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农业节水灌溉与水肥一体化技术

时间:2020-04-11 10:56 来源:北方农资网 作者:甄素娟

文章导读

手中有粮,心中不慌 今年是全面建成小康社会目标实现之年,也是全面打赢脱贫攻坚战收官之年。 手中有粮,心中不慌。 为科技赋农保丰收,依靠科技力量加快实现藏粮于技, 《北方...

手中有粮,心中不慌

今年是全面建成小康社会目标实现之年,也是全面打赢脱贫攻坚战收官之年。手中有粮,心中不慌。为科技赋农保丰收,依靠科技力量加快实现“藏粮于技”,《北方农资》传媒特别策划“农资大家谈”第二季公益直播--科技赋农保丰收,自3月17日开始与大家见面啦!每周二、四晚8:30,特邀行业内资深专家、学者,详细讲解土壤、肥料、植保、农技、作物种植等多方面疑难问题,共同打好科技赋农保丰收攻坚战!

 

主持人:

《北方农资》传媒行政总监 张博群

本期主讲:

山东现代农业科学研究院院长 田端华

本期课题:

节水灌溉与水肥一体化技术体系

我国农业经历传统农业生产模式1.0阶段、实现农业机械化2.0阶段、设施农业3.0阶段和智慧-智能农业4.0阶段

 

现代农业的特点

一是市场适应性:按照市场需求积极地组织生产,主动地适应市场,属于市场需求导向。从适应自身向适应市场转变;从适应小市场向适应大市场转变;从适应单一市场需求向适应多样化的市场需求转变。

 

二是功能多样性:在传统种植、养殖的基础上,使农业功能得到充分发挥。从解决温饱、实现小康向帮助农民更加富裕转变;从单纯提供物质产品向同时提供精神产品转变;从传统的一产向同时兼融一二三产转变。

 

三是发展的可持续性:实现人与自然的和谐共荣和自身发展的可持续性。生产空间从绝对分散向相对集中转变;经营方式从粗放向集约转变;工作目标从单纯的发展生产向同时保护生态转变。

 

四是靠高科技投入:生物技术、信息技术、耕作技术、节水灌溉技术等农业高新技术。

 

五是综合能力增强:生态保护农业、精准农业、休闲观光农业、循环农业、服务型农业、都市农业等多种新型农业形式。

 

农业发展与人口增加的矛盾:随着全球沙漠化、荒漠化形势日益严峻,可耕土地越来越少,而我国人多地少的矛盾更加突出,提高复种指数(重茬耕作、连作)是解决问题的唯一办法。其他办法如:盐碱地开发利用、海水淡化、海水种植(混入淡水)、旱作农业(沙漠化治理)。开发新的作物种类,能够适应恶劣的环境条件。

 

人口持续增长,耕地保持不变。预计2040年,世界人口将达到80亿;预计2050年,世界人口将达到100亿。

传统农业发展遇到瓶颈:连作重茬有利于病虫害种群数量积累,易诱发土传性病害发生。世界头号土壤熏蒸剂“溴甲烷(甲基溴)”全面退出市场;石灰氮、棉隆、氯化苦等土壤熏蒸剂都还很难与溴甲烷相媲美。

 

设施农业3.0阶段

无土栽培技术系统主要有基质栽培、水培系统、雾气培。

基质栽培:用固体基质(介质)固定植物根系,并通过基质吸收营养液和氧的一种无土栽培方式。

 

基质种类很多:常用无机基质有蛭石、珍珠岩、岩棉、沙、聚氨酯等;有机基质有,泥炭、稻壳炭、树皮等。

岩棉基质栽培系统:是将植物栽植于预先制做好的岩棉中的栽培技术。岩棉是由60%的辉绿岩,20%石灰岩和20%的焦炭,在1600℃的高温下熔化,喷成0.005mm的纤维,并压成块,使其重量为77-80kg/ m³而成的无机固体基质。核心技术是水分管理和养分管理。

基质栽培可以实现立体种植。

植物工厂技术体系,美国室内农业产值预计将达到200亿美元。

智慧-智能农业4.0前景

约翰迪尔(John Deere)斥资3.05亿美元收购了Blue River Technology,自动化精确除草喷雾机、莴苣间苗及自动化收获。

 

机械化收获生菜(12000磅/小时),还有智能玻璃温室、塑料连栋温室、北方大棚结构类型、塑料单拱棚等模式。

 

农业部文件要点

深入实施测土配方施肥、水肥一体化等先进技术,力保到2020年实现化肥使用总量的零增长。

 

大力发展高效节水灌溉,推广应用微喷、喷灌、渗灌、滴灌等现代农业技术。为2020年实现农业用水总量微增长—一控。

 

健全农产品质量安全和食品安全追溯体系,强化农业生产过程环境检测。启动低毒低残留农药使用补助试点,力保到2020年农药使用总量的零增长。即一控、两减、三基本

农业生产中存在问题

化肥使用量大:全国化肥使用量5700万吨,高居世界第一;化肥利用率低:统计数字30%(实际还要低);农药使用量大:2014年农药使用总量184万吨,世界平均水平2.5倍。高效、低毒、低残留的农药种类缺乏;生产过程不规范:缺乏对农业生产者的系统培训;农业科学技术知识推广面不够

 

农业灌溉用水总量:近几年全国供水总量在5500亿立方米左右,灌溉用水量维持在3600亿立方米。占全国供水总量的65%左右,2020年目标控制在3720亿方。目前我国灌溉用水的效率在45%左右,也就是说有多半的水浪费掉了。发达国家灌溉水使用效率在70%-80%左右。

 

“一控”目标的制定:2015年全国灌溉用水量达3600亿m³,到2020年的“一控”就是要控制在3720亿m³以内。农业灌溉用水占全国供水总量的60%以上,利用系数从0.52提高到0.55。需要对农业灌溉用水总量实施“控制”:我国每立方米水能够生产1公斤粮食,而发达国家是2公斤。以色列达到2.35公斤。

 

我国土壤污染状况:2014年4月17日,《全国土壤污染状况调查公报》国土部、环保部共同发布。全国土壤总的点位超标率16.1%,耕地点位超标率为19.4%。2007年1月开始,农业生产上全面禁止使用五种高毒性有机磷农药:甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺。农药:2.67Kg/年/人。

 

全球人口增长,过量超量使用化肥,全国化肥使用量5700万吨,高居世界第一。2020年目标全国实现化肥使用总量零增长。2020年水肥一体化推广面积1.5亿亩。全国实现增效500亿元,节肥30万吨。(畜禽粪污、农膜、农作物秸秆基本得到资源化、综合循环再利用和无害化处理—“三基本”)

 

水肥一体化技术要素:节水灌溉、设计安装、灌溉施肥。

水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差),将全溶性固体或液体肥料,按测土配方和作物种类及不同生长时期的需肥规律和特点,配兑成肥液与灌溉水一起通过管道和滴头施入根区周围的土壤或基质中去。

 

水肥一体化的特点:节水、节肥,省时、省工,高产、优质。

全球微灌市场预测:全球微灌市场预计到2024年达到120亿美元,全球70%的水用于灌溉和农业生产,居民生活用水占10%。联合国估测2017年9月世界总人口已达65亿,到2100年预计将超过110亿。据统计,2016年喷灌系统市场值将达30亿美元。预计到2024年全球果园葡萄园面积将增加10%。


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