圖為調配好的營養液在循環式水肥一體化技術模式下被循環利用。
◆高啟臣
北京市房山區琉璃河鎮周莊村的蔬菜種植大戶王雷打開電腦,進入北京市土肥信息網,點擊頁面上“測土配方施肥”欄目,每家農戶田地的信息便一目了然。
王雷很快找到了自家地塊,按照施肥專家推薦系統的提示,將他家300畝菜田的土壤養分含量以及番茄等蔬菜目標產量輸入到相應的表格內確認后,電腦屏幕上隨即顯示出這些蔬菜的測土配方施肥技術。同時,他還在線“網簽”了區土肥站技術服務,整個過程不到3分鐘。
除了建設這樣一個土肥數據庫,近年來,北京市土肥工作站按照都市型現代農業發展的需要,提出了“用智慧土肥創造農業未來”的策略,隨之以數字化、智能化、信息化為主要內容的“智慧土肥”科技創新活動在北京土肥系統迅速興起,形成了一大批高效、生態、安全型技術,并在京津冀地區迅速推廣應用。
■ 建立數據庫
精準施肥不再迷茫
早在1979年,被列入國家“六五”重點科學技術發展規劃項目的全國第二次土壤普查工作在北京如期啟動,為期5年,共取得土壤養分狀況、土壤改良利用和土壤障礙因素等各項成果和資料多達12148份。
然而,這些資料卻一度被閑置在資料室內。實際上,被閑置的資源還有30多年的北京耕地土壤質量監測過程中取得的600多萬個數據,以及測土配方施肥、有機肥培肥地力等大型項目實施過程中取得的海量資料,如耕地質量、土壤肥力、肥料利用等。
為將這些閑置的資源管起來、用起來,2003年,北京市土肥站與中國農業大學合作攻關,對這些資源進行開發和利用,歷時6年建成北京土肥數據庫。
“土肥數據庫是智慧土肥中很重要的一個組成部分。”北京市農業局土肥工作站站長趙永志介紹說。
所謂智慧土肥,實際上就是集互聯網、移動互聯網、云計算和物聯網技術于一體,依托部署在農業生產現場的各種傳感節點和無線通信網絡實現土肥生產環境的智能感知、智能預警、智能分析、專家在線指導,為土肥生產提供精準化服務、可視化管理以及智能化決策,從而達到減少化肥用量,提高作物產量,改善農產品品質及保持土壤生態健康和可持續利用的目的。
趙永志介紹說,數據庫主要包括北京市土壤空間分布的規律、類型和面積等海量信息,以及土壤的有機質、pH值、全氮、全磷、全鉀等各種土壤屬性數據。
“研究人員參照相關標準,以50畝地塊為土壤單元,將全北京周邊的耕地和土壤進行編碼,每一塊土壤單元的相關數據自然生成。”他介紹說。
用戶只需輸入一個土壤單元的編碼或行政村的名稱就會了解到相應的耕地土壤信息,并且這些信息和數據都是動態更新的。
同時,數據庫還儲存著北京郊區土壤邊界、土壤類型、地形地貌、排灌水系統、30多年的土壤測試結果、化肥使用情況以及歷年產量結果。
那么如何根據這些內容來指導農民施肥呢?
這個數據模型能將土壤養分含量及供應能力、不同作物需肥規律、目標產量所需氮、磷、鉀及中微量元素等養分數量等數據進行分析,從而篩選出某一地塊或地區種植的某一作物施肥技術,實現土壤缺什么元素就補充什么元素,作物需要多少補多少,將肥料投入控制在科學合理的范圍內,并實現各種養分平衡供應,滿足作物的需要。
“土肥專家通過研究歷年產量圖分析的田間產量變異情況找出作物不同產量區域,然后再通過產量圖與其他相關因素圖層的比較分析,計算出影響作物生長的主要限制因素,在此基礎上,通過建模提供這一地塊所種植作物的精準施肥技術。”相關技術人員介紹說。“利用這一數據庫,科學精準地施肥,既是經濟、安全的,也是最生態環保的。”趙永志說。
■ 推廣新技術
土肥專家在線指導
如果說土肥數據庫體現的是現代農業的智能化,那么循環水肥一體化栽培技術則充分體現了現代農業的綠色和經濟。
北京昌平區興壽鎮鑫城緣果品專業合作社理事長崔維國,站在溫室內的循環式水肥一體化栽培技術模式試驗區內,仔細地查看著田間試驗記錄。
“這種循環式水肥一體化栽培技術,比以前滴灌式的栽培技術每畝地少用了將近80方(立方米)水、肥少用了10多公斤。”崔維國欣喜地發現。