水肥一体化在世界是如何发展的?

公元前400年前,在雅典人们用城市下水道的污水对菜园和柑桔园进行灌溉施肥,是灌溉施肥的最初形式。现在我们看到的水肥一体化技术起源于无土栽培(营养液栽培),并伴随高效灌溉技术的发展得以发展。18世纪末,英国人John Woodward 将植物种植在土壤的提取液中,这是最早的水肥一体化栽培。此后法国的科学家确定了许多营养液配方。

美国1913年建成了第一个滴灌工程;德国于1920年在水出流方面实现了一次突破,使水从孔眼流入土壤;1934年美国开展滴灌管的试验;此后,苏联、英国、荷兰的一些科学家用该技术灌溉温室中的花卉和蔬菜。到了20世纪50年代后期,以色列研制成功长流管式滴头解决了长期以来的滴头问题。在70年代,由于便宜的塑料管道大量生产,极大地促进了细流灌溉的发展,推动了细流灌或微灌系统包括滴灌、微喷雾灌以及微喷灌等技术的进步,在过去的40多年里,水肥一体化工程技术在全世界迅猛发展

美国目前是世界上微灌面积最大的国家,在灌溉农业中60%的马铃薯、25%的玉米、33%的果树均采用水肥一体化技术。现在加利福利亚州已建立了完善的水肥一体化设施及服务体系,果树生产均采用了滴灌、渗灌等水肥一体化技术,成为世界高价值农产品现代农业生产体系的典型。德国20世纪50年代塑料工业兴起后,高效灌溉技术得到了迅速发展,而且灌水与施肥很快结合进行,发展成为一种高精度控制土壤水分、养分的农业新技术。

荷兰从20世纪50年代初以来,温室数量大幅增加,通过灌溉系统施用的液体肥料数量也大幅增加,水泵和用于实现养分精确供应的肥料混合罐也得到研制和开发。澳大利亚近年来水肥一体化技术发展迅速,2006~2007年设立总额100亿澳元的国家水安全计划,用于发展灌溉设施和水肥一体化技术,并建立了系统的墒情监测体系,用于指导灌溉施肥。

自20世纪60年代初起,以色列开始普及灌溉施肥技术,1964年建成了用于灌溉施肥的全国输水系统,全国耕地中大约有一半以上应用加压灌溉施肥系统,包括果树、花卉、温室作物、大田蔬菜和大田作物。20世纪80年代初,以色列的灌溉施肥技术应用到了自动推进机械灌溉系统,施肥系统也由过去单一的肥料罐,发展为肥料罐、文丘里真空泵和水压驱动肥料注射器等多种模式并存,并且引入电脑控制技术及设备,养分分布的均匀度显著提高。

此外,水肥一体化发展较快的还有西班牙、意大利、法国、印度、日本、南非等国家。水肥一体化技术是节水、节肥的一项重要技术,欧洲很多地区并不缺水,但仍采用此项技术,考虑的是该项技术的其他优点,特别是对环境的保护效果。


“一控两减”:水肥一体化唱主角

控制农用水总量,减少化肥农药用量,实现“一控两减”目标,主要依靠科技进步,其中水肥一体化是水肥减量和增效一个关键措施。农业部下发的推进水肥一体化实施方案指出,到2020年,水肥一体化面积要从当前的7000万亩扩大到1.5亿亩,新增8000万亩。
  在“一控两减”各项措施中,具有节水、抗旱、生态环保等优势的水肥一体化当前已经由设施走向大田、由经济作物走向粮食作物、由西北干旱区走向全国,节水、节肥效果突出。根据美国、以色列等国家的经验,大力发展水肥一体化是节约用水、提高化肥利用率的有效措施,中国的水肥一体化必将在“一控两减”中唱主角。这是记者从8月初由中国氮肥工业协会和中国农药工业协会联合举办的“一控两减”高层论坛暨水肥一体化系列公益活动启动仪式上得到的信息。
  “一控两减”利国利民
  农业部种植业司耕地肥料处副处长仲鹭勍表示,“一控两减”意义深刻,有助于聚合企业、媒体和政府的力量共同推进农业转方式、调结构,特别是农业“一控两减”工作的开展。
  农业部全国农业技术推广服务中心首席专家高祥照指出,近年来,中国粮食连年增长,但是农业生态环境压力却在不断加大,尤其是中国水资源短缺日益严重,给农业生产带来很大压力。近些年来尽管中国农业用水、用药、用肥利用效率有所提高,但是水资源的节约,特别是肥料和农药的使用承载了社会各方面越来越重的压力,农民背负严重节本增收的压力,“一控两减”势在必行。
  中国氮肥工业协会理事长顾宗勤在会上也表示,作为“一控两减”国家战略的重要组成部分,化肥农药“零增长”意义重大,利国利民。顾宗勤指出,中国是世界上最大的肥料生产和消费国,但化肥产品结构不能适应农业现代化发展的需求变化,一来中国肥料品种仍以固体肥为主,品种单一,适应现代农业发展要求的高效肥料滞后,不能满足平衡施肥、配方施肥、机械化施肥、水肥一体化施肥的新要求,加上落后的农业生产方式,导致化肥施用普遍存在过量使用、不科学使用、肥料利用率低、农业面源污染严重等问题,“一控两减”的实施对农业调结构、转方式指引性明确。
  中国农药工业协会理事长孙叔宝认为,中国粮食连续“十二”连增,是靠长期大水、大肥、大药投入基础上取得的,随着农业部“一控两减”政策的提出,化肥、农药零增长的实施,以往农业长期粗放的发展模式走到了尽头。“为了贯彻国家化肥农药减施的战略,中国氮肥工业协会与中国农药工业协会决定在新产品研发、科学施肥用药标准制定、市场建设人员交流和人员培训等方面进行合作。国家‘一控两减’发展战略是一项复杂而又艰巨的任务,需要农业、水利和化肥与农药行业的协同配合和长期努力。”顾宗勤说。
  水肥一体化担当重任
  “一控两减”战略目标的实施过程中,开展测土配方施肥、增施有机肥、推广秸秆还田都是非常有效的措施,但在美国、以色列高度发达的水肥一体化为中国提供了很好的借鉴,由经济作物发展到粮食作物,从设施农业推广到大田作物,从西北干旱地区扩展到全国,亩成本由两三千元降到一千元左右的水肥一体化技术当前在国内也取得了很大的成效。代表们认为,在各项举措中,方兴未艾的水肥一体化技术正在脱颖而出,扮演起越来越重要的作用。
  水利部中国灌溉排水发展中心处长吴玉芹指出,水肥一体化将会成为中国高效节水灌溉的推进剂。她认为,如果要实现绿色、生态农业发展,没有高效节水灌溉是实现不了的,要在不能增加水资源的条件下,继续增加粮食产量,只能靠提高水的利用率,而且还节肥。因此说,“十三五”期间水肥一体化定会得到大力推广。
  “发达国家在提高化肥效率方面做了很多工作,有很多经验值得我们学习,液体肥具有见效快、污染少、生态环保、便于添加各种中微量元素和增效剂成分等众多优点,目前美国液体肥料占全部肥料使用量的55%,英国、澳大利亚、法国等国也大量使用液体肥,以色列全部都是液体肥,而中国目前仅处于起步阶段,意味着以液体肥为基础的水肥一体化市场空间非常广阔。”顾宗勤说。
  谈到水肥一体化下一步的发展思路,农业部全国农业技术推广服务中心节水处处长杜森告诉记者,下一步水肥一体化将主要在以下几个区域加以推广:降水量少但有一定灌溉条件的东北地区,降水量比少、蒸发高、水资源紧缺威胁的西北地区,地下水超采严重、水资源紧缺的华北地区,降水量比较高但分布不均衡的的西南地区,水肥一体化可谓方兴未艾,正走在大步向前的路上。
  示范推广强力推进
  在水肥一体化被认定为“一控两减”一号技术的形势下,管理部门、行业协会、生产与流通企业都在积极开展相关工作。顾宗勤表示,为了推进水肥一体化发展,中国氮肥工业协会陆续开展了几项重要工作:第一,中国氮肥工业协会和中国农业科学院农业资源与农业区划研究所共同在国内重点区域开展尿素硝酸铵水溶液(UAN)试点示范推广及配套技术研发专项。第二,氮肥协会在四川成立液体肥工程技术研究中心。第三,由中国氮肥行业协会牵头今年1月成立了由液体肥生产企业、使用农户以及化肥农业专家共同组成的液体肥产业技术发展联盟。
  杜森表示,为了推动水肥一体化的全面落地,农业部全国农技中心节水处“十三五”期间将重点开展以下三方面工作:一是要集成不同区域、不同作物的水肥一体化技术模式进行大力推广。二是要研发关键产品,对灌溉设备进行不断研发,集成,应用现代技术对水分、养分进行时时监测进而实现自动控制。三是做好培训和宣传。不仅要教会农民使用,还要让他们能够用得好。
  再好的技术解决了最后一公里的问题才算成功,水肥一体化当前依然存在着认识水平低、操作缺乏引导等问题,为了让农民朋友对液体肥了解更加直观易懂,正确用好水溶肥,做好科普宣传工作,中国氮肥工业协会与国内权威机构联合拍摄水肥一体化专题片也在会上做了启动。
  同时由中国氮肥工业协会组织的以增强水溶肥企业的诚信和品牌意识,加强行业自律,培育水溶肥知名品牌为目标的“诚信水溶肥企业”遴选及中国水溶肥十大品牌评选工作也在会上启动。据中国氮肥工业协会水溶肥分会秘书长苏建英介绍,本次活动将从全国水溶肥企业里筛选出最具品牌影响力的十个企业,为水溶肥行业树立标杆,助力化肥行业产业升级和绿色发展。 (农资导报)