采用水肥一体化技术统筹工农业协调发展-中国工程科学.PDF

采用水肥一体化技术统筹工农业 协调发展 安 迪，王亭杰，金 涌 （清华大学化学工程系，北京 100084） [摘要] 我国化肥利用率低，面源污染严重，同时农业耗水量大，水资源短缺问题突出。本文提出一种以水 肥一体化滴灌技术为核心的高效设施农业发展方式。通过滴灌技术可以实现养分和水对作物的定量供 应，提高化肥利用率并提高灌溉用水效率和作物产量；将过滤后的沼肥沼液与滴灌相结合，可将畜禽粪便 和农作物秸秆变废为宝，改善农村生态环境；工业上排放的CO 经过无害化处理后，可通入附近的温室大 2 棚，为作物提供碳源；应用和推广水肥一体化滴灌技术，能够拉动聚氯乙烯（PVC ）的需求，消化部分PVC 的 过剩产能，进而拉动氯碱行业。通过滴灌设备租赁、废旧设备回收环节，完善整个产业链条，统筹协调工业 农业平衡发展。 [关键词] 化肥；节水；利用率；滴灌；PVC [中图分类号] S14 [文献标识码] A [文章编号] 1009-1742（2015 ）05-0120-06 分别有57.2 %和67.3 %来自于农业面源污染，而来 1 我国化肥和农业用水利用率低 自于化肥的氮、磷污染分别占农业面源污染的 我国人均耕地面积不足世界平均水平的40 % ， 59.1 %和38.2 % 。化肥流失已经成为量大、面广、累 粮食安全是我国的立国之本。化肥是粮食的“粮 积的庞大污染源。 食”，是农业生产中最基础和最重要的物质投入，农 农业生产同时消耗大量的水资源。我国是一 [1] 作物增产的30 %~50 %来源于化肥的贡献 。我国 个水资源严重短缺的国家，人均水资源占有量为 3 [6] 化肥消费量大，长期居世界首位。2013 年我国化肥 2 713 m ，仅为世界水平的1/4 。2013 年，我国用水 7 [2] 11 3 施用量为5.911 9×10 t （折合N 、P O 、K O ），约占世 总量为6.183 4×10 m ，其中农业用水占用水总量的 2 5 2 8 [3] 界总消费量（1.867×10 t ）的1/3 ，其中约90 %是氮 63 % ，工业用水占用水总量的23 % ，是用水的主要 7 6 肥、磷肥和复合肥，分别为2.394 2 ×10 t 、8.306×10 t 消耗途径，城镇农村居民生活用水以及为维护现有 7 6 [2] 和2.057 5×10 t ，其中钾肥施用量为6.274×10 t 。 生态系统平衡所需的生态用水比例较低，分別为 化肥生产消耗大量天然气、煤炭、磷矿、硫资源 12 %和2 %[2] 。我国农业灌溉大多采用漫灌方式，水 和钾资源。然而，我国化肥的利用率很低，氮肥利 的利用率很低，只有40 %~50 % ，而发达国家可达到 用率只有30 %~35 % ，