2023年7月9日，全國農業(yè)衛(wèi)星頻道農林衛(wèi)視《中國農資秀》記者朱錦鵬，在山東濰坊采訪了青島農業(yè)大學教授李俊良。2小時的訪談中，李俊良教授結合自己學習、工作40余年里，參與、主持的各項科研工作，從科學研究角度講述水肥一體化的發(fā)展歷程，與我們分享了自己40多年里經歷的水肥一體化發(fā)展“喜怒哀樂”。已經退休的李俊良教授，回顧了自己以往科研工作歷程，也對水肥一體化未來的發(fā)展方向表達了見解。
本篇訪談全文共8000字，預讀時間15分鐘！
青島農業(yè)大學教授 李俊良
李俊良：大家好，我是青島農業(yè)大學教授李俊良，現(xiàn)在已經退休在家。
記者：您好李老師，想跟您先了解一下，水肥一體化技術，您從大學就開始接觸嗎？還是工作之后呢？
李俊良：我的大學是山東農業(yè)大學，當時叫土化系，現(xiàn)在叫資源與環(huán)境學院。實際上如果從肥料或者說水肥的角度，1980年我大學時就已經接觸過。1984年畢業(yè)以后分配到萊陽農學院，也在從事肥料、養(yǎng)分的相關工作。
但真正接觸水、肥以及水肥一體化工作是在1996年。1996年我們在壽光，完成了張福鎖院士與德國巴斯夫復合肥在果樹、蔬菜上應用的田間試驗，這是一個國際合作項目。當時我是主要參與者，而且主持了蔬菜的相關工作。
記者：1996年的時候，我國的“水肥”發(fā)展是什么情況？
李俊良：應該說當時的現(xiàn)狀，就是灌水量過大、肥料使用過多，這是當時農業(yè)種植，尤其是設施農業(yè)種植存在的主要問題。養(yǎng)分資源利用率低、土壤連作障礙、生態(tài)環(huán)境存在受到污染的風險，這些問題在當時就已經開始展現(xiàn)出來，但是沒有科學的數(shù)據(jù)，沒有合理化的建議。
因此我們在壽光，開展了德國巴斯夫復合肥在設施農業(yè)上的應用，連做了6年相關工作：從1996年到1998年進行肥效的研究；從1999年到2001年進行肥料對土壤環(huán)境影響的研究。
通過這個試驗我們也確實了解到，國外的肥料公司在國內做田間試驗非常規(guī)范，田間試驗不做，它的肥料不會進入市場！
正好我也是從1996年開始申請博士學位，完成項目的同時也完成了我的博士論文《萊陽、壽光兩種不同種植模式中蔬菜施肥問題的研究》，我發(fā)現(xiàn)在設施栽培中施肥量過大、灌水量過多、養(yǎng)分流失嚴重，是當時存在的主要問題。
記者：當時您在1996年，通過一場試驗正式接觸了水肥，然后就在研究水肥是吧？
李俊良：實際上真正接觸水肥一體化，是1997-1998做過的一個校內科研項目，在壽光當?shù)刈觥斑^量施用氮肥對蔬菜硝酸鹽含量影響的綜合評估”。評估過程中，我們發(fā)現(xiàn)施肥量過大的問題，當?shù)厥卟讼跛猁}超標很嚴重。我們意識到了問題的嚴重性，所以在壽光開始進行田間施肥試驗，逐步對水肥一體化開展相關研究，這為以后的工作打下了很好的基礎。
再后來，隨著國家開始對水肥一體化相關課題給予資金支持。我們在后續(xù)工作中，參加了山東省何啟偉老先生主持的國家“十五”攻關課題——《東部沿海地區(qū)無公害蔬菜生產關鍵技術集成與產業(yè)化示范》，我們承擔了《無公害蔬菜氮肥調控技術的應用》子課題研究，內容就是對氮肥進行調控。
到了“十一五”，我們又參加了張福鎖院士主持的農業(yè)部公益性行業(yè)科研專項——《最佳養(yǎng)分管理技術研究與應用》，做了其中的一個課題：《設施番茄最佳養(yǎng)分管理技術研究與應用》。通過對這個項目的研究，我們實現(xiàn)了對設施蔬菜用肥，氮磷鉀養(yǎng)分的實時監(jiān)控，同時對鈣、鎂以及一些微量元素進行了初步研究。
記者：1996年，水肥一體化在山東壽光設施農業(yè)上的普及率怎么樣？
李俊良：大家都知道，壽光是中國“菜都”，北方的籃子，蔬菜種植面積、產量居全國之首。
實際上水肥一體化在壽光的推廣應用，從20世紀就開始了，但由于當時設備以及肥料沒有跟上，所以水肥一體化技術在壽光推廣時受到極大影響。應用了一段時間，水壓不足、肥料堵塞等問題頻發(fā)，最后水肥一體化技術就被拋棄了，農戶都不愿意用了。
由于前期發(fā)展過程中出現(xiàn)的各種問題，導致我們在推廣過程中受到很大阻力。比如我們在給老百姓做宣傳時，由于受之前不當設施設備、肥料影響，我們后期示范推廣中，他們接受程度不高，農戶甚至有些“抵觸”，這對我們工作造成了很大影響。
所以我們在推廣過程中，做了大量相關的示范、推廣、宣傳工作。當然現(xiàn)在老百姓對水肥一體化的接受度都是非常好的。
記者：從1996年開始，您連續(xù)在壽光做了6年的試驗。這6年間您有什么印象深刻的事嗎？
李俊良：首先就是發(fā)現(xiàn)了很多問題，而且這些問題在農民生產過程中，是實實在在存在的，但是有時候我們沒有深切體會到！
我體會最深的一次：當時我們跟中國農大的博士生做試驗，我們學生被農民攆出了大棚！不讓我們在那做了！為什么呢？嫌我們做的產量不如他們自己種的！當然后面我們也確實認識到問題出現(xiàn)的原因，我們完全是按照養(yǎng)分吸收規(guī)律、作物需要養(yǎng)分量給作物補充養(yǎng)分，結果我們補充的養(yǎng)分在大水漫灌下全部流失了！因此作物在后期生長時就缺少養(yǎng)分，這當然不如老百姓大水大肥供給養(yǎng)分給得那么充足，所以我們的產量就不如農民的，最后我們就被趕出了大棚！
這對我們當時心里產生極大影響！同時我們認識到什么問題呢？就是說我們要管好肥，必須先要管好水！
這是我們在后期做工作時，時刻銘記的一點。由于大水漫灌，肥料養(yǎng)分計算得再準也會受到損失。所以我們怎樣做到水和肥同時來調控？
通過這些試驗，在國家經費的支持下，我們的研究延續(xù)了下去。2007年，我們做了可以說是國家水肥一體化的第一個課題：《園藝作物施肥技術集成與示范》，這也是“十一五”科技支撐項目，由山東農大的彭福田教授主持。我們做了其中一個子課題：《蔬菜水肥一體化技術研究與示范》，由于我們前期做了很多試驗，有很好的基礎，這個課題我們完成得非常好。
很快這也對我們后期的工作，有了非常好的促進作用。比如說我們在青島也進行了大量的試驗示范，2009年我們承擔了青島市的公共領域科技支撐計劃：《果樹蔬菜水肥一體化高效節(jié)水節(jié)肥技術研究與示范》，該項目最后獲得了青島市科技進步三等獎，這也是我們在水肥一體化項目研究里獲得的，最早的一個獎項。當然隨著國家的經濟發(fā)展，我們的經濟體量大了，通俗地說就是我們有錢了，國家對科技支持，尤其是對農業(yè)科技的支持在逐年地提高。不管是國家還是省里、市里，都會提供大量的經費去做相關的科研工作。比如說2008年我們在山東平度，也做了《平度市蔬菜水肥一體化技術研究與應用》。
“十一五”期間，從國家項目到地方上的項目，我們都在進行積極的研究與示范推廣。
到了“十二五”，農業(yè)農村部對農業(yè)技術推廣公益性行業(yè)專項有很大的支持。在這期間，我們承擔了張福鎖院士在“十二五”里的相關項目，也承擔了農業(yè)農村部服務中心首席專家彭世奇研究員主持的項目：《農田基礎設施工程基層技術及模式研究項目》，我們研究的子課題是《山東省膠東半島蔬菜果樹灌溉施肥專題調研》。這是對設備、肥料一個很全面的支持，比如說我們完成了水溶肥的調研，完成了灌溉模式的調研，完成了水溶肥市場與水肥一體化項目設備的融合問題。
記者：“十二五”期間，在您主持研究的課題中，遇到過哪些問題呢？
李俊良：問題很多！尤其是水溶肥進入中國市場時間不長，但在中國的發(fā)展非常快。發(fā)展過程中，各種各樣的問題也隨之出現(xiàn)，我們在調研過程中了解到：我們的肥料（水溶性肥料）價格過高，國產品牌當時在2萬—3萬，國外品牌到了5、6萬甚至6、7萬。肥料價格太高，農民就用不起。
當然在“十二五”期間，相關肥料品種以及配伍研發(fā)，國家也給予我們大力的支持，很多肥料廠商、廠家也應運而生。在2018年，我國水溶肥的登記數(shù)量，從300多項增加到3000多項。這說明，在國家重視以后，對水肥的支持力度越來越大，我們的技術、成果也越來越多。
當然其中也存在一些問題：肥料溶解度問題、設備堵塞問題、水不匹配問題。比如講到水不匹配問題，我們就在生產中遇到了：當時在壽光我們推廣灌溉設備時，在當?shù)赜幸环N叫小管出流，或者叫微噴灌的一種模式。在很多專家看來，這種模式不太科學，有點浪費水。但是實際上，在當時的壽光，這種模式還是比較符合生產的。
為什么這么說呢？因為我們后面了解到壽光地下水水位比較深，一般幾十米，有的地方甚至上百米，用小動力的抽水泵是不行的，所以當?shù)赜玫某樗枚荚谒奈迩�，這個功率的水泵抽上來的水，如果想通過滴灌用在大棚里，是用不了的，會出現(xiàn)滴灌管道崩裂，或者是設備出現(xiàn)問題等等。
當時如果廠家想要解決這個問題，就要把滴灌管進行改造升級，這就加大了成本。當時我們是從解決水源問題的角度出發(fā)，盡量把水源做成循環(huán)重復，比如說可以用變頻式的水泵或者是壓力罐來解決問題。后面壽光當?shù)卦诮鉀Q這個問題的主要發(fā)力點，放在了園區(qū)的建設，就是說這100畝地由同一個人去把它租下來，然后建上大棚，再把這些大棚租出去，在園區(qū)里對水泵、施肥器統(tǒng)一管理。
但當時農民就通過小管出流這一模式，很好地解決了這個問題！這給我們很深的體會：農民在生產中積累了豐富的技術知識，他們一些合理的建議、技術，我們在技術推廣使用中也應該結合應用。
記者：在這27年的科研工作中，您覺得水肥一體化的第二個節(jié)點是什么時候？
李俊良：從1996年開始接觸水肥一體化技術，我們逐步開展相關工作。到了21世紀以后，國家對農業(yè)、對水肥項目的支持力度是越來越大。后期我們國家又認識到，水肥一體化光有水不行，必須和肥一起來結合、耦合，達到水肥一體化。
到了“十三五”，在國家雙減項目里（化學肥料和農藥減施增效綜合技術研發(fā)），我們主持了中國農科院趙炳強研究員《新型復混肥料及水溶肥料研制》其中一個課題：《功能水溶肥料研制與產業(yè)化》。這是在肥料板塊做的一個探索，參加的單位也非常多，中國農大、華南農大、中國農科院、新疆農科、農墾科學院等單位都有參與。我們主要做功能水溶肥，通過五年的時間，我們在“十三五”里做了大量的工作，尤其是對功能物質的篩選以及機理的研究；肥料的配伍以及使用技術的示范、規(guī)程；包括最后如何做到大面積應用，全覆蓋。
記者：在功能肥料研究過程中，您有遇到過什么問題嗎？又是怎么解決的？
李俊良：當時在國家層面，功能肥料名稱有了，但是沒有登記，所以等到我們項目結束以后，我們發(fā)現(xiàn)研究的東西沒有出口。我們功能物質與水溶肥結合的應用，我們的功能物質的功能性怎樣保全，以及我們的肥料研發(fā)單位跟肥料的生產和經銷部門如何融合協(xié)調。
實際上國家也意識到這方面的問題。雖然在“十三五”期間我們研究項目里有兩家肥料企業(yè)參與，但是項目結束以后，我發(fā)現(xiàn)肥料研發(fā)單位和肥料企業(yè)的融合不是十分順暢。當然其中有各方面的原因，比如知識產權的問題，肥料單位需要不需要這個技術等等。那么這些問題在今后的肥料，尤其是功能肥料的研發(fā)與使用過程中，也應該注意！
同時對于我們所謂的功能物質，其實現(xiàn)在很多的農業(yè)廢棄物，在將來都可以做成“功能物質”，以及配成肥料。那么如何界定？如何形成單獨的一類產品？這也是今后科學研究人員、國家政府部門應該注意的問題，一定要加快對功能肥料的界定與備案！因為功能肥料對于我們今后的減肥減水、水肥一體化技術，作用是非常大的。
記者：除了肥料，在“十三五”期間，還做了哪些工作？
李俊良：除了肥料，我們還做了設備相關的工作，重點是與設備公司一起指導農戶安裝。
在山東臨沂的沂水，在果樹、蔬菜不同的作物上都做大量的工作。果樹、蔬菜這兩種作物，非常適合水肥一體化技術應用，在具體生產使用過程中，效果都非常明顯。比如說我們團隊在沂水、蒙陰、費縣，完成了很多當?shù)卣捻椖浚w的效果都不錯。對農民來說他也感覺很方便，產量也比原來高，又節(jié)水節(jié)肥又環(huán)保。
另外，我們在“十三五”里也做了山東省的一些重大創(chuàng)新項目，比如在2018—2020年，我們完成了山東省重大科技創(chuàng)新工程——《果樹精準灌溉施肥》，對果樹的灌溉施肥也有了很好的研究。這個項目涉及了水肥一體化的設備、技術、肥料，當時由幾家單位一起參與，分別做一些相關的研究，我們最終把技術集成，最后在煙臺棲霞的果樹上進行示范推廣。
記者：除了在蔬菜、果樹上，水肥一體化在其他作物上的應用怎么樣？
李俊良：我前面提到過，蔬菜和果樹是最適合水肥一體化的作物，它們的應用時間也差不多，但是在大田作物上的應用相對晚一些。
水肥一體化在糧食作物上的應用，也就是近幾年才開始的。比如說小麥、玉米、地瓜、甘薯、馬鈴薯。因為我也是山東省科技創(chuàng)新體系產業(yè)體系創(chuàng)新團隊薯類產業(yè)創(chuàng)新團隊專家。從2013年開始，我在團隊里面重點負責了甘薯、馬鈴薯的水肥一體化示范推廣相關工作，因為它們種植面積相對大一些，水肥一體化技術推廣起來也更適合。
但是在大田作物的研究推廣過程中也會有一些問題。比如說我們在研究玉米水肥一體化技術時發(fā)現(xiàn)，我們的管道很容易被玉米氣生根固定住，管子在地里就抽不出來。如果說我們在玉米成熟后通過自動化機械收割，管子全部就會被打碎到地里，很不環(huán)保。
所以我們在想了一些辦法，比如說玉米進行寬窄行栽種，把管子放到小行里邊，一管掛兩行，可以很好地解決這個問題。同時我們還可以在玉米播種后，緊接著鋪上滴灌帶進行澆水，讓種子盡快發(fā)芽，在玉米氣生根生長之前，再將滴灌帶移到兩行的中間，這樣也可以很好解決管道被玉米氣生根固定的問題。
同時我們還發(fā)現(xiàn)，在小麥、玉米上推廣水肥一體化，最大難題就是如何保證它出苗。小麥、玉米在播種后，如果我們用滴灌澆水，很難濕潤到種子，所以我們一般都是選擇澆大量的水，促進它的發(fā)芽，但這又和我們推廣水肥一體化的理念沖突。我們研究了七八年，現(xiàn)在我們在小麥上建立起一個模式：小麥播種以后先使用微噴灌，因為如果前期就用滴灌，提供的水分很難濕潤到種子的根部，所以小麥發(fā)芽就會遇到問題。等到第二年小麥返青期的時候，再鋪上滴灌帶，這樣就更好地解決了小麥水肥一體化的問題。
所以你不能說哪個模式好，哪個模式不好。你說滴灌好，我說噴灌可能在別的作物上更好。比如說在大姜上，因為大姜喜歡潮濕環(huán)境，我們可以用噴灌。而在茶樹上，如果你用噴灌，你施用的肥料就可能會沉積到茶樹葉片上，這肯定是不行的！所以茶樹就更適合滴灌，追肥時肥料埋在地里，通過鋪在茶樹根部的滴灌帶，把水分、養(yǎng)分輸送給茶樹。
到了后期，我們研究上由單一作物蔬菜，向更多的作物：果樹、馬鈴薯、甘薯、小麥、玉米等等擴張。從產品上，我們由普通水溶肥，做成了現(xiàn)在所說的功能水溶肥。從技術上，我們由原來的水肥融合到之后的水肥耦合，再到自動化管理，以及水、肥和灌溉設備結合、自動化的問題，我們都很好地完成了。
記者：從您23年的水肥相關科研工作來看，您覺得，水肥一體化接下來的發(fā)展方向，是怎樣的？
李俊良：從我個人來說，雖然我已經退休了，但退休以后也在做相關工作。我退休以后進行總結，也發(fā)現(xiàn)了很多的問題。比如現(xiàn)在水肥一體化技術的應用，尤其是智能化的應用還有很大欠缺。
現(xiàn)在全國做智能化研究的單位、人很多，但是真正能用到生產一線的相對少。為什么呢？因為我們現(xiàn)在好多計算機或者是智能設備專家，他們做一個模型、一個設備很簡單。但是由于他們沒有一線的科研數(shù)據(jù)的支撐配套，所以真正到了生產一線用起來，就會遇到很大的問題。有智能化理念，也要有相關的科研條件，沒有科研，你得來的任何的數(shù)據(jù)也是不科學的。只有通過大量的長期的基礎的這種科研工作，獲得的數(shù)據(jù)然后再應用到后期的生產技術以及新型設備上。所以說技術的推廣和各種肥料的研制，都需要我們科研先行。所以說沒有大量的實驗數(shù)據(jù)，智能化就做不成。
但智能化灌溉施肥，是我們水肥一體化將來發(fā)展的終極目標，一定要做到智能化！只有用機器，用設備，用智能化才能完成這種少量多次的灌水施肥，才能達到我們理想的要求：施肥量減少，灌水量減少，流失減少，甚至常年下來農民投入的費用也在減少，尤其是用工少。農民在應用的過程中，打開開關不用管了，甚至做到作物種上以后就不管了，哪個時間需要水，哪個時間需要肥，通過智能化控制供給，作物種上以后等著收獲就可以了，中間的管理過程全部交給智能化系統(tǒng)控制，這是將來我們要想達到的目標。
從2011年開始，我們就在原來的基礎上進行延伸，開始對智能灌溉相關的工作進行大量研究。國家在這方面也給予我們很大的支持，我們也取得了很多的成果。
我們團隊水肥一體化專利有9項，其中發(fā)明專利5項，實用新型4項；論文發(fā)表了113篇，其中SCI論文23篇，中文論文90篇；制定了4項標準，參加確定了4項標準，其中2項行業(yè)標準，就是水肥一體化的設施蔬菜水肥一體化通則、設施蔬菜水肥一體化技術規(guī)則2個行業(yè)標準，還有2個地方標準；獲得了軟件著作權1項；培養(yǎng)研究生32人；獲得各種獎項6項；成果評價4項；出版著作12部，其中主編6部，參編6部；參加了技術培訓200多次，受益培訓人員達到3萬多人；主持了相關課題30多項，這是我們通過多年來的科研獲得的成就。
記者：在水肥一體化技術示范推廣過程中，您覺得最關鍵的問題是什么？
李俊良：關鍵是跟農民如何打交道，就是我們所說的技術落地，怎樣指導他們正確地使用，這是在生產中很難解決的問題！
農民一般有時候聽你的，有時候不聽，他感覺自己經驗很多。比如說我們最初在做項目時遇到過一個山東壽光的農戶，用滴灌灌溉了將近24個小時！因為他覺得滴灌了很長時間，地面上沒有水洼。當時我進去以后，我跟他說你挖一下看一看，看看這個水已經到了多少米以下，然后他一挖，挖到兩米深處還有水，大量的水流失了！所以對農民來說，感覺還是大水漫灌這種方式更安心，因為他們見不到水就覺得沒澆足，所以最后才會出現(xiàn)這種嚴重的問題。
如何讓農民或者說現(xiàn)在的科技農民，掌握水肥一體化相關技術，這很關鍵！
這是我們在示范推廣中認識到的重要一點！我給你舉個例子：肥料施肥罐過濾器的安裝，好多人甚至設備公司都有按錯的，有些人把施肥罐放在最后，把過濾器放在前面，這樣就完全起不到過濾作用。
由于技術的不到位，或者支持指導不到位，農民錯誤地應用產生了一些不好的后果，那么他對這項技術可能就半信半疑，甚至就廢棄了。技術是好技術，怎樣能給農民推廣下去，這是在一些新技術推廣中要特別注意的！
所以剛才我說，我們做了大量的示范推廣活動，我們只要去講課，就講水肥一體化相關問題，如何來分析，如何來解決。每年我們都會到山東省各個地級市去做培訓：水肥一體化設施蔬菜培訓、水肥一體化功能肥料的水溶肥，水溶性功能肥的展望、現(xiàn)狀等相關培訓。
記者：水肥一體化在中國，未來的發(fā)展方向、前景是什么樣的？
李俊良：前景很廣闊，大面積、小面積的種植都可以用，各種作物適合水肥一體化的都可以考慮著去做。
水肥一體化推廣起來，優(yōu)勢還是很多。對于設備、肥料生產廠家來說，水肥一體化大面積推廣應用，他們生產的產品、設備，能賣得更多，經濟效益好，利潤也會越來越多。對政府來說，水肥一體化更加經濟環(huán)保，尤其是減少對環(huán)境污染，對土壤污染，我們知道國家“十四五”里重點是對土壤的關注，好多鹽堿地、酸性土，都可以結合著水肥一體化技術來進行灌溉施肥，改良土壤，提升農產品的品質，最后達到產高、效高、治好的效果。
當然對一些農戶來說，水肥一體化技術應用起來投資可能比較大，很多農民積極性不是太高。所以這就需要政府大力支持，從資金上、技術上指導，給農戶提供管地、肥料，無償或者是低價給農戶使用。
同時也需要一些企業(yè)的支持，比如說提供價格更便宜的灌溉設備、肥料，讓農民能用得起。當然，目前不管國產的還是國外的設備都已經做得比較上檔次了，使用年限也比較長。肥料價格也降了下來，由原來2萬-3萬，現(xiàn)在到了1萬左右，好的也就在1.5萬-1.8萬，這對使用者來說就減少了資金投入。
最后，還需要科研院所、高校等相關單位做好技術的支撐儲備，一起來實現(xiàn)水肥一體、水肥耦合和水肥自動化管理。這是我們在不遠的將來，要實現(xiàn)的一個目標！
記者：您所了解的，國外的水肥一體化發(fā)展情況如何？
李俊良：我對以色列的水肥一體化關注可能更多，去過以色列兩次。以色列的水肥一體化發(fā)展是最早的，它的設備、肥料發(fā)展都是最好的，包括他們生產的設備、肥料在我們國家的應用，效果都是非常不錯的。同時像美國、荷蘭的水肥一體化都很不錯。當然，從應用上，從后期的研發(fā)跟進使用上，我們國家也做了非常多的工作，也取得了很好的成果。