水溶肥即水溶性肥料（Water Soluble Fertilizer，簡(jiǎn)稱(chēng)WSF），是指能夠完全溶解于水的多元素復(fù)合型、速效性肥料。水溶肥可按劑型、肥料組分、肥料作用功能進(jìn)行分類(lèi)。施用方式主要有3種：隨水沖施、營(yíng)養(yǎng)液栽培和葉面噴施，具有配方可控、吸收效率高等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)的“十二五”規(guī)劃、全國(guó)重點(diǎn)推廣的水肥一體化“一號(hào)技術(shù)”以及農(nóng)業(yè)部于2015年初重磅推出的《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》都為水溶性肥料的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。

1  水溶肥生產(chǎn)銷(xiāo)售現(xiàn)狀

1.1  水溶肥生產(chǎn)現(xiàn)狀

1.1.1水溶肥原料

水溶性肥料生產(chǎn)常用原料與常規(guī)復(fù)合肥料相比略有不同，磷源主要有工業(yè)級(jí)磷酸一銨、工業(yè)級(jí)磷酸二銨、磷酸二氫鉀、磷酸脲、聚磷酸銨。氮源主要是銨、硝酸鹽，分別提供銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，不足部分用尿素補(bǔ)足。硝酸鉀、磷酸二氫鉀是主要的鉀源。

1.1.2水溶性肥料的制取工藝

水溶性肥料的制取工藝有物理混配和化學(xué)合成兩種。物理混配是將尿素、硫酸銨、磷酸一銨、氯化鉀等原料肥，通過(guò)粉碎機(jī)、攪拌機(jī)等機(jī)械設(shè)備，按照相應(yīng)配方直接混配而成。這類(lèi)水溶性肥料工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，較普遍應(yīng)用于作物沖施。物理混配的水溶性肥料產(chǎn)品雜質(zhì)多，粒度、色澤等參差不齊，溶解性較差，極易吸潮結(jié)塊?；瘜W(xué)合成工藝是將原料在一定溫度、酸堿度等控制條件下，經(jīng)過(guò)溶解、除雜、合成、濃縮等一系列特定的化學(xué)反應(yīng)及工藝過(guò)程，最終結(jié)晶分離得到全水溶的肥料產(chǎn)品?；瘜W(xué)反應(yīng)合成的水溶肥具有外觀好、顏色粒度均勻、溶解度高、吸收效率好的特點(diǎn)，更適合于噴灌、滴灌等“水肥一體化”灌溉設(shè)施。

1.1.3水溶肥生產(chǎn)研發(fā)現(xiàn)狀

在國(guó)外，水溶肥的研究起步較早，1988年美國(guó)公布了TVA（Tennessee Valley Authority）申請(qǐng)的高濃度氮硫懸浮肥的生產(chǎn)zhuanli。2009-2010年荷蘭Vriesema Hein Herman等在多國(guó)申請(qǐng)了速溶水溶性肥料制劑及其方法和用途zhuanli。我國(guó)水溶性肥料起步于20世紀(jì)80年代中后期，基本上與我國(guó)的復(fù)混肥料同步。2001年山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院盧麗萍等申請(qǐng)了針對(duì)果樹(shù)、蔬菜等高濃度多元素液體肥料zhuanli。2002年中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所張小勇申請(qǐng)了滴灌酸性液體肥料zhuanli。2011年廣東拉多美化肥有限公司王曉春等申請(qǐng)了一種全水溶性尿基復(fù)合肥與一種全水溶性硝基復(fù)合肥zhuanli。

1.2  水溶肥銷(xiāo)售現(xiàn)狀

目前，水溶性肥料在國(guó)外已得到廣泛的使用。在美國(guó)，60%的馬鈴薯、25%的玉米、33%的果樹(shù)，均施用水溶肥，水肥一體化技術(shù)應(yīng)用面積已達(dá)90%以上。國(guó)外先進(jìn)的化學(xué)制劑業(yè)、化工機(jī)械業(yè)，以及現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)施和農(nóng)業(yè)管理技術(shù)，更是讓水溶肥的研發(fā)、推廣應(yīng)用變得更加成熟，涌現(xiàn)出一批杰出的水溶肥生產(chǎn)企業(yè)。與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)的水溶肥大約起步于20世紀(jì)80年代中后期，屬于后起之星，水溶肥料是自2006年農(nóng)業(yè)部發(fā)布4個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后逐漸被科研人員、生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)民認(rèn)知，才開(kāi)始了對(duì)水溶肥的技術(shù)研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。隨著國(guó)家對(duì)水肥一體化技術(shù)的支持，我國(guó)水溶肥龍頭企業(yè)大量涌現(xiàn)，全國(guó)性企業(yè)占52%，省級(jí)公司占33%，另外跨省的占15%。2009年國(guó)產(chǎn)水溶肥的年產(chǎn)量為30萬(wàn)t，2010年為60萬(wàn)t，2011年增長(zhǎng)至159萬(wàn)t。2012年，我國(guó)水溶肥的產(chǎn)量與使用量已經(jīng)超過(guò)200萬(wàn)t。雖然目前水溶肥只占國(guó)內(nèi)化肥市場(chǎng)份額的1.6%～2.5%，但預(yù)計(jì)未來(lái)水溶肥市場(chǎng)份額將增至10%左右。

2  水溶肥在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

2.1  水溶肥配方研究進(jìn)展

不同的作物具有不同的需肥規(guī)律，在作物的不同生長(zhǎng)時(shí)期，滿(mǎn)足對(duì)肥料的不同需求，是保證施肥效果、提高肥料利用率的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。比如番茄在結(jié)果期吸肥量占全生育期總吸收量的50%～80%，施肥過(guò)程中要將鈣、鎂、硼、硫、鐵等中量元素和微量元素肥料配合施用，采用葉面噴施和滴灌結(jié)合的施用方式，不僅能提高產(chǎn)量，還能改善其品質(zhì)，提高商品率。目前，宋遠(yuǎn)平、魏德永、王希振等人匯總了不同蔬菜的需肥規(guī)律，但是對(duì)于具體作物需肥規(guī)律的研究有待完善。

目前關(guān)于不同作物水溶肥配方的研究較多，戴曉剛等人篩選得出生菜的最適水溶肥配方（Ca（NO3）2·4H2O、KNO3、KH2PO4、MgSO4·7H2O濃度分別為：980、800、200、500mg/L）。王海霞等通過(guò)試驗(yàn)篩選出白菜的最佳水溶肥配方（15-30-15+TE）。周麗群經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得出專(zhuān)用水溶肥（18-5-27+Mg+B）可使果類(lèi)蔬菜平均增產(chǎn)18.1%。賈建領(lǐng)也曾匯總果類(lèi)蔬菜不同生育時(shí)期水溶性肥料配方的合理選擇的注意事項(xiàng)。目前，關(guān)于水溶肥配方研究較多的是不同配比之間的效果比較，針對(duì)不同作物不同生育時(shí)期特定配方的研究較少。而且因?yàn)椴煌貐^(qū)的土壤、水分、溫度等因素差異，還是應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)情，在已有的試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，進(jìn)一步篩選符合當(dāng)?shù)氐淖钸m水溶肥配方。

2.2  水溶肥的田間試驗(yàn)研究進(jìn)展

首先，目前國(guó)外針對(duì)水溶肥的研究并不多，大多數(shù)是各種水溶肥的配方zhuanli，但是國(guó)外對(duì)水溶肥的開(kāi)始研究時(shí)間要比我國(guó)早20多年，國(guó)內(nèi)水溶肥研究文獻(xiàn)多集中在2013年以后，國(guó)外早在1998年就有針對(duì)性研究。Christopher在菊花上進(jìn)行試驗(yàn)，得出水溶肥有較好的生根作用，并且可以將N的吸收利用率提升到64%～68%。Brandon曾在2004年研究得出不同濃度的水溶肥會(huì)影響天竺葵生根和黃萎病的發(fā)生。Poonam Kuwar在西瓜上噴施大量元素水溶肥，證實(shí)可以提高西瓜雌花數(shù)量，使其成熟期提前，從而提高產(chǎn)量及收益。

其次，國(guó)內(nèi)各類(lèi)試驗(yàn)研究以驗(yàn)證水溶肥的應(yīng)用效果為主，測(cè)定指標(biāo)主要是作物生物學(xué)性狀、產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)于水溶肥對(duì)土壤環(huán)境、含水量、養(yǎng)分等影響的研究較少，對(duì)作物抗逆性的影響研究幾乎沒(méi)有。馬玲玲曾選用果潤(rùn)水溶肥證實(shí)其可以明顯降低水蜜桃的裂果病、痘斑病等生理病害發(fā)生率，但是對(duì)此方面的各項(xiàng)深入研究不足。

國(guó)外針對(duì)水溶肥的研究較系統(tǒng)，細(xì)致深入，選用的指標(biāo)如西瓜雌花數(shù)量等，以小見(jiàn)大，且從產(chǎn)量根源著手研究。而國(guó)內(nèi)主要集中在功能驗(yàn)證，且測(cè)定指標(biāo)是較為淺顯的產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益等。相比較而言，我國(guó)水溶肥的研究水平與國(guó)外還是有一定差距。

2.3  水溶肥應(yīng)用比例

目前，水溶肥雖然具有特定的優(yōu)勢(shì)，但是在生產(chǎn)實(shí)際中的推廣應(yīng)用并不樂(lè)觀。據(jù)農(nóng)業(yè)部全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心節(jié)水處處長(zhǎng)高祥照介紹，按照全國(guó)6×107hm2灌溉面積計(jì)算，水肥一體化目前應(yīng)用比例僅3.2%。據(jù)報(bào)道，目前水溶肥只占國(guó)內(nèi)化肥市場(chǎng)份額的1.6%～2.5%。但是，國(guó)外一些國(guó)家配套設(shè)施早已在全國(guó)得到普及，使得水溶肥推廣應(yīng)用更為方便快捷，比如以色列水肥一體化技術(shù)應(yīng)用面積在90%以上，使得水溶肥的施用比例達(dá)到80%。

2.4  水溶肥主要應(yīng)用作物和施用方式

因?yàn)樗芊食杀鞠鄬?duì)較高，且要配合滴灌、噴灌等設(shè)施施用才能發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì)，所以目前國(guó)內(nèi)對(duì)水溶肥的應(yīng)用主要集中在蔬菜等價(jià)值較高的經(jīng)濟(jì)作物上，比如番茄、黃瓜等。從國(guó)內(nèi)水溶肥研究來(lái)看，80%文獻(xiàn)中水溶肥是采用隨水沖施和葉面噴施的施用方式，這可能與目前噴灌、滴灌等配套設(shè)施不完善有關(guān)，但是這樣就弱化了水溶肥省肥、節(jié)約資源的優(yōu)勢(shì)。此外，國(guó)內(nèi)用于驗(yàn)證水溶肥效果的作物大部分是大田作物，或是大棚內(nèi)土壤種植作物，但是水溶肥主要應(yīng)用方向應(yīng)該在比較成熟的設(shè)施農(nóng)業(yè)上，在這方面水溶肥的效果驗(yàn)證試驗(yàn)研究不足，使得水溶肥在設(shè)施農(nóng)業(yè)推廣過(guò)程中沒(méi)有數(shù)據(jù)支撐。

3  水溶肥存在問(wèn)題與發(fā)展建議

我國(guó)的水溶性肥料雖然發(fā)展迅速，但在生產(chǎn)技術(shù)、市場(chǎng)規(guī)范、配套設(shè)施以及應(yīng)用研究等方面還存在一些問(wèn)題。

第一，生產(chǎn)技術(shù)落后。相對(duì)歐美國(guó)家，我國(guó)的水溶性肥料生產(chǎn)技術(shù)較落后，簡(jiǎn)單的物理混配或摻混生產(chǎn)方式的小規(guī)模、小作坊生產(chǎn)企業(yè)占多數(shù)，企業(yè)對(duì)生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)的研究力度不夠，缺乏創(chuàng)新性，這就造成產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)保障，降低企業(yè)的品牌信譽(yù)度，農(nóng)民逐漸對(duì)水溶肥由好奇轉(zhuǎn)為失望。而少數(shù)擁有高新技術(shù)的企業(yè)生產(chǎn)成本較高，造成市場(chǎng)中水溶肥價(jià)格高于效益值，用戶(hù)只能望而卻步。未來(lái)，水溶肥生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)集中力量推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)，要強(qiáng)化管理，整合資源，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，開(kāi)發(fā)適銷(xiāo)對(duì)路的產(chǎn)品，特別是針對(duì)不同作物的適當(dāng)配方水溶肥的研發(fā)，切實(shí)開(kāi)發(fā)出能夠?yàn)檗r(nóng)民創(chuàng)收的好產(chǎn)品，并進(jìn)一步使價(jià)格趨于理性化。

第二，水溶肥市場(chǎng)不規(guī)范。目前產(chǎn)品種類(lèi)較多，質(zhì)量參差不齊，假冒偽劣產(chǎn)品較多。一方面是我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系不完善，使得水溶肥行業(yè)準(zhǔn)入門(mén)檻比較低，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)不少?zèng)]有任何技術(shù)含量的簡(jiǎn)單物理混配水溶肥；另外，我國(guó)對(duì)于水溶肥市場(chǎng)的監(jiān)管力度不夠，使得水溶肥品牌魚(yú)龍混雜。下一步，我國(guó)要盡快制定水溶性肥料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)市場(chǎng)管理，杜絕刻意炒作、偷換概念、假冒偽劣的情況發(fā)生，為水溶性肥料的發(fā)展?fàn)I造一個(gè)良好的環(huán)境。

第三，配套設(shè)施不完善。水溶肥只有與相應(yīng)施肥設(shè)施相配套時(shí)才能發(fā)揮最大作用，現(xiàn)在各地的滴灌、噴灌設(shè)施存在一些設(shè)計(jì)不合理、安裝粗放、缺乏技術(shù)服務(wù)等問(wèn)題，使得水溶肥的市場(chǎng)推廣比較難。目前應(yīng)該在干旱地區(qū)完善各項(xiàng)灌溉設(shè)施，大力發(fā)展、推廣灌溉設(shè)施與灌溉技術(shù)，加強(qiáng)水肥一體化的自動(dòng)性控制，相關(guān)專(zhuān)家與企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)灌溉技術(shù)宣傳，對(duì)農(nóng)民進(jìn)行培訓(xùn)，幫助農(nóng)民增產(chǎn)增收，切實(shí)推動(dòng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)水溶肥產(chǎn)品的價(jià)值。

第四，應(yīng)用研究不系統(tǒng)。目前，水溶肥市場(chǎng)參差不齊的部分原因就是相關(guān)研究單位沒(méi)有給出針對(duì)不同水溶肥品牌的試驗(yàn)效果官方數(shù)據(jù)，使得農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)時(shí)沒(méi)有參考。相關(guān)文獻(xiàn)介紹水溶肥肥料利用率高，但是沒(méi)有具體的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。目前蔬菜種植多采用無(wú)土栽培，但是水溶肥在設(shè)施農(nóng)業(yè)的效果尚無(wú)數(shù)據(jù)公布。水溶肥減緩?fù)寥缾夯矫娴臄?shù)據(jù)也僅以土壤電導(dǎo)率、容重等一些淺顯指標(biāo)展示，缺乏深入研究的數(shù)據(jù)。有關(guān)科研部門(mén)在下一步工作中，要結(jié)合前人研究成果，從水溶肥的研究缺口出發(fā)，開(kāi)展多方面、全方位示范試驗(yàn)等工作，為水溶肥進(jìn)一步的推廣應(yīng)用提供理論支撐。

目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)資源供需矛盾突出，已成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè)已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施，其中節(jié)水灌溉設(shè)施的大面積推廣，將加快水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用。水溶肥作為發(fā)展水肥一體化的必需品，其重要性將會(huì)日益明顯。我國(guó)水溶肥產(chǎn)業(yè)已初具雛形，其健康發(fā)展需要政府、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)共同努力，形成行業(yè)共識(shí)，共同實(shí)現(xiàn)我國(guó)水溶肥產(chǎn)業(yè)及節(jié)水農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展。