來自大西北的“節水先鋒”

水，是生命之源，也是農業生產的命脈。作為一種不可替代的戰略性自然資源，水是實現經濟社會可持續發展的重要前提之一。

長期以來，我國大部分地區都處于干旱嚴重缺水的狀態，人均水資源占有量僅為世界平均水平的約1/4，位列世界百名之后。因此，大力節水護水，是國家多年努力的目標，也是全社會的共同責任。

作為一個農業大國，我國農業用水量的占比一直很高。水利部公布的數據顯示，我國農業用水量占總用水量比例1997年是70.4%，2015年是63.1%。十幾年來，雖有所下降，但占比仍不低。因此，提高農業用水效率，一直是我國節水工作的重點。

而在有數據可查的幾年，無論農業用水量占比如何浮動，農田灌溉在農業用水量中的占比始終都非常大，2000年左右的數據甚至超過90%。因此可以說，農業用水效率的提升，關鍵在于農業灌溉用水效率的提升。

鑒于此，《“十三五”規劃綱要》明確提出，到2020年我國要新增高效節水面積1億畝，農田灌溉水有效利用系數提高到0.55以上。同時，不斷出臺的各項水利政策與意見文件，也紛紛對發展節水灌溉技術提出了明確的要求與規劃。

時至今日，大力發展高效節水灌溉，已成為緩解我國水資源供需矛盾、保障國家糧食安全、推進農業現代化、加快生態文明建設、促進水資源可持續利用的必然要求和重要保障。當很多地方還在談論方法、摸索路徑的時候，新疆農墾科學院的尹飛虎團隊已經在大田膜下滴灌水肥一體化技術的研究和推廣中，獲得了實實在在的效益。

這支來自大西北的“節水先鋒”和他們的滴灌水肥一體化技術，不僅在新疆大地生根開花，而且在我國內地多個省區的棉花、小麥、玉米、紅棗、葡萄等10多種作物上推廣使用，節水增產效果顯著，為我國節水農業、精準農業的發展摸索出了極具參考價值的行動方案。

立足兵團，始于需求

這個團隊的帶頭人——尹飛虎，一位已在新疆兵團科研生產戰線奮斗42年的老科技工作者，始終致力于作物水肥高效利用研究與應用，曾多次獲得國家、兵團等科技進步獎。

他做過雜交水稻南繁育種、參加選育了雜交粳稻品種；

他首次將紅麻成功引種新疆，為新疆造紙業提供了新的原料；

他在1992年創辦院屬科技實體——新疆農墾科學院農業新技術推廣服務中心，以便更好地推進水肥工作的研究和轉化。

本文重點著墨的滴灌水肥一體化技術，就是在這一時期開始研究孕育。那是1994年，正值兵團棉花膜下滴灌技術研究試驗期。

眾所周知，新疆是名副其實的農業大省，也是名副其實的缺水大區。在水的供需矛盾長期存在的情況下，節水成為兵團建設永恒的主題。從早期的細流溝灌、膜上灌、自壓膜下軟管灌，發展到如今的膜下滴灌、智能化滴灌，兵團擁有著豐富的農業灌溉史。上世紀末從以色列引進滴灌節水技術，稱得上兵團灌溉史上的一次技術跨越。

滴灌技術的應用，引發了對滴灌隨水施肥技術及滴灌專用肥品種的迫切需求。一直從事水肥高效利用研究、對兵團情況有深刻了解的尹飛虎，敏銳地捕捉到了這一點，從此開始了滴灌專用肥的研究。

在進行了3年的前期積累和鋪墊研究后，1997年，團隊的水肥研究轉化項目正式立項，得到兵團的大力支持，一切開始步入正軌。

創新產品，節能增效

立項后，仍以棉花用滴灌專用肥研究為重點。這是一切研究的起點，用時三年。

三年間，在尹飛虎的帶領下，項目組突破了磷的水溶性、有害離子去除、無氯鉀制備、大量元素間的防拮抗等關鍵技術，研究出了以棉花為主體的滴灌專用肥和生產方法。

三年間，他們用實實在在的試驗證明，該肥料中氮的當季利用率達到45%～50%，與其他肥料相比，提高了15～20個百分點，磷的當季利用率達到21%～24%，提高了7～10個百分點。

三年之外，且不提成果通過兵團科技成果鑒定，產品獲得國家五部委重點新產品和新疆自治區高新技術產品認證，單看效益，便已足夠顯著——在接下來的2001—2003年中，產品累計生產3萬多噸，應用面積200多萬畝，創經濟效益近1.4億元，有效推動了新疆生產建設兵團節水農業的發展。

棉花用滴灌專用肥可算作滴灌肥的初級發展階段，因為在這之后，尹飛虎團隊迎來了滴灌肥系列產品的大爆發。這一次，是四年。

四年里，在原有成果基礎上，尹飛虎團隊研發出了適應不同土壤條件、多種作物主要生育階段專用的無機、有機-無機、生物-有機、復合微量元素等4類80余種滴灌肥系列產品，以適應滴灌和隨水施肥技術快速發展的新需求。

如果把此前的棉花用滴灌專用肥稱為“獨秀一枝”，那么此次的系列產品則可稱為“花開滿園”，兩者的影響力顯然是不同的。

利用該技術和系列產品，尹飛虎團隊在新疆、河北建立滴灌肥生產廠5家，年生產規模30萬噸，2010—2012三年累計產值近13億元，利潤約8千萬元。

2006年至今，產品已從新疆推廣應用到河北、內蒙、山東、甘肅、寧夏等省（區）的10余種作物上，應用面積累計1.68億畝，新增經濟效益200多億元，并出口至吉爾吉斯坦、塔吉克斯坦、巴基斯坦、尼日利亞、安哥拉等國。

這其中除了尹飛虎團隊的推廣功勞，更重要的還是得益于滴灌高效固態系列復合肥的核心優勢——有效養分高、水溶性好、雜質少、利用率高、成本低、使用方便，從根本上解決了此前市場流通的固態含磷復合肥雜質多、水溶性差、利用率低、施用時易堵塞滴孔的技術難題和液體肥成本高、貯運不便，難以適應大田作物滴灌施肥等問題，有效推進了滴灌隨水施肥技術和節水農業的發展。

2013年“滴灌水肥一體化技術專用肥料及配套技術研發與應用”項目獲兵團科技進步一等獎，2014年獲國家科技進步二等獎。

創新裝置，精準施入

肥有了，如何用也很重要。怎樣才能實現精準施入，是尹飛虎團隊著力攻關的另一個難點。

在多年的研究過程中，他們研發出了適用于不同土壤、不同水質的密植和稀植兩類作物專用滴灌灌水器，與原裝置相比，流道縮短、流量增大，在同等壓力和水質條件下，流速增加30%左右，灌溉效率提高兩倍以上。

他們還針對大田作物滴灌水肥一體化對設備和技術的需求，研制出了一種更適應大田作物的敞口式施肥裝置。這種裝置克服了原有壓差式施肥器加肥不便、肥料進入管道濃度不均勻和壓力損耗等問題，結構簡單、易操作、濃度可控、成本低，使水肥施入均勻系數達94.0%～98.0%。

他們利用GIS平臺，結合主要農作物需水需肥規律和相關滴灌區土壤養分、鹽分信息，開發出滴灌平衡施肥專家決策推薦系統，指導田間水肥精準施入，大幅度提高了水肥利用效率。

創新理論，因地制宜

特別值得指出的是，尹飛虎團隊并沒有將研究思路局限在產品、技術與裝置上，而是在廣泛實踐的基礎上，進行了更具指導意義和科學價值的理論研究，實現了理論創新和學科發展。

尹飛虎介紹，滴灌源于以色列，在引進新疆時已形成了一整套灌溉技術體系和少量多次的“高頻灌溉”理念。但這一理念，卻在引入新疆后遭遇了嚴重的“水土不服”。

原來，新疆的土壤含鹽重、灌溉水礦化度高，采用“高頻灌溉”后，產生了顯著的負效應：一是土壤耕層鹽分上升，以每年15%～21%的速度遞增；二是作物根系生長受限，根冠比失調，產量下降趨勢明顯。

針對這一問題，尹飛虎團隊經過近十年多點、多作物的研究，總結提出了一套適應新疆灌區主要農作物的滴灌灌溉制度。其核心是：控制灌水總量、減少灌溉次數、增加每次灌量的“控、減、增”灌溉技術，結合土壤深松和冬（秋）灌溉技術，最終形成鹽堿地滴灌技術模式。

這一模式最終被編撰成書——《現代農業滴灌節水實用技術》，并在兵團大面積推廣應用，取得了顯著成果。經測試，示范區耕層土壤鹽分平均下降3.1%～7.3%，棉花根冠比由0.21：1提升到0.4：1，有效控制和降低了滴灌田土壤耕層鹽分積聚，確保了兵團農業生產的可持續發展。

此外，他們還依托自主研發的同位素示蹤原子研究農作物營養元素運移規律裝置，結合32P同位素示蹤和放射性自顯影技術，揭示出不同生產工藝的磷在土壤和植物根系中的運移規律及利用率，為滴灌專用肥中磷的科學應用提供了依據，并據此制定了主要大田作物水肥一體化栽培技術規程，編撰出版了相關專著，完善了相關學科建設。

20年來，尹飛虎帶領團隊在多方的支持下，一步步完成了新肥料、新裝置、新標準、新技術的一系列研究，以理論與技術的創新集成實現了滴灌水肥一體化技術，并與當地企業合作實現了產業化應用。

如今，“滴灌水肥一體化技術”已經在國家、兵團的大力支持和尹飛虎團隊的積極推動下，走出新疆，走入河北、內蒙、吉林、黑龍江、廣東、甘肅、寧夏等10多個省（區），年應用面積8000余萬畝，涉及小麥、玉米、棉花、加工番茄、油葵、馬鈴薯、甘蔗及蔬菜瓜果等多種作物，取得了顯著的經濟、社會及生態效益。

始于棉花，推及多種農作物；扎根西北，惠澤內地；立足兵團，輻射全國，……尹飛虎團隊在國家政策的指引下，由點及面，摸索出了一條適合現代中國農業發展的節水之路、創新之路。

“人生是短暫的，而事業卻是永恒的。”尹飛虎表示，他們必將以短暫的人生搏取無窮事業的勝利，讓這份綠色環保的節水事業惠及更多的地區和人民。