農諺有云：“有收無收在于水，收多收少在于肥。”作為一項能實現現代化農業精準灌溉和高效施肥的技術，滴灌水肥一體化在一些農業發達國家已相當成熟，但在國內仍處于起步發展階段。榮獲2014年度國家科技進步二等獎的滴灌水肥一體化專用肥料及配套技術研發與應用項目改變了這一現狀。記者采訪時了解到，該技術由新疆農墾科學院開發，節水節肥增產效果明顯，農田實驗結果表明，使用后可節水30%～50%，節肥30%左右，增產20%以上。
水肥亟須合理利用
我國淡水資源僅占世界總量的6%，是淡水資源嚴重緊缺的13個國家之一。同時，我國耕地面積不到全世界總量的10%，但化肥施用量占全球1/3以上，肥料利用率僅有33%。而且，由過度施肥造成的土壤板結、通透性變差、養分失調、鹽漬化嚴重、水體富營養和環境污染等問題，已經威脅到我國的土壤健康和農業發展。我國農業發展方向亟須從大水大肥粗放型生產轉變為合理利用資源的集約型生產。
滴灌水肥一體化技術是按照作物需水需肥要求，通過低壓管道系統與安裝在毛管上的滴頭，將水肥溶液均勻而又緩慢地滴入作物根區土壤。灌溉水以水滴的形式進入土壤，延長灌溉時間，更好地控制灌水量。滴灌施肥不會破壞土壤結構，土壤內部水肥氣熱保持適宜作物生長的狀態，滲漏損失小。因此可以達到保護土壤、節水節肥的效果。
新技術節水節肥增產
滴灌水肥一體化是近年來我國農業重點扶植項目，但也存在著成本高，基礎設施薄弱、節水灌溉系統與用肥不匹配、水肥一體化系統不適應當地情況等一系列問題，這些問題的解決都有賴于自有技術的創新和改善。
據新疆農墾科學院研究員尹飛虎介紹，項目組以解決困擾肥料水溶性的關鍵——磷的水溶性及元素間的防拮抗等問題為切入點，歷經16年研究，率先在國內攻克了技術難題。在此基礎上，項目組還先后開發出無機、有機-無機、生物-有機、復合微量元素等4類80余種配方的滴灌專用系列肥及生產工藝，創建了主要大田作物水肥一體化高效利用技術體系。
尹飛虎告訴記者，在滴灌水肥一體化技術中，高水溶性磷的制備和固體滴灌專用肥中元素間的拮抗作用是兩個技術難點。經過反復的思路創新和實驗分析，研發人員開創性地用熱法磷酸工藝替代傳統磷肥生產的濕法磷酸工藝，使磷肥產品中水溶性磷由70%左右提高到99.5%以上；并結合自主研發的貧泥磷回收和液氨原料兼做冷媒的冷卻結晶技術，提高了磷資源利用率和生產效率，使產品成本降低20%。經32P同位素示蹤和放射性自顯影研究驗證，該技術產品中的磷在土壤中的運移范圍比傳統技術產品高出19.1%，磷元素的利用率提高24.7%，從根本上解決了傳統磷肥產品中雜質多、水溶性差、成本高、利用率低等問題。
另外，針對肥料中元素間的拮抗作用，他們發明了一種新型農用微量元素復合型絡合劑及相應的共體——分步絡合技術，解決了固體滴灌專用肥生產中磷與多種金屬微量元素結合時易形成沉淀的難題。經權威部門測試，該技術絡合的微量元素Fe、Cu、Zn、B、Mn、Mo總含量不小于26%，絡合值比常用絡合劑高出35%～160%，產品價格還降低了17%～46%。
他們在實驗積累中還開發出了適應于不同條件的滴灌水肥一體化灌水施肥裝置。研制出適應于大田作物滴灌施肥的敞口式施肥器，克服了壓差式施肥器加肥不便、肥料進入管道濃度不均勻的問題;開發出適應設施園藝作物的全自動灌溉施肥過濾一體化機，實現了水肥信息自動采集、自動灌溉與精確施肥;發明了滴灌輸水穩流裝置，提高水肥施入均勻度5%以上，設備造價比同類進口產品低20%～40%。
尹飛虎表示，針對我國西北、華北、東北地區不同生態特點和多年來對滴灌條件下主要作物灌溉、施肥制度等方面的研究，他們已經創建起水肥一體化高效利用技術模式，制訂了標準化田間管理技術規程，開發出精準灌溉、施肥、管理專家決策系統。實驗效果表明，眾多的科研成果應用后對農作物的節水節肥、增產效果顯著，其中較普通的農田灌溉可節水30%～50%，節肥30%左右，增產20%以上。
成果惠及13省區
據了解，目前該項目已獲國家授權專利32件，其中發明專利6件;獲國家重點新產品2項、軟件著作權5項;發表論文83篇，其中SCI/EI20篇;出版專著3部;制訂國家、行業標準2項。在國內建滴灌肥廠5家，年生產規模30萬噸，并輻射帶動一批滴灌肥生產廠，生產總規模200余萬噸;建水肥一體化設備廠2家，年生產能力40萬件。技術成果已在國內新疆、河北、內蒙古、廣東等13省(區)大面積推廣應用，2011～2013年在滴灌棉花、滴灌小麥、滴灌玉米、滴灌番茄等作物上應用面積6471.27萬畝，新增效益58.05億元;并輻射哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦和安哥拉等國。
新疆農墾科學院多年研究的成果將助力我國節水綠色農業的發展，肥料和塑料行業同樣有可能受益。如果滴灌水肥一體化項目在農業領域得到大面積推廣應用，那么勢必會帶動相應肥料和PVC管材的市場需求，對化解產能過剩，加速行業轉型升級大有裨益。
