水肥一体化未来发展新局面

俗话说，有收无收在于水，收多收少在于肥。水肥对于庄稼来说，是产量的保证、丰收的保证。

发展新趋势

为了更好地利用资源，水肥施用方式不断地迭代更新。传统小农户模式下大水漫灌和盲目施肥模式已经逐渐被弃用，传统水肥一体化技术应运而生，其将可溶肥料溶解到水里，通过田间放水灌溉、喷淋或田间管道均匀地进入土壤中，提高了水肥利用率。随着科学技术的发展，水肥一体化技术也在不断变化，从施肥、注肥、喷水带等设备上都有了改进和完善，能够更加适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求，水肥利用率更高，在农业可持续发展层面有非常重要的意义。具体包括三方面：

一是提高水肥利用效率。减少水分蒸发和流失，提高灌溉水利用效率。同时，根据作物需求和土壤条件，精确施肥可以最大限度地提高肥料利用率，减少养分流失和污染。

二是保护环境和水质。降低养分的过剩排放，减少对地下水和河流的污染。同时，通过控制灌溉水的使用量和时机，可以减少农药和化肥的流失，并防止对水体造成进一步的污染。

三是提高农作物产量和质量。精确的灌溉技术可以避免水分的供给过度或供给不足，保证农作物生长的最佳水分状态。同时，根据作物需求和土壤养分状况进行精准施肥，可以提供适量而平衡的养分供应，促进农作物的健康生长和产量的提高。

同时，新型农业经营主体的变革在推动水肥一体化技术发展上也起到很大的作用。2013年，全国家庭农场有87.7万个，农民专业合作社 82.8万个；2022年全国家庭农场达到391.4万家，农民合作社达到222.2万家。这些种植大户更加专业、有组织、懂技术、会经营，而且对服务要求更高、议价能力更强，种植方面要求机械自动化程度更高，水肥一体化程度要求也更高。

2023年，中共中央、国务院发布中央一号文件《关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》中第十三条也指出：推进农业绿色发展，应加快农业投入品减量增效技术推广应用，推进水肥一体化，建立健全秸秆、农膜、农药包装废弃物、畜禽粪污等农业废弃物收集利用处理体系。这意味着水肥同步管理和高效利用的节水农业技术将会得到更大的推广、更多的应用。

技术新突破

虽然水肥一体化技术应用已经普及，但是目前存在自动化程度低、施肥均匀度低的缺点，所以研发水肥一体化精准灌溉施肥装备、构建智能决策系统，开发基于物联网技术的大田、设施作物精准灌溉施肥控制系统成为新趋势。

水肥一体化设备的未来四大发展方向：

智能化。随着人工智能技术和大数据分析的发展，未来的水肥一体化设备能够实现自主调节、自动控制和远程监测等功能，提高农业生产效率和精准度。

信息化。通过互联网、物联网等技术实现与其他农业数字化设备的联动，从而形成一个闭环的农业数字化生态系统。

精细化。能够根据不同作物的需求、生长阶段和环境因素等情况，实现精准施肥、精准灌溉和精准管理。

生态化。更加注重生态环境保护，通过精准施肥、精准灌溉和生态修复等措施，实现农业的可持续发展，同时保护生态环境。

目前所推行的现代水肥一体化技术，可以实时自动采集作物生长环境参数和作物生育信息参数，通过模型构建耦合作物与环境信息，智能决策作物的水肥需求，进而通过配套施肥系统，实现水肥一体精准施入，大大提高灌溉水和肥料的利用效率。

智能水肥一体化系统具有以下三大经济社会效益：

经济效益。降本增效效果明显，可以省水60%以上，省肥50%以上。保守计算按照省肥50%、水费忽略不计的情况，每亩每年可节省肥料1500元。

生态效益。实现土地高效利用，可以实现省工30%以上。保守估算省工20%，50亩种植面积5人管理降至4人管理，每人每年6.6万元工时费，每亩每年可节省人工1320元。

社会效益。缓解农业种植的人力短缺，可以实现增产10%、优选率提高10%。以设施番茄为例，每亩每年产量12000斤，优选率80%，增产增质后每斤批发价6元计算，每亩每年可提高经济效益7200元。

水肥一体化技术的发展对水溶性肥料提出了基本要求：溶液中养分浓度高，田间温度条件下能迅速、完全地溶于灌溉水中；不会阻塞过滤器和滴头，不溶物含量低；能与其他肥料混合，与灌溉水的相互作用很小；不会引起灌溉水pH的剧烈变化，对控制中心和灌溉系统的腐蚀性小。并且一些液体水溶肥可加入灌溉助剂，有助于养分在土壤剖面中快速分布，减少水肥空间错位对作物养分吸收的影响。

服务新方向

满足种植户需求，更新种植户设备，成为水肥一体化技术的发展方向。

及时满足种植大户需求，是肥料生产商、智能化设备企业等服务者的首要任务。在实行水肥一体化技术的过程中，肥料生产商要考虑什么样的产品既能保证功效，又能适应水肥一体化设备；设备制造商要考虑什么样的设备既能将智能化达到最大效果，又能将所用肥料产品功效物尽其用。

未来，水肥一体化技术的发展将会要求更加高效化、标准化、功能化、规模化、自动化、智慧化、生态化。服务商在满足种植大户需求过程中，可以通过农化服务来实现创新型产品的推广销售，也可以通过技术服务来实现种植户的增产增收目标，从而实现双赢。

（本文整理自陈清教授于2023年瑞丰生态集团财富峰会上的演讲内容）