷灌较移动水带式和指针式水肥一体化模式亩增产50公斤，亩增值105元，较大田传统栽培亩增产855元。较传统大水漫灌工效提高10倍，用工节省4倍，亩节水64%。智能自动化微喷灌亩用肥纯养分13公斤较传统大水漫灌24公斤，节肥11公斤，节肥45.8%。增产效果、经济效益和社会效益非常显著，但设施建设一次性投资大，希望国家加大支持力度。