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2023年11月11日，《中国农资秀》记者王德峰有幸采访了新疆农垦科学院的陈云。此次采访主要聚焦于新疆水肥一体化的发展历程、挑战与成果，以及与国际水肥一体化技术的比较与未来展望。

新疆低成本滴灌管与国产器材的普及，以及水溶性肥料的研发，共同推动了水肥一体化技术快速发展。

新疆水肥一体化发展的初级阶段解决了低成本水溶性肥料问题，推动了滴灌与水肥一体化的应用；第二阶段聚焦全营养肥料研发，解决了微量元素应用难题，并优化了施肥均匀度和便利性；第三阶段扩展了应用范围至主要粮食作物，丰富了肥料功能，结合有机与无机物质及功能性微生物菌剂，提高了应用效果和土地可持续性。技术推广至全国，取得良好效果。

当然，在发展过程中陈云分享了团队在解决技术难题、提升水肥利用效率等方面的经验，并详细介绍了所取得的显著成果。

此外，陈云还对以色列、欧美等国外水肥一体化的发展情况进行了概述，并与新疆的水肥一体化技术进行了对比分析。他指出，新疆作物种类多，水肥一体化应用范围广，但精准度和应用效果需提高。

展望未来，陈云认为，水肥一体化的未来发展方向在于滴灌的自动化和智能化，这是实现水肥一体化智能化的关键。同时，水溶性肥料应增强其功能性和专用性，提高配方精准度，并考虑融入有机生物等多功能肥料，以提升应用效果。团队将继续致力于水肥一体化技术的创新与应用，构建科学的肥料配置与施肥服务系统。他们注重利用本地有机资源，提高肥料效率和产能，同时完善施肥服务，确保施肥效果最大化。团队致力于推广科学施肥，为绿色农业发展做出贡献。

记者：农林卫视《中国农资秀》王德峰

被采访人：新疆农垦科学院陈云

新疆农垦科学院 陈云

记者：您认为新疆水肥一体化的开端是从哪一年开始的？

陈云：根据现有的历史进程来看，我认为应该是从1998年开始研发这种技术，到了1999年就开始大面积应用了。在1997年，我们新疆石河子121团进行了滴灌试验，并且当年就取得了成功。与传统的大水漫灌相比，这种滴灌技术可以节省50%的用水量，而且灌溉的均匀度更好，使得作物生长得更为茂盛。有了这个基础，在尹飞虎院士的引领下，我们开始思考：在拥有滴灌条件的情况下，我们能否改变传统的施肥方式呢？

过去，我们传统的施肥方式主要是在犁地前全程生施，或者是中耕追肥。但是有了滴灌技术，我们就可以改变这种传统方式，将肥料溶于水，实现水肥一体化的应用。虽然国外已经有这种技术，但是国外的水溶性肥料成本较高，对于我们的大田作物来说并不适用。所以要在我们的大田作物上应用，就必须找到低成本的水溶性肥料来解决这个问题。

记者：新疆滴灌能发展起来的原因主要有哪些？

陈云：首先，虽然早期引进了国外的滴灌技术并实验成功，但由于滴灌器材价格昂贵，并未得到大面积推广。然而，石河子的天业集团根据当地条件，研发出了薄壁的滴灌管，这种管材使用一年后可以回收再利用，大幅降低了成本。其次，国产滴灌管材器材的普及也进一步降低了成本。原先引进以色列整套滴灌器材的成本高达每亩地3000元，而现在国产化后成本已降至七八百元一亩地。

此外，我们院的陈学庚院士在农业机械方面取得了重大突破。他研发了精量播种机械，可以一次性完成铺膜、铺管、播种等多项作业，极大地解放了劳动力。这种机械不仅简化了滴灌铺设过程，还减少了种子用量，进一步降低了成本。最后，水溶性肥料的研发也是滴灌技术成功应用的关键因素。通过分阶段精准施肥，可以满足作物不同生长阶段的需求，从而发挥滴灌技术的最大优势。

这几种因素共同作用，促进了新疆滴灌技术的快速发展，也推动了节水农业在兵团的大范围应用。随着国家第三次土壤普查的进行，我们将更深入地了解土壤肥力情况，为制定更科学的施肥技术规程提供基础数据。这将有助于我们进一步提高农业生产水平，实现作物高产高效的目标。

记者：新疆地区第一次引入水肥一体化具体是什么情况？

陈云：在1997年滴灌试验成功之后，我们开始认识到虽然国外有水肥一体化技术，但肥料成本过高，不适合我们的大田作物。于是，我们着手研发低成本的水溶性肥料，特别是要解决肥料的水溶性问题。

我们都知道，磷肥中的二氨或三料（氮磷钾），其水溶性只有70%，剩下的30%是水不溶物，也就是杂质。如果我们直接应用，可能会堵塞滴灌带的滴头，影响灌溉效果。因此，解决水溶性问题成为关键。在解决了这个问题之后，我们开始大面积应用水肥一体化技术，并取得了显著的效果。滴灌技术可以节水50%，而使用水肥一体化技术后，肥料利用率相对于传统施肥方式可以提高30%—50%，产量也大幅度提升。特别是在中低产田，产量甚至可以达到翻倍的效果。这极大地促进了我们兵团的节水农业和水肥一体化技术的快速发展。

记者：在您看来水肥一体化分为几个阶段？

陈云：水肥一体化的发展大致可以分为三个阶段。从1998年开始研发到2004年大面积推广应用，这一阶段为初级阶段。我们主要解决了低成本水溶性肥料的问题，特别针对棉花生长需求开发了适宜的水溶性肥料。滴灌与水肥一体化技术的结合，产生了显著的增产效果。在发展滴灌初期，虽然国家没有补贴，但由于其良好的增产效益，推动了兵团的大面积发展。此阶段我们初步解决了水溶性肥料和水肥一体化的应用问题。最初，我们研发的水溶性肥料被称为喷滴灌专用肥，因为当时滴灌和喷灌都在推广。但在实际应用中，我们发现喷灌效果不如滴灌。新疆地区干旱，喷灌过程中水分蒸发较多，且喷灌范围广泛，水分利用效率较滴灌低。因此，喷灌逐渐被淘汰。

第二个阶段是从2004年至2014年这十年。水肥一体化作为一个系统工程，其运用受到多种因素影响。在初期，我们研发的喷滴灌专用肥主要聚焦氮、磷、钾等大量元素。然而，随着应用深入，我们发现产量提升后，微量元素也成为限制产量进一步提高的关键因素。因此，我们致力于将水溶性肥料发展为全营养肥料。

在这一过程中，我们面临微量元素与氮磷钾肥料中磷肥发生化学反应、降低有效性的挑战。为解决这一问题，我们成功开发出一种低成本水溶性微量元素肥料，既降低了成本又提高了应用效果，从而解决了全营养肥料的问题。

此外，水溶性肥料的配方需根据土壤肥力状况和作物需肥规律来确定。我们针对主要应用作物的需肥规律开展研究，明确了作物所需肥料量及土壤供给量，从而确定了最佳施肥量。

同时，施肥的均匀度也是一个重要问题。前期使用的压差式施肥罐存在口小、加肥不便、浓度不均匀等缺陷。为此，我们开发了敞口式施肥罐，实现了肥料的先溶解后混合，提高了施肥的均匀度和便利性，进一步提升了施肥效果。

基于土壤和作物的需肥规律，我们还开发了滴灌条件下的施肥决策系统。该系统的推广使得用户能够根据系统推荐的施肥方案进行应用，取得了更好的效果。这些技术不仅在新疆得到应用，还推广至北方干旱区，面积广泛，效果显著。

第三个阶段，从2015年至今，我们进一步扩展了水肥一体化的应用范围，不仅应用于经济作物，还广泛应用于主要粮食作物，从而扩大了其应用范围和效果。在前期的基础上，我们进一步丰富了肥料的功能，结合了有机水溶性物质，实现了有机与无机的结合。同时，我们加入了功能性微生物菌剂，进一步提升了水肥一体化的效果，更好地满足了绿色发展的需求。仅依赖化肥可能会忽视对土壤的改良，因此，我们通过有机无机加生物的结合方式，进一步增强了土地的可持续性。在此过程中，我们也扩大了技术推广的范围，并提高了其应用效果。特别是尹院士（尹飞虎），他将新疆的水肥一体化技术推广至全国，不仅进行了培训，还开展了许多项目。我们针对当地情况进行了调查，制定了更符合当地使用需求的技术规程，取得了良好的效果。

记者：在水肥一体化发展过程中您遇到过哪些问题？取得了哪些成果？

陈云：起初，我们主要聚焦于解决水溶性问题，特别是磷的水溶性问题。为了降低成本，我们采用热法磷酸生产的废物泥磷，从中提炼低浓度的磷酸，以生产高水溶性的磷肥原料。由于新疆没有磷矿资源，我们在磷资源丰富的贵州建立基地，专门供应原料。

随着研究的深入，我们开始关注全营养问题，致力于解决微量元素和大量元素之间的拮抗问题。通过多次实验，我们成功找到了一种低成本的分布耦合工艺，有效解决了这一问题。

此外，我们还探索了将有机和生物结合的水溶性肥料应用于水肥一体化中。由于大部分有机肥不溶于水，我们通过大量实验筛选出了如氨基酸、腐殖酸类的水溶性有机物，解决了这一难题。同时，我们选择了功能性的微生物菌剂进行复合，进一步提高了水肥一体化的应用效果。

在扩展功能方面，我们根据滴灌管网的布置情况，思考了如何通过滴灌管道增加二氧化碳浓度，以提高作物的光合效率。虽然当时受限于工业排放的二氧化碳气体收集和储运环节的问题，我们仅进行了实验性研究，但我们通过另一种途径，研发了含有二氧化碳的肥料，施入可以提供除了氮、磷、钾、微量元素之外的二氧化碳气体，有效提高了作物的光合效率。这种含碳素水溶性肥料的应用取得了显著的增产效果，通常可以提高作物产量5%—10%。

在成果方面，我们的研究得到了广泛的认可。

2004年，由于在兵团应用面积广且效果显著，产生了良好的经济和社会效益，我们的“微滴灌高效固体复合肥的研究与开发”荣获“新疆生产建设兵团科学技术进步奖一等奖”。

2013年，我们对水溶性肥料功能进行了扩展，实现了全营养、有机结合和精准配方，同时结合土壤和作物情况给出配方，并改进了施肥设备，进一步提高了水肥一体化的应用效果，得到了大面积推广应用。因此，我们的“滴灌水肥一体化专用肥料及配套技术的研发与应用”荣获了“新疆生产建设兵团科学技术进步奖一等奖”，并在2014年获得“国家科技进步奖二等奖”。

此外，我们在“北方旱区主要粮食作物滴灌关键技术研究与示范”于2017年获得“新疆生产建设兵团科学技术一等奖”。

而我们开发的“棉花黄萎病生防制剂筛选鉴定及微生物肥料研制技术集成与应用”，于2020年获得“新疆生产建设兵团科学技术二等奖”。我本人在2020年也获得了“新疆生产建设兵团科技进步突出贡献奖”。

记者：简要说一下以色列、欧美等国外水肥一体化的情况。

陈云：以色列国土面积较小且生态环境恶劣，因水资源极度匮乏而催生了滴灌技术的发明。他们深知水资源的宝贵，因此在水处理技术上取得了显著进展。以色列的滴灌技术主要应用于经济作物和高附加值作物，强调精准性，对作物研究深入，肥料利用率相对较高。

而在欧美国家，由于人口较少而土地广阔，他们在农业生产中更加注重生态效应。他们的施肥和产量水平已达到了经济效益较高的阶段，因此在水肥一体化技术应用上比我国更为先进和精准。在这些国家，水肥利用效率较高，产生的效益也相对较高。

相比之下，我国人多地少，为了保障国家的粮食安全和各种经济安全，我们追求的是尽可能达到最高产量。在这个过程中，我们施用的肥料量相对较多，导致利用率降低。因此，像以色列那样精准的农业模式值得我们学习，也是我国未来的发展方向。特别是在研发出适合本地条件的设备后，可以降低应用成本，这将是我们的趋势所在。

记者：新疆的水肥一体化和国外水肥一体化相比有什么区别，又有哪些优势和不足？

陈云：首先，新疆大田作物的应用环境相较于以色列更为复杂。由于地域广阔、土质条件多样，我们需要根据不同的土质、生态区域和作物需求来调整配方，以达到更精准的水肥管理。这是与以色列应用的最大区别之一。

其次，新疆大田作物的经济效益相对较低，因此在水肥一体化技术的应用上，我们需要特别关注成本问题。特别是水溶性肥料成本不能过高，否则农民难以接受，技术推广也会受阻。这也是与以色列应用的另一个不同之处。

此外，水肥一体化技术与滴灌密切相关。在滴灌的基础上应用水肥一体化技术，对设施器材的要求较高。以色列在滴灌设施方面追求高质量和精准度，但这样的成本在新疆大田作物中显然过高。因此，我们需要研发适合本地大田作物应用的滴灌器材，以降低成本。

然而，新疆大田作物在应用水肥一体化技术方面也有其优势。早在10年前，新疆就已经成为全球最大的应用节水灌溉的农业区域，这是其他任何地方都无法比拟的。由于作物种类多样，包括主要粮食和蔬菜等，我们可以将这些作物都纳入水肥一体化的应用范围。而以色列等国家的设施农业中，作物品种可能相对较少，特别是在粮食作物上，他们并没有像新疆这样广泛应用水肥一体化技术。在二零零几年请以色列专家进行指导，在带他们参观应用示范基地时，他们惊讶地发现，我们在大田作物上的应用水平比他们在设施农业中的还要出色。因为他们是在设施农业里头去做，面积小，好管理，但是在大田这么大面积实现这样的应用是他们没有想到的。

可以说新疆水肥一体化是处于大面积应用但水平参差不齐的初级阶段。许多地方虽然已经采用了水肥一体化技术，但精准度和应用效果还有待提高。我们正在努力推动这项技术从低水平向更高水平发展，以提高其精准度和应用效果。此外，要实现水肥一体化的数字化和智慧化，灌溉的智慧化是必不可少的。因此，我们还需要在灌溉技术上进行创新和升级，以推动水肥一体化技术的进一步发展。

记者：未来水肥一体化和水溶性肥料在科技研发上的发展方向是什么？

陈云：水肥一体化建立在滴灌基础之上，因此滴灌的自动化和智能化发展是关键。只有当滴灌实现自动化和智能化，水肥一体化才能真正实现智能化和自动化。对于水溶性肥料来说，加强其功能性和专用性至关重要。不同作物和土壤条件对肥料的需求各异，这就要求水溶性肥料配方的精准度进一步提高。此外，将有机生物等多功能肥料融入其中，有助于提升水肥一体化的应用效果。

记者：未来肥料产品发展是不是液体配方肥占比会越来越高，液体肥料会替代颗粒肥料吗？

陈云：液体配方肥的占比是否会越来越高，目前尚无法确定。液体肥和固体肥只是肥料的两种形态，它们各自具有优势。液体肥易于实现自动化，且相较于固体肥，更省工省时。然而，固体肥的包装成本低，长途运输更具优势。因此，两种形态的肥料在不同场合和条件下各有适用之处。

在自动化和智能化方向上，液体肥料因其均匀度较好而具有优势。然而，固体肥若配方得当，其效果与液体肥相差不大。液体肥在某些方面具有优势，如减少烘干耗能、降低有机微生物肥料的生产成本等。因此，未来肥料产品的发展将取决于不同肥料形态的优势互补和适应不同应用场景的需求。

记者：未来液体肥料产品的发展方向会是怎样的？液体肥什么样的包装、运输形式更符合市场发展要求 ？

陈云：未来的水肥一体化中，液体肥料的产品发展将主要围绕矿物营养元素、大量元素和微量元素展开，强调配方的精准性。同时，增加有机养分含量和融入功能性微生物菌剂，实现生物有机与无机的结合，将是未来的发展趋势。这样的产品不仅更符合生态需求，有利于土壤的养护和作物的可持续发展，还能提升作物的品质和产量。

关于液体肥料的包装形式，虽然桶装液体肥料在一定程度上方便了长距离运输，但包装成本较高，且使用后包装桶成为废弃物，缺乏经济效益。因此，液体肥料更适合在一定区域内应用，避免长距离运输带来的成本增加和环境污染。考虑到农业生产的实际情况，液体肥料在区域内应用时，可以通过管道输送等方式实现自动化和智能化施肥，降低劳动强度，提高生产效率。同时，其精准的配方和易吸收的特性也能更好地满足作物生长的需求。

记者：您与您的团队在水肥一体化上有什么未来的规划和方向？

陈云：我们团队在尹飞虎院士的带领下，致力于壮大团队力量，构建科学的肥料配置系统和施肥服务系统，以提升肥料生产效率，并实现废弃物的资源化利用，提高资源利用效率。特别是在有机资源利用方面，我们注重利用本地资源，如养殖企业的畜禽废物等，这不仅能降低成本，还能有效消除本地污染。通过科学利用这些资源，我们可以进一步提高化肥的利用效率，增加产能。

同时，我们非常重视施肥服务系统的建设。施肥是一个复杂的过程，需要科学的指导和优质的服务来确保施肥效果的最大化。我们将致力于完善施肥服务系统，提供全方位的服务，确保施肥过程与影响施肥效果的其他系统服务到位。通过这两个系统的建立与完善，我们将进一步推广我们的服务，为国家的绿色农业发展做出贡献。我们坚信，只有科学施肥，才能充分发挥肥料的功效，满足农业绿色发展的需求。

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