国内外水肥一体化技术概况(张承林)
从液体肥到配肥小站 水肥一体化技术落地“最后一公里”——访华南农业大学作物营养与施肥研究室主任张承林
从液体肥到配肥小站水肥一体化技术落地“最后一公里”——访华南农业大学作物营养与施肥研究室主任张承林
牛立亭
【期刊名称】《中国农资》
【年(卷),期】2022()6
【摘要】“十三五”以来,党中央、国务院高度重视节水农业发展。
水肥一体化技术作为节本增效实现水肥同步管理和高效利用的节水农业技术,也越来越广泛地应
用到现代农业的生产发展中。
随着现代农业节水设施的普及,液体肥料作为水肥一
体化技术的“黄金搭档”,也承担着越来越重要的角色。
如何推进液体肥料更便捷、更合理地对接农业“最后一公里”,已经成为当前农业生产社会化服务中的重要一环。
为此,《中国农资》记者特邀华南农业大学作物营养与施肥研究室主任张承林,
共同探讨我国水肥一体化技术落地田间“最后一公里”的问题。
【总页数】1页(P15-15)
【作者】牛立亭
【作者单位】《中国农资》
【正文语种】中文
【中图分类】F32
【相关文献】
1.液体肥不应被排斥在复混肥补贴政策之外——华南农业大学作物营养与施肥研究室主任张承林谈液体肥发展及营销
2.一粒谷香传遍中国——访国家兔产业技术体
系营养与饲料研究室主任、著名养兔专家谷子林3.拓宽发展视野加快技术落地——2015全国园艺作物水肥一体化和水溶肥技术研讨会在沪成功举行4.硫酸钾“一路走高”的冷思考——访华南农业大学作物营养与施肥研究室主任张承林教授5.考量水溶性肥料的“限性”思维——华南农业大学作物营养与施肥研究室主任张承林教授谈水溶性肥料发展的焦点问题
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滴灌施肥
滴灌施肥：果园节肥省工最佳技术来源：南方农村报作者：□本报记者周晓凤滴灌施肥：果园节肥省工最佳技术●实现水肥同步供应，精确地提供给作物需要的养分和水分●比撒施和开沟施肥节省50%-70%的肥料，节省90%以上的水肥管理人工●增产10%以上，商品率提高5%-15%，提前采收水肥是决定作物生长的两大基本要素，一直以来是千千万万农户非常关心的问题。
而如何寻找到一种既节水节肥，又实现高产优质高效的技术，是许多专家学者孜孜不倦的课题。
华南农业大学资源环境学院副教授张承林博士针对此课题，多年来进行着积极的探索。
经过近八年的研究、实践、示范和推广，如今滴灌施肥技术(也称水肥一体化技术)已在香蕉、菠萝、沙糖桔、贡柑、荔枝、龙眼、胡椒、甘蔗、西瓜、草莓等多种作物上得到大面积应用。
据悉，滴灌施肥技术在多种作物上的试验效果喜人：作物开花、结果期整齐一致，一般作物可提前8-15天收获上市；比传统淋灌施肥节水节肥50%以上，节电40%-60%，节省水肥管理人工90%以上；产量高、质量好，一般可增产10%以上，产品商品率提高5%-15%，市场价格增加10%-20%。
以色列技术中国化更实用自2002年以来，农业部把滴灌施肥技术作为节水灌溉技术发展的一个重要领域，引入到蔬菜、果树等作物的栽培管理中，在全国10个省组织试验示范，建立了核心示范区20万亩，平均亩增收722元，平均亩节水50%，平均亩节肥30%。
滴灌施肥技术被公认为是当今世界上提高水肥资源利用率的最佳技术。
据张承林博士介绍，应用该技术可以根据作物不同生长发育阶段的养分需求特点准确而均匀地施肥。
张承林博士通过引进、吸收以色列该技术的精华，结合我国南方地区气候、土壤和生产的特点，摸索出一套具有我国南方特色的滴灌施肥技术，并开始在深圳西丽果场(主栽荔枝、龙眼)进行示范。
“效果出乎意料地好，极大地帮助果场由传统农业向现代化农业转变，提升果品质量，直接出口香港。
”西丽果场科研部负责人告诉记者。
华南农业大学张承林教授为华维授课
华南农业大学张承林教授莅临华维授课【华维讯】为了增强专业知识，2014年3月8日上午，上海华维特邀华南农业大学张承林教授为员工授课，就“植物营养原理、水肥一体化技术及水溶性肥料的应用”等相关方面进行了培训。
张承林教授为资源与环境学院水溶性肥料研究室主任，长期从事作物营养与施肥、水肥一体化技术和水溶性肥料的研究、示范和推广工作。
已建立了40多个水肥一体化的技术示范点。
张教授详细讲述了植物所需营养及植物吸收营养的过程，并表示我们从前给植物灌输营养的方式似“乞丐”——水和肥分开供给，而要想让植物合理生长，应该用给婴儿喂奶的态度灌溉——水和肥同时供给。
这样水肥一体化的灌溉方式不仅使植物能更好的吸收营养，又能节水、节能便于管理，而且精准灌溉施肥的方式能减少成本，真正让农民“灌溉施肥不下田，轻松又省钱”。
张教授不仅讲授了水肥一体化对现代农业的作用，还介绍了以色列的肥料配送运营模式，建立“工厂—配送站—农户”的加肥站，希望能做到“将肥料厂搬到农户家门口”。
这将会是中国未来的肥料运送方式，也将推动水肥一体化系统的发展。
张承林教授的讲述紧密结合当前农业生产实际和具体灌溉工程案例，生动形象，深入浅出，华维人收获颇多。
我们懂作物，因此我们才能更懂作物的水肥一体化。
华维人在不断提升灌溉技术的基础上，将不断学习与灌溉、作物等相关的技术，提供更加专业的水肥一体化方案，完善我们的服务，让广大的客户朋友们受益。
图为华南农业大学张承林教授
培训现场
培训现场。
水肥一体化：农业“突围”新路径
水肥一体化：农业“突围”新路径作者：秦志伟来源：《农村-农业-农民·下半月》 2014年第12期众所周知，“人多、地少、缺水”是我国农业面临的最大挑战。
面对我国农业发展出现的诸如缺水、化肥不合理使用等问题，专家们提出了“水肥一体化技术”，并建议将之大力推广。
今年国务院召开的常务会议，确定在今明两年和“十三五”期间分步建设纳入规划的172项重大水利工程。
工程建成后，其中一项就是实现农业节水能力260 亿立方米及增加灌溉面积7800多万亩。
众所周知，“人多、地少、缺水”是我国农业面临的最大挑战。
“‘缺水’比‘缺地’更严峻！”农业部全国农业技术推广服务中心节水处处长高祥照说。
笔者在参加几个相关会议后进一步了解到，面对我国农业发展出现的诸如缺水、化肥不合理使用等问题，专家们提出了“水肥一体化技术”，并建议将之大力推广。
水肥一体化在提高节水能力和增加灌溉面积上如何成为了“好技术”？国家层面又有哪些利好政策？双向高效：提高水肥利用效率农业部全国农业技术推广中心数据显示，中国正在用9%的耕地和6%的水资源生产出占世界26%的农产品，供养21%的人口。
多年来，我国形成了“大水漫灌”等粗放的传统灌溉模式。
“这种模式高耗低效，水肥利用率低，浪费十分严重；因水肥不合理使用，造成的土地生产力降低、地下水位下降、农业环境污染等问题日益凸显。
”中国农科院农业资源与农业区划研究所产业发展中心主任张树清说。
更为严重的是，水污染和水资源的浪费和粗放使用导致全国水资源供需矛盾更加突出。
统计数据显示，目前我国每年缺水约500 亿立方米，其中约400 亿立方米为农业缺水，每年因干旱缺水造成农业减产；全国600多个城市中2/3 缺水。
事实上，农作物的生长离不开土壤、水、肥等资源，能否高效利用这些资源优势关乎我国农业可持续发展。
在我国，化肥不合理使用现象是个老生常谈的话题。
如何提高化肥利用率，特别是结合节水农业的发展，既要高效利用化肥，又要节约珍贵的水资源，减少水肥资源的浪费，减少环境污染，并最终实现增产增效？为此，高祥照几乎在每场会议上都呼吁：“水肥一体化技术是发展现代农业的重要途径。
液体肥有喜有忧寻发展
在种类多样的肥料市场中按其形态可划分为固体肥、液体肥及气体肥。
“通常我们将能连续流动的肥料称为液体肥料一种是以液氨、氨水、尿素硝铵溶液、磷酸、流体钙、悬浮镁等单元养分为主的液体肥另一种则是各种液体复混的多元复混型液体肥。
”华南农业大学资源环境学院作物营养与施肥研究室主任张承林说“中国作为一个肥料生产大国液体肥料的生产在整个肥料的构成中却只占很小比例。
”优点显著科学施用必不可少“在作物种植及肥料使用过程中科学施肥是需要液体肥料的。
”张承林介绍液体肥料使用过程中需要对水施用更好地促进养分吸收从而提高肥料利用率。
同时与固体肥料相比液体肥料具有生产成本低、生产过程污染小甚至无污染肥料成分混合均匀质量一致生产过程不仅容易添加其它农用化学品(如肥料增效剂、杀虫杀菌除草剂等)更方便添加易吸潮的有机物料(如氨基酸、黄腐植酸等)这就使液体肥料的配方容易调整方便精确施肥。
张承林强调液体复混肥混合精确、质量一致的优点对于添加微量元素、生长调节物质、杀虫杀菌剂原药等非常方便可以使液体肥料每一滴都含有相同的有效成分。
一般出厂时主要测定比重、pH、EC、粘度这些指标的测定非常快速做到即时质量监控。
鉴于液体肥料的诸多优点在一些人力成本高的国家得到快速发展。
据了解美国液体肥料占总肥料的55%拥有3000多家液体肥料工厂年消耗液体肥料1600多万吨。
法国、英国、意大利、西班牙、比利时、荷兰、丹麦、挪威、捷克、罗马尼亚、乌克兰、澳大利亚、加拿大、以色列、新西兰、墨西哥、哥伦比亚、巴西、南非等国家都是应用液体肥料较多的国家而以色列田间几乎100%使用液体肥料。
好“肥”需好“料”好料难寻觅液体肥料作为一种典型的节能环保产品集诸多优势于一身。
目前其主要的生产模式表现为大企业生产液体肥料的基础原料中小企业生产液体复混肥。
生产制造优质液体肥料必然要先保证足够原料张承林介绍液体肥料的主要基础原料有尿素硝铵溶液和聚磷酸铵溶液以及其他清液液体肥料和悬浮液体肥料。
水肥一体化高效栽培技术
水肥一体化高效栽培技术随着农业科技的不断发展，传统的农业生产方式已经无法满足日益增长的农产品需求。
针对这一问题，水肥一体化高效栽培技术应运而生。
本文将介绍水肥一体化高效栽培技术的原理、应用及其在现代农业中的重要作用。
一、水肥一体化高效栽培技术的原理水肥一体化高效栽培技术是将水肥配方合理调配，并通过科学有效的灌溉方式，使作物根系能够充分吸收水分和营养物质。
其核心原理是根据作物的生长期和需水需肥量的不同，合理调配水肥比例，使水肥能够最大限度地被作物吸收利用，避免水肥的浪费和对环境的污染。
具体而言，水肥一体化高效栽培技术包括以下几个方面的原理：1. 水肥统筹调配原理：根据作物生长需水需肥的特点，科学合理地配置水肥配方，实现水肥的统筹调配。
在不同生长阶段和不同作物之间，通过调整水肥比例，满足其生长和发育的需要。
2. 微灌技术原理：采用微喷灌、滴灌、渗灌等灌溉方式，通过减少灌溉水分的损失，提高作物水分利用效率。
同时，微灌技术还可以减少气候条件对灌溉影响的程度，提高生产环境的稳定性。
3. 配套施肥技术原理：根据作物的生长需要和土壤的养分含量，精确施肥，减少养分的浪费和对环境的污染。
通过调整施肥的时间、剂量和方式，使肥料能够更好地被作物吸收利用，提高施肥效果。
二、水肥一体化高效栽培技术的应用水肥一体化高效栽培技术在现代农业中得到了广泛的应用。
主要体现在以下几个方面：1. 提高产量和质量：水肥一体化高效栽培技术能够准确控制水分和营养物质的供应，给予作物最佳的生长环境。
通过合理调配水肥比例，确保作物根系充分吸收水分和养分，从而提高作物的产量和品质。
2. 减少资源浪费：传统农业生产方式中存在着大量的水肥资源浪费问题。
而水肥一体化高效栽培技术通过合理调配水肥配方和采用科学有效的灌溉方式，能够最大限度地减少水肥的浪费，实现资源的有效利用。
3. 减少环境污染：过量施肥和不合理的灌溉方式会导致农业养分和农药的渗漏，对土壤和水体造成污染。
【参考】张承林-农化服务促进水溶性肥料的推广应用
淋施不同倍数的水溶性复合肥对小油菜生长的影响
100倍
50倍
25倍
这些撒在地面的肥 料即使是配方肥， 平衡肥，如何能保 证安全浓度，保证 吸收？
我国不缺乏水溶肥生产 技术和水溶肥产品
市场上产品琳琅满目，质量价格参差不齐，品牌的 山寨的国产的进口的固体的液体的遍地水溶肥
如何销售水溶肥是企业最关心的问题
柑橘黄龙病认为和土壤酸性有关。尿素是土壤致酸 的主要肥料。在美国柑橘上少用或不用尿素。
柑橘黄龙病果
滨海硫酸盐土壤酸性很强，一定要施用石灰
判断土壤是否过酸的简单方法
pH试纸或者pH计，水土比1:2.5， 可田间测定。
改良土壤酸性的办法
1、施石灰 2、施调节酸性的土壤改良剂
3、土壤碱化
碱土的定义及类型
水溶肥
谁养活庄稼医生？
农户及庄稼
某企业技术人员仅今年4月份在云南宾川县测土服务600家
葡萄须根系烧黑，盐害
土壤诊断表
监测土壤水分状况
用小土铲、土 钻取土样，用 指测法了解土 壤的湿润状况
演示不同质地土壤中肥料的淋溶
挖开根层土壤看肥料的淋洗程度
沙土：建议先滴清水20分钟，滴肥料20分钟，滴清水5分钟，5天一次 粘土：建议先滴清水30分钟，滴肥料30分钟，滴清水10分钟，7天一次
二铵一溶解，氨气立刻挥发
如何校正土壤的碱性？
1、施酸性肥料，如过磷酸钙，磷酸二氢铵（ 一铵）、磷酸尿素，酸性复合肥等 2、施用碱性土壤调理剂，如石膏粉 3、施用液体酸或液体酸性肥（如磷酸） 新疆在大面积施用强酸性肥料。
以色列田间的液体肥料桶，其中有一个是装稀硫酸的
美国种植在石灰性土壤的柑橘园直 接滴施硫酸中和土壤碱性
晚上的种植户培训。某企业4个业务员今年四月在宾川举办４０场， 带动水溶肥销量超过4００吨。
未来肥料新方向：水溶肥料
未来肥料新方向：水溶肥料未来肥料新方向：水溶肥料水溶肥料作为一种与节水灌溉农业、立体高效栽培、高产优质栽培技术相配套产生的一类新型肥料，具有提高肥料利用率、节能环保、节水、省肥、省工、增产的特点，是未来肥料发展的重要方向之一。
我国现在有耕地1.3亿公顷，农田灌溉面积占耕地的总面积56%，“在水资源供应不能完全解决的情况下，灌溉面积的扩大，将主要依靠节水灌溉。
”中国农科院农业资源与农业区划研究所所长王道龙说。
更易吸收“使用水溶肥是科学施肥的要求。
”华南农大资环学院作物营养与施肥研究室主任张承林教授说。
张承林说，溶于水中的养分，植物更容易吸收。
以根系吸肥为例，在吸肥过程中，靠近根部的容易吸收，远离根部的养分相对浓度就较高。
而自然界存在一个扩散过程，远离根系的高浓度肥料，会随着土壤扩散到根系，而扩散需要水的参与。
“叶面吸肥，也需要水的参与。
”永业科学院院长仝宝生表示。
据了解，叶面施肥是通过作物叶片为作物提供营养物质的方式，植物的叶片有上下两层表皮，由表皮细胞组成，上表皮细胞的外侧有角质层和蜡质，角质层由一种带有羟基和羧基的长碳链脂肪酸聚合物组成，这种聚合物的分子间隙及分子上的羟基、羧基亲水基团可以让水溶液渗透进入叶内。
在对腐植酸等水溶性肥料的研究中发现，水溶性越好，喷施到叶面，作物更容易吸收。
更节水“既然是水溶性肥料，肯定需要消耗水，为何反而更节水呢？”针对记者的疑问，仝宝生解释：“即使传统的施肥方式，如撒肥，如果没有降雨，没有灌溉，作物是无法吸收的。
因此水溶性肥料结合灌溉农业，做到水肥一体，具有节水、省肥，省工省时的特点。
实践证明，水肥一体化的施肥方式和传统浇水施肥相比，节水达到50%以上，有的甚至能达到90%。
”“发展灌溉设施，像滴灌、喷灌等，都要求用水溶肥，灌溉越精细，对肥料的溶解性要求越高。
如最精细的滴灌，对水溶肥的要求最高。
”张承林说，否则容易出现肥料堵塞问题，比如滴灌，如果水溶性差，很有可能刚刚用水，过滤器就会堵塞，需要立即清洗。
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这些肥料在没有溶解的情 况下都不能被作物吸收。
广义的水肥一体化技术的发展历史
1、公元前400年 - 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 2、1958年首次报道了通过喷灌系统施用商品肥料 3、1960年代末期，以色列通过滴灌系统施肥 4、1974年 - 美国有2800家液体肥料厂 5、1980年 - 美国液体肥料 (包括氨和其它含氮化合物的 溶液)占化肥总量的32% 6、现在以色列90%以上的农作物通过灌溉系统施肥
引自HILLEL MAGEN的FERTIGATION讲义
国际上水肥一体化技术 应用较普及的国家
•目前应用的主 要作物为园艺 作物、马铃薯、 玉米、棉花等
以色列 约旦 塞浦路斯 南非 西班牙 澳大利亚 法国 美国
我国的水肥一体化技术
发展分两种模式：低级和高级
低级模式：将肥料溶解 于水，人工淋施、浇施 或冲施。起源无从考证。 推广氮肥时就已开始。 面积无法计算。
1、旁通罐施肥法
各种规格和材料的施肥罐
目前大规模应用的施肥模式 （北方）
2、泵注肥法 泵注肥法主要用于井灌 区。行走式喷灌机施肥 全部采用泵注肥法
施肥设备技术水平的比较
中 国 自动化施肥设备处于研 发和试用阶段。大量应 用的是人工操作的设备。
农业发达国家 广泛应用自动化的 施肥设备，施肥量 及浓度精确控制
追肥不下田 轻松又省钱
水肥一体化的田间场景：
大田马铃薯施肥场景，内蒙乌盟商都县
水肥一体化的植物营养学理论基础
• 质流 • 扩散
根系是怎么吸收养分的？
扩散——由于植物根系 对养分离子的吸收，导 致根表离子浓度下降， 从而形成土体-根表之 间的浓度差，使离子从 浓度高的土体向浓度低 的根表迁移的过程。
国外
自动
化的
施肥 设备
天津水利科学研究所研制的 FICS型施肥控制系统
配套肥料的供应
除固体水溶肥料外，大量使用液体配方肥料
清液液体肥料
悬浮液体肥料
液体肥是通过灌溉系统施肥的好肥料，液
体肥配方容易调整，含养分种类多，生产成本 较低，生产场所无污染。适合近距离运输。
以色列 田间地 头的液 体肥料 桶
高级模式：肥料溶解后，通 过灌溉管道带到田间。如喷 灌、微喷灌、滴灌等。开始 于90年代末，最早应用于大 棚蔬菜滴灌及新疆棉花膜下 滴灌。目前应用面积超过 2500万亩。目前主要应用于 棉花、蔬菜水果、玉米、马 铃薯、花卉等。
低级形式：简单、实用、费工
这是目前华南地区菜 地最普及的淋肥模式
这是 北方 大棚 较普 蔬菜 及的 施肥 模式
引自C. BURT《FERTIGATION》，p106
我国液体复合肥料发展
• 1、液体冲施肥（较普及的一个肥料品种）
• 2、清液肥料在试生产（酸性液体复合肥在新疆棉 花上应用）。
华南农业大学自动 化液体肥料中试生 产线，年产3000吨
喷灌圈照片
水肥一体化技术是 一种全新的施肥理念
以喂养婴儿的方式喂养作物，“水分养分同时供 应，少量多次，养分平衡”。(照片来自耐特菲姆）
1、重力自压式施肥法
混肥池
蓄水池
主要应用于丘陵山地果园、茶
园、林地等的施肥，应用普及。
目前大面积应用的主要施肥模式 （南方）
2、泵吸施肥法
简单、实用、 低廉、精确
肥料池
水
进肥方向
这是目前华南地区大力推广的施肥方式
广东徐闻县大水桥农场
泵 吸 肥 法 的 其 它 形 式
目前大规模应用的施肥模式 （北方）
马铃薯 南冬种 场面 华 间追肥 的田
果园的沤肥池
拖管淋水肥
南方 山地 果园 和平 普遍 地 拖管 应用 淋水 的 肥模 式
云南山地蕉园
云南山地蕉园 拖管淋水肥
高级形式：通过管道灌溉系统施肥
施肥不下田，轻松又省钱
目前大面积应用的主要设施灌溉模式
移动喷灌机， 主要进口 膜下滴灌
喷水带Βιβλιοθήκη 喷灌目前大面积应用的主要施肥模式 （南方）
水肥一体化的其它叫法
FERTIGATION=FERTILIZATION+IRRIGATION
1 2
灌溉施肥 加肥灌溉
3
水肥耦合
4
管道施肥
5
随水施肥
6
肥水灌溉
水肥一体化的田间场景：
以色列果园的自动化施肥装置及肥料桶
水肥一体化的田间场景：
砂糖桔果园的施肥场面，广东高要
水肥一体化的田间场景：
雷州半岛香蕉园施肥情况
以色列液体肥料工厂，生产 400多个配方，满足全国各 种作物不同生长阶段需要
液体肥料自动化监控室
建立完善的液体肥料配送体系： 工厂 配送站 用户
美国液体肥料占总肥料量的38%。有液体肥料 工厂近3000家。主要的液体肥料品种有聚磷酸 铵溶液、氮溶液（28-32%N）、硝酸铵钙溶液、 尿素溶液、稀磷酸溶液、液氨、硫代硫酸铵溶 液、各种配比的氮磷钾溶液等。
先进灌溉施肥设备 落后的管理技术不能发挥效益 落后的灌溉施肥设备 先进的管理技术也能发挥效益 只有先进的灌溉施肥设备 和现代管理技术才能发挥最大效益
------- 门旗博士
谢谢大家
质流——土壤中养分 通过植物的蒸腾作用 而随土壤溶液流向根 部到达根际的过程。 是土壤养分向植物根 部迁移的一种方式
和扩散需 质流 做媒介， 要水 水这两个 没有 程不能完 过 所以根系 成， 到养分。 吸收不
通 俗讲 ，就是 肥 料 必须 要溶 解 于 水 根系 才能 吸 收。 不 溶解 的肥 料 是 无 效的 。
国内外水肥一体化技术概况
张承林
华南农业大学资源环境学院 作物营养与施肥研究室 clzhang@
什么是水肥一体化技术？
狭义讲，就是把肥料溶解在灌溉水 中，由灌溉管道带到田间每一株作物。 灌溉管道 广义讲，就是水肥同时供应作物需要。
根系在吸收水分 的同时吸收养分
水肥一体化技术的综合优点
节工 节肥 节水 节地 环保 高效 高产 优质
常规管理马铃薯，亩产0.5-1.0吨
滴灌施肥马铃薯，亩产2.5-4.0吨
目前水肥一体化技术在棉花、马铃薯、 玉米、柑桔、葡萄、草莓、加工番茄、 黄瓜、香蕉、西瓜等作物上大面积应用。
解决了作物的科学“吃喝”问题 就是解决了人类的吃饭问题。