“人多、地少、缺水”,眾所周知,我國(guó)農(nóng)業(yè)面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。如何化解難題,成為保障農(nóng)業(yè)安全的當(dāng)務(wù)之急。專家認(rèn)為,水肥一體化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)突圍的重要路徑之一。“三筆賬”堅(jiān)定科研路:不做簡(jiǎn)單的“時(shí)間控制器”
第一筆賬:水肥一體化的“節(jié)約賬”
水肥一體化是當(dāng)今世界公認(rèn)的高效節(jié)水節(jié)肥技術(shù),主要根據(jù)土壤特性和作物生長(zhǎng)規(guī)律,利用灌溉設(shè)備同時(shí)把水分和養(yǎng)分均勻、準(zhǔn)確、定時(shí)定量供應(yīng)給作物。與傳統(tǒng)水肥管理方式相比,該技術(shù)在設(shè)施蔬菜上可增產(chǎn)15%—25%、節(jié)水30%—40%、節(jié)肥40%—50%。
第二筆賬:我國(guó)“用水用肥賬”
農(nóng)業(yè)年用水約3600億立方米,缺口達(dá)300億立方米以上,灌溉水生產(chǎn)效率1千克/立方米,僅為美國(guó)、以色列等國(guó)的1/2。我國(guó)化肥年用量超過5400萬(wàn)噸(折純),居世界首位,利用率平均只有30%,低于發(fā)達(dá)國(guó)家20個(gè)百分點(diǎn)以上。
第三筆賬:各國(guó)“水肥一體化應(yīng)用比例賬”
以色列水肥一體化應(yīng)用比例達(dá)90%以上,美國(guó)25%的玉米、60%的馬鈴薯、32%的果樹采用水肥一體化。目前,我國(guó)水肥一體化(滴灌和微噴灌)面積僅占灌溉面積的0.13%。
我國(guó)和以色列還有不小差距。如果引進(jìn)國(guó)外設(shè)備,因土壤環(huán)境、農(nóng)業(yè)需求等不同,這些設(shè)備不一定符合本土實(shí)際生產(chǎn)情況。國(guó)外很多設(shè)備到了國(guó)內(nèi)應(yīng)用,其實(shí)只有簡(jiǎn)單的時(shí)間控制器作為控制策略了。比如,下雨了,農(nóng)田不需要那么多水了,若無人為干預(yù)關(guān)閉系統(tǒng),系統(tǒng)仍會(huì)定時(shí)定量執(zhí)行水肥補(bǔ)充。
不做簡(jiǎn)單的時(shí)間控制器。堅(jiān)持智能化、本土化的水肥一體化控制策略及裝備研發(fā)是我們需要努力的方向。
提供系統(tǒng)管理方案:讓機(jī)器真正地聰明起來
很多人認(rèn)為國(guó)外幾十萬(wàn)元的進(jìn)口設(shè)備就是聰明儀器,一用起來才發(fā)現(xiàn)并不聰明。之所以如此,倒不是國(guó)外科研人員不聰明。農(nóng)業(yè)科研,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,不同區(qū)域差異很大。
國(guó)外搞水肥一體化,多是公司,不可能下那么多工夫跑到中國(guó)來,在各地調(diào)研。所以,國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備,很多功能沒有發(fā)揮出來,缺乏針對(duì)我國(guó)實(shí)際生產(chǎn)需求的系統(tǒng)管理方案。
土壤環(huán)境不同,水肥的比例就不同;種植的作物不同,也決定了水肥一體化設(shè)備的功能不能單一;日照時(shí)間和蒸發(fā)程度有別,水和肥自然不能采用相同的策略;區(qū)域不同,作物一年幾熟也不同,制訂的方案也不盡相同。
很多人以為,水肥一體化很土,沒有多少科技含量。其實(shí),這是一種誤解。太多復(fù)雜因素,讓水肥一體化實(shí)施起來難度很大。大家都說要智能化,但這方面有很多難題。設(shè)備操作太復(fù)雜,農(nóng)民不會(huì)用;操作簡(jiǎn)單了,功能又單一。
既要智能又要簡(jiǎn)單。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),專家們,不停在田間地頭采集數(shù)據(jù)。同時(shí),他們和各地氣象、農(nóng)業(yè)等部門聯(lián)動(dòng),獲得了大量及時(shí)準(zhǔn)確的信息。
有了這些數(shù)據(jù),專家們就能構(gòu)建一個(gè)相對(duì)完善的系統(tǒng)了。有了該平臺(tái),實(shí)施遠(yuǎn)程控制,還能不斷升級(jí)。農(nóng)民只要打開設(shè)備,其他就不用太多費(fèi)心了。
互聯(lián)網(wǎng)+水利+農(nóng)業(yè):讓“傻瓜化”操作成為現(xiàn)實(shí)
改進(jìn)傳統(tǒng)漫灌模式,精確計(jì)算作物需水量與需肥量?;ヂ?lián)網(wǎng)+水利+農(nóng)業(yè)的整體設(shè)計(jì)方案,讓人們足不出戶就能迅速獲取灌溉系統(tǒng)信息。
“智能化”就要做到“傻瓜化”,讓用戶輕松地沒有門檻地進(jìn)行精準(zhǔn)管理
設(shè)計(jì)智能決策系統(tǒng),融合模型、公式、數(shù)據(jù)三者進(jìn)行綜合分析與處理,得出最優(yōu)化的灌溉施肥方案。設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的灌溉控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)采集土壤信息、環(huán)境信息,遠(yuǎn)程控制水源的供給,精確計(jì)量灌溉量。灌溉控制系統(tǒng)結(jié)合智能決策系統(tǒng),進(jìn)行合理灌溉。作物得到良好的水肥供應(yīng),產(chǎn)量得以提高。
在確保高產(chǎn)的前提下,預(yù)計(jì)節(jié)水30%以上,節(jié)肥20%以上,提高人均管理面積3倍以上,使灌溉管理響應(yīng)速度提高10倍以上。這就讓不懂原理的農(nóng)民變成了專家。