农业，国之大者。在农业现代化加快速度进行发展进程中，就必须谈到水肥一体化这项农业技术。但如何理解水肥一体化，它经历了怎样的发展历史，未来发展之路又在何方？2023年7月，农林卫视《中国农资秀》栏目组制片人刘平带着问题特邀专访全国农业技术推广服务中心首席专家高祥照。
本篇访谈记录，高祥照将从水肥一体化狭义与广义的概念、优势、发展时间线、所遇到的问题、对肥料的要求等方面做深度剖析，全文通读时间约为15分钟，请您仔细阅读。
记者：中国水肥一体化发展比较迅速，使用面积也慢慢变得广，我们如何正确理解、认识水肥一体化？
高祥照：水肥一体化在我看来需要分广义和狭义的水肥一体化，狭义的水肥一体化就是现在所理解的，通过管道把肥料随着灌溉跟水能够一起施到作物的根区去，也就是灌溉施肥。
广义的水肥一体化我所理解的是施肥必须跟用水紧密结合，因为大多数养分都可以随水移动，如果施肥不科学管理水分，要么水施多了，它就会把养分带跑造成损失，要么水施少了，可能肥料就到不了根区去，影响它的利用率。
所以广义的水肥一体化实际上我把它定义为水分和养分的协同以及综合管理，比如说除了灌溉施肥，以管道把水和肥料施过去，通过水分调节养分，能够顺利到植物的根区，即养分的主要吸收区去。
如果是水稻田，我们还需要避免施肥以后水分排放造成养分的流失，对于旱地来说，如果施了肥没有水，它就不能吸收，所以我们是通过长效肥料，让肥料早早放在根区以后，随着植物生长和水分供应缓慢释放，这也是水肥一体化。另外没有管道灌溉的，比如大田施肥以后要灌水，灌多深、灌多少量，灌多了它就会造成养分流失，灌少了，肥料有可能造成损失。
还有就是耕作设施的配套，比如说像我们华北的小麦，过去我们大家常常是整地、施肥、播种，到后面马上就要灌水，目前很少灌小麦“蒙头水”，但是秋冬灌是经常有的。比如说养分施进去了以后灌溉，尤其是现在我们很多的肥料主要元素是尿素，如果施了尿素以后再灌溉，大多数施完尿素再灌溉，尤其是大水漫灌，根据中国农大张福锁院士实验的结果，24小时之内，60%的尿素就会跑到60地表公分以下，利用率很低，这也是水分、养分协同管理。
所以说灌溉施肥，是我们水肥一体化的一部分，从广义的水肥一体化里来说的话，应该所有的施肥都要跟水分一起来协同考虑，这就是水肥一体化的概念
记者：在水肥一体化广义与狭义的概念之下，对于水肥一体化的理解是不是提出了更高要求？
高祥照：现在我们的祖国农业取得了巨大发展，粮食年年丰收，水肥起着重要的支撑作用。特别是过去三年疫情，很多国家因为肥料供应紧张，导致了在世界上的话语权都受一定的影响，而中国因为我们有强大的化肥供应，奠定了中国农业至少粮食的“粮食”没有恐慌，所以造就了我们这三年农业还有很大的发展，也从另外一个侧面证明了化肥在农业生产中的及其重要的作用。过去有些人把化肥作为“洪水猛兽”，宣讲化肥高污染、高能耗，就想除之而后快，现在可以看出来，化肥是稳定农业的核心，我们肯定要尊重它。
但是我们也清楚地看到，目前肥料利用效率还有很大的提高空间，其中，我们大家可以有多种方式来提高肥料利用效率。第一就是养分供应数量的精准，更重要的是施用时间、施用位置的精准，而施用位置的精准，我们也可以用其他方式来达到，比如深施、多次追肥等。但这就产生了问题，深施了以后，肥料不是不动的，随着作物不断生长，肥料怎么到根区去；追肥要费很大的劳动力，还要有专门的机械。因此我提出来“肥随水来，肥随水去”的理论，我们大家可以通过水把养分送到作物的根区去，能够保证养分利用率能不断提高，又能保证除输送养分外，还能满足作物的水分供应。
第二，对于灌溉，过去我们只是从水分给植物“解渴”这个方面来考虑，如果我们把肥料结合起来的话，那就意义重大，它会大幅度提高利用率。正因如此，肥水利用率提高，供应也及时，就会引领作物大幅度增产。比如我们的祖国的玉米，有一部分人的观点是玉米因为密度不够，所以产量不高，但事实上单纯加大密度也增产不了，因为密度高了水肥供应不上。从这个方面来讲，我们水肥的优化管理也是粮食增产的基础，包括很多作物，特别像玉米这些需要增加密度实现作物增产的重要基础。举个例子，家里面之所以经济实力不行，我就认为是人口太少所导致的，我们大家可以增加人口，但是增加人口之后粮食和水分不够一样增加不了效益。
记者：在农业加快速度进行发展的当下，发展水肥一体化有哪些必要性，它对于国家粮食安全，农业高水平质量的发展，高标准农田建设等方面是不是都有意义？
高祥照：通过我们的十几年的努力，现在水肥一体化发展得到了广泛重视，特别是有关政府部门和一些种植大户都很看重，现在农业部创建很多园区，可以说只要是搞园区，水肥一体化是必备，它慢慢的变成了现代农业园区的标配。另外现在搞高产创建、新技术推广、新品种推广，要想取得比较好的成绩，水肥一体化也成为高产创建、农业绿色发展的重要的配套。
现在我们的祖国有高标准农田建设，其中20%要做高效节水灌溉，我早在十几年前就说过，高效节水灌溉不能光搞灌溉，一定要加入肥料。如果高效节水灌溉不加肥料，就等于感冒去医院光挂生理盐水不加药，因此水肥一定要配套，这也成了高标准农田建设的重要方向。
此外更让我欣喜的是，现在水肥一体化已得到了很多种植大户，特别是一些经济作物，包括像大田作物部分大户的重要选择。现在南方不光种蔬菜，种香蕉也基本全部用水肥一体化，西北种棉花、土豆基本全是水肥一体化，因为水肥一体化能大幅度增产。
像过去，在内蒙古、甘肃一带，按普通种植产量为每亩1000多斤，后来加上地膜每亩2000多斤，再加上灌溉与测土配方施肥达到每亩3000多斤，现在用水肥一体化以后，每亩都在8000斤以上，甚至有高达10000斤、12000斤、14000斤的产量。
这些年我欣喜地发现，水肥一体化除了在蔬菜、水果、土豆、棉花等发展外，在粮食作物，特别是北方的玉米上也得到了加快速度进行发展，增产增收效果十分显著。像过去内蒙古地区与东北地区玉米产量已经很高，达到1000多斤一亩，现在用浅埋滴灌一系列水肥一体化措施，产量得到大幅度增长，通常都增长10%，甚至20%，所以水肥一体化普及也很快。
现在水肥一体化无论是为了看，还是为了技术的集成，还是增产增收，还是种植大户为了获得效益都在用，已形成一种非常良好的发展态势。
高祥照：当然，从这样一些方面来说的话，水肥一体化发展十分广阔。另外除了以上所说之外，还有像水稻田，我们大家可以用水肥一体化技术的理念提高水稻田的肥水利用率，特别是肥料利用效率，更重要的是我们还能控制住养分损失，特别是排放所引起面源污染的压力，这也是我们应该考虑的。
现在很多人都不了解，以为多施了化肥就会污染自然环境，实际上这种观念是不科学的。当然，多施化肥会给环境带来压力，但是化肥多施以后，要污染自然环境还有一个重要过程：必须通过水为媒介流出去，如果我们利用水肥一体化，把水管住后就能把肥管住，就会大幅度减轻环境的压力。
尽管如此，现在水肥一体化在很多人心目中，我觉得认识还不全面：第一，大多数人了解水肥一体化，都认为是狭义的水肥一体化，即通过管道灌溉把水分、养分带过去，这就带来了很多问题，本身他就认为水肥一体化适应面不那么宽，最好是在干旱的地方或经济作物去用，这个认知是错误的，其实水稻也可以搞水肥一体化，一方面管住养分、水分，提高生产效率，提高产量、品质，另外还防止面源污染；另一方面，水肥一体化能够方便操作，比如我们现在要去灌溉，要去施肥，需要大量用工，包括机械成本也很高，但是应用水肥一体化后，可以大幅度节省用工。拿种香蕉来说，过去500亩香蕉，要想管好水肥得40人到50人，如果搞成水肥一体化的话，一到两个人就可以操作；还有一方面，大家都认为水肥一体化投入成本高，实际上这也是错误的认识。十几年前水肥一体化确实很贵，一亩地从管道的角度来讲需要投入2000-3000元，现在随着中国技术的进步，成本大幅度下降，如果光是管道几百元就够了，成本大幅度下降。
高祥照：对于水肥一体化技术，下一步我觉得还有很多发展趋势，首先就是我们水肥一体化到底选择什么样的水肥一体化模式，用什么设备，都要求我们去深刻地研究。比如说像水稻，我建议他们能够搞水肥一体化，但水稻的水肥一体化在灌溉和施肥以外，还可以跟打药结合在一起，我建议用一些微喷带，或者用冠面雾喷结合起来。我现在在一些地方做试点，采用下面滴灌上面雾喷，大部分都会节省用工，尤其水稻生产的全部过程中，大多数都是在7、8、9月，这几个月是最炎热的季节，农民朋友下地无论施肥、打药还是管水都很辛苦，我们为啥不可以给水稻也搞水肥一体化，帮助老百姓减轻他的劳动强度。
另外还有一些新型的灌溉方式，比如说喷灌。中国一年有好几个生长季，每一季收获耕作时铺、收管道难度很大，喷灌不像滴灌那样，每一季都要去铺。有些区域、有些作物能够正常的使用滴灌。但大多数喷灌都需要比较高的压力，能耗也比较高，所以我现在跟他们介绍淋灌。淋灌就像下雨一样，不需要太大的压力，这样的话就会大幅度节省能源、能耗，另外淋灌比喷灌的水滴要大，会减少水分的损失，也减少对作物和土壤的冲击，对保护土壤也有好处，所以这些技术也可以发展。
最近一段时间我还帮他们果园林业做相关的施肥设计，比如竹子、桉树，这就需要全新的思维方法来设计水肥一体化，不是我们在以色列学的传统的滴灌带。
而说起以色列，在过去的灌溉施肥这方面以色列发展比较好，技术也比较先进，直到现在也有很多地方可以让我们学习，但是说实话真正地搞滴灌和管道灌溉，我们的祖国早在20世纪的五六十年代就慢慢的开始，比以色列还早。水肥一体化这个词是我们中国人提出来的，具体来说是我们提出来的，把它翻译成英文的话，水肥一体化是Fertigation，叫水分和养分综合管理，而以色列的灌溉施肥，英文是Intergrated Water and Fertilizer Management，就是灌溉加施肥，跟我们的水肥一体化是两个概念，它顶多是其中一部分，所以我们要深刻的认识到水肥一体化它的全面性。
记者：既然水肥一体化的实现方式多种多样，是否对所应用的肥料及设施也提出了更高要求？
高祥照：从这个方面来讲的话，我们要做好水肥一体化就要做到优秀水分跟养分的协同，除了灌溉我们要科学以外，肥料也要选择科学，到底选择什么样的肥料，比如说固体肥、液体肥，养分怎么去科学地构建。比如要提高磷肥的利用率，我们最好在灌溉的肥料里面加一些有机肥，它能够减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剂，尤其是我们氮肥选择，大多数情况下，硝态氮做滴灌就会比尿素利用率要高得多，这从另一方面解释了为什么现在硝基肥会大量兴起。
另外中微量元素在有些肥料里面，尤其跟磷在一起，会引起沉淀固定，怎么把中微量元素配进去也是科学。另外，生物发酵的代谢产物怎么滴灌进去，滴灌不好生物菌剂活性就会一下子就下降；另外我看到大多数地方的施肥装置还是铁的压力罐，一方面口特别小，不方便农民把肥料装进去，有的还需要从肥料袋里面一碗一碗地往里舀，小规模大棚可以，但大田我们大家都希望一袋子一袋子直接往里倒，甚至是现在50公斤的普通包装袋换吨袋整体往上倒，这样才方便农民。
另外就是施肥罐大多数还加压，一方面对材料要求比较高，第二个也容易坏，另外也增加能源的消耗，所以在这样一些方面我们应该去深刻地研究，无论是肥料还是施肥装置，都需要去合理设计。
另外需要结合不同的作物、不同的气候考虑水肥一体化到底怎么来设计。好多人说我们到以色列学，但有些东西没有办法直接搬用，比如说以色列在沙漠地区，降雨量很少，只考虑灌水和滴灌就可以，所以我国西北学以色列还可以，其他中国大部地区没法学，因为包括降雨的干扰。其他的还有地形、气候等因素需要考虑，尤其中国作物很复杂，中国这块大地上包含了全世界所有的种植土壤和种植作物，别的国家没有。所以我们应该结合中国的国情，设计自己的农业之路，同样也要设计自己的水肥一体化之路，这样子就能够真正达到高效，不是盲目学，一定要加入自己的思考。习指出要建设中国特色的社会主义强国，我相信我们也是中国特色的农业强国，对我们水肥一体化来说，也是中国特色的水肥一体化强国。
实际上，水肥一体化原来也有人提，但是可能是从狭义的角度，第二个是他们都以为水肥一体化就是灌溉施肥，所以我创造了一整套水肥一体化的理论体系，颁布了水肥一体化农业行业标准。
2009年到节水处后，我们搞的培训是全国灌溉施肥培训班，2010年就彻底改过来了，叫全国水肥一体化技术培训班。从2010年以后，水肥一体化开始大幅度推广，导致我们现在马铃薯等作物产量大幅度增加。
记者：从这种脉络发展来看，我们是不是可以把2010年定义为中国水肥一体化发展的元年？
高祥照：可以。后来2012年农业部就发来关于大力推广水肥一体化的意见，以前没有以水肥一体化的名义出台过任何政策，包括中央一号文件和农业部的相关文件都是从2010年以后开始的。
农业的发展需要各种各样的肥料，其中水肥一体化，特别是灌溉施肥也需要它特定的肥料。2010年以后，随着水肥一体化加快速度进行发展，由当时的几十万亩发展到现在将近两亿亩，与水肥相配套的肥料也在加快速度进行发展，特别是滴灌、喷灌所施用的肥料需要与设施相配套，滴灌追肥就需要水溶肥，我们部里面有水溶肥的标准和相关登记，比如说大量元素水溶肥、氨基酸水溶肥这些都可以去做滴灌用。但是做固体的水溶肥相对来说就挺麻烦，因为做水肥一体化就不需要造粒，结果不造粒就显得肥料不好看，所以有些水溶肥还造粒，我认为这是不科学的。
另外固体水溶肥成分很复杂，相对来说容易吸潮，所以有的企业就做出液体的水溶肥，这个也是一些工艺的改变，有些液体水溶肥实际上相当好，比如说2010年前后，我就开始推广配合水肥一体化的尿素硝铵，利用率比较高，但单纯用硝铵容易爆炸，所以我们就把1:1的尿素和硝铵做成尿素硝铵溶液，方便直接去做追肥施用。
随着水肥一体化的加快速度进行发展，现在水溶肥包括一些液体水溶肥发展速度很快，当然液体水溶肥除了水肥一体化以外，其他的还有一些液面喷施，作为养分的补充也用少一部分，但大部分水溶肥或者液体肥的发展，是由于水肥一体化面积的拓展。可这里面也不是没问题，首先我觉得现在水溶肥发展遇到一个瓶颈，因为我们标准和登记它要求养分含量，比如大量元素要求50%以上，这就限制了肥料配方的多样化，因为多样化后养分含量达不到，液体肥料就发展起来了，因为它相对来说还是比较灵活，但是液体肥料现在大多数加的成分较为不合理，有的更是毫无道理，甚至过度地加，实际上都是差不多的成分，一样的效果，这样的一个问题也比较多。
未来随着水肥一体化的发展更加普及，我们很大一部分肥料会通过水肥一体化施下去，这就要求我们肥料更精准科学，所以相对来说我们水溶肥也好，液体肥也好，我们对它的管理登记，包括配方就需要灵活性更好，因为你要适合多样性。另外就是从我们科研的角度来讲，也要深刻地理解不同养分的在新型的施肥方式下怎么去更加科学地配置。中国的肥料也由过去的等养分等效到现在除了养分含量以外，还有养分形态、助剂和用量相配合的新的时代。过去我们老百姓买肥料光是买养分，买几个含量，现在我觉得除了氮磷钾多少含量以外，还有形态，比如说氮肥到底是铵态氮、硝态氮还是有机氮，它的效果是不一样的。
另外就是里面有没有肥料增效剂、脲酶抑制剂、硝化抑制剂等，它效果也不一样。另外施肥方式造就了它的形态也不一样，你比如说现在我们用无人机施肥，就需要肥料养分浓度比较高，另外就是施到作物上面，需要不烧苗烧叶，只有这两个达到了，才能提高无人机的作业速度，所以肥料未来发展要求我们做很多的工作，不是简单追求氮磷钾含量配比。
另外包括复合肥实际上技术上的含金量也很高，比如说在土壤里面不同养分的溶解速度，过去我们单纯考虑养分施用，现在要考虑到在土壤里面随着水分的变化，它怎么溶解、怎么吸收、怎么释放、土壤怎么固定，这都需要在这样的领域里面好好地去研究。
在我看来，水肥一体化复杂的是土壤生态中养分根据水分以及土壤、作物之间的一种协同关系的综合的判断，所以未来就是无论是水肥一体化本身，还是与之相配套的肥料，包括液体肥料，都要求我们去更加全面深入地研究。
农林卫视为我们的祖国的农业、农民，做了很多的有益的工作，一方面为我们农民发声，另外一方面对传播我们的祖国的农业新技术、好政策作出了巨大的贡献，为我们农业的发展做了很多的工作。我衷心希望农林卫视能够越办越好，能够更好地为中国的农业、农村和农民做出更大的贡献，最近农林卫视即将推出大型纪录片《水肥之路》，我觉得这也是对我们水和肥很好的宣传，我衷心地希望可以得到广大观众的喜爱，也更希望这个纪录片能够在我们未来中国的水和肥科学发展，以及农民的相关方面的科学知识的普及做出贡献，我也希望《水肥之路》不单单是一个片子，或者是几集的节目，而是能够开拓水肥不断往前发展路径，为今后的水肥一体化逐步发展铺好路，让更多的人关心水，关心肥，让更多的人去科学地应用水，施好肥，也引领更多的人去研究水和肥。
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