冬的河西走廊,收割后的玉米地里秸稈整齊地排列著,空氣中還殘留著谷物特有的清香。在甘肅省武威市這片年均降水量不足200毫米的干旱土地上,一場靜悄悄的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命正在改變著千百年的耕作方式。
近年來,甘肅省武威市緊緊圍繞保障糧食安全、打造西部現(xiàn)代寒旱農(nóng)業(yè)示范區(qū)等目標任務(wù),大力推廣高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)。今年全市已推廣應(yīng)用高效節(jié)水技術(shù)320萬畝,其中水肥一體化面積達223.4萬畝。不久前,甘肅省武威市綠洲農(nóng)業(yè)高效用水國家野外科學觀測研究站(即中國農(nóng)業(yè)大學石羊河實驗站)傳來喜訊,該站團隊打造的高標準淺埋智慧滴灌試驗區(qū)和示范區(qū)玉米籽粒產(chǎn)量繼去年達到1.29噸后,今年再創(chuàng)新高達到每畝1.34噸。單方水灌溉生產(chǎn)力也突破5公斤大關(guān),為干旱區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了可復制的“中國方案”。
在中國農(nóng)業(yè)大學石羊河實驗站的會議室里,站長張霽仔細核對著今年的測產(chǎn)數(shù)據(jù)。“這個數(shù)據(jù)來之不易。”他指著剛整理完成的測產(chǎn)報告說,“今年我們示范區(qū)玉米畝產(chǎn)達到1.34噸,而畝均灌溉用水量控制在261.6立方米以內(nèi),灌溉水分生產(chǎn)力每立方米突破5.13公斤。”這個數(shù)字意味著,在武威這片干旱的土地上,每立方米水可以生產(chǎn)出超過5公斤的玉米,這一數(shù)據(jù)不僅遠超國內(nèi)平均水平,也超過了發(fā)達國家水平。
這項突破性成果的背后,是中國農(nóng)業(yè)大學石羊河實驗站研究團隊在中國工程院院士康紹忠的帶領(lǐng)下,歷時十余年的持續(xù)攻關(guān)。“這項技術(shù)就像一個智能的根區(qū)微環(huán)境‘管家’。它通過布設(shè)于田間的傳感器這些‘神經(jīng)末梢’實時感知作物需水信息,再通過云平臺這個‘智慧大腦’分析決策,最終通過淺埋滴灌系統(tǒng)這個‘靈巧的手’,將水肥精準、定時、定量地輸送到作物根部。”示范區(qū)負責人、中國農(nóng)業(yè)大學教授李思恩形象地比喻技術(shù)運作的原理。
該技術(shù)的核心創(chuàng)新點在于將滴灌帶從原來的地表淺埋轉(zhuǎn)變至地下10厘米處,與覆膜技術(shù)、智慧決策系統(tǒng)深度融合,實現(xiàn)了從傳統(tǒng)“澆地”向現(xiàn)代“潤根”的根本轉(zhuǎn)變。“傳統(tǒng)的灌溉方式就像用瓢潑水,而我們現(xiàn)在的技術(shù)就像是用滴管喂水。”李思恩說,“這最大限度地抑制了地表無效蒸發(fā),避免了深層滲漏,把每一滴水都用在了‘刀刃’上。”
與傳統(tǒng)灌溉方式相比,該技術(shù)展現(xiàn)出全方位的優(yōu)勢。根據(jù)實驗站2025年度的嚴格測產(chǎn)測水數(shù)據(jù),覆膜淺埋智慧滴灌的灌溉水分生產(chǎn)力達到5.13公斤/方水,顯著高于覆膜深埋滴灌的4.71公斤/方水和普通膜下滴灌的4.20公斤/方水,更比農(nóng)戶傳統(tǒng)的覆膜畦灌節(jié)水增效近70%。相同灌溉量下,該技術(shù)實現(xiàn)了畝產(chǎn)1341.53公斤的高產(chǎn)成績,比普通農(nóng)戶膜下滴灌增產(chǎn)23%。
“作為全市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的主力軍,我們中心始終將節(jié)水增效擺在突出位置。”武威市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心正高級農(nóng)藝師劉興成表示,“武威是典型的資源性缺水地區(qū)。除了節(jié)水灌溉本身,該項技術(shù)還與其他農(nóng)藝措施密切配合。通過推廣耐密中晚熟品種、合理密植、精量播種等配套技術(shù),將種植密度從傳統(tǒng)的每畝4500~5500株提高到7000多株,這也是產(chǎn)量提升的關(guān)鍵。同時,覆膜技術(shù)有效抑制了土壤水分蒸發(fā),為作物生長創(chuàng)造了更好的微環(huán)境。”
在涼州區(qū)金河鎮(zhèn)王景寨村的農(nóng)田里,種糧大戶陸權(quán)正在盤點今年的收成。看著倉庫里金燦燦的玉米,他對這項技術(shù)的效果深有體會。“我負責管理和指導的近千畝玉米中,均采用了這項技術(shù)。從最初大水漫灌時的畝均用水400~500方,到普通滴灌的300~350方,再到現(xiàn)在的260方左右,節(jié)水效果是實實在在看得見的。”
成本效益始終是農(nóng)戶最關(guān)心的問題。陸權(quán)仔細算過這筆賬:“雖然滴灌帶和智能控制系統(tǒng)增加了初期投入,但節(jié)水、節(jié)肥、省工的綜合效益更顯著。以滴灌帶為例,雖然每畝需要投入約150元,但通過以舊換新政策,實際成本可以控制在100元左右。更重要的是,智慧灌溉系統(tǒng)設(shè)置好后基本不用人工看守,大大節(jié)省了勞動力。粗略計算,每畝地節(jié)省人工成本約30%,肥料利用率提高20%以上。”
在技術(shù)推廣過程中,武威市農(nóng)技中心建立了“項目+示范+培訓+服務(wù)”的全鏈條工作機制。劉興成介紹:“今年我們爭取實施節(jié)水增效相關(guān)科技項目9項,在全市不同生態(tài)區(qū)域建立了11個核心示范點,開展對比試驗60多次。同時,我們強化技術(shù)培訓,結(jié)合‘三區(qū)’人才支持計劃,組織市縣鄉(xiāng)三級農(nóng)技人員開展專題培訓90余期,培訓新型職業(yè)農(nóng)民、種植大戶等1.2萬人次,發(fā)放技術(shù)資料13.67萬份。通過‘專家包片、技術(shù)員包村、示范戶帶動’的方式,確保技術(shù)能夠落地見效。”這種系統(tǒng)化的工作推進方式,為淺埋智慧滴灌技術(shù)的快速推廣提供了堅實保障。
在配套政策支持方面,武威市還積極整合項目資源,形成工作合力。劉興成進一步介紹:“我們不僅將節(jié)水技術(shù)推廣納入高標準農(nóng)田建設(shè)、糧食單產(chǎn)提升等重大項目的核心內(nèi)容,還與金融機構(gòu)合作探索‘節(jié)水貸’等金融產(chǎn)品,對采用智慧節(jié)水設(shè)備的農(nóng)戶給予貼息支持。今年以來,全市已整合各類項目資金超過800萬元,專項用于節(jié)水灌溉設(shè)施的改造升級。同時,我們建立了‘以效代補’的激勵機制,對節(jié)水增產(chǎn)效果顯著的示范主體給予物化補助,充分調(diào)動了農(nóng)戶應(yīng)用新技術(shù)的積極性。這些配套措施有效降低了技術(shù)應(yīng)用門檻,加快了節(jié)水增效技術(shù)從‘示范田’向‘大田’的全面滲透。”
“目前,該技術(shù)模式在武威市及周邊區(qū)域已推廣100多萬畝,我們采取的是分級推廣策略:先推廣相對簡單的覆膜淺埋滴灌技術(shù),再逐步推廣智慧灌溉系統(tǒng)。”劉興成告訴記者,通過核心示范區(qū),農(nóng)戶親眼看到了技術(shù)效果,且示范區(qū)都有技術(shù)人員,確保技術(shù)能夠落地生根。
李思恩從更宏觀的角度展望了這項技術(shù)的意義:“這項技術(shù)的突破性不僅在于創(chuàng)造了新的產(chǎn)量紀錄,更重要的是提供了一條在水資源剛性約束下實現(xiàn)糧食安全與生態(tài)安全協(xié)同的可行路徑。我們的目標是建立一套可復制、可推廣的干旱區(qū)農(nóng)業(yè)高效用水模式。”他進一步解釋說,這項技術(shù)已經(jīng)在河西走廊的不同生態(tài)類型區(qū)進行了試驗示范,均表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性。未來校地團隊將圍繞畝產(chǎn)1.6噸、1.8噸等更高的目標攻關(guān)。
目前,該技術(shù)模式正在河西走廊地區(qū)大面積推廣。張霽透露,實驗站正在開展進一步研究:“我們正在探索將這項技術(shù)應(yīng)用于小麥、馬鈴薯等其他作物,同時也在持續(xù)優(yōu)化系統(tǒng),開發(fā)更適合小農(nóng)戶使用的簡易版智慧灌溉設(shè)備,讓技術(shù)更貼近不同農(nóng)戶的需求。”
展望未來,李思恩充滿信心:“隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展,我們將進一步優(yōu)化系統(tǒng)的智能化水平。比如,通過引入人工智能算法,讓系統(tǒng)不僅能感知當前作物狀態(tài),還能結(jié)合人工智能和天氣預報預測未來的需水規(guī)律,實現(xiàn)真正的智慧決策。同時,我們也在探索將節(jié)水技術(shù)與可再生能源相結(jié)合,進一步降低運行成本。”
從試驗田到大田,這場“用水革命”正在武威旱塬深處扎實推進。金黃的玉米堆滿糧倉,精準的滴灌滋潤根系,這項技術(shù)正在千年河西走廊穩(wěn)步推進,不僅為糧食安全注入活力,也為全球干旱半干旱農(nóng)業(yè)提供了可借鑒的“中國方案”。
來源:農(nóng)民日報(https://szb.farmer.com.cn/nmrb/html/2025/20251215/20251215_7/nmrb_20251215_13182_7_2000323754694119459.html)
