在戈壁上打造日光溫室,并引進(jìn)基質(zhì)栽培、水肥一體化、物聯(lián)網(wǎng)控制等技術(shù),種植蔬菜、食用菌、葡萄等經(jīng)濟作物,形成了數萬(wàn)畝“戈壁農業(yè)”。一座大棚一年能收獲2到3茬,收入3萬(wàn)元左右
突破原本單一環(huán)節的數字節水,將農田節水、作物育種、作物栽培、土壤學(xué)、現代信息學(xué)等技術(shù)統籌推進(jìn),集成發(fā)展,才能將節水效果最大化
地處河西走廊西端的甘肅省酒泉市肅州區,氣候干旱少雨,分布著(zhù)大面積的戈壁地貌,不適宜農作物生長(cháng)。當地人多地少矛盾突出,不少農民遠赴外地打工。
肅州區政府近年來(lái)持續與中國農科院、甘肅農業(yè)大學(xué)等科研單位合作,利用戈壁灘上豐富的光熱資源和戈壁面積廣袤的優(yōu)勢,在戈壁上打造日光溫室,并引進(jìn)基質(zhì)栽培、水肥一體化、物聯(lián)網(wǎng)控制等技術(shù),種植蔬菜、食用菌、葡萄等經(jīng)濟作物,形成了數萬(wàn)畝“戈壁農業(yè)”。
肅州區總寨鎮農戶(hù)范立德幾年前結束打工生涯,返鄉經(jīng)營(yíng)起了日光溫室,一座大棚一年能收獲2到3茬,收入3萬(wàn)多元,成為遠近聞名的種植大戶(hù)。
干旱缺水、降水時(shí)空分布不均等因素,嚴重制約了我國農業(yè)生產(chǎn)。多年來(lái),一批高效農業(yè)節水技術(shù),尤其是數字化節水技術(shù)的推廣應用,極大地破解了干旱難題,使大量土地得以耕種,穩定糧食增產(chǎn)。如今,我國西北旱地農業(yè)區成為全國糧食產(chǎn)量增速最快的地區,這些技術(shù)還走向國外,應用于非洲多個(gè)國家和地區。像范立德這樣的返鄉農民,依托數字技術(shù)進(jìn)行大棚種植,不但破解了少水難題,還通過(guò)栽種特色農產(chǎn)品,實(shí)現了增收致富。

蘭州新區中川園區的高標準農田(7月29日攝)王銘禹攝/本刊
戈壁荒灘變身
戈壁種菜,水是關(guān)鍵。肅州區政府將珍貴的祁連山冰川融水,通過(guò)水渠、管道輸送到園區。在總寨鎮戈壁農業(yè)產(chǎn)業(yè)園內,范立德向記者熟練地演示著(zhù)日光溫室的智能化操作。通過(guò)手機APP,就可以精準控制溫室內的溫度、二氧化碳濃度、水肥供應等,蔬菜生長(cháng)、田間管理情況也可以實(shí)時(shí)反映到園區技術(shù)中心的監測大屏上,如果發(fā)現問(wèn)題,可以及時(shí)介入管理,種植專(zhuān)家還可以提供遠程技術(shù)指導。
數字化技術(shù)結合膜下滴灌、微噴等節水技術(shù),極大地提高了水的利用率。
總寨戈壁農業(yè)產(chǎn)業(yè)園管委會(huì )主任閆生軍介紹,同樣種一畝黃瓜,在大田種植一個(gè)生長(cháng)周期需要用水近3000立方米,而一座溫室大棚1.5畝地,使用同樣的水量,不僅能快速長(cháng)出一茬黃瓜,還能套種豆角等作物,產(chǎn)量大幅提升。
據介紹,目前酒泉市戈壁農業(yè)種植面積達到13.4萬(wàn)畝,累計投入資金30億元。其中,日光溫室7.96萬(wàn)畝、鋼架大棚5.29萬(wàn)畝,有157家農業(yè)企業(yè)、252家專(zhuān)業(yè)合作社、1.26萬(wàn)種植戶(hù)參與戈壁生態(tài)農業(yè)建設。
在蘭州新區,智慧水務(wù)系統讓曾經(jīng)的荒灘變身生態(tài)種植基地。2.89萬(wàn)畝荒灘、分散農田通過(guò)集中整治和高標準農田建設,配套了土壤改良、節水灌溉技術(shù)、田間道路建設等。記者走訪(fǎng)看到,田間布設了智能氣象站、智能墑情傳感器、滴灌、噴灌等高效節水設備,田間的氣候、水分等情況能夠實(shí)時(shí)回傳到智能水務(wù)系統中,管理人員可以及時(shí)干預。
大禹節水集團股份有限公司副總經(jīng)理張國祥介紹,這套智慧水務(wù)系統通過(guò)布局在田間的傳感器,能夠把田間的太陽(yáng)光照、風(fēng)速、降水量、二氧化碳濃度等數據收集起來(lái),后臺進(jìn)行分析和處理,形成灌溉模型和相應的灌溉決策,達到了精量灌溉和精準控制。
通過(guò)壓力流量傳感器,可以實(shí)時(shí)監測灌溉設備運行情況,能及時(shí)發(fā)現設備問(wèn)題加以修復,用工用時(shí)大幅度下降。
蘭州新區將在改造后的土地上打造中藥材良種擴繁、玫瑰、生態(tài)林果、飼草種植4個(gè)基地。
單一數字節水要向綜合節水轉變
業(yè)內人士和農業(yè)主管部門(mén)表示,多年來(lái),我國加快探索高效農業(yè)節水技術(shù),取得顯著(zhù)成效,但在推廣應用方面仍面臨諸多難題。亟待由單一的數字節水技術(shù)向綜合節水技術(shù)轉變,筑牢國家糧食安全屏障。
——核心部件制造與世界先進(jìn)水平存在差距。我國從上世紀80年代起,開(kāi)始引進(jìn)國外先進(jìn)的灌溉節水技術(shù),經(jīng)歷了模仿和仿制階段、自主創(chuàng )新階段、智慧化節水階段,目前通過(guò)先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能分析技術(shù)等,我國在數字節水方面已經(jīng)取得巨大成就。
張國祥說(shuō),與以色列等農業(yè)灌溉節水先進(jìn)國家比,我國在一些節水設備的關(guān)鍵核心部件制造上,如壓力補償式灌水器以及配套的閥門(mén)等,還有差距。
——數字化節水技術(shù)投入不足。近年來(lái),我國加快了大中型灌區的續建配套和現代化改造。張國祥說(shuō),目前,每畝地投入僅600多元,只能是做一些渠道的維修,泵站的改造,數字節水技術(shù)難以鋪開(kāi)。他建議把智慧控制等數字節水基礎設施的完善包括進(jìn)去,進(jìn)行整體規劃實(shí)施。
——土地分散、碎片化程度高,不利于節水技術(shù)的推廣。甘肅省蘭州新區農林水務(wù)局局長(cháng)張愛(ài)明表示,甘肅7000多萬(wàn)畝耕地,水澆地2000多萬(wàn)畝,大部分土地靠天吃飯。全國來(lái)看,呈現山地、丘陵多,平原少的基本特點(diǎn),廣大中西部地區土地集中連片化程度較低,在現有技術(shù)條件下,不利于先進(jìn)節水農業(yè)技術(shù)的推廣。
——一些地方農業(yè)現代化程度較低,農民外出務(wù)工流動(dòng)性較大,農村留守老人較多,對數字節水技術(shù)的承受能力有待提升。
構建立體農業(yè)節水系統
甘肅農業(yè)大學(xué)副校長(cháng)柴強表示,盡管我國在數字節水技術(shù)方面取得重要進(jìn)展,但與以色列土地規模小、大量種植經(jīng)濟作物不同,我國耕地中山地、丘陵多,平原面積小,以大田種植為主等等,亟待形成符合我國國情的農業(yè)節水技術(shù)。
受訪(fǎng)專(zhuān)家認為,未來(lái)的農業(yè)節水將是一個(gè)系統發(fā)展的過(guò)程,除了繼續在數字節水方面進(jìn)一步探索外,更要在農業(yè)管理等方面進(jìn)行綜合配套,建立全面立體的現代農業(yè)節水系統。
首先,從技術(shù)方面來(lái)看,突破原本單一環(huán)節的數字節水,將農田節水、作物育種、作物栽培、土壤學(xué)、現代信息學(xué)等技術(shù)統籌推進(jìn),集成發(fā)展,才能將節水效果最大化。此外,農業(yè)節水不單純追求每畝耕地用水的下降,同樣的水有更高的產(chǎn)出,也可達到節水的目的。因此,可通過(guò)加強生物節水研發(fā)力度,加大節水、水分高效利用的育種培育,補齊這一環(huán)節。
其次,結合高標準農田建設,加快推廣節水的社會(huì )化服務(wù)。搶抓國家高標準農田建設契機,加快改進(jìn)撂荒土地集中連片整理,形成土地的規?;?、集約化,為現代農業(yè)發(fā)展打下堅實(shí)基礎。同時(shí),以專(zhuān)業(yè)節水公司為主干,在農村地區開(kāi)展農業(yè)高效節水、農村污水處理、農民安全飲水,形成水網(wǎng)、信息網(wǎng)、服務(wù)網(wǎng)的“三農三水三張網(wǎng)”節水社會(huì )化服務(wù)體系,破解節水設施有建無(wú)管的難題。
再次,加強管理節水的研究利用。柴強表示,管理節水是系統化的節水技術(shù),是今后推進(jìn)節水的重要技術(shù)手段之一。管理節水即在一個(gè)灌區內總用水量不變的情況下,合理安排生態(tài)用水、農業(yè)用水,并根據用水總量安排農作物種類(lèi),充分利用數字化技術(shù),精細管控用水。在此基礎上,通過(guò)水權交易和梯級水價(jià)等杠桿方式,倒逼農戶(hù)和企業(yè)節水,提高群眾節水意識,加快扭轉傳統粗放的耕種方式,最大程度提高節水效率。
(責任編輯:張云文)