水肥一體化：農(nóng)業(yè)“突圍”新路徑

秦志偉

眾所周知，“人多、地少、缺水”是我國農(nóng)業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。面對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的諸如缺水、化肥不合理使用等問題，專家們提出了“水肥一體化技術”，并建議將之大力推廣。

今年國務院召開的常務會議，確定在今明兩年和“十三五”期間分步建設納入規(guī)劃的172項重大水利工程。工程建成后，其中一項就是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水能力260億立方米及增加灌溉面積7800多萬畝。

眾所周知，“人多、地少、缺水”是我國農(nóng)業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。“‘缺水比‘缺地更嚴峻！”農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心節(jié)水處處長高祥照說。

筆者在參加幾個相關會議后進一步了解到，面對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的諸如缺水、化肥不合理使用等問題，專家們提出了“水肥一體化技術”，并建議將之大力推廣。

水肥一體化在提高節(jié)水能力和增加灌溉面積上如何成為了“好技術”？國家層面又有哪些利好政策？

雙向高效：提高水肥利用效率

農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術推廣中心數(shù)據(jù)顯示，中國正在用9%的耕地和6%的水資源生產(chǎn)出占世界26%的農(nóng)產(chǎn)品，供養(yǎng)21%的人口。

多年來，我國形成了“大水漫灌”等粗放的傳統(tǒng)灌溉模式。

“這種模式高耗低效，水肥利用率低，浪費十分嚴重；因水肥不合理使用，造成的土地生產(chǎn)力降低、地下水位下降、農(nóng)業(yè)環(huán)境污染等問題日益凸顯。”中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心主任張樹清說。

更為嚴重的是，水污染和水資源的浪費和粗放使用導致全國水資源供需矛盾更加突出。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前我國每年缺水約500億立方米，其中約400億立方米為農(nóng)業(yè)缺水，每年因干旱缺水造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)；全國600多個城市中2/3缺水。

事實上，農(nóng)作物的生長離不開土壤、水、肥等資源，能否高效利用這些資源優(yōu)勢關乎我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

在我國，化肥不合理使用現(xiàn)象是個老生常談的話題。

如何提高化肥利用率，特別是結(jié)合節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展，既要高效利用化肥，又要節(jié)約珍貴的水資源，減少水肥資源的浪費，減少環(huán)境污染，并最終實現(xiàn)增產(chǎn)增效？

為此，高祥照幾乎在每場會議上都呼吁：“水肥一體化技術是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要途徑。”

“有水就有地，有地就有糧。”華南農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院教授張承林對筆者說，應用水肥一體化技術解決了水肥供應問題，沙地、河灘地、坡地等都能成為高產(chǎn)的好地。

“水肥一體化是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)重大技術，更是‘資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)‘一號技術。”張樹清說。

那么，這項被譽為“資源節(jié)約、環(huán)境友好”的新技術與傳統(tǒng)灌溉施肥方式相比，到底有什么優(yōu)勢？

全國人大代表、復合肥料國家工程中心主任萬連步在兩會期間接受媒體采訪時給出了答案，與傳統(tǒng)的灌溉施肥方式相比，水肥一體化技術可實現(xiàn)每畝節(jié)水150立方米，水分有效利用率提高20%～50%，節(jié)肥20%～30%，肥料利用率提高20個百分點。

“應用水肥一體化，既能實現(xiàn)水、肥資源同步高效利用，又能達到既節(jié)水又增產(chǎn)的雙重目標，大幅度提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。”高祥照說。

他進一步舉例證明，在河北，2009～2013年，采用水肥一體化示范，小麥灌水量由200立方米減少到100立方米，畝產(chǎn)量增加20%～30%，最高產(chǎn)量704公斤，創(chuàng)造了河北省歷史紀錄。

高祥照進一步指出，水肥一體化不僅是灌溉與施肥的問題，它還可以科學調(diào)節(jié)作物的養(yǎng)分、水分、空氣以及熱量，這是問題的關鍵所在。

高祥照表示，要實現(xiàn)水肥一體化“資源節(jié)約、環(huán)境友好”的現(xiàn)代技術，還要實現(xiàn)渠道輸水向管道輸水、澆地向莊稼供水、土壤施肥向作物施肥、水肥分開向水肥耦合、單一技術向綜合管理、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的六個轉(zhuǎn)變。

針對水肥一體化在中國未來的發(fā)展趨勢，張承林一語中的：“水肥一體化是未來的趨勢。”

技術集成：問題與機遇并存

“水肥一體化推廣前景廣闊。”張樹清也表示，但與發(fā)達國家相比，我國水肥一體化技術推廣和應用水平差距還比較大。

他指出，我國水肥一體化研究和推廣還存在一些困難，諸如缺乏政府引導和真正懂得技術推廣的人員，普通農(nóng)民的思想觀念難以轉(zhuǎn)變，缺乏良好的灌溉施肥設備和配套的水溶肥。

從世界范圍看，美國在灌溉農(nóng)業(yè)中，25%的玉米、60%的馬鈴薯、32.8%的果樹采用水肥一體化技術。以色列90%以上的農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了水肥一體化技術，從一個“沙漠之國”發(fā)展成了“農(nóng)業(yè)強國”。

反觀我國，與發(fā)達國家相比，我國水肥一體化技術晚來了20年。從20世紀90年代開始，我國灌溉施肥的理論及應用技術才日漸被重視，技術培訓和研討才大量開展。

張樹清向筆者算了一筆賬：按照9億畝的灌溉面積計算，水肥一體化應用比例只有2.87%，還有近4.5億畝耕地適合發(fā)展水肥一體化。

事實上，水肥一體化已經(jīng)從當年的“高端農(nóng)業(yè)”“形象工程”開始向普及應用發(fā)展，當前中國已經(jīng)具備了大力發(fā)展水肥一體化的有利條件。

“推廣水肥一體化技術，離不開節(jié)水灌溉的發(fā)展。”張承林表示，新世紀以來，連續(xù)11個中央1號文件和中央水利工作會議，都要求把節(jié)水灌溉作為重大戰(zhàn)略舉措。

2013年農(nóng)業(yè)部制定《水肥一體化技術指導意見》，計劃2015年水肥一體化技術推廣總面積達8000萬畝以上，其中新增蔬菜面積800萬畝，還明確要分區(qū)域、規(guī)模化推進高效節(jié)水灌溉行動。

高祥照向筆者介紹，東北四省區(qū)重點推廣玉米、馬鈴薯、蔬菜水肥一體化技術，新增面積1800萬畝；華北地區(qū)重點推廣小麥、蔬菜、果樹、花生水肥一體化技術，新增面積1000萬畝；華東、華中、華南及西南地區(qū)重點推廣果樹、蔬菜、糖料作物水肥一體化技術，新增面積1200萬畝。

“到目前為止，水肥一體化灌溉施肥技術已由過去局部試驗示范發(fā)展為大面積推廣應用，輻射范圍擴大到西北干旱地區(qū)、東北寒溫帶和華南亞熱帶地區(qū)。”張承林告訴筆者。

水利部數(shù)據(jù)顯示，截至2013年年底，全國有效灌溉面積達到9.52億畝，其中節(jié)水灌溉工程面積4.07億畝，約占有效灌溉面積的43%。高效節(jié)水灌溉面積2.14億畝，約占有效灌溉面積的22%，其中滴灌面積估計5000萬畝以上，僅新疆一地即超過3000萬畝。

“多年的調(diào)查表明，設施節(jié)水灌溉主要分布在新疆、內(nèi)蒙古、吉林、廣西、云南、海南等地。”他說。

張樹清表示，我國水肥一體化已經(jīng)推廣到大田作物上，這在世界上是絕無僅有的。

借力助推：水溶性肥料發(fā)展成亮點

張承林指出，水溶性肥料和灌溉設備是水肥一體化技術的兩大物質(zhì)材料。

水溶肥與水肥一體化息息相關是毋庸置疑的。水肥一體化技術的發(fā)展使得水溶性肥料日漸成為市場的熱點。

“它符合節(jié)水農(nóng)業(yè)‘水肥一體化對肥料的要求，是未來肥料發(fā)展的重要方向之一。”張樹清說。

目前水溶肥在山東蔬菜基地，遼寧、廣西、新疆等經(jīng)濟作物區(qū)，已經(jīng)開始被認可和接受。

中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院教授陳清認為，推廣水溶肥是一項系統(tǒng)工程，正催生現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術集成變革。

事實上，節(jié)水農(nóng)業(yè)改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)用水方式，根本性地改變了農(nóng)田種植環(huán)境，將引起施肥技術的深刻變革，施肥方法、施肥設備、肥料品種以至于施肥理論都將隨之發(fā)生巨大變化。

“水溶性肥料作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速轉(zhuǎn)變的載體之一將迎來更廣闊的發(fā)展空間。”高祥照說。

目前大眾化肥料的“困頓”使個性化、專業(yè)化產(chǎn)品成為有待開拓的重要領域，常規(guī)肥、功能肥如何融入灌溉農(nóng)業(yè)等主題成為人們關注的熱點。

水溶肥具有其獨特的優(yōu)勢，“我國常規(guī)肥料利用率大都在20%～30%，而水溶性肥料可以達70%～80%。”張樹清說。

張樹清介紹，水溶性肥可以噴施、沖施，還可以和噴滴灌結(jié)合使用，能實現(xiàn)灌溉與施肥融為一體，具有節(jié)水、省肥、省工、增產(chǎn)的特點，在提高肥料利用率、減少環(huán)境污染、改善作物品質(zhì)以及減少勞動力等方面有明顯優(yōu)勢。

事實上，了解土壤的各種限制因素后，根據(jù)作物的營養(yǎng)規(guī)律并注意施肥的安全濃度、用量、養(yǎng)分平衡，最后肥料的效果才能充分地發(fā)揮出來。

“但灌溉用的水溶性肥料在我國走向極端。”張承林說，企業(yè)生產(chǎn)的都是昂貴的高端水溶肥，只能少量用于經(jīng)濟作物，大部分的作物得不到配套肥料的應用。

他指出，不合理的肥料直接限制了水肥一體化效果的發(fā)揮。

實際上，水溶肥由于是兌水施用，大大促進了養(yǎng)分吸收，肥料利用率明顯高于撒施的顆粒肥料，“應享受補貼，甚至更多的補貼。”張承林說。

“提高肥料利用率的關鍵在于施肥方式的選用。”高祥照說，我國目前正處于將水溶性肥料從少量葉面噴施等輔助型肥料的功能向批量化大田應用功能轉(zhuǎn)變的關鍵時期。

水肥一體化在大田批量化應用還要多久，取決于肥料企業(yè)、灌溉設備企業(yè)以及科研人員的共同努力。當然，更離不開國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和對項目的支持。