2023年7月9日，在大型调研纪录片《水肥之路》专家研讨会暨开机仪式上，农林卫视《中国农资秀》栏目组制片人刘平特邀专访中国农业大学陈清教授。

  本篇访谈文章，将从水肥一体化的重要性、水肥一体化的初步发展、发展中的阵痛、我国水肥一体化发展可行性以及未来水肥一体化发展重点进行系统全面地讲述。

  陈清：我们国家最早在农业生产过程中，首先认识到肥料供应不足的问题。所以在上个世纪 50 -60 年代，开始大力发展氮肥，后来随着工业技术发展，尿素生产也提上日程。上个世纪 80 年代初期的时候，开始关注磷肥生产，90 年代钾肥生产也有了一个很大进步。而在满足了肥料供应的同时，也意识到灌溉对于保障整个农业生产、实现粮食安全是非常重要的。

  在水资源供应不足的地方应该说都是雨养农业，我国西北一些干旱地区是靠天吃饭，靠天吃饭的实质就是无法进行灌溉，所以肥料效果不能完全呈现出来。有一句农谚：有收无收在于水，收多收少在于肥，在这些地区，水反而比肥显得更为重要和关键。

  2002年农业部发文，第一次提出了要做节水技术推广示范。在过程中提到了节水农业的时候，所配套的肥料也在悄然地走向市场。

  谈到了节水农业，我们不得不说最早的节水灌溉设施是 1974年墨西哥援助我国，提供的节水灌溉系统，可以说有记录以来首次在我国运行的灌溉系统。

  在1979年前后，以色列援助我国农业技术，建立了中乙农场，随着我国改革开放和中以农业技术的不断交流，很多农业技术人员都认识到，管道灌溉方式是非常重要。

  记者：中以农场建立后，这套水肥一体化设备在运行的过程当中表现怎么样？或者是实际应用效果怎么样？

  陈清：设备应用效果还是很好的，而且很新奇，当时人们看到后觉得省水，毕竟以往都是大水漫灌的方式。这次也引发了许多业内人士的兴趣，于是很多做先进农业的专家也纷纷到以色列、美国、欧洲考察交流。

  记者：我们从以色列引进水肥一体化设备的时候，它能完全符合中国的这种国情吗？

  陈清：从以色列引进的这些设备，在应用方面来讲的话倒没出现什么太大的问题，但是我们整个灌溉设备，包括滴灌系统以及管材国产化过程中的确是走了一些弯路。特别是在选用肥料的时候，对水溶性肥料认识不足，在使用普通肥料溶解后，通过滴灌系统下去，出现堵塞滴头问题，导致滴灌施肥系统的发挥，但它也催生了后来水溶性肥料产业发展。

  2009年，我国水肥一体化所需水溶性肥料登记标准出台。有大量元素、中微量元素等水溶肥登记标准。在2015年后出现了智能化、信息化等配套智慧农业的发展，专用水溶性肥料市场开始快速发展，特别是对于功能性有机水溶性肥料产业发展，在市场上来讲，其目前竞争也是比较激烈的。

  记者：您能不能结合自身实际情况，从您第一次接触水肥，到最后从事水肥研究和技术推广，经历了一个什么过程？

  陈清：我大学三年级的时候参加了一次活动，当时北京市农林科学院海淀农科所，有一位做大白菜施肥试验的老先生，在做报告的时候谈到了一个谚语：“种菜要学会粪大水勤、不用问人”，就是勤施勤浇、少施少浇。勤施勤浇，意味着你施肥次数、灌水次数要多；少施少浇，每次用量要少，也就是少量多次的概念。如果在种植规模小，农村劳动力足的情况下能够支撑下去。所以在当时还没有体现出水肥一体化的优势。

  水肥一体化的发展更多的是在省力化方面得到认可，我博士论文选题就是跟水肥耦合是有关系，这里面主要是来选用一个精准的氮素供应专家系统，根据作物养分吸收累积规律，实施少量多次理念构建的施肥模型，模型就是要根据作物的养分吸收累积规律，考虑到环境和土壤养分的供应特征计算差值，在施肥时随着水把差值补充进去，另外一个是要同时考虑到整个作物生长过程中，每天水分蒸发或蒸腾的损失，阶段性把水分补充到根层里去，实质上过程里面就实现了水肥耦合供应问题。

  记者：在这过程当中，比方说有没有让你感觉印象特别深刻的几件事？或者是这些事能代表了我们水肥一体化发展过程当中的某一些节点？

  陈清：其实遇到很多困惑。比如我们始终认为在开始的时候，必须要用大水漫灌的方式，要把蔬菜苗完全湿润，后续才能够选用滴灌施肥方式，但实质上从现在更加智能化、精准化灌溉设备效果来看，我们当时对问题理解还是过于肤浅。

  第二个就是看到很多滴头堵塞问题。当时在乌兰察布的情况下，华南农业大学张承林教授带我走了几个地点，他告诉我有一些农户选肥不慎，出现了滴头堵塞，堵塞滴头后农户就一点一点去换管道，影响整个马铃薯的灌溉施肥，给我很深的印象。

  这也带给我们一个思考，那就你在为滴灌施肥系统提供专用的水溶性肥料时，在里面是如何要保障水溶性肥料质量的，特别是水不溶物一定不能超标，其实可能产品中水不溶物是不超标的，可是对于马铃薯种植区，像乌兰察布这些地方，它水中钙的含量很高，这种情况下可能会出现钙絮凝堵塞滴头。类似于以上问题，让我们对于水肥一体化质量控制的认识有了比较深刻印象。

  陈清：我们实质上在最早期的时候并没有非常深刻地意识到水肥一体化的理念，水肥一体化一般人的认识会觉得肥料融在水里面，然后到地里面去的一个过程，其实真正从科学角度来讲远不是样子，它实质上是要通过肥料施入到灌溉水里面，而形成有浓度的肥液，在作物根区的地方恰好能满足作物需要，既不多也不少。

  如果肥液浓度太高它可能会造成肥害，就是盐害的问题，但是如果在根区浓度如果是太低，可能满足不了阶段性的作物需要，所以说这里面有个量的过程。但是我们早期做水肥一体化的时候，并没有关注到灌溉水的量。

  我们认为肥料随着管道下去以后，就应该能够提高肥料的利用效率，但实际情况是肥液滴到了根区，只有滴头下面地方是湿润的，而滴头外面的地方土还是干的，所以不清楚究竟滴了多少水。

  于是就放很多水进来，这种情况下会产生养分淋洗，养分淋洗后会造成脱肥问题，而脱肥会增加后期肥料投入。从这方面看早期我们虽然生产上采用了水肥一体化设施，可并没有真正做到节水、节肥，有时反而还出现脱肥问题。

  陈清：对，有时候甚至能灌上二十四小时，但我们都知道，在少量多次灌溉施肥过程中，每次灌溉的数量也就是每亩十几方水。

  陈清：对，因为没有一个很好的灌溉施肥标准或是参考数据缺乏。每个地区不同作物以及是否覆膜，对于作物整个生育期水分消耗数量是不一样的。我们缺乏针对不同区域、不同作物，甚至同一作物不同阶段水分需求量化的一个参考，那就意味着什么呢？意味着大多数农户和种植园区虽然采用滴灌施肥或者是微喷施肥设施设备，但并没有真正做到科学、高效地施肥。

  陈清：我博士论文期间做的是陆地菜田灌溉施肥中的水氮调控机制和调控技术。通常来讲不一定能拿到技术模式，或者是标准化操作规范。但在一个田块里面做出来结果，其他不同地块不同环境条件下，参数是不能直接用的，是应该进行反馈调控，反馈调控步骤非常重要。

  我从事了关于桃园灌溉施肥的工作，蔬菜和果树是有区别的，果树是有储藏营养的过程，所以它对水分、养分的需求肯定和一年生的蔬菜是完全不一样的。对于新课题我又花了几年时间，慢慢认真去琢磨北方温带果树水肥一体化的养分吸收累积规律，还有整个土壤养分供应规律，以及水肥耦合供应特点等，这样才能实现精准化的水肥管理。

  陈清：目前来看，大家普遍认识到水肥一体化是现代农业发展中不可缺少的环节，尤其是当下我们农业生产逐渐呈现规模化、集约化。而且种植户越来越年轻，他们更容易接受新技术和产品。第二就是农村劳动力数量在减少，这种情况下省力化栽培是比较引人关注。

  陈清：第一个原因就是前期投入太大。在当时条件下一亩设施菜田，至少要投入两千元；第二就是没有合适配套的肥料，市场上肥料不是能拿过来就用的；第三是它的省力化可以，但效果不是非常突出，因为当时劳动力供应还是比较充足且成本不高，并没有成为一个矛盾；第四是当时规模化生产比重非常小，更多还是一家一户生产方式，农户能够掌控所有生产主导权。

  你劝农户用新技术，他们刚开始一看投入这么大，总是一种排斥的态度。再加上没有配套的肥料和适合的灌溉施肥指标等等，所以推广效果不是非常明显。

  陈清：实话说有一点，我们在寿光有个长期定位实验，有一个蔬菜大棚水氮调控实验。那个实验我们做了十多年，但是灌溉方式一直没变，始终采用大水漫灌，因为跟我们合作的种植户李师傅他不愿意采用管道灌溉。

  他提出了好几个理由，让我感觉好像也是合理的，比如说作为滴灌的情况下，他滴头只是湿润了滴头附近的这一个地方，蔬菜的根系很多都是浅根系，是横向布局的，如果滴头滴得很小，它不能够完全把所有的根系都能湿润了，那产量就没有大水漫灌的高。当时的技术的确在增产方面比不过农户采用大水漫灌施肥的方式，尤其是在夏季地温比较高，它采用大水漫灌的方式，它以非常快地湿润地表来降温。而滴灌施肥就没有作用，所以土温相对比较高，产量受到一定影响。

  陈清：一直是关注着产量和品质。所以对于新的滴灌施肥技术也是感觉到比较苦恼，就是不知道如何告诉农户你直接去用我的技术。

  记者：虽然说那时候种植户可能不是这么快接受，但是我们能明确知道这是未来农业发展方向，您当时也是坚定的吗？

  陈清：能够给我们信心的，是我们考察过像美国、法国，还有荷兰以及以色列发达国家，在大规模现代农业生产情况下，无一例外都采用了滴灌施肥技术或是水肥一体化技术。

  我讲三个故事，1998 年我第一次去德国读书的时候到德国蔬菜研究所，他们有非常完善非常漂亮的联动温室，而且里面有七个施肥罐，整体采用无土栽培方式。所以我第一次看到还有如此精细的这种水肥耦合调控的滴灌施肥系统，感觉到非常惊讶、非常震撼，而那个时候我们国家是没有的。

  陈清：农业是应该是这样的，但是第一个念头是投入太大了。我一看施肥罐居然有七个，当时脑子里面嗡一下，当时第一个反应就是说这也太奢侈了，就感觉到这种设备剂量控制是非常精准的。

  第二个故事是在以色列，2013年访问了以色列的一个农场。印象比较深刻的是，他们采用的是液体肥料，而且他们整个灌溉施肥的控制是由操控面板远程遥控。以色列一家肥料公司的销售人员在他们那里不叫市场销售人员，而叫农艺师，农艺师定期巡视农户的施肥数据库，或者作物长势等，如果是缺乏肥料的时候，他会和农场主沟通，根据此时土壤环境和作物养分需求，在工厂定制肥料，定制配完肥料后连夜就运到了。

  给我当时的震撼还是很大的，他们的这种方式颠覆我两个认知：一个是渠道的认知，直接从工厂到田间。第二销售肥料人员都是农艺师，而且他销售的是液体肥料，是跟水肥一体化密切联系起来的。

  第三个故事是在美国，他们作物生产服务公司有一些服务站，这种服务站主要是以提供技术服务为目的。他们所服务的是加利福尼亚番茄种植户，他们这个平台有实验室、农艺师以及十几位工人，一种新型的水肥一体化托管模式，提供的是服务方式。

  当时给我们印象也很深，服务平台根据当地番茄生产所需要养分以及肥料种类，在全球范围内以比较优惠的价格去采购，通过测土给农户提供更好产品解决方案并且帮农户施肥。那个时候是 2015 年，到现在也将近十年了，这种托管模式在我国一些规模化种植区里面，也在逐渐成型。

  记者：那您觉着真正水肥一体化就是在种植户大面上来接受的话，真正的转折或者是时期大约是在什么时候？

  陈清：随着土地流转规模不断地扩大，农户或大农场主年龄结构年轻化，在这种情况下他们都无一例外采用了水肥一体化。在 2010 年前后的那一段时间，有一些年龄比较大的农户还是不愿意采用水肥一体化的方式，但是有另外一部分农户，特别是年轻农户，新园区基地等等，绝大多数都是采用了水肥一体化方式。

  第二是在缺水地方，采用水肥一体化的热情非常高，特别是规模化种植区。在 2010年后，农业部开始全方位推进水肥一体化技术，像内蒙古、新疆等地区，水肥一体化发展非常迅速，这些地方已经得到了人们普遍认可。

  目前来讲，绝大多数经济作物和在西北缺水以及南方干旱地区广泛采用水肥一体化已成为普遍场景，没有人来怀疑为什么要用水肥一体化，因为大家意识到水肥一体化在省力化、高效化方面，对于整个规模化农业生产和现代农业生产是非常必需的。

  还有就是在水肥一体化设备产品和相关配套服务方面做得越来越好，包括各种功能性水溶性肥料产品，以及整个自动化控制系统，这是非常好的一些方面。

  但从另外一个方面讲，如何有效结合当地土壤、气候及作物特点，做到精准水肥耦合以及在水分平衡供应、肥料选择、肥料数量等方面，可能还不够完善，特别是对于水肥一体化所选用的肥料，在发达国家更多的是采用原料肥。

  比如以色列更多采用的是液体肥料，磷肥更多是用磷酸，美国的氮肥基本上是用尿素、硝铵溶液等单质肥。

  所以这也给了我们一个思考：当我们硬件设施发展一定程度情况下，我们是否还要追求功能各异、花样繁多的水溶性肥料。当然有一些的确是有必要，但更多的还是推荐用户用一些单质型或者是原料型肥料，会更好地减少园区生产成本。

  陈清：我觉得对于水肥一体化发展，应该从几个方面来看，一个是大家已经非常坚定认为在省力化上所具有的优势，在此基础之上，能做到更加精准，更加自动化，这是对未来水肥一体化提出的要求。

  第二个在产品选择方面，如何有效减少肥料用量，提高肥料利用效率，减少污染以及减少肥料投入成本，达到一个较好的投入产出比，对于未来水肥一体化发展来讲是一个挑战。

  对于我们国家目前所面临的种植结构调整，特别是从小种植面积扩大到规模化种植经营方面，如何适应这种形式上的变化，包括规模化种植如何与机械化相结合等等，都是水肥一体化在未来发展过程中所面临的挑战，相信我们栽培专家还有水肥专家们能够妥善解决好这些问题。