水肥精準供應按需定量分配

　　上個世紀80年代，北京市順義區率先在種植大田農作物方面推廣噴灌技術，此舉成為北京市節水農業的雛形。經過30多年的發展，從單純節水到水肥一體，北京市節水農業的科技含量和智能化程度不斷提高，走上了一條資源節約型、環境友好型的都市農業發展之路。
　　現代農業產業技術體系北京市創新團隊糧經團隊首席專家王俊英說：“水肥一體化是農業節水和節肥技術的有機融合。在大田作物和設施蔬菜生產中大力推廣和應用該項技術，可以達到省工、省時、省力，節水、節肥、節地，增產、增收、增效的‘三省’‘三節’‘三增’效果。”
　　噴灌施肥，種地變得更簡單
　　與往年相比，今年密云區河南寨鎮平頭村村民王守財種植冬小麥可是夠輕松的。6月8日，看著成熟的小麥，心情大好的王守財嘮叨起往事：“以前，村里每戶都種幾畝小麥，澆水、施肥全靠人工，三天兩頭往地里鉆。一到集中澆水的時期，大伙兒都在井房門口排著隊等著刷卡澆水，一次就得七八個小時，不僅費時間，跑冒滴漏浪費水的現象也很普遍。”2015年，平頭村3000畝農田安裝了中心支軸式噴灌機和地埋式伸縮噴灌設備，北京市農業技術推廣站同步配備了20套具有自主知識產權的一鍵式噴灌施肥機，澆水施肥靠設備自動運行，村民種地告別了排隊澆水、人工撒肥的時代。
　　農藝師孟范玉告訴記者，中心支軸式噴灌機根據作物對水分需求以及土壤墑情實現隨時變量灌溉，一臺中心支軸式噴灌機可以控制400畝地。但是使用中心支軸式噴灌機要求地塊平整、呈正方形，且田間無障礙物，對地塊要求較高，而地埋式伸縮噴灌設備的出現正好彌補了這一缺陷。地埋式伸縮噴灌設備的特點是灌溉前噴頭埋于耕作層以下，不影響農機耕作；灌溉時噴頭能夠自動頂出地面并進行噴水，灌溉結束后又能回縮至耕作層以下。
　　平頭村大田作物種植正是采用了“中心支軸式噴灌+地埋式伸縮噴灌+一鍵式噴灌施肥機”的智能化、機械化的耕作方式。該村黨支部書記王響中有著新想法：利用現有的噴灌施肥設備，可以再為村民“減負”。村民每畝地支付200元，由村集體統一播種、打藥、澆水、施肥、收割，村民只管銷售。現在，村集體長期雇用10個人，六七天就能把3000畝地澆一遍，30分鐘就完成10畝地的施肥計劃。從使用噴灌施肥技術的統計數據來看，與之前大水漫灌和人工撒肥相比，節水能達到50%～60%，省肥可達到50%以上。“水肥一體化的使用，對貧瘠地塊種植小麥的產量增產作用明顯，以前畝產400斤左右的地塊，現在產量可以達到700斤以上。”王響中說。
　　目前，噴灌施肥技術在北京已經推廣應用近3.5萬畝，示范區畝產較常規對照田增產6.4%，畝灌溉節水12.4%，養分生產效率提高12.7%。
　　光照決策，設施蔬菜更精細
　　幾天沒露面的張書田來了。在順義區順沿特菜基地的無土栽培茄子棚室，張書田看看茄秧，一會兒的功夫又走了。對于他來說，干活如此輕松靠的是棚里安裝的依據光輻射自動運行的灌溉施肥系統。“依據光輻射的灌溉系統操作簡單，參數都是提前設定好的，平時不用操作，只需在苗期、花期、果期調整到相應檔位，設備就可以根據設定的參數自動運行，完成自動灌溉施肥。”張書田說。
　　高級農藝師程明介紹，依據光輻射的灌溉施肥系統核心是通過光照傳感器測定的數據來決策水肥管理。常見的無土栽培水肥管理決策方法是時序法，即通過定時器，人工設定什么時間澆水、施肥，一天澆幾次，陰天時作物耗水量低，需要人工關閉系統或調整水肥參數。還有一種方法是根據土壤墑情來決定灌溉起點，這種方法的局限性是單點測量土壤墑情，代表性較差，且水分傳感器監測數據有延遲，影響決策。“依據作物水肥需求與光輻射的相關性建立數據模型，實現了水肥實時調整和按需供應，在滿足作物水肥需求的前提下最大限度地節水節肥。”程明說。
　　此外，依據光輻射的灌溉施肥系統在手機、電腦可以實時監控，同步共享棚室里的數據信息，是目前國際上水肥一體化的先進技術之一。
　　作為應用依據光輻射的灌溉施肥系統的示范點，順義區木林鎮綠富農果蔬產銷專業合作社采集的番茄種植數據顯示：與基地常規水肥管理對照，番茄畝產比常規增產17%，VC含量提高15.5%，每畝節水53.3立方米，節肥28.9%，每畝節省兩個人工。
　　智能灌溉，草莓生產更高效
　　萬德草莓莊園位于北京市小湯山鎮，是昌平區草莓水肥一體化示范區之一，每年可以向市場提供至少500萬株日系草莓原種苗和草莓商品苗，3萬公斤草莓鮮果。讓莊園負責人李偉斌最頭疼的事就是用工，他說：“設施草莓生產是勞動密集型產業，現在從事農業一線生產的人員老齡化嚴重，澆水、施肥工作量非常大。而且草莓生產的水肥管理非常精細，專業的技術工人越來越少，用工越來越貴。”
　　“規模化的農業生產組織解決用工問題只能靠智能化、機械化來實現，這也是現代農業發展的趨勢。”李偉斌說。北京市農業技術推廣站為萬德草莓莊園引進的西班牙NUTRITECH全自動灌溉施肥機，能夠管控38棟草莓育苗棚和生產溫室。該系統包括過濾器、控制器、攪拌器、電磁閥、母液桶等設備，利用化工原料配制肥液，可在液晶屏幕上設定所需的pH、EC值和灌溉施肥起始時間及持續時間。應用草莓全自動灌溉施肥系統以后，以前20個棚澆水需要兩個人澆一天，現在一個人兩個小時就能完成，效率提高了12倍。
　　位于昌平區崔村鎮的北京天潤園草莓專業合作社的草莓生產示范數據顯示，西班牙NUTRITEC全自動灌溉施肥機控制78棟草莓生產溫室，畝用水量159立方米，較常規管理畝節水108立方米。草莓畝產2593公斤，灌水生產效率達16.3公斤/立方米，較常規管理提高8.9公斤/立方米。同時，由于應用化工原料配制肥液，可較常規的應用全水溶配方滴灌肥節約肥料成本50%。
　　草莓全自動灌溉施肥系統一次性投入較高，可李偉斌卻說：“對于規模化草莓生產園區來說，人為因素對草莓生產影響比較大，精細化管理是關鍵，適合大范圍管控的自動化系統應用。一個工人年工資支出需要五六萬元，草莓性價比比較高，引進智能灌溉施肥系統對于規模化生產的園區來說用得起。”