
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
◇在戈壁上打造日光溫室,并引進基質栽培、水肥一體化、物聯網控制等技術,種植蔬菜、食用菌、葡萄等經濟作物,形成了數萬畝“戈壁農業”。一座大棚一年能收獲2到3茬,收入3萬元左右◇突破原本單一環節的數字節水,將農田節水、作物育種、作物栽培、土壤學、現代信息學等技術統籌推進,集成發展,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,分布著大面積的戈壁地貌,不適宜農作物生長。當地人多地少矛盾突出,不少農民遠赴外地打工。 肅州區政府近年來持續與中國農科院、甘肅農業大學等科研單位合作,利用戈壁灘上豐富的光熱資源和戈壁面積廣袤的優勢,在戈壁上打造日光溫室,并引進基質栽培、水肥一體化、物聯網控制等技術,種植蔬菜、食用菌、葡萄等經濟作物,形成了數萬畝“戈壁農業”。 肅州區總寨鎮農戶范立德幾年前結束打工生涯,返鄉經營起了日光溫室,一座大棚一年能收獲2到3茬,收入3萬多元,成為遠近聞名的種植大戶。 干旱缺水、降水時空分布不均等因素,嚴重制約了我國農業生產。多年來,一批高效農業節水技術,尤其是數字化節水技術的推廣應用,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。如今,我國西北旱地農業區成為全國糧食產量增速最快的地區,這些技術還走向國外,應用于非洲多個國家和地區。像范立德這樣的返鄉農民,依托數字技術進行大棚種植,不但破解了少水難題,還通過栽種特色農產品,實現了增收致富。 戈壁荒灘變身 戈壁種菜,水是關鍵。肅州區政府將珍貴的祁連山冰川融水,通過水渠、管道輸送到園區。在總寨鎮戈壁農業產業園內,范立德向記者熟練地演示著日光溫室的智能化操作。通過手機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、田間管理情況也可以實時反映到園區技術中心的監測大屏上,如果發現問題,可以及時介入管理,種植專家還可以提供遠程技術指導。 數字化技術結合膜下滴灌、微噴等節水技術,極大地提高了水的利用率。 總寨戈壁農業產業園管委會主任閆生軍介紹,同樣種一畝黃瓜,在大田種植一個生長周期需要用水近3000立方米,而一座溫室大棚1.5畝地,使用同樣的水量,不僅能快速長出一茬黃瓜,還能套種豆角等作物,產量大幅提升。 據介紹,目前酒泉市戈壁農業種植面積達到13.4萬畝,累計投入資金30億元。其中,日光溫室7.96萬畝、鋼架大棚5.29萬畝,有157家農業企業、252家專業合作社、1.26萬種植戶參與戈壁生態農業建設。 在蘭州新區,智慧水務系統讓曾經的荒灘變身生態種植基地。2.89萬畝荒灘、分散農田通過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、田間道路建設等。記者走訪看到,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、水分等情況能夠實時回傳到智能水務系統中,管理人員可以及時干預。 大禹節水集團股份有限公司副總經理張國祥介紹,這套智慧水務系統通過布局在田間的傳感器,能夠把田間的太陽光照、風速、降水量、二氧化碳濃度等數據收集起來,后臺進行分析和處理,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。 通過壓力流量傳感器,可以實時監測灌溉設備運行情況,能及時發現設備問題加以修復,用工用時大幅度下降。 蘭州新區將在改造后的土地上打造中藥材良種擴繁、玫瑰、生態林果、飼草種植4個基地。 單一數字節水要向綜合節水轉變 業內人士和農業主管部門表示,多年來,我國加快探索高效農業節水技術,取得顯著成效,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向綜合節水技術轉變,筑牢國家糧食安全屏障。 ——核心部件制造與世界先進水平存在差距。我國從上世紀80年代起,開始引進國外先進的灌溉節水技術,經歷了模仿和仿制階段、自主創新階段、智慧化節水階段,目前通過先進的物聯網技術、智能分析技術等,我國在數字節水方面已經取得巨大成就。 張國祥說,與以色列等農業灌溉節水先進國家比,我國在一些節水設備的關鍵核心部件制造上,如壓力補償式灌水器以及配套的閥門等,還有差距。 ——數字化節水技術投入不足。近年來,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,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,數字節水技術難以鋪開。他建議把智慧控制等數字節水基礎設施的完善包括進去,進行整體規劃實施。 ——土地分散、碎片化程度高,不利于節水技術的推廣。甘肅省蘭州新區農林水務局局長張愛明表示,甘肅7000多萬畝耕地,水澆地2000多萬畝,大部分土地靠天吃飯。全國來看,呈現山地、丘陵多,平原少的基本特點,廣大中西部地區土地集中連片化程度較低,在現有技術條件下,不利于先進節水農業技術的推廣。 ——一些地方農業現代化程度較低,農民外出務工流動性較大,農村留守老人較多,對數字節水技術的承受能力有待提升。 構建立體農業節水系統 甘肅農業大學副校長柴強表示,盡管我國在數字節水技術方面取得重要進展,但與以色列土地規模小、大量種植經濟作物不同,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節水技術。 受訪專家認為,未來的農業節水將是一個系統發展的過程,除了繼續在數字節水方面進一步探索外,更要在農業管理等方面進行綜合配套,建立全面立體的現代農業節水系統。 首先,從技術方面來看,突破原本單一環節的數字節水,將農田節水、作物育種、作物栽培、土壤學、現代信息學等技術統籌推進,集成發展,才能將節水效果最大化。此外,農業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出,也可達到節水的目的。因此,可通過加強生物節水研發力度,加大節水、水分高效利用的育種培育,補齊這一環節。 其次,結合高標準農田建設,加快推廣節水的社會化服務。搶抓國家高標準農田建設契機,加快改進撂荒土地集中連片整理,形成土地的規模化、集約化,為現代農業發展打下堅實基礎。同時,以專業節水公司為主干,在農村地區開展農業高效節水、農村污水處理、農民安全飲水,形成水網、信息網、服務網的“三農三水三張網”節水社會化服務體系,破解節水設施有建無管的難題。 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,是今后推進節水的重要技術手段之一。管理節水即在一個灌區內總用水量不變的情況下,合理安排生態用水、農業用水,并根據用水總量安排農作物種類,充分利用數字化技術,精細管控用水。在此基礎上,通過水權交易和梯級水價等杠桿方式,倒逼農戶和企業節水,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。