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探訪北京灌溉節水基地技術團隊:“試驗田”緊跟市民“菜籃子”
12
06月
2019

 

翠綠的小麥、成行的果樹、果實累累的蔬菜大棚……

 

 

在通州區東南部一片70畝的試驗基地里,一支十幾人的技術團隊扎根多年。什么才是最適宜的土壤含水率?采用怎樣的灌溉方式才能既節水還能讓蔬菜瓜果長勢好、產量多?從一批秧苗栽種下地到日復一日地觀察測試,從大水漫灌到科學灌溉,北京市水科院的研究團隊幾乎把自己都“種”進了地里,為了某種農作物的某一項數據,工作人員甚至要做上萬次的監測取數。

 

目前正值全國城市節約用水宣傳周,北京晚報記者走進北京市水科院永樂店試驗基地,探尋這里的農業節水“秘密”。

 

探訪:同一批小麥種進24種土里

進入灌漿期的小麥、綠油油的草坪草,8個大棚里種植著各種蔬菜瓜果……踏進試驗基地,仿佛走進了一片農田。別看每種果蔬作物總量不多,類型卻幾乎涵蓋了百姓餐桌上的品種。東側大棚里,一個個小西瓜長勢正歡;西頭的棚中,掛在藤上的西紅柿透著鮮艷。據市水科院副總工程師楊勝利介紹,近年來,這片70畝的試驗基地先后種下過幾十種農作物。像常見的小麥、茄子、豆角、黃瓜、西紅柿、蘋果、葡萄、草莓等,都是試驗田里的“老客戶”。

 

大棚邊上就是草坪草試驗田,工作人員正拿著探筒插入土壤中,每下沉10厘米測一次,相應的土壤含水率就通過藍牙傳感器顯示在手機上。“一共要測12層的數據,過去農作物的灌溉只給出頻次,而現在是要科學地給出土壤含水率達到多少時應該澆水、澆多少。”楊勝利解釋說。

 

在水循環測試區,地面被劃分為24個獨立的土坑,里面栽種了同樣一批小麥。“測坑里的土是我們北起密云、南至大興,按照不同的地貌取樣再加填的,包括山前沖積扇、平原、山區等,包含了全市的所有土壤結構。”楊勝利介紹說,種植同一種農作物,在不同土壤結構下所需的水量也不同,“測坑群的目的就是要找出不同地質地形下灌溉的最佳狀態。”

 

從測坑旁地面的入口拾級而下,就進入了地下監測室。這里共有24套監測設備,就好像做心電圖一樣,監測感應器分別貼在測坑中的泥土里,其數據可以反映不同土壤中的水分移動情況。楊勝利表示,這樣的監測已經持續了近10年時間,正是根據該監測結果,才能針對平原、山丘等不同地形提出不同的農業灌溉用水定額。

 

作為農業節水試驗基地,試驗田內的滴管噴頭的孔徑大小也是研究的內容之一。一位監測員正用手指在噴頭孔徑處檢查。按住小孔,發現手指上沒有水:“說明這處噴頭是流通的,如果堵了就要及時疏通。”

 

試驗基地里,還藏著不少普通人沒見過的設施設備。在小黃瓜種植大棚里,中間的兩排植株被安置在一個兩米見方的平臺上,“這實際上是一臺稱重式蒸滲儀,就像一個大的秤臺,隨著水分的多少,秤臺會產生上下移動,以此計算出植株的需水量,可精準到0.01毫米的高度變化。”楊勝利說。

 

測算:萬余次試驗找到最合適的灌溉量

 

 

“如果只是種一些作物,就不需要這么多碩士博士了,我們的主要任務是控制和測量作物不同時期的各項數值,從而推導出最優的灌溉方式。”楊勝利說。

 

“鈴……”凌晨4點,范海燕爬了起來,直奔基地。她是趕著來測西紅柿的光合作用的。

 

她告訴記者,夏天太陽出得早,如果6點前不到試驗田里,灌前數據就不準確了,會讓一整天監測的數值偏高。“作物不會說話,想要知道它們的真實情況,只有用數據說話,為了得到最準確的光合作用參數,我必須追著太陽跑。”范海燕說。

 

每個大棚有12個處理區,每個處理區需要耗時5分鐘進行監測,一個棚下來,范海燕已經用了1個小時,前面仍有好幾個棚在等著她。蹲下身、摸一把額頭上的汗,她繼續在30多攝氏度的大棚里測著。為了讓得出的數據趨于準確,每隔兩個小時要重復測一次。當天,范海燕從早上6點一直測到晚上6點。收集到的僅僅是一種西紅柿的一項數據。

 

楊勝利表示,每一批秧苗栽種下以后,日復一日的“笨功夫”就開始了:“以西紅柿為例,一種類型需要監測的數據有七八種,同時需要監測的西紅柿種類也有五六種,平均每一項試驗的周期是三到五年。我們的工作量是呈幾何式增長的。

 

”也就是說,為了一種作物的某一項數據,技術團隊的工作人員就要做上萬次的監測取數。一旦遇到下雨、病蟲害等極端因素,試驗就不得不暫停或者重做。“2017年,根線蟲猖獗威脅,所有黃瓜苗的生長都不健康,無法作為試驗對象,只能等來年重新栽種。”楊勝利舉例說。

 

花費大量精力取得的數據究竟如何應用到農業節水灌溉中?楊勝利說,果樹高效節水灌溉中有一項名為“果樹滴灌”的方法,和傳統的大水漫灌相比,這項技術可以節約一半水量,提高產量30%。“比如以前用1噸水澆灌出10斤蘋果,現在半噸水就可以產13斤,萬次以上的試驗讓我們幫助每種作物找到了最合適的灌溉水量。”楊勝利說。

 

去年,依據水科院幾大基地近100種作物節水灌溉試驗的成果編制成的《農業灌溉用水定額》已成為北京市地方標準。該標準提出了20種設施作物和14種露地蔬菜的耗水規律,為農戶灌溉提供指導。同時,市水科院還提出了15種灌溉模式,如滴管、噴灌、微噴、小管出流等,為不同類型的農作物提供最合適的灌溉方式。

 

前景:年內開辟500畝果蔬示范區

“我們的科研,總要追著市民的餐桌熱點來進行。市面上出現的新品種,往往就會被納入當年的監測。因為這意味著過上幾年,這種蔬菜可能就會擴大種植。”楊勝利說,幾年來,基地光草莓品種就有紅顏、奶油、章姬3種,去年,又引進了秋葵、塔菜花和白黃瓜等品種。比起已經成為很多人涼菜首選的秋葵,塔菜花和白黃瓜還沒有被大眾所熟知,“我們的研究恰恰是在做準備。遇到新型作物,一線農民往往會用經驗來處理,比如和果樹一樣用滴灌。如果我們能早一天研究出對應的灌溉模式,就有可能在這種作物大面積推廣前完成普及工作。

 

楊勝利說,研究如何科學、高效地種植,對每種農作物來說最適宜的土壤含水率是多少、采用怎樣的灌溉方式才能讓用水效率最大化,“永樂店試驗基地的試驗就是為了回答這兩個問題。

 

據悉,北京市水科院計劃于今年內在良鄉、周口店等地開發一片500畝的示范區,專門種植各類熱門果蔬。“等到秋天,游人們看紅葉的時候就可以順便看一看我們的果園,體會一下用高效節水灌溉方法培育的作物長勢有多好。”楊勝利表示。

 

北京5年累計節水量5億多立方米

北京是水資源緊缺的特大型城市,農業節水灌溉是北京節水的縮影。談及北京市近年來節約用水的主要做法,北京市水務局相關負責人表示,在工業方面,本市出臺《北京市新增產業的禁止和限制目錄》、《北京市工業污染行業生產工藝調整退出及設備淘汰目錄(2017年版)》,推進清潔生產,退出高耗水、高污染和高耗能企業。截至2017年底,全市清理淘汰一般性制造業和污染企業共計1981家。

 

農業則通過壓減高耗水作物種植面積,推廣高效節水灌溉技術和水肥一體化綜合種植技術來推廣節水。農田灌溉水的有效利用系數(即農作物實際吸收利用的水量與灌溉水量的比值)由2014年的0.69上升至2018年的0.742,居于全國領先地位。農業用新水量持續多年呈現負增長。

 

在生活節水方面,累計推廣換裝高效節水器具100萬套,對居民用水實行階梯水價,對超限額用水提高水費單價,促進人們節約用水。同時,為了提升用水效率,將用水總量和用水效率考核納入市政府對區政府考核內容,強化計劃用水管理,非居民用水嚴格實行超用水指標累進加價制度。

 

各方面政策和措施也帶來了成績。2014年至2018年,北京已建成節水型區7個,創建節水型單位(企業)1.5萬個,節水型社會建設已初具規模。5年累計節水量達5億多立方米,取得了顯著節水成效。

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