水肥一体化：农业 “突围”新路径

  今年国务院召开的常务会议，确定在今明两年和“十三五”期间分步建设纳入规划的172项重大水利工程。工程建设后，其中一项就是实现农业节水能力260亿立方米及增加灌溉面积7800多万亩。

  “缺水比缺地更严峻！”农业部全国农业技术推广服务中心节水处处长高祥照对《中国科学报》记者说。

  记者在参加几个相关会议后进一步了解到，面对我国农业发展出现的诸如缺水、化肥不合理使用等问题，专家们提出了“水肥一体化技术”，并建议将之大力推广。

  水肥一体化在提高节水能力和增加灌溉面积上如何成为了“好技术”？国家层面又有哪些利好政策？

  农业部全国农业技术推广中心多个方面数据显示，中国正在用9%的耕地和6%的水资源生产出占世界26%的农产品，供养21%的人口。

  “这种模式高耗低效，水肥利用率低，浪费十分严重；因水肥不合理使用，造成的土地生产力降低、地下水位下降、农业环境污染等问题日渐凸显。”中国农科院农业资源与农业区划研究所产业高质量发展中心主任张树清说。

  更为严重的是，水污染和水资源的浪费和粗放使用导致全国水资源供需矛盾更突出。统计多个方面数据显示，目前我国每年缺水约500亿立方米，其中约400亿立方米为农业缺水，每年因干旱缺水造成农业减产；全国600多个城市中2/3缺水。

  事实上，农作物的生长离不开土壤、水、肥等资源，能否高效利用这些资源优势关乎我国农业可持续发展。

  如何提高化肥利用率，特别是结合节水农业的发展，既要高效利用化肥，又要节约珍贵的水资源，减少水肥资源的浪费，减少环境污染，并最终实现增产增效？

  为此，高祥照几乎在每场会议上都呼吁：“水肥一体化技术是发展现代农业的重要方法”。

  “有水就有地，有地就有粮。”华南农业大学资源与环境学院教授张承林对《中国科学报》记者说，应用水肥一体化技术解决了水肥供应问题，沙地、河滩地、坡地等都能成为高产的好地。

  “水肥一体化是发展现代农业重大技术，更是资源节约、环境友好现代农业一号技术。”张树清说。

  那么，这项被誉为“资源节约、环境友好”的新技术与传统灌溉施肥方式相比，到底有什么优势？

  全国人大代表、复合肥料国家工程中心主任万连步在两会期间接受各个媒体采访时给出了答案，与传统的灌溉施肥方式相比，水肥一体化技术可实现每亩节水150方，水分有效率提高20%~50%，节肥20%~30%，肥料利用率提高20个百分点。

  “应用水肥一体化，既能实现水、肥资源同步高效利用，又能达到既节水又增产的双重目标，大幅度提升农业综合生产能力。”高祥照说。

  他进一步举例证明，在河北，2009年~2013年，采用水肥一体化示范，小麦灌水量由200方减少到100方，亩产量增加20%~30%，最高产量704公斤，创造了河北省历史纪录。

  高祥照进一步指出，水肥一体化不仅是灌溉与施肥的问题，它还可以科学调节作物的养分、水分、空气以及热量，这是问题的关键所在。

  高祥照表示，要实现水肥一体化“资源节约、环境友好”的现代技术，还要实现渠道输水向管道输水、浇地向庄稼供水、土壤施肥向作物施肥、水肥分开向水肥耦合、单一技术向综合管理、传统农业向现代农业的六个转变。

  针对水肥一体化在中国未来的发展的新趋势，张承林一语中的:“水肥一体化是未来的趋势。”

  “水肥一体化推广前景广阔。”张树清也表示，但与发达国家相比，我国水肥一体化技术推广和应用水平差距还比较大。

  他指出，我国水肥一体化研究和推广还存在一些困难，诸如缺乏政府引导和真正懂得技术推广的人员，普通农民的思想观念难以转变，缺乏良好的灌溉施肥设备和配套的水溶肥。

  从世界范围看，美国在灌溉农业中，25%的玉米、60%的马铃薯、32.8%的果树采用水肥一体化技术。以色列90%以上的农业实现了水肥一体化技术，从一个“沙漠之国”发展成了“农业强国”。

  反观我国，与发达国家相比，我国水肥一体化技术晚来了20年。从20世纪90年代开始，我国灌溉施肥的理论及应用技术才日渐被重视，技术培养和训练和研讨才大量开展。

  张树清向记者算了一笔账：按照9亿亩的灌溉面积计算，水肥一体化应用比例只有2.87%，还有近4.5亿亩耕地适合发展水肥一体化。

  事实上，水肥一体化已经从当年的“高端农业”“形象工程”开始向普及应用发展，当前中国已经具备了全力发展水肥一体化的有利条件。

  “推广水肥一体化技术，离不开节水灌溉的发展。”张承林表示，新世纪以来，连续11个中央1号文件和中央水利工作会议，都要求把节水灌溉作为重大战略举措。

  2013年农业部制定《水肥一体化技术指导意见》，计划2015年水肥一体化技术推广总面积达到 8000万亩以上，其中新增蔬菜800万亩，还明确要分区域、规模化推进高效节水灌溉行动。

  高祥照向记者介绍，东北四省区重点推广玉米、马铃薯、蔬菜水肥一体化技术，新增面积1800万亩；华北地区重点推广小麦、蔬菜、果树、花生水肥一体化技术，新增面积1000万亩；华东、华中、华南及西南地区重点推广果树、蔬菜、糖料作物水肥一体化技术，新增面积1200万亩。

  “到目前为止，水肥一体化灌溉施肥技术已由过去局部试验示范发展为大面积推广应用，辐射范围扩大到西北干旱地区、东北寒温带和华南亚热带地区。”张承林告诉记者。

  水利部多个方面数据显示，截至2013年底，全国有效灌溉面积达到9.52亿亩，其中节水灌溉工程面积4.07亿亩，约占有效灌溉面积的43%。高效节水灌溉面积2.14亿亩，约占有效灌溉面积的22%，其中滴灌面积估计5000万亩以上，仅新疆一地超过3000万亩。

  “多年的调查表明，设施节水灌溉主要分布在新疆、内蒙古、吉林、广西、云南、海南等地。”他说。

  张树清表示，我国水肥一体化已经推广到大田作物上，这在世界上是绝无仅有的。

  水溶肥与水肥一体化息息相关是毋庸置疑的。水肥一体化技术的发展使得水溶性肥料日渐成为市场的热点。

  “它符合节水农业水肥一体化对肥料的要求，是未来肥料发展的重要方向之一。”张树清说。

  目前水溶肥在山东蔬菜基地，辽宁、广西、新疆等经济作物区，慢慢的开始被认可和接受。

  中国农业大学资源与环境学院教授陈清认为，推广水溶肥是一项系统工程，正催生现代农业生产技术集成变革。

  事实上，节水农业改变了传统的农业用水方式，根本性地改变了农田种植环境，将引起施肥技术的深刻变革，施肥方法、施肥设备、肥料品种以至于施肥理论都将随之发生巨大变化。

  “水溶性肥料作为传统农业向现代农业快速转变的载体之一将迎来更广阔的发展空间。”高祥照说。

  目前大众化肥料的“困顿”使个性化、专业化产品成为有待开拓的重要领域，常规肥、功能肥如何融入灌溉农业等主题成为代表关注的热点。

  水溶肥具有它自己独特的优势，“我国常规肥料利用率大都在20%~30%，而水溶性肥料能够达到70%~80%。”张树清说。

  张树清介绍，水溶性肥可以喷施、冲施，还可以和喷滴灌结合使用，能实现灌溉与施肥融为一体，具有节水、省肥、省工、增产的特点，在提高肥料利用率、减少环境污染、改善作物品质以及减少劳动力等方面有明显优势。

  事实上，了解土壤的各种限制因素后，根据作物的营养规律并注意施肥的安全浓度、用量、养分平衡，最后肥料的效果才能充分地发挥出来。

  “但灌溉用的水溶性肥料在我国走向极端。”张承林说，公司制作的都是昂贵的高端水溶肥，只能少量用于经济作物，大部分的作物得不到配套肥料的应用。

  实际上，水溶肥由于是兑水施用，大大促进了养分吸收，肥料利用率明显高于撒施的颗粒肥料，“应享受补贴，甚至更多的补贴。”张承林说。

  “提高肥料利用率的重点是施肥方式的选用。”高祥照说，我国目前正处于将水溶性肥料从少量叶面喷施等辅助型肥料的功能向批量化大田应用功能转变的关键时期。

  水肥一体化在大田批量化应用还要多久，取决于肥料企业、灌溉设备企业和科研人员的共同努力。当然，更离不开国家农业产业体系的调整和国家对项目的支持。