高投入、高風險已經成為我國農業生產的主要模式。目前我國農業生產化肥投入高（折純超過6000萬噸），肥料利用率低（氮肥30%-50%、磷肥10%-25%、鉀肥35%-50%），且化肥對農作物的增產貢獻率持續下降，每公斤養分所增產的糧食不及世界的1/2，美國的1/3。此外，大量化肥的投入造成土壤酸化、磷素累積、養分失衡、土壤次生鹽漬化、微生物群落健康度降低以及病害頻發等一系列問題。提高肥料利用效率是保證作物增產、減少化肥投入、緩解環境污染風險的有效途徑。養分的高效利用無外乎滿足3個條件，即養分、作物吸收部位（根系或根外）以及養分有效吸收條件（以水促肥）三者耦合- 也就是目前所說的灌溉施肥技術，而且通過有效根區的適時少量多次施肥，可進一步提高養分利用效率，是實現農業生產節本增效、生態安全和可持續發展的重要措施。

水溶性肥料是一種具有很好水溶性的速效肥，廣義上包括大量元素單質水溶性肥料（尿素、碳銨、硫酸鉀、氯化鉀、氨水等）、水溶性復合肥料（磷酸氫鉀、磷酸二氫鉀、磷酸一銨、磷酸二銨、硝酸鉀等）和農業部行業標準規定的水溶性肥料（大量元素水溶肥、中量元素水溶肥、微量元素水溶肥、腐植酸水溶肥、氨基酸水溶肥以及有機水溶肥料等）；狹義上僅指農業部行業標準規定的水溶肥料。水溶肥是支撐灌溉施肥的強有力技術產品，與灌溉施肥技術高度耦合，可有效提高肥料利用效率。

隨著土地流轉制度的推進，大批規模經營的農場出現，且近年來中央一號文件持續明確大力普及節水灌溉技術，政策上的有力支持促使了水溶性肥料進入了快速發展通道。此外，按照《到2020年化肥使用量零增長行動方案》也從技術上要求進一步提高肥料效率，倒逼肥料產品的技術升級，而水溶性肥料無疑是提高肥料利用效率的“未來之星”。從歷史發展進程來看，2005年是我國水溶肥料產業啟動和形成的初步階段，自2010年后大量企業不斷加入，各種水溶性肥料登記標準的完善以及產品技術的提高，水溶性肥料正式進入快速階段。目前我國水溶肥料產量已經從2009年的30萬噸迅速增加至2015年的370萬噸；截止至2017年4月，農業部水溶性肥料登記證已經超過1.1萬個，登記企業全國近3000家，其中廣東水溶性肥料企業達到118家，水溶性肥料產品登記超過500個。目前生產廠家主要包括專業生產企業、傳統肥料企業及農藥企業三類，其中傳統肥料企業占絕大多數，其中將近1/4的企業來自山東。雖然產品登記及生產企業數量呈現快速增長，但大多企業懷著“先進門”的心態，在技術、設備和人員隊伍尚未具備的條件下先從各種途徑獲取產品登記進入水溶肥行業，然而并沒有形成有效的技術產品與銷售市場，據中國化工信息中心不完全統計國內真正穩定生產的企業不超100家。

水溶肥料產品技術

目前水溶肥料產品主要以大量元素水溶肥、微量元素水溶肥、含氨基酸水溶肥以及含腐植酸水溶肥為主流，分別占水溶肥市場的22.55%、24.13%、24.04%和23.09%。其中大量元素水溶肥分為液體和固體劑型，其N、P2O5、K2O養分濃度較高（500g/L或50%）相當于普通的復合肥。其中固體劑型其生產工藝分為物理混配和化學合成。物理混配主要是將水溶性單質化肥或復合肥通過粉碎、攪拌、混合等工藝直接混配、技術含量較低、工藝簡單、設備投資少，普通企業都可以生產，但由于原料粒度、性狀、色澤等可能存在差異導致產品外觀欠佳；而化學合成則需要在一定的反應條件下通過過濾除雜、反應、蒸發濃縮和冷卻結晶獲得，技術及設備要求相對較高，產品色澤好、粒度均勻、純度高。總體來說大量元素固體水溶肥本質上與水溶性好的復合肥料相差無異，僅在水不溶物指標上要求嚴苛；而就液體劑型而言，其養分含量要達到500g/L，相對要求技術層次較高，但本質上看，養分含量的高低是肥料價格的主要依據，而液體劑型大量元素水溶肥由于其原料選擇受限（磷養分以聚磷酸銨原料為主），包裝、運輸以及儲藏條件導致成本大幅增加，在市場上優勢并不明顯。微量元素水溶肥、含氨基酸水溶肥以及含腐植酸水溶肥，該類產品化學養分含量低，一般難點是水不溶物指標，因此該類產品種類繁多，同質化嚴重，而在農業生產中只是作為補充施肥，單位面積用量上遠不及大量元素水溶肥，市場上的絕對用量難以獲得較大突破。

水溶肥料應用技術

水溶肥料的施用方法多是與灌溉同步，有淋施、沖施、噴灌、微噴灌、滴灌等方式，較為省工、高效的方法是借助管道灌溉隨水施肥，其中以滴灌方式節省水肥資源最為明顯。水溶肥采用滴灌要求有完善的灌溉施肥設施（動力系統、過濾系統、注肥系統、田間滴灌系統），如何高效運行該系統是灌溉施肥的關鍵所在，若某一環節出現問題導致系統堵塞造成灌溉施肥不均勻或出現田間區域水肥缺位的現象則導致該系統失效。如根據水源特性選用過濾系統（砂石過濾器、離心式過濾器、篩網式過濾器、疊片過濾器等）；根據流量要求選用動力系統；根據地形及作物種類選擇注肥系統（文丘里施肥器、比例式施肥泵、壓差式施肥罐或注肥泵）等均是灌溉施肥的關鍵環節，也是水溶性肥料應用推廣的重要環節。

水溶肥料采用灌溉施肥具有明顯的節水、節肥效果。在水分方面由于減少水分的下滲和蒸發，提高水分利用率，露天條件下與大水漫灌相比可節水50%以上，在保護地條件下與畦灌相比節水效果30%-40%。在節肥方面，由于灌溉施肥易于實現平衡配方施肥、采取少量多次及根區精準施肥，可有效降低肥料用量，節肥效果達40%-50%。此外，由于灌水及化肥投入的減少，微生態環境得以有效改善，如保護地栽培可明顯降低棚內濕度8.5-15個百分點，提高棚內溫度2-4℃；通過地溫的增加，土壤水分的保持改善土壤微生物活性，促進土壤物質轉化循環過程；同時還可以改良土壤物理性質，緩解土壤板結等問題。此外，通過降低栽培環境濕度，減少人工施肥降低了以人為媒介的病害傳染，可有效降低病蟲害發生頻率和程度。而最受農民關注的是可以顯著增加作物產量，改善品質。筆者所在科研團隊長期從事水溶肥料的應用推廣研究，近年來在廣東多種作物上取得了良好的應用效果，其中香蕉、葉菜、玉米和冬種馬鈴薯持續增產效果分別達到30%、35%、28%和33%以上，而且還存在較大減肥空間；此外，在可溶性糖、維生素C、可溶性固形物等多種品質指標上得到明顯提高；可促進草莓提前成熟，并延長有效采收期。在產量和品質上的改善給農民帶來了顯著的經濟效益。

水溶性肥料面臨問題及未來發展方向

毋庸置疑，水溶性肥料作為減肥增效的有效技術產品，在國家大力發展灌溉農業以及化肥零增長行動的推動下將會迎來一次飛躍發展。任何行業在發展初期難免呈現既“火爆”又“無序”的現象，目前水溶性肥料產品在市場上的抽查合格率低，常出現偽冒假劣產品，嚴重損害了農民利益，亟待大力整頓水溶肥行業秩序。

技術是推動行業發展的源動力，如何推動水溶性肥料產品和應用技術升級意義重大。如大量元素液體水溶肥磷原料“聚磷酸銨”的合成技術是突破其原料成本的重要方向之一；而液體肥料防凍劑、延展劑、滲透劑、微量元素螯合劑、固體水溶肥料防結塊劑、功能性增效物質的研發是提升肥料品質的有效措施。液體水溶性肥料的包裝方式、銷售模式（如罐車運輸分銷）的革新也可以大幅降低成本從而推動水溶性肥料的推廣應用。從水溶性肥料內在技術的突破以及應用推廣技術的革新才能保障水溶性肥料行業快速健康發展。