被采访人:全国农业技术推广服务中心节水农业技术处处长吴勇
全国农业技术推广服务中心
节水农业技术处处长吴勇
记者:吴处长您好,非常高兴今天能采访到您,感谢您对我们节目的支持。首先给给我们介绍一下我国大力发展水肥一体化的必要性吗?
吴勇:我们国家进入新时代、新阶段,要发展水肥一体化,而且要大力发展,有三个方面的需求和背景。
一个就是粮食安全的要求,我们国家对粮食安全特别重视,党的二十大提出了建设农业强国,全方位夯实粮食安全根基;中央农村工作会议又提出了新一轮千亿斤粮食产能提升工程。
水肥一体化对我们粮食产能的提升有关键作用,体现在两个方面:一是提单产,我们国家的粮食单产特别是玉米,跟国外差距很大。比如,美国的旱地玉米亩产量七百多公斤,水肥一体化的玉米亩产量能到一千八九百公斤,最高亩产量两千多公斤。但是中国的玉米单产水平还很低,我们国家旱地玉米亩产量只有四百多公斤,灌溉玉米亩产量为五六百公斤,差距很大。
产量差距我们怎么提升?这就涉及水肥一体化的工作。2023年秋收时,新疆、甘肃等地玉米实收测产数据表明:新疆滴灌水肥一体化的玉米产量能达到1300多公斤,最高产量达到了1600公斤;我们在甘肃的张掖搞集成示范,水肥一体化玉米产量达到1420公斤。这就说明,我们中国通过水肥一体化也能把粮食产量提上去。
2023年10月12日,习总书记在江西省南昌市主持召开“进一步推动长江经济带高质量发展座谈会”中指出,要把粮食增产的重心放到大面积提高单产上。水肥一体化技术就是一个大规模提高单产的技术,它能够强化水肥供应、支撑高密度种植、提升单位面积产量。我们的灌溉玉米以前没有水肥一体化,种植密度只能到四五千株。运用水肥一体化强化水肥供应之后,种植密度就能提高到6000株、7000株,甚至8000株,种植密度增加后就有了增产的基础。另外,在玉米生长的中后期,尤其是封行封垄之后,如果没有水肥一体化就不容易再进行追肥,但是应用水肥一体化随时都可以进行灌水、施肥,及时供应保障玉米后期籽粒膨大、物质积累所需要的大量养分,保证玉米产量提升。
中国本来就是一个缺水的国家。中国农业的基本国情是用占世界6%的淡水资源、占世界9%的耕地,生产占世界25%的农产品,养活占世界20%的人口,所以说我们水资源是相当紧缺的。在这种情况下,一定要精准高效地利用水资源。我们的滴灌、水肥一体化就是一个节水的技术,这项技术相比于地面灌溉,节水可达70%以上。
肥料也是一样的,中国的肥料利用率跟国外比差距很大。农业农村部的数据显示,我国肥料利用率是40%左右,国外可以到50%-60%以上。这个肥料利用率的差距就可以通过水肥一体化把它提上去。我们水肥一体化的肥料利用率就比较高,可以做到精准施肥。土壤施肥是一次性施肥,肥料在土壤中遇到降雨、淋洗等,浪费比较大,水肥一体化按需施肥,肥料利用率就比较高。
第三个方面是高标准农田建设的要求。国家对耕地非常重视,高标准农田建设项目应该是现在我们农业投资上的一个大项目。国家提出要把中国15.6亿亩的永久基本农田全部建成高标准农田。截至去年底,我国已经建成10亿亩的高标准农田,未来还将陆续建设近5亿亩。为什么要开展高标准农田建设?这是因为需要保障国家粮食安全,需要粮食产量。所以高标准农田建设,一定是跟我们的粮食单产增长紧密挂钩的,这是它的一个重要的考核指标。下一步,高标准农田建设以后会更加适应粮食增产的需要,会有更多节水高效的灌溉设备,在此基础上再推广应用水肥一体化技术,水肥一体化会是高标准农田建设的一个重要内容。
以上就是我对水肥一体化三个方面的认识。
吴勇:水肥一体化以及推广情况,可以说用“发展非常迅猛”来形容它。最开始的时候我们水肥一体化主要是在蔬菜、果树这些经济作物上推广,毕竟喷滴灌硬件设备它的成本还是比较高,经济作物收益高,老百姓相对容易接受。
在经济作物上,我们搞培训、搞示范,基本上很快老百姓就接受了,尤其是新型的经营主体、种植大户,如在南方的柑橘、火龙果等种植区大面积的推广。很多老百姓认识到水肥一体化重要性之后,他们是自己拿钱、自己投资、自己建设,很快就能够回收成本,能够赚取利润。
另一方面,大概十年前我们开始在粮食作物上做水肥一体化,当时就意识到水肥一体化这个技术对我们中国的粮食生产会产生革命性的变化。2011年左右,我们在华北的河北、山东、河南,包括西北的甘肃、新疆、内蒙古这些地方开始试点,在玉米、小麦上开始推广水肥一体化技术。当时大家都不理解,认为这么高的成本用在粮食作物上,怎么可能?当时不同意见的声音很多,但是现在回头看,水肥一体化在粮食作物上的应用,应该是取得了普遍共识了。2023年秋收多地粮食单产创下新纪录,典型如山东德州的吨半粮示范区建设,都是得益于水肥一体化的应用。国家也投入大量资金支持水肥一体化,高标准农田建设中大规模建设高效节水灌溉,现在每年建设1000万亩,建设力度很大。在这个基础之上,我们配套水肥一体化的技术模式、灌溉施肥制度、水溶肥液体肥等,这些年进行了大面积推广。
吴勇:水肥一体化技术在中国的发展过程应该是一个不断完善、不断进步和不断成熟的过程。中国的水肥一体化技术最早在新疆的棉花种植中取得成功。新疆建设兵团做出了一项里程碑式的伟大的贡献,他们将国外引进的滴灌技术进行再创造、再发明和再更新,结合中国的地膜覆盖,形成了中国独有的膜下滴灌技术,并在新疆的棉花种植中进行了大规模的推广,迅速取得了显著的效果。随后,这一技术也被应用于其他经济作物上。南方地区由于地形原因,山地、坡地需要采用压力补偿式的滴灌技术,这项技术以前长期被国外垄断,现在国内已经攻克了这一难题,设备方面取得了突破。
还有就是施肥方面,过去的施肥都是模式化,主要使用普通的施肥罐,一说水肥一体化就是喷滴灌加施肥罐。施肥罐模式如果说在二十年前、十年前,还是比较先进的,但是现在已经落后了,属于要淘汰的东西了。现在有许多新的施肥方式可供选择,如文丘里施肥器、注肥泵和智能的施肥机等,特别是新疆地区正在推广一种智能的施肥罐,具有更大的容量和更好的可视性,肥料的注入也更加方便。新型施肥设备能够保持前后施肥浓度的一致性,施肥均匀对作物的生长、产量的影响非常大。近些年我们在施肥设备上取得了很大的进步。
另外一个进步,水肥一体化成本也得到了显著降低。以前水肥一体化成本比较高,每亩2000-3000元,现在经济作物区已经降到了每亩1000-2000元,粮食作物区每亩不到1000元,所以水肥一体化设备的投入上成本下降了。
同时,在设备的基础上,水肥一体化应用的技术模式也进步了。一开始推广水肥一体化,喷滴灌设备一些老百姓不会用,现在通过试验示范和技术培训,陆续形成了针对主要作物的基于水肥一体化、基于管道灌溉施肥的成熟的技术模式,如小麦、玉米、马铃薯和棉花等。2023年8月我去了新疆,那里玉米水肥一体化模式就比较成熟,全部采用滴灌追肥。他们玉米一个生长季滴水9-10次,其中7-8次带着肥料,养分的供给与作物养分需求就很匹配。相应地应用水肥一体化之后,水肥供应跟上了,就可以增加种植密度,但是如果密度过高,容易引发病害,因此,我们需要克服这方面的问题。总之,这不仅仅是简单地改变给水给肥的方式,各个方面都需要配套跟进改进,现在主要作物已经形成了比较成熟的模式。
记者:刚才说到了新疆,新疆这两年在棉花上应用了干播湿出的技术,是不是基于我们水肥一体化来解决的呢?
吴勇:是的,干播湿出技术是非常适合新疆、甘肃等西北绿洲地区和北方干旱地区的很好一项技术。为什么要采用干播湿出技术呢?因为在过去,棉花种植前需要进行一次大水漫灌,将盐分压下去,然后才能进行播种。如果不这样做,种子就无法发芽,每亩地一次压盐水就需要两三百方水。我们种植玉米或小麦,整个生育期的灌水量可能只有三百方左右。因此,这种灌溉方式造成了很大的水资源浪费,而新疆本来就是干旱缺水的地方,因此要改变这种方式。在播种之前整地的时候不再采取大水漫灌、不压盐,直接种子播下去,通过滴灌系统将水滴到种子周围,冲走种子周边的盐分,保证种子能够正常发芽。该技术还能为每颗种子同时提供水分,确保种子萌发的环境条件一致,提高发芽率至90%以上,而且基本同时萌发,大幅减少大小苗的情况。在大面积机械播种地区,干播湿出技术能一次播种一次出苗,解决缺苗断垄和大小苗问题,这是基于水肥一体化的基础上实现的。如果没有滴灌和水肥一体化的支持,这项技术是无法实现的。
记者:说起水肥一体化,早期时候的叫法是“灌溉施肥”,对于“灌溉施肥”的提出和推广,当时的背景是什么?
吴勇:这项技术,即我们中国所采用的喷滴灌技术是从国外引进的。在国外,这项技术被称为Fertigation,是将fertilization(施肥)和irrigation(灌溉)两个词各取一半拼在一起形成的。当时我们中国将其直译为“灌溉施肥”。我记得2000年左右,我们中心在国内最早搞灌溉施肥的技术培训和试验示范,那个时候我们都叫“灌溉施肥”。后来,在2009-2010年,我们感觉“灌溉施肥”是直译词、是舶来品,老百姓听着文绉绉的,他们会想我以前难道不是灌溉、不是施肥吗?“灌溉施肥”没有突出这项技术的特点,而且叫上去也不是朗朗上口,不易理解。
“灌溉施肥”的本质就是水肥一体,以前是灌水和施肥分开操作的,现在是在一起进行,因此我们将其更名为“水肥一体化”,水和肥在一起,更易于理解和记忆。我们推广对象也更容易记住,很好理解。“灌溉施肥”是学术语言,水肥一体化是老百姓的语言,实践证明,改名改对了。中国水肥一体化应用面积,在2009年以前我们发展得很慢,从这之后就迅速地发展。
记者:吴处,我想问一下,“水肥一体化”这个概念的提出是在哪一年?
吴勇:我记得应该是在2009年。这是一个逐步的过程,逐渐地认识,逐步地提出,以及最终的定性,正式文件采用“水肥一体化”的年份应该是2010年。
记者:是否可以将其视为我们水肥一体化发展的一个新的阶段?
吴勇:是的,名称的改变本身就体现了它不同的发展阶段和不同的内容。在早期,老百姓对滴灌方式的理解不足,滴灌时,即使种子周边的土壤已经湿润,他们仍会持续滴灌直到看到全部土壤都湿透了为止。
2008年左右,我调研时到内蒙古等马铃薯种植地区,见到大的喷灌圈开了之后就不停,一直在那转,它的耗水量不可想象。这种现象在过去较为普遍,但现在已经有了显著改善。
记者:确实,在此过程中可以明显看出,水肥一体化的发展和应用存在许多关键的环节,您认为其关键的技术点有哪些?
吴勇:关键技术点有几个方面,第一是设备,滴灌、喷灌设备本身的进步,包括刚才我提到的压力补偿滴头,我们国内的企业已经实现突破。另外一个是施肥的设备,由普通的施肥罐现在发展到施肥机、智能施肥设备。
再就是我们水肥一体化的技术。好设备一定要配套好技术,比如新疆跟内地降雨量差别很大,作物也差别很大,针对不同区域和作物的需求,需要集成配套水肥一体化模式。
还有水溶性肥料。在喷滴灌的情况下,对于肥料的水溶性、速溶性要求非常高。我们水溶肥的行业标准,包括国内登记要求,对养分的全面和配比的科学都是有明确要求的。我为什么要强调这一点?因为在传统的灌溉模式下,土壤湿润范围比较宽,如果施肥不足的话,土壤还可以补充、提供一部分养分,但是在滴灌条件下,滴灌湿润的区域比较小,作物只能在湿润的范围内吸收养分,这种情况下主要依靠人为提供的养分。这个问题在西北干旱地区尤为明显,如果肥料配比不科学或者缺素,就容易出问题。相比之下,华北等内地区域的情况要好一些,因为除了灌溉供水外,降水也较多,湿润的地方相对较大,风险相对较小。
记者:针对未来的发展,您觉得作为农业水肥一体化推广部门,在未来应从哪些方面更好地进行该技术的推广普及?
吴勇:水肥一体化的推广普及我从两个方面来谈。
第一,对于高效益的经济作物,比如蔬菜、果树、花卉和茶叶等,它们收益比较好,水肥一体化投入成本能很快地收回,这部分主要靠市场,推广的重点在于引导。我们把示范做出来,让种植户看到效果,比如我们搞培训、做宣传,引导种植户、新型经营主体他们自行投资,这是市场行为。
其次,对于大田作物、粮食作物,其对国家安全具有重要意义,在这方面,主要靠国家投入。目前国家已经在高效节水灌溉方面进行了大量投入,目前每年投资1000万亩高效节水灌溉,这种力度在全球范围内都是独一无二的。
另外,培训是非常重要的,需要培养一大批能够熟练操作水肥一体化设备的实干的技术人才,包括种植大户,这些工作做好,水肥一体化潜力非常大。我举个例子,新疆有个地方2000亩地在普通水肥一体化的基础上升级为智能水肥一体化,只需要一个人管理,而且这个管理员的收入非常高,每月一万多元的工资。这也说明现在水肥一体化管理的人才极度稀缺,应继续加大培训力度,培养人才。
我们推广部门还需要注意如何将技术模式与设备有效结合,将项目投入的设施和设备优势转化为实际的产能优势,这就涉及应用技术与设备、肥料的配套。
记者:我们是否也应该呼吁更多企业参与水肥一体化这项工作中来?
吴勇:在水肥一体化整体布局中,企业是非常关键的一环,包括设备企业、肥料和水肥一体化技术服务企业。在我看来,水肥一体化的技术服务尤为重要,它是把设备优势转换为产能优势的关键的一环,不可或缺。现在国内水肥一体化技术服务领域还很欠缺,我建议企业在研发设备产品时,更注重下游市场和终端服务,这是未来的蓝海。如果肥料企业还在走老模式的话,将面临严重的瓶颈;一定要注重水肥一体化的技术服务,顺应这个趋势,才能找到巨大的发展空间。
记者:我们希望未来水肥一体化能为我们中国的农业带来更大的成绩!