黃河節(jié)水灌溉 咱有“最強大腦”

圖／王偉賓

在黃河水的用途當中，農業(yè)灌溉占大頭。但黃河水資源量有限，必須大力推進農業(yè)節(jié)水，才能讓黃河水發(fā)揮最大作用。位于新鄉(xiāng)的中國農業(yè)科學院農田灌溉研究所，把論文寫在大地上，成為黃河流域發(fā)展節(jié)水農業(yè)的“最強大腦”。如何在農業(yè)生產中節(jié)約黃河水，來聽聽這些科研人員有哪些高招兒。

節(jié)水科研成績顯著

“這是我們發(fā)明的節(jié)水噴頭、噴灌機，在國內已普遍使用?！?月25日，該所所長助理王景雷介紹，1986年，農灌所在國內首次提出了節(jié)水農業(yè)的概念，全力研究節(jié)水農業(yè)，引領了我國農業(yè)節(jié)水新方向。

這樣一個權威研究機構怎么會來到我省的黃河岸邊？王景雷介紹，新中國成立之初，人民勝利渠建成投用，結束了黃河下游“百害而無一利”的局面。但由于缺乏排水系統(tǒng)，導致地下水位升高，造成農田鹽堿化。在治理農田鹽堿化的會戰(zhàn)中，1963年農灌所奉命從北京搬遷至新鄉(xiāng)。

從上世紀80年代中期開始，農灌所的主要“使命”從治理鹽堿變?yōu)楣?jié)水灌溉，陸續(xù)創(chuàng)制了一批重大關鍵裝備，促進了我國節(jié)水灌溉產業(yè)發(fā)展?！爸性盗泄?jié)水噴頭，包括金屬搖臂式、仰角可調式等，填補了國內多項空白，獲得國家科技獎勵3項?！蓖蹙袄渍f，由于各系列噴頭可以控制流量，節(jié)水效果明顯，引來眾多企業(yè)模仿，如今已十分普及，成為農田節(jié)水的利器。

豐富的成果源自強大的科研力量。截至2020年12月底，在農灌所158名在職職工中，有專業(yè)技術人員135人，其中博士50人、碩士45人；擁有兩個國家級科研平臺和10個省部級科研平臺；制定了國家灌排行業(yè)標準，推動了我國節(jié)水灌溉產品的系列化、標準化和通用化，促進了我國農田灌溉事業(yè)健康發(fā)展。

智慧灌溉更加精準

“只要土壤干旱，就會形成土壤負壓，利用這種自然能量，就能啟動滴灌系統(tǒng)?！痹谵r灌所的現(xiàn)代智慧灌溉科技展示園，研究員馮俊杰指著一套剛獲得專利的設施介紹。

該科技展示園占地10畝，濃縮了該所近年來的研究成果，展現(xiàn)了智慧灌溉系統(tǒng)是如何從“源頭”到“龍頭”的。農田多源信息采集技術，結合了土壤水動力學和熱傳導理論，對氣象信息、土壤墑情、溫度分布信息等交叉校核，實現(xiàn)了對區(qū)域內土壤濕潤層含水量的精準預測；農田信息發(fā)送至“云端”，根據歷史上積累的大量參數(shù)，系統(tǒng)即可自動對農田進行灌溉。

“插入式滴灌技術和設備，是我們的最新發(fā)明?！瘪T俊杰說，這種設備把細細的插桿直接插入農作物根部，可把水、肥滴灌到作物根部。從澆地、澆苗到澆根，既能高效供給作物水分，減少水分蒸發(fā)，又能有效降低作物周邊的濕度，減少病蟲害發(fā)生。

“2016年以來，我們大力發(fā)展智慧灌溉技術，采用云計算、物聯(lián)網、現(xiàn)代通信、納米材料等諸多新技術，讓灌溉更加精準，用水也更節(jié)約。”王景雷說，截至2020年年底，所里共獲得國家專利426項，獲得科研成果獎勵171項，其中包括12項國家科技進步獎。

科研助推節(jié)水農業(yè)

天氣干旱，需要澆灌，這是千百年來形成的傳統(tǒng)觀念。在位于新鄉(xiāng)縣七里營鎮(zhèn)的中國農業(yè)科學院新鄉(xiāng)綜合試驗基地內，科研人員正在把這些傳統(tǒng)觀念變成一組組詳實數(shù)據。

在基地的農業(yè)農村部作物需水與調控重點實驗室中，科研人員正在測量土壤中的營養(yǎng)成分，以掌握作物水、肥供應。“根據我們長期研究，在保障高產穩(wěn)產前提下，華北地區(qū)一畝小麥全生長周期內需要用水287立方米、玉米需水270立方米。現(xiàn)在是越冬期，小麥需水量最少，每畝供水13．3立方米就可以?！睂嶒炇抑魅胃?/p>

陽說，供水太多就會浪費，供水太少就會影響產量，如何在更加節(jié)水的情況下保障高產，還有很多問題需要研究。

據農灌所所長黃修橋介紹，近些年，通過開展大中型灌區(qū)節(jié)水改造和推進田間灌溉節(jié)水，2019年度黃河流域大型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)達到0．498，糧食作物水分生產率達1．8千克／立方米，均高于全國平均水平。但仍與發(fā)達國家差距明顯，引黃灌區(qū)農業(yè)節(jié)水還有很大的發(fā)展空間。