本篇訪談記錄,高祥照將從水肥一體化狹義與廣義的概念、優(yōu)勢、發(fā)展時間線、所遇到的問題、對肥料的要求等方面進行深度剖析,全文通讀時間約為15分鐘,請您仔細閱讀。
記者:中國水肥一體化發(fā)展比較迅速,使用面積也越來越廣,我們如何正確理解、認識水肥一體化?
高祥照:水肥一體化在我看來需要分廣義和狹義的水肥一體化,狹義的水肥一體化就是現在所理解的,通過管道把肥料隨著灌溉跟水能夠一起施到作物的根區(qū)去,也就是灌溉施肥。
廣義的水肥一體化我所理解的是施肥必須跟用水緊密結合,因為大多數養(yǎng)分都可以隨水移動,如果施肥不科學管理水分,要么水施多了,它就會把養(yǎng)分帶跑造成損失,要么水施少了,可能肥料就到不了根區(qū)去,影響它的利用率。
所以廣義的水肥一體化實際上我把它定義為水分和養(yǎng)分的協(xié)同以及綜合管理,比如說除了灌溉施肥,以管道把水和肥料施過去,通過水分調節(jié)養(yǎng)分,能夠順利到植物的根區(qū),即養(yǎng)分的主要吸收區(qū)去。
如果是水稻田,我們還要避免施肥以后水分排放造成養(yǎng)分的流失,對于旱地來說,如果施了肥沒有水,它就不能吸收,所以我們就是通過長效肥料,讓肥料早早放在根區(qū)以后,隨著植物生長和水分供應緩慢釋放,這也是水肥一體化。另外沒有管道灌溉的,比如大田施肥以后要灌水,灌多深、灌多少量,灌多了它就會造成養(yǎng)分流失,灌少了,肥料有可能造成損失。
還有就是耕作設施的配套,比如說像我們華北的小麥,過去我們經常是整地、施肥、播種,到后面馬上就要灌水,目前很少灌小麥“蒙頭水”,但是秋冬灌是經常有的。比如說養(yǎng)分施進去了以后灌溉,尤其是現在我們很多的肥料主要元素是尿素,如果施了尿素以后再灌溉,大多數施完尿素再灌溉,尤其是大水漫灌,根據中國農大張福鎖院士實驗的結果,24小時之內,60%的尿素就會跑到60地表公分以下,利用率很低,這也是水分、養(yǎng)分協(xié)同管理。
所以說灌溉施肥,是我們水肥一體化的一部分,從廣義的水肥一體化里來說的話,應該所有的施肥都要跟水分一起來協(xié)同考慮,這就是水肥一體化的概念
高祥照:現在我們國家農業(yè)取得了巨大發(fā)展,糧食年年豐收,水肥起著重要的支撐作用。特別是過去三年疫情,很多國家因為肥料供應緊張,導致了在世界上的話語權都受到影響,而中國因為我們有強大的化肥供應,奠定了中國農業(yè)至少糧食的“糧食”沒有恐慌,所以造就了我們這三年農業(yè)還有很大的發(fā)展,也從另外一個側面證明了化肥在農業(yè)生產中的重要作用。過去有些人把化肥作為“洪水猛獸”,宣講化肥高污染、高能耗,就想除之而后快,現在可以看出來,化肥是穩(wěn)定農業(yè)的核心,我們一定要尊重它。
但是我們也清楚地看到,目前肥料利用效率還有很大的提高空間,其中,我們可以有多種方式來提高肥料利用效率。第一就是養(yǎng)分供應數量的精準,更為重要的是施用時間、施用位置的精準,而施用位置的精準,我們也可以用其他方式來達到,比如深施、多次追肥等。但這就產生了問題,深施了以后,肥料不是不動的,隨著作物不斷生長,肥料怎么到根區(qū)去;追肥要費很大的勞動力,還要有專門的機械。因此我提出來“肥隨水來,肥隨水去”的理論,我們可以通過水把養(yǎng)分送到作物的根區(qū)去,可以保證養(yǎng)分利用率能夠不斷提高,又能保證除輸送養(yǎng)分外,還能滿足作物的水分供應。
第二,對于灌溉,過去我們只是從水分給植物“解渴”這個角度來考慮,如果我們把肥料結合起來的話,那就意義重大,它會大幅度提高利用率。正因如此,肥水利用率提高,供應也及時,就會引領作物大幅度增產。比如我們國家的玉米,有一部分人的觀點是玉米因為密度不夠,所以產量不高,但事實上單純加大密度也增產不了,因為密度高了水肥供應不上。從這個角度來講,我們水肥的優(yōu)化管理也是糧食增產的基礎,包括很多作物,特別像玉米這些需要增加密度實現作物增產的重要基礎。舉個例子,家里面之所以經濟實力不行,我就認為是人口太少所導致的,我們可以增加人口,但是增加人口之后糧食和水分不夠一樣增加不了效益。
高祥照:通過我們的十幾年的努力,現在水肥一體化發(fā)展得到了廣泛重視,特別是有關政府部門和一些種植大戶都非常重視,現在農業(yè)部創(chuàng)建很多園區(qū),可以說只要是搞園區(qū),水肥一體化是必備,它已經成為現代農業(yè)園區(qū)的標配。另外現在搞高產創(chuàng)建、新技術推廣、新品種推廣,要想取得比較好的成績,水肥一體化也成為高產創(chuàng)建、農業(yè)綠色發(fā)展的重要的配套。
現在我們國家有高標準農田建設,其中20%要做高效節(jié)水灌溉,我早在十幾年前就說過,高效節(jié)水灌溉不能光搞灌溉,一定要加入肥料。如果高效節(jié)水灌溉不加肥料,就相當于感冒去醫(yī)院光掛生理鹽水不加藥,因此水肥一定要配套,這也成了高標準農田建設的重要方向。
此外更讓我欣喜的是,現在水肥一體化已經得到了很多種植大戶,特別是一些經濟作物,包括像大田作物部分大戶的重要選擇。現在南方不光種蔬菜,種香蕉也基本全部用水肥一體化,西北種棉花、土豆基本全是水肥一體化,因為水肥一體化能大幅度增產。
像過去,在內蒙古、甘肅一帶,按普通種植產量為每畝1000多斤,后來加上地膜每畝2000多斤,再加上灌溉與測土配方施肥達到每畝3000多斤,現在用水肥一體化以后,每畝都在8000斤以上,甚至有高達10000斤、12000斤、14000斤的產量。
這些年我欣喜地發(fā)現,水肥一體化除了在蔬菜、水果、土豆、棉花等發(fā)展外,在糧食作物,特別是北方的玉米上也得到了快速發(fā)展,增產增收效果十分顯著。像過去內蒙古地區(qū)與東北地區(qū)玉米產量已經很高,達到1000多斤一畝,現在用淺埋滴灌一系列水肥一體化措施,產量得到大幅度增長,通常都增長10%,甚至20%,所以水肥一體化普及也很快。
現在水肥一體化無論是為了看,還是為了技術的集成,還是增產增收,還是種植大戶為了獲得效益都在用,已經形成一種非常良好的發(fā)展態(tài)勢。
高祥照:當然,從這些方面來說的話,水肥一體化發(fā)展十分廣闊。另外除了以上所說之外,還有像水稻田,我們可以用水肥一體化技術的理念提高水稻田的肥水利用率,特別是肥料利用效率,更重要的是我們還可以控制住養(yǎng)分損失,特別是排放所引起面源污染的壓力,這也是我們需要考慮的。
現在很多人都不了解,以為多施了化肥就會污染環(huán)境,實際上這種觀念是不科學的。當然,多施化肥會給環(huán)境帶來壓力,但是化肥多施以后,要污染環(huán)境還有一個重要過程:必須通過水為媒介流出去,如果我們利用水肥一體化,把水管住后就能把肥管住,就會大幅度減輕環(huán)境的壓力。
盡管如此,現在水肥一體化在很多人心目中,我覺得認識還不全面:第一,大多數人了解水肥一體化,都認為是狹義的水肥一體化,即通過管道灌溉把水分、養(yǎng)分帶過去,這就帶來了很多問題,本身他就認為水肥一體化適應面不那么寬,最好是在干旱的地方或經濟作物去用,這個認知是錯誤的,其實水稻也可以搞水肥一體化,一方面管住養(yǎng)分、水分,提高生產效率,提高產量、品質,另外還防止面源污染;另一方面,水肥一體化能夠方便操作,比如我們現在要去灌溉,要去施肥,需要大量用工,包括機械成本也很高,但是應用水肥一體化后,可以大幅度節(jié)省用工。拿種香蕉來說,過去500畝香蕉,要想管好水肥得40人到50人,如果搞成水肥一體化的話,一到兩個人就可以操作;還有一方面,大家都認為水肥一體化投入成本高,實際上這也是錯誤的認識。十幾年前水肥一體化確實很貴,一畝地從管道的角度來講需要投入2000-3000元,現在隨著中國技術的進步,成本大幅度下降,如果光是管道幾百元就夠了,成本大幅度下降。
高祥照:對于水肥一體化技術,下一步我覺得還有很多發(fā)展方向,首先就是我們水肥一體化到底選擇什么樣的水肥一體化模式,用什么設備,都需要我們去深刻地研究。比如說像水稻,我建議他們可以搞水肥一體化,但水稻的水肥一體化在灌溉和施肥以外,還可以跟打藥結合在一起,我建議用一些微噴帶,或者用冠面霧噴結合起來。我現在在一些地方做試點,采用下面滴灌上面霧噴,大部分都會節(jié)省用工,尤其水稻生產過程中,大多數都是在7、8、9月,這幾個月是最炎熱的季節(jié),農民朋友下地無論施肥、打藥還是管水都很辛苦,我們?yōu)槭裁床豢梢越o水稻也搞水肥一體化,幫助老百姓減輕他的勞動強度。
另外還有一些新型的灌溉方式,比如說噴灌。中國一年有好幾個生長季,每一季收獲耕作時鋪、收管道難度很大,噴灌不像滴灌那樣,每一季都要去鋪。有些區(qū)域、有些作物可以使用滴灌。但大多數噴灌都需要比較高的壓力,能耗也比較高,所以我現在跟他們介紹淋灌。淋灌就像下雨一樣,不需要太大的壓力,這樣的話就會大幅度節(jié)省能源、能耗,另外淋灌比噴灌的水滴要大,會減少水分的損失,也減少對作物和土壤的沖擊,對保護土壤也有好處,所以這些技術也可以發(fā)展。
最近一段時間我還幫助他們果園林業(yè)做相關的施肥設計,比如竹子、桉樹,這就需要全新的思維方式來設計水肥一體化,不是我們在以色列學的傳統(tǒng)的滴灌帶。
而說起以色列,在過去的灌溉施肥這方面以色列發(fā)展比較好,技術也比較先進,直到現在也有很多地方值得我們學習,但是說實話真正地搞滴灌和管道灌溉,我們國家早在20世紀的五六十年代就已經開始,比以色列還早。水肥一體化這個詞是我們中國人提出來的,具體來說是我們提出來的,把它翻譯成英文的話,水肥一體化是Fertigation,叫水分和養(yǎng)分綜合管理,而以色列的灌溉施肥,英文是Intergrated Water and Fertilizer Management,就是灌溉加施肥,跟我們的水肥一體化是兩個概念,它頂多是其中一部分,所以我們要深刻的認識到水肥一體化它的全面性。
高祥照:從這個角度來講的話,我們要做好水肥一體化就要做好水分跟養(yǎng)分的協(xié)同,除了灌溉我們要科學以外,肥料也要選擇科學,到底選擇什么樣的肥料,比如說固體肥、液體肥,養(yǎng)分怎么去科學地構建。比如要提高磷肥的利用率,我們最好在灌溉的肥料里面加一些有機肥,它能夠減少磷肥在土壤中的固定;做氮肥的滴灌,就要用一些氮肥的增效劑,尤其是我們氮肥選擇,大多數情況下,硝態(tài)氮做滴灌就會比尿素利用率要高得多,這從另一方面解釋了為什么現在硝基肥會大量興起。
另外中微量元素在有些肥料里面,尤其跟磷在一起,會引起沉淀固定,怎么把中微量元素配進去也是科學。另外,生物發(fā)酵的代謝產物怎么滴灌進去,滴灌不好生物菌劑活性就會大幅下降;另外我看到大多數地方的施肥裝置還是鐵的壓力罐,一方面口特別小,不方便農民把肥料裝進去,有的還需要從肥料袋里面一碗一碗地往里舀,小規(guī)模大棚可以,但大田我們希望一袋子一袋子直接往里倒,甚至是現在50公斤的普通包裝袋換噸袋整體往上倒,這樣才方便農民。
另外就是施肥罐大多數還加壓,一方面對材料要求比較高,第二個也容易壞,另外也增加能源的消耗,所以在這些方面我們需要去深刻地研究,無論是肥料還是施肥裝置,都需要去合理設計。
另外需要結合不同的作物、不同的氣候綜合考慮水肥一體化到底怎么來設計。好多人說我們到以色列學,但有些東西沒有辦法直接搬用,比如說以色列在沙漠地區(qū),降雨量很少,只考慮灌水和滴灌就可以,所以我國西北學以色列還可以,其他中國大部地區(qū)沒法學,因為包括降雨的干擾。另外還有地形、氣候等因素需要綜合考慮,尤其中國作物非常復雜,中國這塊大地上包含了全世界所有的種植土壤和種植作物,別的國家沒有。所以我們需要結合中國的國情,設計自己的農業(yè)之路,同樣也要設計自己的水肥一體化之路,這樣能夠真正達到高效,不是盲目學,一定要加入自己的思考。習總書記指出要建設中國特色的社會主義強國,我相信我們也是中國特色的農業(yè)強國,對于我們水肥一體化來說,也是中國特色的水肥一體化強國。
實際上,水肥一體化原來也有人提,但是可能是從狹義的角度,第二個是他們認為水肥一體化就是灌溉施肥,所以我創(chuàng)造了一整套水肥一體化的理論體系,頒布了水肥一體化農業(yè)行業(yè)標準。
2009年到節(jié)水處后,我們搞的培訓是全國灌溉施肥培訓班,2010年就徹底改過來了,叫全國水肥一體化技術培訓班。從2010年以后,水肥一體化開始大幅度推廣,導致我們現在馬鈴薯等作物產量大幅度增加。
高祥照:可以。后來2012年農業(yè)部就發(fā)來關于大力推廣水肥一體化的意見,以前沒有以水肥一體化的名義出臺過任何政策,包括中央一號文件和農業(yè)部的相關文件都是從2010年以后開始的。
農業(yè)的發(fā)展需要各種各樣的肥料,其中水肥一體化,特別是灌溉施肥也需要它特定的肥料。2010年以后,隨著水肥一體化快速發(fā)展,由當時的幾十萬畝發(fā)展到現在將近兩億畝,與水肥相配套的肥料也在快速發(fā)展,特別是滴灌、噴灌所施用的肥料需要與設施相配套,滴灌追肥就需要水溶肥,我們部里面有水溶肥的標準和相關登記,比如說大量元素水溶肥、氨基酸水溶肥這些都可以去做滴灌用。但是做固體的水溶肥相對來說就比較麻煩,因為做水肥一體化就不需要造粒,結果不造粒就顯得肥料不好看,所以有些水溶肥還造粒,我認為這是不科學的。
另外固體水溶肥成分比較復雜,相對來說容易吸潮,所以有的企業(yè)就做出液體的水溶肥,這個也是一些工藝的改變,有些液體水溶肥實際上相當好,比如說2010年前后,我就開始推廣配合水肥一體化的尿素硝銨,利用率比較高,但單純用硝銨容易爆炸,所以我們就把1:1的尿素和硝銨做成尿素硝銨溶液,方便直接去做追肥施用。
隨著水肥一體化的快速發(fā)展,現在水溶肥包括一些液體水溶肥發(fā)展速度很快,當然液體水溶肥除了水肥一體化以外,另外還有一些液面噴施,作為養(yǎng)分的補充也用少一部分,但大部分水溶肥或者液體肥的發(fā)展,是由于水肥一體化面積的拓展?蛇@里面也不是沒有問題,首先我覺得現在水溶肥發(fā)展遇到一個瓶頸,因為我們標準和登記它要求養(yǎng)分含量,比如大量元素要求50%以上,這就限制了肥料配方的多樣化,因為多樣化后養(yǎng)分含量達不到,液體肥料就發(fā)展起來了,因為它相對比較靈活,但是液體肥料現在大多數加的成分較為不合理,有的更是毫無道理,甚至過度地加,實際上都是差不多的成分,一樣的效果,這個問題也比較多。
未來隨著水肥一體化的發(fā)展更加普及,我們很大一部分肥料會通過水肥一體化施下去,這就要求我們肥料更加精準科學,所以相對來說我們水溶肥也好,液體肥也好,我們對它的管理登記,包括配方就需要更加靈活,因為你要適合多樣性。另外就是從我們科研的角度來講,也要深刻地理解不同養(yǎng)分的在新型的施肥方式下怎么去更加科學地配置。中國的肥料也由過去的等養(yǎng)分等效到現在除了養(yǎng)分含量以外,還有養(yǎng)分形態(tài)、助劑和用量相配合的新的時代。過去我們老百姓買肥料光是買養(yǎng)分,買幾個含量,現在我覺得除了氮磷鉀多少含量以外,還有形態(tài),比如說氮肥到底是銨態(tài)氮、硝態(tài)氮還是有機氮,它的效果是不一樣的。
另外就是里面有沒有肥料增效劑、脲酶抑制劑、硝化抑制劑等,它效果也不一樣。另外施肥方式造就了它的形態(tài)也不一樣,你比如說現在我們用無人機施肥,就需要肥料養(yǎng)分濃度比較高,另外就是施到作物上面,需要不燒苗燒葉,只有這兩個達到了,才能提高無人機的作業(yè)速度,所以肥料未來發(fā)展需要我們做很多的工作,不是簡單追求氮磷鉀含量配比。
另外包括復合肥實際上技術含量也很高,比如說在土壤里面不同養(yǎng)分的溶解速度,過去我們單純考慮養(yǎng)分施用,現在要考慮到在土壤里面隨著水分的變化,它怎么溶解、怎么吸收、怎么釋放、土壤怎么固定,這都需要在這個領域里面好好地去研究。
在我看來,水肥一體化復雜的是土壤生態(tài)中養(yǎng)分根據水分以及土壤、作物之間的一種協(xié)同關系的綜合的判斷,所以未來就是無論是水肥一體化本身,還是與之相配套的肥料,包括液體肥料,都需要我們去更加全面深入地研究。
農林衛(wèi)視為我們國家的農業(yè)、農民,做了很多的有益的工作,一方面為我們農民發(fā)聲,另外一方面對傳播我們國家的農業(yè)新技術、好政策作出了巨大的貢獻,為我們農業(yè)的發(fā)展做了很多的工作。我衷心希望農林衛(wèi)視能夠越辦越好,能夠更好地為中國的農業(yè)、農村和農民做出更大的貢獻,最近農林衛(wèi)視即將推出大型紀錄片《水肥之路》,我覺得這也是對我們水和肥很好的宣傳,我衷心地希望能夠得到廣大觀眾的喜愛,也更希望這個紀錄片能夠在我們未來中國的水和肥科學發(fā)展,以及農民的相關方面的科學知識的普及做出貢獻,我也希望《水肥之路》不僅僅是一個片子,或者是幾集的節(jié)目,而是能夠開拓水肥不斷往前發(fā)展路徑,為今后的水肥一體化進一步發(fā)展鋪好路,讓更多的人關心水,關心肥,讓更多的人去科學地應用水,施好肥,也引領更多的人去研究水和肥。