下面要讲的是，新疆是怎么用水肥一体化技术，不仅更节省肥料，实现棉花增产，还降低了施肥的工作量，让新疆成为世界最具竞争力的棉花产区。
新疆1996年起在棉花种植上采用的膜下滴灌技术，单位面积的耗水量相比大水漫灌下降了一半。但膜下滴灌技术又带来了一个新的问题，那就是施肥变得麻烦了。
我们传统的施肥方式主要是在犁地前全程施用基肥、在作物生长过程中追肥。但是新疆棉花生产从播种到棉花采摘，地面都被地膜覆盖。
如果想给地膜覆盖的土地施肥，要么是揭开地膜，方便追肥，要么就是喷施叶面肥。但这两种方法对于新疆棉花种植来说，都不现实。
要想揭膜，只能采用人工，但新疆人少地多，人工费很昂贵。此外揭膜后，强烈的日照和大风会让地表水分蒸发量增加，这让滴灌的节水价值大打折扣。
而作物吸收营养主要靠根系，喷施叶面肥的效果也会打折扣。如果直接在地膜上人工撒肥料，要么是肥料撒在地膜上，让肥料白白浪费。要么是棉花根系局部地区肥料太多，把棉花根系烧坏。
因此，只剩下一个办法，把肥料溶解在水里，通过滴灌带的滴头，让肥料直接滴在棉花根部。这就是水肥一体化。
这种施肥方式，让施肥变得很简单，不用去田间施肥，肥料直接顺着滴灌带就给作物施肥了。而且可以节省一半的肥料。
但是想通过滴灌带的滴头给作物施肥，必须使用滴灌专用肥。因为普通肥料杂质很多，在水中并不能全部溶解。而滴灌带的滴头孔径很小，很容易被堵住。
此外，新疆的水质很硬，里面的钙含量很高，磷肥容易跟水中的钙离子生成磷酸钙沉淀物，堵住滴头。新疆棉田曾经直接用磷酸二铵、尿素进行滴灌，结果导致30%滴头堵塞，不得不更换报废的滴灌带。
因此，想通过滴灌带施肥，就必须使用高水溶性的专用肥料。
新疆早期从以色列引进滴灌技术时，也引进了他们的水溶性肥料。但跟高昂的设备一样，这些肥料也非常昂贵，根本不可能用在大田作物上。
新疆兵团的尹飞虎院士团队于2000年研究成功专用于滴灌的肥料。这其中难度最大的就是研发适合滴灌的高水溶性磷肥。
尹飞虎院士在查看智能化水肥一体化设备运行情况。
磷肥制备常用的方法有湿法和热法两种。湿法就是用硫酸等无机酸处理含氟磷矿石，然后生成磷酸，用来制造磷酸二铵等磷肥。
湿法制造磷酸成本低，因此是常用磷肥的制造方式。磷矿石中的杂质如含铁化合物会进入磷酸中。而且会产生大量磷石膏。它含有放射性元素、氟，对环境造成污染。
热法是用在高温下用磷矿、焦炭、硅石生产黄磷，然后用黄磷生产磷酸，再生产磷酸二铵等磷肥。
这种磷肥杂质少，水溶性好，但成本较高。部分黄磷没有变成磷酸，却会与水、粉尘、未反应矿渣、焦油等混合，形成含磷量高的黑色或暗褐色泥状物，这就是泥磷。泥磷遇到空气就会燃烧，处理难度大，对环境也不友好。
热法生产的磷肥价格昂贵，每吨一万元，根本不可能用于大田作物。
尹飞虎院士的思路是通过回收利用泥磷，从中提炼高纯度的磷，就可以降低磷肥的成本，还可以顺便解决掉泥磷造成的环境污染问题。
尹飞虎院士跑遍了磷矿石很丰富的云贵川等西南地区，用当地磷矿石做实验。因为这些磷矿石含有放射性，所以需要穿着笨重的铅衣，又闷又热。
中国磷矿分布
尹飞虎院士团队后来在原来热法制造磷肥的工序中，用氮气等惰性气体隔绝空气转移黄磷，防止它在空气中自燃。黄磷利用率从70%提高到95%。然后加热，通入氧气就得到了五氧化二磷气体，再用水稀释，就可以得到低成本的磷酸。
尹飞虎院士团队用这个方法将原来很昂贵的磷肥价格下降到每吨3000元。1999年，适合滴灌的高水溶性复合肥诞生，并针对不同区域和作物，开发出4大类80多种配方肥。后面又在磷矿丰富的贵州，建立了生产基地，专门供应原料。
在本世纪初，新疆请以色列农业专家参观滴灌的农田。以色列专家发现新疆在大田作物上的水肥一体化技术比他们在设施农业上的应用还要出色。大棚、温室等都属于设施农业，面积小，很好管理。但新疆是在棉花、小麦等大田作物上应用水肥一体化技术，管理难度要高很多。
以色列的液体肥成本高达每吨1万元，相当于每亩在肥料上的投入就超过500元，所以以色列把滴灌只用在花卉、蔬菜等高价值的经济作物上。
但新疆的滴灌用肥价格为每吨3000元到4000元，所以滴灌可以大面积推广到大田作物上。因此我国成了世界滴灌面积最大的国家。
目前水肥一体化技术已应用在河北、内蒙古、吉林等10多个省份，应用在棉花、小麦、玉米等10多种作物上。在全国推广面积达到1.3亿亩，每亩可节约肥料30%到50%、增产30%以上。
河南获嘉县小麦玉米全自动滴灌水肥一体化系统。
尹飞虎院士团队负责的“滴灌水肥一体化专用肥料及配套技术的研发与应用”项目于2014年获得国家科技进步奖二等奖。
目前，现在新疆还实现了智慧灌溉。农民根据当地农技人员施肥建议，将液体肥料添加在水池后，通过手机远程操控太阳能板供电的智能球阀，开启施肥。施肥完毕后自动关闭球阀，就可以结束灌溉。这样再也不用去田间施肥晒得胳膊脱皮了。
2025年8月3日，新疆北疆的呼图壁县大丰镇红柳塘村，种植户借助智能水肥一体化设备，通过手机操作完成棉花的浇水与施肥工作。
接下来请听下集，新疆是怎样克服不利的自然环境，选育出长绒棉和抗虫棉，成为世界最具优势的棉花产区。