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北京探索农业节水节肥新路

时间:2015-05-07 17:21来源:信达合作社 作者:信达合作社 点击:
          近年来,基于农业用水浪费严重和水资源供需矛盾等现状,我国一直提倡农业节水。刚刚出台的“水十条”也提出,发展农业节水,推广渠道防渗、管道输水、喷灌、微灌等节水灌溉技术,完善灌溉用水计量设施。减少农业节水,提高农业用水效率,对于控制用水总量,节约和保护水资源具有重要的作用和意义。为此,北京市土肥站近年来积极在京郊农户中推广节水、节肥的农业技术,并通过不断改良和创新,使之便于农民掌握和应用。这些环保农业技术在节约资源的同时,也推动了农业生产方式和观念的变革。
  ◆高启臣
  4月8日,北京昌平区兴寿镇鑫诚缘果品专业合作社技术部经理万彬杰,走进北京市土肥站循环式水肥一体化栽培技术模式试验区的日光温室内,查看着田间试验记录,认真地计算着。
  让他意外的是,这种被称为循环式水肥一体化栽培技术模式,比目前农民普遍应用的滴灌式水肥一体化栽培技术模式,亩用水量节省近80方,节肥十多公斤。
  万彬杰告诉笔者,循环式水肥一体化栽培技术模式试验连续做了两年,今年已在合作社一些农户的草莓和蔬菜生产上进行示范,效果相当不错。
  耗水、化肥投入量大对生态环境产生的影响,是农业生产面临的最大压力之一。水肥一体化栽培技术模式,不仅是缓解这一压力最有效的措施之一,而且还会推动农业生产发生深刻变革。如何将水肥一体化栽培技术模式,转化为便于农民掌握和应用的实用型技术,并且不断刷新其节水节肥的极限,一直是北京市土肥系统科技工作者试验研究的课题。
  肥多水勤是误区
  万彬杰今年50岁,2002年就开始种植草莓,2008年合作社成立后被聘任为技术部经理,可谓是合作社的资深技术员了。
  2014年,北京市土肥站建立了循环式水肥一体化栽培技术模式试验区,为的就是在京郊农户中推广这种节水、节肥的环保农业技术。这两年,万彬杰在这里开展了大量具体的工作。
  草莓每年8月底栽植,到第二年5月下旬拉秧,整个生长期长达9个多月,是个能吃能喝的“大肚汉”。当时农民种植草莓时,最为流行的一种说法是“草莓一枝花,肥水来当家。”他们很快就把这句话实践成为“肥多水勤”。
  万彬杰介绍说,合作社成立前农民给草莓追肥时用的是“水压肥”的方法,即将化肥撒在田间,然后浇水,使化肥溶解在水中随水渗入地下;给草莓浇水时用的是微喷技术。每亩草莓用水量高达200多方、化肥用量近百公斤。
  没有人比这位种了多年草莓的资深技术员更清楚,种草根本用不了这么多的水,也用不了这么多的肥。但苦于没有更好的法子,每亩草莓200多方水、近百公斤化肥的作法,还是一成不变地用着,而且还越来越多。
  北京市土肥站站长赵永志介绍说,微喷技术所带来的变化,只是将传统的大水漫灌改变为喷水漫灌,减少田间渠道,灌溉方式并没有产生质的变化。与大水漫灌相比,微喷技术用水量虽然有了减少,但“水压肥”的方法,造成了施肥时不管草莓是否缺水都要浇水的结果,致使草莓生产用水量有增无减。
  后来,合作社请来了市、区土肥站的专家解决草莓生产用水、用肥过量的难题。在专家的帮助下,滴灌式水肥一体化栽培技术逐渐得到应用。
  这种技术最大的特点是根据草莓不同生长发育阶段的需水量以“输液”的方式,一滴、一滴地将水滴定到草莓的根部。给草莓追肥时将肥料事先溶解到水中,养分随水与草莓根系零距离接触,更利于草莓吸收。专家们还根据土壤养分含量及养分供应能力、草莓不同生长发育阶段需肥规律,为合作社草莓制订了控氮、降磷、增钾专用肥料配方,和根据草莓不同生长发育阶段需肥规律调控肥料用量的施肥技术措施。这种技术模式可以满足草莓在生长发育过程中对水分和各种养分的需求,又将草莓不同生长发育阶段的水分和肥料用量控制在科学合理的范围内,避免草莓在苗期和初花期需肥量较小,而水分和肥料投入量又过大现象的发生。
  实践表明,滴灌式水肥一体化栽培技术模式生产草莓,每亩用水量一下子减少到130多方,每亩节水70多方,节水、节肥率均达到30%以上,增产10%以上。同时,滴灌式水肥一体化栽培技术模式还可以应用于其他大棚蔬菜的种植。
  技术瓶颈得破解
  在万彬杰的记忆里,合作社推广滴灌式水肥一体化栽培技术模式的前两年,不知是什么原因,滴水头经常堵塞,出水不畅,一些元件还经常出毛病。
  赵站长说,鑫诚缘果品专业合作社遇到的情况并非个例,而且非常普遍,关键原因之一就是肥料不能完全溶解。这个问题看似非常简单,但解决起来并不容易。因为,滴水头是滴灌设施的关键部位之一,对水的净度要求较高,如果不使用专用的全溶性肥料,即使对肥料溶解液进行多次过滤,也很难达到要求,而且溶解在水中营养成分还会在出水控制元件附近凝结,不仅对出水流畅性产生影响,还会对元件造成损坏。
  为了解决这一难题,北京市土肥站和昌平区土肥站从国内外引进并筛选出适应于水肥一体化栽培技术使用的全溶性肥料,并根据草莓、蔬菜等作物的需肥规律开发出多种类型专用肥料配方,农民在施肥时按照配方进行调配,不仅解决了滴水头堵塞的难题,还能完全满足作物不同生长发育阶段对各种养分的需求。
  目前,滴灌式水肥一体化栽培技术模式已在北京市草莓、蔬菜生产中大面积推广,其中,全市的1万多亩草莓全部应用。生产实践表明,与“大水漫灌”方式相比,利用滴灌式水肥一体化栽培技术模式生产草莓,每亩用水量减少60多方,每亩化肥用量减少30多公斤。
  节水极限再突破
  万彬杰说,滴灌式水肥一体化栽培技术带来的节水、节肥效果,让合作社的农民兴奋不已。大家都认为,草莓生产用水、用肥数量已经到了最低限度。
  然而,市、区土肥站的循环式水肥一体化栽培技术模式、基质式水肥一体化栽培技术模式试验,又把草莓生产用水、用肥数量降低了很多。
  万彬杰介绍说,循环利用水肥,是循环式水肥一体化栽培模式的最大特点。
  这项技术模式由控制系统、浇灌系统、栽植系统3部分组成。栽植系统由PVC管道和固定架等构成,PVC管道卧式固定在固定架上。PVC管道的上方,钻出等距离的圆孔,用于栽植草莓秧苗。浇灌系统由营养液存储装置、循环装置等部分组成。存储罐内存放的营养液体,是根据草莓生长发育不同阶段所需营养元素及比例专门配制而成的,可以完全满足草莓不同生长发育时期对各种养分的需要。草莓秧苗栽植后,控制系统会按着设定的时间段,启动、关闭浇灌系统。浇灌系统启动后,在一定的时间段内营养液体在循环装置的控制下,不间断地从PVC管的前端流向末端,再流回到存储装置内。草莓也在营养液体循环过程中,吸收到了水分和养分。
  循环式水肥一体化栽培技术模式,除蒸发以及设备的少量滴漏外,试验中所消耗的水分和养分基本为草莓生长发育所消耗。试验表明,循环式水肥一体化栽培技术模式栽培草莓,每亩用水仅为40.9方,用肥45.5公斤;与滴灌式水肥一体化栽培技术模式相比,每亩节水近90方、节省化肥14.5公斤。
  改变传统生产观念
  水肥一体化栽培技术模式所带来的效益,绝不仅仅是大家所见到的节水和节肥。赵站长说,它将会使农业生产的空间观念发生改变。
  “万物土中生”,这是古今中外人所皆知的道理。然而,随着水肥一体化栽培技术模式的推广与应用,这一传统观念正在被打破。
  鑫诚缘果品专业合作社的草莓立体栽培模式试验示范温室内,各种样式的立体栽培模式,如同奇妙的草莓画卷映入眼帘。草莓有的长在圆形的栽培圆柱上,有的长在倒V字形的支架上,有的则成排“镶嵌”在墙面上。
  赵站长介绍说,尽管立体栽培模式包含了框架构造、水肥配比、养分调控、循环利用、温度控制等多项技术,但没有水肥一体化栽培技术,立体栽培农作物是不可能实现的。因为当作物离开土壤后也就失去了赖以生存的水和肥,而水肥一体化栽培技术在空间上为作物生长发育创造出“土壤”环境
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