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  • 資訊 > 市場動態(tài) > 研發(fā)讓農(nóng)民用得上用得起的好技術(shù)

    2024-07-19 來源:中國食品報
    四川、寧夏、新疆……古稀之年的中國工程院院士、新疆農(nóng)墾科學(xué)院研究員尹飛虎,早已習(xí)慣了這樣的長途奔波——在他的努力下,16個省份建起了試驗示范基地。他希望通過水肥一體化技術(shù)的推廣幫助農(nóng)民增產(chǎn)增收,為保障國家糧食安全作貢獻(xiàn)。

      四川、寧夏、新疆……古稀之年的中國工程院院士、新疆農(nóng)墾科學(xué)院研究員尹飛虎,早已習(xí)慣了這樣的長途奔波——在他的努力下,16個省份建起了試驗示范基地。他希望通過水肥一體化技術(shù)的推廣幫助農(nóng)民增產(chǎn)增收,為保障國家糧食安全作貢獻(xiàn)。

      近50年來,尹飛虎從事農(nóng)田水利與土壤肥料方面的科研工作,取得多項創(chuàng)新成果,獲國家科技進(jìn)步獎二等獎1項,新疆兵團(tuán)科技進(jìn)步特等獎、特殊貢獻(xiàn)獎各1項,省部級科技進(jìn)步獎一等獎4項、二等獎3項。

    控制和降低耕層土壤鹽分

      1972年,18歲的尹飛虎放棄了去機(jī)關(guān)單位、學(xué)校工作的機(jī)會,從湖南來到新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán),學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)知識,4年后進(jìn)入科研單位。“我出生在農(nóng)村,5歲就開始下田插秧、拔草,對土地的感情已經(jīng)深深刻進(jìn)了我的骨子里?!币w虎說。

      “做農(nóng)業(yè)研究,必須先在田地里學(xué)習(xí)?!币w虎看到了當(dāng)?shù)剞r(nóng)耕的難處:缺水、土壤鹽堿含量高,作物產(chǎn)量上不去。為了節(jié)水,只能種小麥、玉米、棉花這些旱生作物,鹽分升高了,只能種水稻壓鹽,但這會使水資源不足的問題更加突出。

      為了更好地節(jié)水,尹飛虎等科研人員將目光投向了現(xiàn)代滴灌系統(tǒng),但是當(dāng)時高昂的成本讓這項技術(shù)只能應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè),無法在大田推廣。

      1997年,經(jīng)過科研人員努力,滴灌裝置的國產(chǎn)化和滴灌技術(shù)的屬地化得以實現(xiàn),滴灌成本降至每畝700到800元,滴灌技術(shù)大面積應(yīng)用成為可能?!艾F(xiàn)在新疆節(jié)水灌溉面積已超過6000萬畝,占播種面積的50%以上,每畝地灌溉用水節(jié)約30%以上,滴灌設(shè)備成本已經(jīng)進(jìn)一步下降到每畝400元左右?!币w虎說,農(nóng)業(yè)研究和其他領(lǐng)域不同,要盡可能降低成本,才能讓農(nóng)民真正地用起來。

      節(jié)水問題解決了,但是在干旱地區(qū),滴灌過程是一個積鹽的過程。針對傳統(tǒng)滴灌技術(shù)造成的耕層土壤鹽分上升等問題,尹飛虎團(tuán)隊對灌溉系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,研發(fā)了滴灌農(nóng)田土壤鹽漬化灌排協(xié)同防控技術(shù)。

      “首先是水鹽調(diào)控,我們對高頻次、每次少量的灌溉模式進(jìn)行調(diào)整,減少灌溉次數(shù)、增加每次灌溉量,結(jié)合土壤深松作業(yè),鹽分就會隨水下移?!币w虎介紹,“最重要的是暗管排鹽技術(shù),把帶有孔隙的管道鋪設(shè)于地下一定深度,使水鹽溶液隨管道排走?!?/span>

      經(jīng)定點和抽樣測試,這項技術(shù)應(yīng)用區(qū)耕層土壤鹽分下降3.1%—7.3%,棉花根冠比由0.21∶1提升到0.4∶1,有效控制和降低了滴灌田耕層土壤鹽分的積聚。

    推廣滴灌水肥一體化技術(shù)

      滴灌可以節(jié)水,但如何在實現(xiàn)節(jié)水的同時又增產(chǎn)增效?要想高產(chǎn),更重要的是肥料,傳統(tǒng)的施肥方法效率較低,還浪費肥料?!皩崿F(xiàn)水肥一體化,才能提高施肥效率。”尹飛虎思考。

      但難題擺在面前:常用的肥料中,磷肥難溶于水,它和雜質(zhì)會堵塞滴孔,因此,要做到水肥一體化必須研發(fā)一種可溶于水的磷肥。

      為此,尹飛虎跑遍磷礦豐富的云貴川等地區(qū)。為了摸清磷元素在土壤和作物中的運移規(guī)律,他將沿途收集的標(biāo)本帶回實驗室做同位素實驗。由于實驗材料輻射性很強(qiáng),做實驗必須穿上笨重的鉛衣,又悶又熱。作為團(tuán)隊負(fù)責(zé)人,尹飛虎身體力行,經(jīng)常一干就是大半天,熱得汗流浹背。

      磷肥制備常用的方法有濕法和熱法兩種。濕法工藝制備的磷肥,雜質(zhì)含量高,而且隨之產(chǎn)生的大量磷石膏還會對環(huán)境造成污染;熱法制備的磷肥雜質(zhì)少,水溶性好,但成本較高,一噸就要1萬多元,同時還會產(chǎn)生副產(chǎn)品——泥磷,這種副產(chǎn)品遇到空氣就會燃燒,處理難度大,對環(huán)境也不友好。

      “如果能回收利用泥磷,從中提煉高純度的磷,成本就會低很多,同時還能解決環(huán)境污染問題。”尹飛虎分析。探索的過程并不輕松,尹飛虎帶領(lǐng)團(tuán)隊歷經(jīng)一次次失敗,花了3年多時間,才找到泥磷的創(chuàng)新回收方法和工藝,回收率從70%提高到95%,成本也降至每噸約3000元。

      解決了這個問題,適合滴灌系統(tǒng)的高水溶性復(fù)合肥于1999年問世了,由于不同地區(qū)土壤成分不同,尹飛虎又帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)出了適應(yīng)我國北方地區(qū)不同土壤條件、多種作物主要生育期專用的無機(jī)、復(fù)合含碳素等4類80多種配方的系列產(chǎn)品。

      2009年以來,尹飛虎團(tuán)隊帶著滴灌水肥一體化技術(shù)走進(jìn)河北、內(nèi)蒙古、吉林等10多個省份,推廣應(yīng)用于棉花、小麥、玉米、紅棗、葡萄等10多種作物種植。目前,在全國大田中的年應(yīng)用面積已經(jīng)達(dá)到1.3億畝,每畝可節(jié)約成本、增產(chǎn)30%左右?!坝昧诉@項技術(shù),內(nèi)蒙古赤峰市的玉米畝產(chǎn)從300多公斤增加到了近700公斤,每畝地還可節(jié)省30%到50%的肥料?!币w虎說,“好技術(shù)要在田間地頭真正為農(nóng)民服務(wù)。”

    推動灌溉施肥自動化智能化

      解決了肥料的問題,尹飛虎又將目光轉(zhuǎn)向灌溉施肥自動化、智能化,“我們的目標(biāo)是通過智能化灌溉讓種地越來越輕松?!币w虎說,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域搞智能化,操作方法必須簡單明了,讓農(nóng)民能用、會用。

      目前,經(jīng)過尹飛虎團(tuán)隊的努力,很多地方已經(jīng)實現(xiàn)了通過手機(jī)操作控制滴灌系統(tǒng)。“以前一個人管幾十畝地,現(xiàn)在可以管幾百上千畝地?!币w虎介紹。

      滴灌球閥也在不斷更新?lián)Q代,“剛開始,一個閥只能管10畝地,現(xiàn)在一個閥能管30—40畝地,這樣每畝地的成本就降下來了。”尹飛虎說,在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)某連的200畝大田里,新一代球閥已經(jīng)安裝使用了4年,沒有出現(xiàn)過質(zhì)量問題。

      “下一步是實現(xiàn)全自動,通過傳感器采集信息,收到反饋后,系統(tǒng)根據(jù)需求自動啟動滴灌程序?!蹦壳斑@項工作已經(jīng)在寧夏進(jìn)入示范階段,今年將在伊犁鞏留縣和石河子市等三地分別建立示范區(qū)。

      “其實我所有的研究都圍繞著一件事,就是提高農(nóng)民收入?!睘榱藢崿F(xiàn)這個目標(biāo),尹飛虎一直堅持跟農(nóng)民打交道,了解他們的需求。在交流過程中,常常有農(nóng)民緊緊握住尹飛虎的手表示感謝,兩雙沾滿泥土的手握在一起,心也緊緊地貼在一起。


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