華北平原是我國糧食主產(chǎn)區(qū)之一，多年來，華北平原面臨著缺水、糧食作物水肥利用率難以快速提升等問題。如何解決這些問題，促進(jìn)糧食生產(chǎn)。
日前，一項名為“華北平原小麥-玉米輪作區(qū)高效施肥技術(shù)研究與示范”的研究項目，在經(jīng)過5年的科學(xué)研究后，已完成并通過驗收，該成果可使每畝農(nóng)田節(jié)約施肥成本40-60元。
監(jiān)測設(shè)備。中國農(nóng)科院供圖
據(jù)課題主持人白由路研究員介紹，該課題聯(lián)合河南、河北、山東、北京等地的9家優(yōu)勢學(xué)科單位，在華北平原地區(qū)開展了小麥-玉米輪作的一體化營養(yǎng)特征與高效作物營養(yǎng)診斷技術(shù)研究。研發(fā)出大田作物水肥一體化管理控制系統(tǒng)，形成了華北平原小麥-玉米輪作區(qū)高效施肥技術(shù)體系。
“華北平原缺水嚴(yán)重，甚至影響到正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，”白由路說，“所以在2016年，我們開始了這項具有針對性的水肥一體化研究”。
該成果具有成本低、智能化程度高的特征，白由路介紹，“水肥一體化技術(shù)很早就出現(xiàn)了，但也一直有一些普遍的局限，比如使用的水溶肥成本較高，是普通化肥的3倍，在經(jīng)濟(jì)作物上不明顯，但放到經(jīng)濟(jì)效益較低的大田作物上，成本高就成了一個重要的問題。在研究中，我們沒有使用傳統(tǒng)的水溶肥，而是用普通化肥，通過事先溶解后，分別輸入管道，在管道中混合。因為氮肥和鉀肥本身就是可溶的，所以換用普通肥料之后，成本大幅下降。難溶于水的主要是磷肥，我們用了高濃度的磷酸一銨，它是可溶的，但成本較高。不過，因為氮肥和鉀肥換用了普通肥料，總體成本是降低的”。
大區(qū)試驗管道布設(shè)。中國農(nóng)科院供圖
該成果還具有多種操作模式，白由路介紹，“管理系統(tǒng)有水分管理模塊、肥料管理模塊、作物模型三部分組成，可以自動監(jiān)測水分、肥料的情況，根據(jù)作物生長模型，就知道何時需水、何時需肥。在操作上，可以完全實現(xiàn)自動操作。此外，我們還設(shè)計了手動、自動、智能三種操作模式，使用者可以根據(jù)情況自主選擇?！?/p>
控制中心。中國農(nóng)科院供圖
據(jù)介紹，小麥-玉米精準(zhǔn)施肥技術(shù)與模式使水肥耦合效益增加10%以上，小麥、玉米增產(chǎn)10%以上，氮、磷養(yǎng)分利用率分別提高5%～8%和3%～5%。降低氮磷肥料用量15%～20%，畝節(jié)約施肥成本40～60元。
該技術(shù)不僅可以在華北平原小麥-玉米輪作區(qū)使用，也能在其他地區(qū)、其他作物上使用?！皩嶋H上，在華北糧食產(chǎn)區(qū)，因為成本等原因，這個技術(shù)還有一些難題待克服，還有進(jìn)一步提升的空間。相對的，在一些經(jīng)濟(jì)作物如果樹上，這項技術(shù)的應(yīng)用非常成功?！卑子陕氛f。
果樹應(yīng)用。中國農(nóng)科院供圖
該技術(shù)為“十二五”國家科技支撐計劃課題，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所牽頭。
