12日，昌平区兴寿镇鑫诚缘果品专业合作社技术部经理万彬杰，走进市土肥站循环式水肥一体化栽培技术模式试验区日光温室内，查看田间试验记录。让他感到意外的是，这种被称为循环式水肥一体化栽培的技术模式，比目前农民普遍应用的滴灌式水肥一体化栽培技术模式，亩用水量节省近80立方米、节肥十多公斤。
土肥专家、市土肥站站长赵永志说，耗水、化肥的投入对生态环境产生的影响，是农业生产面临的最大压力之一。水肥一体化栽培技术模式，不仅是缓解这一压力最为有效的措施之一，而且还会推动农业生产发生深刻的变革。如何将水肥一体化栽培技术模式，转化为便于农民掌握和应用的实用型技术，一直是市土肥系统科技工作者试验研究的课题。
肥多水勤是误区
2002年开始种植草莓的万彬杰，是合作社资深技术员。他说，草莓在长达9个多月的生长期里，是个能吃能喝的“大肚汉”。当时在农民中最为流行的一种说法是“草莓一枝花，肥水来当家”。他们很快就把这句话实践为“肥多水勤”，其实农民的理解进入了误区。
据万彬杰介绍，合作社成立前农民给草莓追肥用的是“水压肥”方法，将化肥撒在田间，然后浇水，使化肥溶解在水中随水渗入地下，亩用水200多立方米、用肥近百公斤。其实，草莓生产过程中，根本用不了这么多的水和肥。但苦于没有更好办法，总是一成不变地用着，还越来越多。
赵永志说，微喷技术所带来的变化，只是将传统的大水漫灌改变为喷水漫灌，以及田间渠道的减少，并没有对灌溉方式产生质的变化。与大水漫灌相比，微喷技术用水量虽然有所减少，但“水压肥”方法则要求施肥时不管草莓是否缺水都要浇水，致使草莓生产用水量有增无减。
合作社请来了市、区土肥站的专家解决草莓生产用水、用肥过量问题。在专家帮助下，草莓开始应用滴灌式水肥一体化栽培技术。该技术在给草莓浇水时最大的特点是根据草莓不同生长发育阶段的需水量以“输液”的方式，一滴一滴地将水滴到草莓的根部；给草莓追肥时将肥料事先溶解到水中，养分随水与草莓根系零距离接触，更有利于草莓吸收。
专家还根据土壤养分含量及养分供应能力、草莓不同生长发育阶段需肥规律，为合作社草莓制订了控氮、降磷、增钾专用肥料配方，根据草莓不同生长发育阶段需肥规律调控肥料用量的施肥技术措施。该技术模式可满足草莓在生长发育过程中对各种水分和养分的需求，又将草莓不同生长发育阶段的水分和肥料用量控制在科学合理的范围内，避免草莓在苗期和初花期需肥量较小，而水分和肥料投入量过大现象的发生。
实践表明，采用滴灌式水肥一体化栽培技术模式生产草莓，亩用水量可节省70多立方米，节水、节肥率均达30%以上，增产10%以上。
技术瓶颈得破解
在万彬杰的记忆里，合作社推广滴灌式水肥一体化栽培技术模式前两年，不知怎的滴水头经常堵塞，出水不畅；一些元件还经常出毛病。
赵永志说，鑫诚缘果品专业合作社遇到的情况并非个例，非常普遍，关键原因之一就是肥料不能完全溶解。这个问题看似非常简单，但解决起来并不容易。因为，滴水头是滴灌设施的关键部位之一，对水的净度要求较高，如果不使用专用的全溶性肥料，即使对肥料溶解液进行多次过滤，也很难达到要求，而且溶解在水中营养成分还会在出水控制元件附近凝结，不仅对出水流畅性产生影响，还会对元件造成损坏。
为解决这一难题，市土肥站和昌平区土肥站从国内外引进并筛选出适应于水肥一体化栽培技术使用的全溶性肥料，并根据草莓、蔬菜等作物的需肥规律开发出多种类型的专用肥料配方，农民在施肥时按照配方进行调配，不仅解决了滴水头堵塞问题，还能完全满足作物不同生长发育阶段对各种养分的需求。目前，滴灌式水肥一体化栽培技术模式已在本市草莓、蔬菜生产中大面积推广，全市一万多亩草莓已应用这项技术。生产实践表明，与“大水漫灌”方式相比，利用滴灌式水肥一体化栽培技术模式生产草莓，每亩用水量减少60多立方米，亩用肥量减少30多公斤。
节水极限再突破
万彬杰表示，滴灌式水肥一体化栽培技术模式带来的节水、节肥效果，让农民兴奋不已。大家认为，草莓生产用水、用肥数量已经到了最低限度。然而，市、区土肥站的循环式水肥一体化栽培技术模式、基质式水肥一体化栽培技术模式试验，又把草莓生产用水、用肥数量降低了很多。
万彬杰就正在试验研究的循环式水肥一体化栽培技术模式介绍说，循环利用水肥，是循环式水肥一体化栽培模式的最大特点。该技术模式由控制系统、浇灌系统、栽植系统三部分组成。栽植系统由PVC管道和固定架等构成，PVC管道卧式固定在固定架上。PVC管道的上方，钻出等距离的圆孔，用于栽植草莓秧苗。浇灌系统由营养液存储装置、循环装置等部分组成。存储罐内存放的营养液体，是根据草莓生长发育不同阶段所需营养元素及比例专门配制而成的，可以完全满足草莓不同生长发育时期对各种养分的需要。
草莓秧苗栽植后，控制系统会按照设定的时间段，启动、关闭浇灌系统。浇灌系统启动后，在一定时间段内营养液体在循环装置的控制下，不间断地从PVC管的前端流向末端，再流回到存储装置内。草莓也在营养液体循环过程中，吸收到了水分和养分。循环式水肥一体化栽培技术模式，除蒸发以及设备的少量滴漏外，试验中所消耗的水分和养分基本为草莓生长发育所消耗。试验表明，用循环式水肥一体化栽培技术模式栽培草莓，每亩用水仅为40.9立方米，用肥45.5公斤；与滴灌式水肥一体化栽培技术模式相比，亩节水近90立方米、节肥14.5公斤。
万彬杰说，灌溉和施肥方式与循环式水肥一体化栽培技术模式基本相同，草莓本身所消耗的水分和养分也基本相当。但不同的是，草莓吸收后剩余水和养分不是被草莓循环利用，而是回收后，再通过输送装置输送到温室边角部位，供生长在那里的作物继续利用。
改变传统生产观念
赵永志说，“万物土中生”，这是古今中外，人所皆知的道理。然而，随着水肥一体化栽培技术模式的推广与应用，这一传统观念正在被打破。
鑫诚缘果品专业合作社的草莓立体栽培模式试验示范温室内，各种样式的立体栽培模式，如同奇妙的草莓画卷映入眼帘。草莓有的长在圆形的栽培圆柱上，如同茂盛的“草莓树”；有的长在倒V字形的支架上，好似排在超市货架上的商品；有的则成排“镶嵌”在后墙上，犹如一幅充满诗情画意的长卷……
据赵永志介绍，尽管立体栽培模式包含了框架构造、水肥配比、养分调控、循环利用、温度控制等多项技术，但没有水肥一体化栽培技术，立体栽培农作物是不可能实现的。因为当作物离开土壤后也就失去了赖以生存的水和肥，而水肥一体化栽培技术在空间为作物生长发育创造出了土壤环境。
草莓整个生长周期内所需的营养和水分，是根据草莓不同生长发育阶段配制成专用营养液，利用循环装置来提供的，农民所做的工作，只是按时配制营养液、按动开关。立体模式，将草莓生产领域扩大到空间，温室利用面积、草莓产量均增加一倍以上。其中，后墙式将作物生长空间扩展到温室的后墙上，使温室后墙增加了新的功能；阳台式，可以将草莓移栽到市民家的阳台上，市民不出家门就能享受从栽种、管理到采收的农耕休闲乐趣。立体栽培模式具有较好的观赏价值，游客走入其中如同进入草莓的迷宫，采摘草莓时可以站立进行，很是轻松。
