滴水貴如油,對(duì)年降雨量偏少的新疆來(lái)說(shuō),莊稼體會(huì)最深切。9月6日,中國(guó)農(nóng)墾節(jié)水農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟在新疆成立,中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)水問(wèn)題研究中心主任康紹忠在會(huì)上表示:“在水資源短缺背景下,農(nóng)業(yè)高效用水,是保障糧食安全的主要措施。”
節(jié)水灌溉,對(duì)新疆來(lái)說(shuō),既是急迫需求,又有得天獨(dú)厚條件。新疆深居亞歐大陸腹地,海洋暖濕氣流難以到達(dá),干旱少雨,屬于典型的溫帶大陸性氣候。土地廣闊、溫差較大、日照時(shí)間充足等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),又促進(jìn)了節(jié)水灌溉的應(yīng)用推廣。目前,新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)已成為全國(guó)大田作物應(yīng)用滴灌節(jié)水技術(shù)規(guī)模最大的片區(qū)。
節(jié)水與農(nóng)藝配套 作物單產(chǎn)倍增
棉花畝產(chǎn)從80公斤增至150多公斤
“節(jié)水不僅是水的問(wèn)題,必須實(shí)行工程與農(nóng)藝相結(jié)合,才能達(dá)到節(jié)水增效的目的。” 農(nóng)業(yè)部農(nóng)墾局副局長(zhǎng)胡建鋒強(qiáng)調(diào)。節(jié)水是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,增效的前提則是盡可能減少成本。
在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),滴灌技術(shù)主要用于經(jīng)濟(jì)作物。新疆是我國(guó)棉花重要生產(chǎn)基地,1996年新疆引入以色列的滴灌設(shè)備,獲得大田棉花膜下滴灌技術(shù)試驗(yàn)成功,但國(guó)外滴灌器材成本高達(dá)2500元/畝,無(wú)法直接應(yīng)用于大田。新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)田水利與土壤肥料研究所副所長(zhǎng)陳云說(shuō):“以色列滴灌器材質(zhì)量雖好,但對(duì)大田作物來(lái)說(shuō)成本過(guò)高,又不適應(yīng)這里的低溫,必須進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化,把成本降下來(lái)。”在國(guó)家及兵團(tuán)科研項(xiàng)目的支撐下,結(jié)合相關(guān)農(nóng)藝配套技術(shù),新疆天業(yè)集團(tuán)不斷攻關(guān),滴灌工程一次性投資成本先后降低至每畝800元和350元左右。
器材成本降下來(lái)了,要真正實(shí)現(xiàn)規(guī)?;茝V,亟須配套的機(jī)械化設(shè)備。此前,地膜植棉栽培技術(shù)靠人工鋪膜播種,每人每天最多能作業(yè)0.4畝地,耗時(shí)又費(fèi)力。1999年至2003年,時(shí)任新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)機(jī)所所長(zhǎng)的陳學(xué)庚院士,帶領(lǐng)農(nóng)機(jī)裝備研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)滴灌精量鋪膜播種機(jī),一次作業(yè),能夠完成鋪滴灌帶、鋪地膜、精量播種、覆土等8道工序,一天下來(lái)能節(jié)省巨大的人力成本。我國(guó)首創(chuàng)的干旱區(qū)大面積膜下滴灌栽培技術(shù)得以迅速推廣。
莊稼一枝花,全靠肥當(dāng)家。影響滴灌技術(shù)產(chǎn)出效益的關(guān)鍵是水肥一體化技術(shù)。中國(guó)農(nóng)墾節(jié)水農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟理事長(zhǎng)尹飛虎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難,研制出了水溶性好、雜質(zhì)少、利用率高、成本低的滴灌高效固態(tài)系列復(fù)合肥,從根本上解決了此前復(fù)合肥易堵塞滴孔、液體肥成本高等問(wèn)題。事實(shí)上,新疆本是富鉀地區(qū),鉀肥需求量不高。然而略帶戲劇性的是,滴灌技術(shù)和配套措施使得作物產(chǎn)量大幅提升,其中棉花畝產(chǎn)從原來(lái)的80公斤飛躍到150多公斤,因此在作物吸收高峰期,需要額外補(bǔ)鉀。通過(guò)水肥一體化,鉀肥利用率可達(dá)到70%。同等產(chǎn)量下,節(jié)水節(jié)肥,實(shí)現(xiàn)了效益攀升。
節(jié)水與氣候適應(yīng) 資源利用率提高
泵站灌溉系統(tǒng)比渠系漫灌節(jié)水40%
滴灌節(jié)水,并非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備和器材一應(yīng)俱全就能一勞永逸,許多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題接踵而至,倘若處理不善,也會(huì)使滴灌效益大打折扣。
近日,記者來(lái)到五家渠市的葡萄谷采摘園,這里由兵團(tuán)第六師新農(nóng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)投資發(fā)展有限公司經(jīng)營(yíng)。從葡萄溝的一端望去,層層疊疊的葡萄藤纏繞在一溜“廠”字形水平棚架上,井水加壓滴灌系統(tǒng)的地面部分采用支管、毛管兩級(jí)布設(shè),一行葡萄溝內(nèi)鋪設(shè)2條毛管,間隔70厘米左右。據(jù)了解,偌大的采摘園,單個(gè)人就能操作整個(gè)滴灌首部系統(tǒng),一個(gè)滴頭每小時(shí)僅滴2.8升,畝效益達(dá)5000元以上。
新疆晝夜溫差大,冬天最低溫度甚至達(dá)到零下40攝氏度。有人質(zhì)疑:“滴灌會(huì)導(dǎo)致葡萄的根系埋得比較淺,會(huì)不會(huì)更容易遭到低溫凍害?”負(fù)責(zé)人滕利坦言,在栽種之初就考慮到了這一點(diǎn),因此葡萄溝本身挖有一定深度,低于地表至少20厘米,冬剪枝埋地后也起到保護(hù)根系的作用,入冬還要適當(dāng)加大水量以保墑、保溫。
滴灌屬于局部灌溉,水肥直接作用于作物根部,但水質(zhì)問(wèn)題所造成的滴灌系統(tǒng)堵塞卻令人大傷腦筋。兵團(tuán)第六師102團(tuán)灌溉區(qū),水中浮游生物較多,采用常規(guī)滴灌過(guò)濾系統(tǒng)無(wú)法解決系統(tǒng)過(guò)濾的問(wèn)題,102團(tuán)成功研發(fā)出泵前低壓滲透微濾系統(tǒng),通過(guò)濾網(wǎng)內(nèi)部的高壓噴灌,清洗濾網(wǎng)表面附著的雜物,保證濾網(wǎng)的及時(shí)清潔和反復(fù)使用,成功實(shí)現(xiàn)水資源高效利用、耗能減少等目標(biāo)。
滴灌系統(tǒng)的改進(jìn)革新,不斷發(fā)掘出節(jié)水農(nóng)業(yè)的潛力。兵團(tuán)第六師共青團(tuán)農(nóng)場(chǎng)泵站加壓系統(tǒng)建于2009年,是全國(guó)最大的泵站加壓灌溉系統(tǒng),節(jié)水面積達(dá)100%。農(nóng)業(yè)園區(qū)核心區(qū)主任薛輝介紹:“常規(guī)滴灌一般使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵進(jìn)行灌溉,我們?cè)谶@個(gè)基礎(chǔ)上使用了世界先進(jìn)的ABB變頻器控制系統(tǒng),保證滴灌系統(tǒng)壓力均衡,再加上一次性灌水面積大,可以節(jié)省滴灌時(shí)間。”據(jù)了解,該系統(tǒng)比常規(guī)滴灌節(jié)水10%,比渠系漫灌節(jié)水40%。
節(jié)水與養(yǎng)地匹配 打造可持續(xù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)
新疆棉花產(chǎn)量占全國(guó)比重增加到67.3%
水資源緊缺,節(jié)水農(nóng)業(yè)從未止步。陳云說(shuō):“倘若一味搞滴灌工程,盲目投資,配套設(shè)施沒(méi)有跟上,節(jié)水產(chǎn)業(yè)必然是不可持續(xù)的。要種地,也要養(yǎng)地。”有機(jī)質(zhì)是土質(zhì)的核心,化肥的大量使用會(huì)造成土壤有機(jī)質(zhì)消耗,土層板結(jié),地力降低。
在滴灌肥料的改進(jìn)上,未來(lái)還大有可為。陳云介紹,一方面,未來(lái)將依據(jù)不同作物、不同生育期的需肥特點(diǎn),結(jié)合目標(biāo)產(chǎn)量確定水溶性復(fù)合肥料的氮磷鉀合理配方、施用量及施用時(shí)期,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥,提高施用效果。另一方面,通過(guò)合理利用有機(jī)養(yǎng)分資源,用有機(jī)肥替代部分化肥,實(shí)現(xiàn)有機(jī)無(wú)機(jī)相結(jié)合,提升耕地基礎(chǔ)地力。同時(shí),選擇一些對(duì)作物有促生作用或?qū)Σ【幸种谱饔玫奈⑸铮瑴p少農(nóng)藥施用量。
尹飛虎對(duì)聯(lián)盟的未來(lái)發(fā)展充滿希望。他表示,聯(lián)盟這個(gè)集企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和農(nóng)場(chǎng)于一體的平臺(tái),有利于充分調(diào)動(dòng)企業(yè)的積極性,孵化科研成果,通過(guò)資源整合,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益“三贏”。大會(huì)期間舉行了節(jié)水農(nóng)業(yè)產(chǎn)品與市場(chǎng)對(duì)接會(huì),來(lái)自新疆、黑龍江和北京的五組企業(yè)、農(nóng)場(chǎng)和研究機(jī)構(gòu),兩兩簽訂了科技合作協(xié)議,圍繞滴灌技術(shù)、節(jié)水產(chǎn)品和智能施肥等專(zhuān)利技術(shù)開(kāi)展互惠合作。
大力推進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè),新疆現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的綜合水平不斷提升。截至2016年末,新疆全區(qū)高效節(jié)水面積達(dá)到近300萬(wàn)公頃,成為目前世界上最大的節(jié)水灌溉集中區(qū)。
陳云感慨:“低成本滴灌器材、配套農(nóng)業(yè)機(jī)械、低成本水溶肥料這三大問(wèn)題的解決,使得滴灌作物產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。”善用節(jié)水模式,滴灌技術(shù)已應(yīng)用到兵團(tuán)幾乎所有作物,包括水稻、小麥、棉花、葡萄、果樹(shù)等30多種,推廣到內(nèi)地8個(gè)省區(qū),并走出國(guó)門(mén),在13個(gè)國(guó)家和地區(qū)推廣滴灌面積5萬(wàn)余畝。作為我國(guó)重要的優(yōu)質(zhì)棉產(chǎn)區(qū),2016年新疆棉花產(chǎn)量占全國(guó)的比重進(jìn)一步擴(kuò)大到67.3%。干旱少雨卻堪稱“衣被天下”的背后,是浸染無(wú)數(shù)汗水、一派欣欣向榮的節(jié)水產(chǎn)業(yè)。