夏日的午後,驟雨初歇。天津市西青區辛口鎮鄭莊子村村民周俊友,站在自家的溫室大棚前,喜不自禁。他指著大棚前的一個集雨水窖興奮地説:“今天雨下得時間不長,但水窖還是存下了20立方米的雨水。如果下得再長一些,這個水窖就可以裝滿100立方米的雨水,一年澆灌用水都不用發愁!”
周俊友家的這個集雨水窖長56米、寬3.15米、深1.1米,裏面放置了一個軟體集雨裝置。記者了解到,該裝置是由高分子“合金”織物複合材料製成,高強度、耐拉伸、柔韌性好,還耐酸、耐鹽鹼,使用壽命長達10年以上。這種軟體水窖還有一個更大的優點──它建在設施農業閒置空地上,不用磚石水泥,不破壞耕地,環保綠色。
綜合技術持續發力
了解這一水窖的由來,要把目光轉向2017年。當時全國農業技術推廣服務中心創新整合了軟體集雨窖與水肥一體化技術,開闢了節水農業的新模式和新路徑。軟體集雨水窖不用硬化土地,相比于傳統水泥建成的集雨窖,成本大大降低,且更加環保。據全國農技中心節水農業技術處副處長吳勇介紹,華北設施農業上採用軟體集雨節水技術,一個標準大棚配備150-200立方米方軟體集雨窖,一年可迴圈蓄雨300立方米以上,能滿足一年兩季蔬菜生産的一半用水需求,即減少抽取一半的地下水。在西北果園採用軟體集雨補灌技術,配備8-30立方米集雨窖,可解決抗旱補灌的關鍵水,蘋果等經濟作物每畝可增産200公斤以上。
“這種水窖積攢的雨水還特乾淨,不用進行二次凈化就可以使用。”周俊友指著棚膜上流淌的雨水笑著説,“我們積攢收存的水都是從溫室大棚膜上流下來的雨水,可不是攔蓄地表上的雨水,用這種方式積攢的雨水水質特好,沒有地面污染物。”
周俊友的溫室大棚裏,2米多高的秧上挂滿了紅彤彤的番茄。“去年市蔬菜産業技術體系專家團隊幫我們建了3個集雨水窖,還把雨水通過管道輸送到溫室大棚裏來,然後採用水肥一體化滴灌方式澆灌,讓溫室大棚內濕度適宜,病蟲害大為減少。由於澆灌的是清潔的雨水,番茄變得特別甜。”周俊友説。
市蔬菜産業技術體系土肥水首席專家郭雲峰介紹説:“全市20多萬畝溫室大棚,如果全部建集雨水窖,每年節水量將達到2000萬立方米。”
軟體集雨節水技術只是我國近年來高效節水技術發展的一個縮影。多年來,面對我國水資源嚴重緊缺的現狀,國家高度重視發展節水農業,制定了一系列扶持政策。保水保墑、水肥一體化、集雨補灌、抗旱抗逆、耐旱品種等節水技術不斷推廣,每年應用面積超4億畝次,其中噴灌微灌1.49億畝,水肥一體化超過1億畝。
在國家的重視和支援下,各級農業科研推廣單位取得了一大批旱作節水農業科技成果。西北地區以地膜覆蓋聚水保墑、集雨補灌和膜下滴灌為主體,華北地區以深耕深松、秸稈覆蓋還田和水肥一體化為主體,東北地區以深耕深松蓄水、坐水種植和水肥一體化為主體,西南地區以集雨補灌、地膜覆蓋和生物籬保土保水為主體的中國特色旱作節水技術體系已初步形成。
全國農技中心節水農業技術處處長湯松介紹,節水農業技術見效快、效益高,如水肥一體化技術可以使玉米畝增産約200公斤,冬小麥畝增産100公斤,馬鈴薯畝增産1500公斤。蔬菜水果採用節水技術每畝可增産300-500公斤,畝節本增效達到600-1000元,受到廣大農民的熱烈歡迎。
綠色抗旱潛力大
2008年開始在全國推廣的全膜雙壟溝播技術,被稱為旱作農業的一次深刻革命。僅推廣這一項技術,玉米種植範圍擴大到年降水量350毫米以上、海拔2300米以下的地區,增加種植面積1億畝,畝增産300斤以上。
但地膜覆蓋技術在造福旱區農民的同時,帶來的“白色污染”問題也越發引起重視。據統計,我國地膜使用量約150萬噸,覆蓋面積超過了3億畝,回收利用率不高,局部地區地膜殘留量每畝高達27斤。
“地膜殘留的危害主要有這幾個方面:一是破壞土壤結構,影響農機作業;二是阻隔水肥運移,降低有效性;三是影響作物出苗生長,降低産量。”農業農村部農膜污染防控重點實驗室主任嚴昌榮介紹。
這一問題逐步引起國家及有關部門重視。2016年,國務院頒布《土壤污染防治行動計劃》,明確了地膜殘留污染防控工作重點。2018年8月,《中華人民共和國土壤污染防治法》正式出臺,其中第二十九條提出“鼓勵和支援農業生産者使用生物可降解農用薄膜”。去年6月,農業農村部、國家發展改革委等六部門聯合印發《關於加快推進農用地膜污染防治的意見》,明確了地膜污染防治的總體要求、制度措施、重點任務和政策保障。農業農村部種植業管理司去年11月印發的《關於做好2020年旱作節水農業技術推廣工作的通知》中明確提出,要示範推廣生物全降解地膜、高強度易回收地膜替代傳統地膜。
“生物降解地膜,是能被微生物完全分解的聚合物製成的塑膠薄膜。”嚴昌榮告訴記者,儘管配方、加工工藝不同,生物降解地膜在不同環境條件下覆蓋使用後,一般在30-150天開始降解,作物收穫後短時間內可被自然界中的微生物完全分解,最終轉化成二氧化碳和水。
“雖然全生物降解地膜購買費用要高於傳統地膜,但如果核算綜合成本,傳統地膜的使用成本包括購買費用、回收費用以及潛在危害成本,那麼全生物降解地膜則是較好的選擇。”嚴昌榮向記者介紹,除了提倡使用全生物降解地膜外,農業生産主體應盡可能少使用地膜,全膜改半膜,並通過秸稈覆蓋、探墑播種、保水劑、抗旱劑等方式替代一部分地膜,促進旱作農業綠色發展、提質增效。
科學灌溉有講究
近日,河北景縣也傳來捷報:經專家測産,2000多畝冬小麥在春季少灌一水的情況下,實打實收測産,平均畝産達609.75公斤。河北全省約1600多萬畝麥田春季少灌一水,壓采地下水約8億立方米。這一節水豐産雙贏的目標是如何實現的?
原來,作為地下水超採綜合治理的主要內容之一,河北省近年來大力推廣以冬小麥足墑播種、播後及早春鎮壓、測墑節灌、高效節水灌溉等為主要內容的全程節水技術。針對冬前積溫高、冬季降水偏多、底墑足,冬小麥帶綠越冬、群體足的情況,推廣免澆凍水、早春麥田鎮壓以及春季麥田肥水後移等措施,春一水推遲到小麥需水的關鍵期——拔節期。5月上旬,河北麥區有兩次大範圍的降水過程,正值小麥揚花需水高峰期。由此減少了一次灌溉水,實現了春灌一水、畝産千斤的節水高效豐産目標。
“少灌1水每畝可節水約50立方米,今年小麥春灌,抓住了墑好苗好的有利時機,在華北冬麥區得到了較大範圍的推廣,既保證小麥豐收,還節水壓採超過8億立方米。”河北省農業科學院旱作所李科江研究員表示。
這些成績的背後,離不開基於墑情監測的科學灌溉技術指導。早在今年2月,農業農村部種植業管理司會同全國農技中心印發《2020年春季冬小麥科學灌溉技術指導意見》,指導各地有序做好冬小麥春灌,助力冬小麥穩産豐産,夯實全年糧食豐收基礎。《意見》明確提出,華北麥區春灌宜立足較好的土壤墑情和小麥苗情,以“減”為主,少灌1水,綜合配套抗旱保墑措施,努力爭取節水壓採與穩産豐産的雙重目標。
當下有為,未來可期。在頂層設計上,全國農技中心3月印發《旱作節水農業技術方案》,初步構建綠色旱作節水農業技術體系,整合創新水肥一體化、測墑節灌、軟體集雨補灌、壟作(覆膜)溝灌、蓄水保墑、地膜減量替代、抗旱抗逆等七大旱作節水技術。下一步,旱作節水農業將統籌“三水協同”,圍繞“五大環節”,實現“三個轉變”。“三水協同”,就是統籌考慮農業各類水資源,協調水資源消耗與作物生産的關係,從單一用好天然降水向優先利用天然降水,高效利用灌溉水,控制使用地下水轉變;圍繞蓄水、保墑、集雨、節灌、抗旱五大環節,創新構建綠色旱作節水農業技術模式,實現從地膜覆蓋技術為主向綠色旱作節水技術體系轉變;針對乾旱和缺水地區不同水資源稟賦和關鍵問題,確定不同區域發展方向和技術模式,實現由傳統旱作區為主,向乾旱與缺水地區並重的轉變。