本篇訪談文章，將從水肥一體化的重要性、水肥一體化的初步發(fā)展、發(fā)展中的陣痛、我國水肥一體化發(fā)展可行性以及未來水肥一體化發(fā)展重點進行系統(tǒng)全面地講述。
本篇文章五千七百余字，閱讀時間約為8-10分鐘，感謝您的垂閱！
陳清：我們國家最早在農業(yè)生產過程中，首先認識到肥料供應不足的問題。所以在上個世紀 50 -60 年代，開始大力發(fā)展氮肥，后來隨著工業(yè)技術發(fā)展，尿素生產也提上日程。上個世紀 80 年代初期的時候，開始關注磷肥生產，90 年代鉀肥生產也有了一個很大進步。而在滿足了肥料供應的同時，也意識到灌溉對于保障整個農業(yè)生產、實現(xiàn)糧食安全是非常重要的。
在水資源供應不足的地方應該說都是雨養(yǎng)農業(yè)，我國西北一些干旱地區(qū)是靠天吃飯，靠天吃飯的實質就是無法進行灌溉，所以肥料效果不能完全呈現(xiàn)出來。有一句農諺：有收無收在于水，收多收少在于肥，在這些地區(qū)，水反而比肥顯得更為重要和關鍵。
2002年農業(yè)部發(fā)文，第一次提出了要做節(jié)水技術推廣示范。在過程中提到了節(jié)水農業(yè)的時候，所配套的肥料也在悄然地走向市場。
談到了節(jié)水農業(yè)，我們不得不說最早的節(jié)水灌溉設施是 1974年墨西哥援助我國，提供的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，可以說有記錄以來首次在我國運行的灌溉系統(tǒng)。
在1979年前后，以色列援助我國農業(yè)技術，建立了中乙農場，隨著我國改革開放和中以農業(yè)技術的不斷交流，很多農業(yè)技術人員都認識到，管道灌溉方式是非常重要。
陳清：設備應用效果還是很好的，而且很新奇，當時人們看到后覺得省水，畢竟以往都是大水漫灌的方式。這次也引發(fā)了許多業(yè)內人士的興趣，于是很多做先進農業(yè)的專家也紛紛到以色列、美國、歐洲考察交流。
記者：我們從以色列引進水肥一體化設備的時候，它能完全符合中國的這種國情嗎？
陳清：從以色列引進的這些設備，在應用方面來講的話倒沒出現(xiàn)什么太大的問題，但是我們整個灌溉設備，包括滴灌系統(tǒng)以及管材國產化過程中的確是走了一些彎路。特別是在選用肥料的時候，對水溶性肥料認識不足，在使用普通肥料溶解后，通過滴灌系統(tǒng)下去，出現(xiàn)堵塞滴頭問題，導致滴灌施肥系統(tǒng)的發(fā)揮，但它也催生了后來水溶性肥料產業(yè)發(fā)展。
2009年，我國水肥一體化所需水溶性肥料登記標準出臺。有大量元素、中微量元素等水溶肥登記標準。在2015年后出現(xiàn)了智能化、信息化等配套智慧農業(yè)的發(fā)展，專用水溶性肥料市場開始快速發(fā)展，特別是對于功能性有機水溶性肥料產業(yè)發(fā)展，在市場上來講，其目前競爭也是比較激烈的。
記者：您能不能結合自身實際情況，從您第一次接觸水肥，到最后從事水肥研究和技術推廣，經歷了一個什么過程？
陳清：我大學三年級的時候參加了一次活動，當時北京市農林科學院海淀農科所，有一位做大白菜施肥試驗的老先生，在做報告的時候談到了一個諺語：“種菜要學會糞大水勤、不用問人”，就是勤施勤澆、少施少澆。勤施勤澆，意味著你施肥次數(shù)、灌水次數(shù)要多；少施少澆，每次用量要少，也就是少量多次的概念。如果在種植規(guī)模小，農村勞動力足的情況下能夠支撐下去。所以在當時還沒有體現(xiàn)出水肥一體化的優(yōu)勢。
水肥一體化的發(fā)展更多的是在省力化方面得到認可，我博士論文選題就是跟水肥耦合是有關系，這里面主要是來選用一個精準的氮素供應專家系統(tǒng)，根據(jù)作物養(yǎng)分吸收累積規(guī)律，實施少量多次理念構建的施肥模型，模型就是要根據(jù)作物的養(yǎng)分吸收累積規(guī)律，考慮到環(huán)境和土壤養(yǎng)分的供應特征計算差值，在施肥時隨著水把差值補充進去，另外一個是要同時考慮到整個作物生長過程中，每天水分蒸發(fā)或蒸騰的損失，階段性把水分補充到根層里去，實質上過程里面就實現(xiàn)了水肥耦合供應問題。
陳清：其實遇到很多困惑。比如我們始終認為在開始的時候，必須要用大水漫灌的方式，要把蔬菜苗完全濕潤，后續(xù)才能夠選用滴灌施肥方式，但實質上從現(xiàn)在更加智能化、精準化灌溉設備效果來看，我們當時對問題理解還是過于膚淺。
第二個就是看到很多滴頭堵塞問題。當時在烏蘭察布的情況下，華南農業(yè)大學張承林教授帶我走了幾個地點，他告訴我有一些農戶選肥不慎，出現(xiàn)了滴頭堵塞，堵塞滴頭后農戶就一點一點去換管道，影響整個馬鈴薯的灌溉施肥，給我很深的印象。
這也帶給我們一個思考，那就你在為滴灌施肥系統(tǒng)提供專用的水溶性肥料時，在里面是如何要保障水溶性肥料質量的，特別是水不溶物一定不能超標，其實可能產品中水不溶物是不超標的，可是對于馬鈴薯種植區(qū)，像烏蘭察布這些地方，它水中鈣的含量很高，這種情況下可能會出現(xiàn)鈣絮凝堵塞滴頭。類似于以上問題，讓我們對于水肥一體化質量控制的認識有了比較深刻印象。
記者：水肥一體化在實際應用或試驗過程中，還遇見過什么樣的問題？
陳清：我們實質上在最早期的時候并沒有非常深刻地意識到水肥一體化的理念，水肥一體化一般人的認識會覺得肥料融在水里面，然后到地里面去的一個過程，其實真正從科學角度來講遠不是樣子，它實質上是要通過肥料施入到灌溉水里面，而形成有濃度的肥液，在作物根區(qū)的地方恰好能滿足作物需要，既不多也不少。
如果肥液濃度太高它可能會造成肥害，就是鹽害的問題，但是如果在根區(qū)濃度如果是太低，可能滿足不了階段性的作物需要，所以說這里面有個量的過程。但是我們早期做水肥一體化的時候，并沒有關注到灌溉水的量。
我們認為肥料隨著管道下去以后，就應該能夠提高肥料的利用效率，但實際情況是肥液滴到了根區(qū)，只有滴頭下面地方是濕潤的，而滴頭外面的地方土還是干的，所以不清楚究竟滴了多少水。
于是就放很多水進來，這種情況下會產生養(yǎng)分淋洗，養(yǎng)分淋洗后會造成脫肥問題，而脫肥會增加后期肥料投入。從這方面看早期我們雖然生產上采用了水肥一體化設施，可并沒有真正做到節(jié)水、節(jié)肥，有時反而還出現(xiàn)脫肥問題。
陳清：對，有時候甚至能灌上二十四小時，但我們都知道，在少量多次灌溉施肥過程中，每次灌溉的數(shù)量也就是每畝十幾方水。
記者：所以說對于種植戶來說，它是沒有數(shù)據(jù)的支撐的。
陳清：對，因為沒有一個很好的灌溉施肥標準或是參考數(shù)據(jù)缺乏。每個地區(qū)不同作物以及是否覆膜，對于作物整個生育期水分消耗數(shù)量是不一樣的。我們缺乏針對不同區(qū)域、不同作物，甚至同一作物不同階段水分需求量化的一個參考，那就意味著什么呢？意味著大多數(shù)農戶和種植園區(qū)雖然采用滴灌施肥或者是微噴施肥設施設備，但并沒有真正做到科學、高效地施肥。
記者：您能不能結合自己的一些工作內容給我們講一講？
陳清：我博士論文期間做的是陸地菜田灌溉施肥中的水氮調控機制和調控技術。通常來講不一定能拿到技術模式，或者是標準化操作規(guī)范。但在一個田塊里面做出來結果，其他不同地塊不同環(huán)境條件下，參數(shù)是不能直接用的，是應該進行反饋調控，反饋調控步驟非常重要。
我從事了關于桃園灌溉施肥的工作，蔬菜和果樹是有區(qū)別的，果樹是有儲藏營養(yǎng)的過程，所以它對水分、養(yǎng)分的需求肯定和一年生的蔬菜是完全不一樣的。對于新課題我又花了幾年時間，慢慢認真去琢磨北方溫帶果樹水肥一體化的養(yǎng)分吸收累積規(guī)律，還有整個土壤養(yǎng)分供應規(guī)律，以及水肥耦合供應特點等，這樣才能實現(xiàn)精準化的水肥管理。
記者：目前我國水平一體化推廣情況是怎么樣的？
陳清：目前來看，大家普遍認識到水肥一體化是現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展中不可缺少的環(huán)節(jié)，尤其是當下我們農業(yè)生產逐漸呈現(xiàn)規(guī)模化、集約化。而且種植戶越來越年輕，他們更容易接受新技術和產品。第二就是農村勞動力數(shù)量在減少，這種情況下省力化栽培是比較引人關注。
陳清：第一個原因就是前期投入太大。在當時條件下一畝設施菜田，至少要投入兩千元；第二就是沒有合適配套的肥料，市場上肥料不是能拿過來就用的；第三是它的省力化可以，但效果不是非常突出，因為當時勞動力供應還是比較充足且成本不高，并沒有成為一個矛盾；第四是當時規(guī)�；a比重非常小，更多還是一家一戶生產方式，農戶能夠掌控所有生產主導權。
你勸農戶用新技術，他們剛開始一看投入這么大，總是一種排斥的態(tài)度。再加上沒有配套的肥料和適合的灌溉施肥指標等等，所以推廣效果不是非常明顯。
記者：那時候內心是不是也感覺到一些失落。
陳清：實話說有一點，我們在壽光有個長期定位實驗，有一個蔬菜大棚水氮調控實驗。那個實驗我們做了十多年，但是灌溉方式一直沒變，始終采用大水漫灌，因為跟我們合作的種植戶李師傅他不愿意采用管道灌溉。
他提出了好幾個理由，讓我感覺好像也是合理的，比如說作為滴灌的情況下，他滴頭只是濕潤了滴頭附近的這一個地方，蔬菜的根系很多都是淺根系，是橫向布局的，如果滴頭滴得很小，它不能夠完全把所有的根系都能濕潤了，那產量就沒有大水漫灌的高。當時的技術的確在增產方面比不過農戶采用大水漫灌施肥的方式，尤其是在夏季地溫比較高，它采用大水漫灌的方式，它以非�？斓貪駶櫟乇韥斫禍�。而滴灌施肥就沒有作用，所以土溫相對比較高，產量受到一定影響。
陳清：一直是關注著產量和品質。所以對于新的滴灌施肥技術也是感覺到比較苦惱，就是不知道如何告訴農戶你直接去用我的技術。
記者：雖然說那時候種植戶可能不是這么快接受，但是我們能明確知道這是未來農業(yè)發(fā)展方向，您當時也是堅定的嗎？
陳清：能夠給我們信心的，是我們考察過像美國、法國，還有荷蘭以及以色列發(fā)達國家，在大規(guī)�，F(xiàn)代農業(yè)生產情況下，無一例外都采用了滴灌施肥技術或是水肥一體化技術。
我講三個故事，1998 年我第一次去德國讀書的時候到德國蔬菜研究所，他們有非常完善非常漂亮的聯(lián)動溫室，而且里面有七個施肥罐，整體采用無土栽培方式。所以我第一次看到還有如此精細的這種水肥耦合調控的滴灌施肥系統(tǒng)，感覺到非常驚訝、非常震撼，而那個時候我們國家是沒有的。
記者：那個時候是不是想農業(yè)應該是這樣？
陳清：農業(yè)是應該是這樣的，但是第一個念頭是投入太大了。我一看施肥罐居然有七個，當時腦子里面嗡一下，當時第一個反應就是說這也太奢侈了，就感覺到這種設備劑量控制是非常精準的。
第二個故事是在以色列，2013年訪問了以色列的一個農場。印象比較深刻的是，他們采用的是液體肥料，而且他們整個灌溉施肥的控制是由操控面板遠程遙控。以色列一家肥料公司的銷售人員在他們那里不叫市場銷售人員，而叫農藝師，農藝師定期巡視農戶的施肥數(shù)據(jù)庫，或者作物長勢等，如果是缺乏肥料的時候，他會和農場主溝通，根據(jù)此時土壤環(huán)境和作物養(yǎng)分需求，在工廠定制肥料，定制配完肥料后連夜就運到了。
給我當時的震撼還是很大的，他們的這種方式顛覆我兩個認知：一個是渠道的認知，直接從工廠到田間。第二銷售肥料人員都是農藝師，而且他銷售的是液體肥料，是跟水肥一體化密切聯(lián)系起來的。
第三個故事是在美國，他們作物生產服務公司有一些服務站，這種服務站主要是以提供技術服務為目的。他們所服務的是加利福尼亞番茄種植戶，他們這個平臺有實驗室、農藝師以及十幾位工人，一種新型的水肥一體化托管模式，提供的是服務方式。
當時給我們印象也很深，服務平臺根據(jù)當?shù)胤焉a所需要養(yǎng)分以及肥料種類，在全球范圍內以比較優(yōu)惠的價格去采購，通過測土給農戶提供更好產品解決方案并且?guī)娃r戶施肥。那個時候是 2015 年，到現(xiàn)在也將近十年了，這種托管模式在我國一些規(guī)�；N植區(qū)里面，也在逐漸成型。
陳清：隨著土地流轉規(guī)模不斷地擴大，農戶或大農場主年齡結構年輕化，在這種情況下他們都無一例外采用了水肥一體化。在 2010 年前后的那一段時間，有一些年齡比較大的農戶還是不愿意采用水肥一體化的方式，但是有另外一部分農戶，特別是年輕農戶，新園區(qū)基地等等，絕大多數(shù)都是采用了水肥一體化方式。
第二是在缺水地方，采用水肥一體化的熱情非常高，特別是規(guī)�；N植區(qū)。在 2010年后，農業(yè)部開始全方位推進水肥一體化技術，像內蒙古、新疆等地區(qū)，水肥一體化發(fā)展非常迅速，這些地方已經得到了人們普遍認可。
目前來講，絕大多數(shù)經濟作物和在西北缺水以及南方干旱地區(qū)廣泛采用水肥一體化已成為普遍場景，沒有人來懷疑為什么要用水肥一體化，因為大家意識到水肥一體化在省力化、高效化方面，對于整個規(guī)�；r業(yè)生產和現(xiàn)代農業(yè)生產是非常必需的。
還有就是在水肥一體化設備產品和相關配套服務方面做得越來越好，包括各種功能性水溶性肥料產品，以及整個自動化控制系統(tǒng)，這是非常好的一些方面。
但從另外一個方面講，如何有效結合當?shù)赝寥�、氣候及作物特點，做到精準水肥耦合以及在水分平衡供應、肥料選擇、肥料數(shù)量等方面，可能還不夠完善，特別是對于水肥一體化所選用的肥料，在發(fā)達國家更多的是采用原料肥。
比如以色列更多采用的是液體肥料，磷肥更多是用磷酸，美國的氮肥基本上是用尿素、硝銨溶液等單質肥。
所以這也給了我們一個思考：當我們硬件設施發(fā)展一定程度情況下，我們是否還要追求功能各異、花樣繁多的水溶性肥料。當然有一些的確是有必要，但更多的還是推薦用戶用一些單質型或者是原料型肥料，會更好地減少園區(qū)生產成本。
陳清：我覺得對于水肥一體化發(fā)展，應該從幾個方面來看，一個是大家已經非常堅定認為在省力化上所具有的優(yōu)勢，在此基礎之上，能做到更加精準，更加自動化，這是對未來水肥一體化提出的要求。
第二個在產品選擇方面，如何有效減少肥料用量，提高肥料利用效率，減少污染以及減少肥料投入成本，達到一個較好的投入產出比，對于未來水肥一體化發(fā)展來講是一個挑戰(zhàn)。
對于我們國家目前所面臨的種植結構調整，特別是從小種植面積擴大到規(guī)�；N植經營方面，如何適應這種形式上的變化，包括規(guī)�；N植如何與機械化相結合等等，都是水肥一體化在未來發(fā)展過程中所面臨的挑戰(zhàn)，相信我們栽培專家還有水肥專家們能夠妥善解決好這些問題。
