摘" "要" "作為我國西北地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)第一大省,陜西省設(shè)施農(nóng)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)量和生產(chǎn)水平都在逐年提升,但同時(shí)也存在部分設(shè)施棚體老舊、土壤次生鹽漬化加重、水資源緊缺、機(jī)械化作業(yè)率不高等問題。陜西省園藝技術(shù)工作站聯(lián)合有關(guān)單位,通過開展技術(shù)攻關(guān)、試驗(yàn)示范等,在全省探索與實(shí)踐以改優(yōu)棚型、改良土壤、改灌溉用水和方式、提高機(jī)械化自動(dòng)化水平為核心的設(shè)施農(nóng)業(yè)“三改一提”技術(shù),因地制宜總結(jié)推廣典型模式,加快破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展難題,為推動(dòng)設(shè)施農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞" "設(shè)施農(nóng)業(yè);“三改一提”;技術(shù)實(shí)踐;陜西
黨中央、國務(wù)院高度重視設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展,為陜西省設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迎來了難得的歷史機(jī)遇。近年來,在省委省政府的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下,陜西深入學(xué)習(xí)貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記歷次來陜考察重要講話重要指示精神,大力實(shí)施千億級設(shè)施農(nóng)業(yè)工程,設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)取得長足發(fā)展,為保障“菜籃子”產(chǎn)品有效供給、促進(jìn)農(nóng)民增收發(fā)揮了重要作用。但與發(fā)達(dá)省份相比,還有一定差距,與建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)省要求尚需繼續(xù)努力。結(jié)合陜西省設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展中的短板和問題,探索與實(shí)踐設(shè)施農(nóng)業(yè)“三改一提”技術(shù),加快推進(jìn)新形勢下陜西設(shè)施農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
陜西現(xiàn)有設(shè)施農(nóng)業(yè)規(guī)模239萬畝(包含設(shè)施蔬菜、設(shè)施西甜瓜、設(shè)施果樹、設(shè)施花卉、設(shè)施食用菌等),其中日光溫室51萬畝,大中棚136萬畝,小棚52萬畝。2023年,全省設(shè)施農(nóng)業(yè)種植面積353萬畝,產(chǎn)量1 131萬t。設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合產(chǎn)值1 002億元,為產(chǎn)區(qū)農(nóng)民人均收入貢獻(xiàn)3 000多元,吸納320多萬農(nóng)村勞動(dòng)力就地就業(yè),在鞏固拓展脫貧攻堅(jiān)成果同鄉(xiāng)村振興有效銜接中發(fā)揮著重要作用。然而,設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展中面臨的設(shè)施棚體老舊、機(jī)械化程度不高、耕地質(zhì)量嚴(yán)重退化和水資源緊缺等問題沒有根本解決,特別是陜西作為全國水資源短缺省份之一,人均、畝均水資源占有量較低。與此同時(shí),水資源時(shí)空分布不均衡,降水時(shí)間主要集中在7—8月份,降水區(qū)域主要集中在陜南的安康、漢中和商洛地區(qū),適宜發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的關(guān)中和陜北地區(qū)遠(yuǎn)低于國際社會(huì)公認(rèn)的最低需水線或絕對缺水線。為保障全省“菜籃子”產(chǎn)品穩(wěn)定有效供給,陜西省園藝技術(shù)工作站(以下簡稱省園藝站)聯(lián)合有關(guān)科研院所和技術(shù)推廣單位,創(chuàng)新提出了設(shè)施農(nóng)業(yè)“三改一提”關(guān)鍵實(shí)用技術(shù)。
2" "設(shè)施農(nóng)業(yè)“三改一提”技術(shù)概述
“三改一提”指改優(yōu)棚型、改良土壤、改灌溉用水和方式,提高機(jī)械化自動(dòng)化水平。根據(jù)不同區(qū)域設(shè)施類型和生產(chǎn)特點(diǎn),以新型標(biāo)準(zhǔn)化日光溫室和大拱棚為模板,對過去建設(shè)的結(jié)構(gòu)不合理、不牢固、不適合機(jī)械化作業(yè)的老舊棚型進(jìn)行改造升級,對難以改造的設(shè)施,在原址上進(jìn)行棚體更新重建;對鹽堿化和耕地質(zhì)量嚴(yán)重退化的土壤進(jìn)行改良;建設(shè)完善雨水收集節(jié)水灌溉系統(tǒng);配套機(jī)械化、自動(dòng)化設(shè)施裝備等。重點(diǎn)做好現(xiàn)有設(shè)施結(jié)構(gòu)及裝備配制的改造升級,配套集雨設(shè)施及節(jié)水灌溉系統(tǒng),提高水利用效率和節(jié)水能力,推行綠色防控和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù),示范帶動(dòng)設(shè)施結(jié)構(gòu)科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、宜機(jī)化,促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)高效發(fā)展。2021年以來,陜西建成技術(shù)集成示范縣區(qū)10個(gè),技術(shù)到位率達(dá)到95%,節(jié)本增效和單產(chǎn)提高均超10%,機(jī)械化水平及產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)率提高5%,引領(lǐng)帶動(dòng)全省3年累計(jì)推廣38.9萬畝(表1,圖1),為節(jié)約水資源、保護(hù)耕地和保障農(nóng)產(chǎn)品有效供給、促進(jìn)農(nóng)民增收發(fā)揮了積極作用。
3" "設(shè)施農(nóng)業(yè)“三改一提”技術(shù)探索
3.1" "改造棚型" "該技術(shù)是將設(shè)施大棚建設(shè)大型化、機(jī)械化,推行管理智慧化,適應(yīng)自動(dòng)化操作,省時(shí)省力,提高生產(chǎn)效率。堅(jiān)持問題導(dǎo)向和長遠(yuǎn)觀,因地制宜,科學(xué)規(guī)劃不同設(shè)施類型的改造方案。其中,拱棚改造棚型的特點(diǎn)是大跨度(12~24 m)、少立柱、宜機(jī)化。日光溫室改造棚型一的特點(diǎn)是大跨度(10 m)、厚墻體、無立柱、機(jī)械化,如:延安山地日光溫室;改造棚型二的特點(diǎn)是組裝式大跨度(14 m)、單立柱、機(jī)械化。聯(lián)棟溫室改造棚型的特點(diǎn)是機(jī)械化、自動(dòng)化。
3.2" "改良土壤" "該技術(shù)是將碳基營養(yǎng)液與有機(jī)肥、生物菌肥結(jié)合,利用活性炭的多孔性和較強(qiáng)的吸附能力,增加土壤有益微生物數(shù)量,改善土壤微生物菌群,提高土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和有機(jī)質(zhì)含量,提升土壤肥力。自然條件下,植物營養(yǎng)轉(zhuǎn)化過程有機(jī)碳損失大、速度慢;碳基技術(shù)下,植物營養(yǎng)轉(zhuǎn)化過程有機(jī)碳利用效率高、速度快。碳基營養(yǎng)生態(tài)肥能夠迅速改善土壤環(huán)境,促進(jìn)根系發(fā)育,提高根系活力,有效根增加100%以上。與普通有機(jī)肥相比,碳基營養(yǎng)生態(tài)肥使用效果更好。針對土壤常見障礙問題,常見的土壤改良方案有:①改善土壤理化性質(zhì),提高土壤肥力(蔬菜秸稈原位還田)。②提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和微生物活性,降低土壤容重,改善土壤通透性。如改烘干雞糞為稻殼+雞/鴨糞(1/3糞+2/3稻殼)5~6 m3/畝,或蚯蚓糞1.5~2.5 t/畝,或高碳優(yōu)質(zhì)堆肥(如秸稈/畜禽糞制成的堆肥、生物菌肥)3~5 t/畝,或腐殖酸肥0.8~2.8 t/畝,或碳基營養(yǎng)肥0.1~0.2 t/畝。③增加土壤微量元素、改善土壤結(jié)構(gòu),抑制土壤酸化趨勢,提高植物抗性(每畝撒施150~200 kg的硅鈣鉀鎂肥土壤改良劑)。
3.3" "改灌溉用水和方式" "該技術(shù)是在溫室前沿底端、冷棚的兩側(cè)底端加集雨槽,匯集雨水于集雨窖或集雨罐,改井水灌溉為集雨回流灌溉,改過去的溝渠灌溉為滴灌或水肥一體化節(jié)水灌溉等,減少地下水灌溉。這樣不僅可以降低土壤次生鹽漬化,有效預(yù)防或延緩?fù)寥劳嘶?,還可有效利用雨水資源,降低地下水資源壓力,節(jié)約保護(hù)地下水資源,踐行綠色發(fā)展理念。在年降雨量約500 mm的地區(qū),利用棚面收集的雨水配合使用滴灌或微噴灌技術(shù),基本可滿足番茄、辣椒、茄子、西葫蘆、黃瓜等大多數(shù)蔬菜正常生長發(fā)育所需的水分;即使在降雨量350" mm左右的區(qū)域,棚面收集的雨水也能滿足大多數(shù)蔬菜作物70%左右的需水量,只需要補(bǔ)充少部分地下水即可滿足作物全生育期的用水需求。應(yīng)用棚面集雨回灌技術(shù)投資少,收集率高,增產(chǎn)明顯,操作簡單,維修便捷,農(nóng)民易接受。
3.4" "提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平" "該技術(shù)是轉(zhuǎn)變過去大多采用人工勞作為從整地至運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化的操作方式,使大棚管理更省時(shí)省力,提高生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效。在生產(chǎn)管理操作過程中配套現(xiàn)代科技裝備,如旋耕機(jī)、起壟機(jī)、覆膜機(jī)、移栽機(jī)、自動(dòng)卷簾機(jī)、智能溫控放風(fēng)機(jī)、殺菌補(bǔ)光燈、自動(dòng)噴霧機(jī)、軌道運(yùn)輸車等機(jī)械裝備,全面貫徹設(shè)施—農(nóng)機(jī)—農(nóng)藝深度融合理念,實(shí)現(xiàn)對設(shè)施環(huán)境的智能監(jiān)測和調(diào)控,促進(jìn)耕、種、管、收全程機(jī)械化作業(yè),提高自動(dòng)化和智能化水平,探索構(gòu)建現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)全程機(jī)械化生產(chǎn)模式。
4" "設(shè)施農(nóng)業(yè)“三改一提”技術(shù)典型模式
4.1" "延安市安塞區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)旱作節(jié)水灌溉模式" "陜北渭北地處西北干旱與半干旱區(qū),淡水資源短缺嚴(yán)重制約著該地區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。延安市安塞區(qū)立足本地自然條件和降雨情況,積極推廣設(shè)施棚面雨水收集節(jié)水灌溉技術(shù)。通過試驗(yàn),每座標(biāo)準(zhǔn)日光溫室每年可收集雨水約360 m3,按照一座標(biāo)準(zhǔn)日光溫室平均每10 d澆水1次,每次需水10 m3,每月需水30 m3,每年需生產(chǎn)用水360 m3,收集的雨水基本可滿足設(shè)施生產(chǎn)用水需求。創(chuàng)新推出“玻璃鋼罐、儲(chǔ)水池、攔水壩、軟體窖”+水肥一體化系統(tǒng)4種雨水收集節(jié)水灌溉模式,主要介紹兩種模式:一是玻璃鋼罐雨水收集。主要原理:棚面收集的雨水通過棚面集雨槽進(jìn)入棚內(nèi)沉淀池,沉淀過濾后流入玻璃鋼集雨罐,罐內(nèi)的雨水用潛水泵通過轉(zhuǎn)換閥門與棚內(nèi)水肥一體化系統(tǒng)連接進(jìn)行生產(chǎn)使用,多余的雨水經(jīng)過罐體安裝的溢流管流入基地雨水收集池回收利用。該模式使用年限長,建設(shè)簡單,農(nóng)民易接受,可實(shí)現(xiàn)收集雨水的循環(huán)利用,應(yīng)用效果明顯。二是軟體窖雨水收集。主要原理:棚面收集的雨水通過棚面集雨槽進(jìn)入軟體窖進(jìn)行回收利用。該模式軟體窖強(qiáng)度高、韌性好、不滲漏、不開裂、儲(chǔ)水水質(zhì)良好,安裝維護(hù)方便,但是冬季水易結(jié)冰受凍,使用年限較短。
4.2" "涇陽縣“三改一提”技術(shù)模式" "涇陽縣涇富民農(nóng)產(chǎn)品專業(yè)合作聯(lián)社通過增加后脊高度和跨度改造老舊溫室,新建溫室脊高增加至7.5 m、跨度16 m,改造后的溫室更適合機(jī)械化操作。利用“集雨罐+水肥一體化”技術(shù),棚內(nèi)每畝每次節(jié)水5 m3,采用有機(jī)肥+碳基營養(yǎng)肥作基肥,每畝復(fù)合肥用量減少25 kg;碳基營養(yǎng)肥追肥,提高養(yǎng)分利用率,每畝每次用肥減少約5 kg,達(dá)到了化肥減量增效的目的。在棚室內(nèi)安裝溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)、水肥一體化、自動(dòng)噴淋、自動(dòng)卷膜機(jī)、卷簾機(jī)、電動(dòng)軌道運(yùn)輸車等自動(dòng)化控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智慧化管理。番茄畝產(chǎn)增加5 000 kg,節(jié)約勞動(dòng)力15%,水肥利用率提高30%,輻射帶動(dòng)社員及周邊1 500余戶發(fā)展設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè),幫助每戶每年提高經(jīng)濟(jì)收入15 000元。該模式特點(diǎn)是:通過“三改一提”技術(shù),實(shí)現(xiàn)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)綠色高質(zhì)高效,特別是在節(jié)水減肥、降低人工成本方面效果顯著。
4.3" "大荔縣“互聯(lián)網(wǎng)+”全程機(jī)械化模式" "大荔縣以科技示范園區(qū)為引領(lǐng),積極開展“三改一提”技術(shù)集成應(yīng)用,以新穎現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)為代表,探索應(yīng)用大棚王拖拉機(jī)深松、多功能微耕機(jī)、藤蔓升降機(jī)、自動(dòng)噴霧機(jī)、補(bǔ)光燈、自動(dòng)卷簾機(jī)、水肥一體化、運(yùn)輸軌道車等機(jī)械設(shè)備,設(shè)施內(nèi)安裝應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)從整地、施肥、移栽、采摘等環(huán)節(jié)的“互聯(lián)網(wǎng)+”全程機(jī)械化。機(jī)械化率達(dá)90%,可節(jié)省人工30%以上。
5" "展望
多年來,陜西多地通過積極探索與實(shí)踐“三改一提”技術(shù),有效提高了設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化率、勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地產(chǎn)出率和產(chǎn)品品質(zhì)。隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的深入實(shí)施,設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,對轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效等方面提出新的更高要求。未來,需要各級農(nóng)業(yè)部門及企業(yè)結(jié)合當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,采取有效的措施,研究解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)堵點(diǎn)及瓶頸問題,加快科技成果轉(zhuǎn)化,加大技術(shù)集成創(chuàng)新和應(yīng)用力度,持續(xù)推動(dòng)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 王周平,張偉兵,任平,等.高效利用棚面雨水實(shí)現(xiàn)設(shè)施蔬菜節(jié)水灌溉的原因探析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2022(06):116-118.
王周平,張偉兵,雷麗,戴文婧,陜西省園藝技術(shù)工作站,郵編710003(西安)。
收稿日期:2024-08-28