先进节水灌溉技术 补齐乡村振兴短板——全国科技助力精准扶贫纪实

来源: 科普中央厨房|北京科技报 2020-10-17 10:30:53

2020 年是全面建成小康社会的收官之年,也是脱贫攻坚战的决胜之年。北京市科协坚决贯彻落实中央及市委的战略部署,充分发挥科技社团组织优势,实施科技助力精准扶贫相关工作。在北京市科协的推荐下,多人(团体)先后获得“全国科技助力精准扶贫先进个人(团体)”称号。来看北京市科协“科技助力精准扶贫”系列报道。

脸庞黝黑的严海军爽朗地说:“我愿意到田里看看,回宁波老家休假3天,两天待在田里,能帮老家解决不少灌溉问题!”

与节水灌溉打交道20多年的严海军,主要从事喷微灌理论与应用、节水灌溉装备研发、现代灌溉水肥管理等领域的研究。他是国家科技进步奖二等奖获得者,2019年全国科技助力精准扶贫先进个人,承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家863计划等科研课题20多项,获得国家专利29件(含发明专利15件),制定行业(地方)标准5部。

严海军,北京农业工程学会副理事长,中国农业大学水利与土木工程学院教授、博士生导师,2019年全国科技助力精准扶贫先进个人

金牌专家提供无偿金点子

正常情况下,一季苜蓿可收三茬,其中头茬产量可占总收成的50%,二茬、三茬产量逐次递减。但是,今年6月份,宁夏吴忠国家农业科技园种植的1000亩地苜蓿,头茬只收了60吨苜蓿。买的是进口种子,用的是最好的喷灌设备,为什么会有断崖式似的减产歉收呢?百思不得其解的科技园负责人,通过宁夏农业国际合作项目服务中心的一位专家,了解到严海军是这个领域的“高手”后,便主动向他求援。

接到科技园负责人求援电话的严海军,火速赶到吴忠进行实地调查。走进起伏不平的草场,仔细查看每一个细节的严海军只用了一个多小时就找到了症结所在。

宁夏吴忠国家农业科技园苜蓿种植地使用的半径400多米的全自动圆形喷灌机

虽然科技园为1000亩苜蓿草场配备了半径400多米、安装有160多个喷头的全自动圆形喷灌机,但是草场地势起伏较大,每个喷头的喷嘴直径、工作压力、喷水量没有按照地势进行科学配置,使得靠近喷灌机转动圆心的几个喷头喷水量过多,而距离喷灌机最远的几个喷头喷水量不足,“近涝远旱”的喷灌,是科技园草场减产歉收的主要原因。

严海军根据吴忠当地气候、调蓄水池容积、草场地形地貌、供水泵运行状况,有针对性地调整了喷灌机的具体参数,还帮助科技园草场对圆形喷灌机喷头进行了重新配置。在提高喷灌机均匀性的基础上,他还根据苜蓿不同生育期的需水量,合理调整喷灌机运转速度,确保按需灌水。经过优化调整,苜蓿原本产量应该低于第一茬收割的第二茬,竟然收了140多吨干草,比第一茬还多了80多吨,按今年2500元/吨的干草收购价格,增收20万元以上。

倾听农民诉求 科技解决实际问题

作为水利部聘请技术专家和国家重点研发计划项目负责人,严海军经常要到新疆石河子、塔城、伊犁、和田等地核查节水灌溉建设和使用情况。

每次到新疆出差,他都会从北京乘坐最早的航班,否则这一天就只能在飞机和车子上度过。到达目的地,他直奔田间地头查看灌溉设施,手把手教种植户操作,解决基地、农户遇到的灌溉、种植难题。严海军说,“只有经常下地,才能发现农民灌溉中遇到的问题,发现农民的需求,才能让科技走出实验室转化成生产力。”

2018年年底,严海军在新疆和田地区发现,内地援助和田的温室大棚种植了大量热带水果火龙果,但是承包大棚的农户表示,虽然果树长势很好,但是种植效果并不好,一直没有收获果实。通过现场调查、收集数据,严海军发现种植农户没有种植热带水果的经验,在温室大棚里没有营造出火龙果所需要的温度、湿度环境,所以果树不结果。于是严海军建议采用上微喷灌结合下滴灌的灌溉布局,调控大棚湿度、温度的方案。采纳了意见的农户2019年就见到了效果,在新疆和田的大棚里种植出了热带水果火龙果,并且取得了较好的经济效益。

严海军说,“在新疆,没有灌溉,就搞不了农业。而且越贫困的地区,节水灌溉问题越多,这就迫切需要我们进行技术攻关,提供技术支撑,努力将科技转化成适合新疆的生产力。”

灌溉装备质量将达国际先进水平

从2000年开始,严海军与浙江多家企业合作,共同研发新型节水灌溉装备。严海军希望学企联合,共同打造浙江灌溉企业联盟,努力提升国内灌溉装备企业研发生产能力,为农业生产提供强大的技术支撑。

严海军发明的泵注式施肥装置

可实现精准变量控制的圆形喷灌机

严海军表示,“以色列节水农业能走在世界前列,与他们的灌溉装备企业注重技术创新和产品质量是分不开的,我们可以学习借鉴。”让他高兴的是,浙江不少灌溉装备生产企业开始学习借鉴以色列的先进经验和技术,努力打造有自身特色的品牌,有些企业还积极参与国家、行业标准的制订。

他多次向浙江省有关部门建议,构建以企业为主体、市场为导向、产学研融合的灌溉装备科研创新平台。鼓励灌溉装备企业对接科研院所,建设企业技术中心、企业研究院、重点项目实验室等研发创新机构。支持科研院所依托企业力量,组织跨领域跨行业的技术力量进行联合科研攻关,用先进的技术装备武装农业、武装农民,实现农民增收农业增效。

严海军表示,希望到2025年,浙江省灌溉装备质量达到国际先进水平,装备制造数字化转型取得重要进展,灌溉装备产业进入高质量发展行列。

北京农业工程学会理事长杨培岭表示:“经北京市科协推荐,严海军获得了2019年全国科技助力精准扶贫先进个人,是实至名归。”杨培岭说,“严海军热爱水利工程,愿意走到田里倾听农民们的诉求,他帮助新疆、内蒙古、宁夏、浙江等地的企业、合作社、农户,解决了大量农田灌溉急需解决的实际困难和技术问题。”

尝试节水新技术 齐乡村振兴制约短板

我国是水资源紧缺的国家,人均水资源占有量大大低于世界水平,农业灌溉用水紧张是乡村振兴的一大制约因素,节水灌溉在我国具有非常重要的意义和地位。严海军的目标是立足农业发展需求,用先进的节水灌溉技术,让农民用上更好的节水灌溉装备和技术,补齐乡村振兴制约短板。

作为国家重点研发计划项目“养分原位监测与水肥一体化施肥技术及其装备”首席科学家的严海军,带领团队综合应用喷灌、滴灌等高效节水灌溉装备、施肥装置和传感器等新技术,定时定量精准地为作物提供水分和养分,改变传统的大水大肥法。严海军说,“这个技术在帮助农民实现灌溉全自动化和大大降低人工成本的基础上,实现了节水、减肥、增产和提质的目标。”

到目前为止,严海军带领团队总结出的主要粮食作物、经济作物、蔬菜和果树的水肥一体化技术模式,已在全国16省区建立近100个示范应用和推广辐射基地,累计示范推广面积105.47万亩,其中粮食作物39.24万亩、经济作物47.53万亩、蔬菜12.7万亩、果树6万亩。依托试验示范基地,累计培训基层技术人员、农民12864人次。粮食作物、经济作物、蔬菜和果树每亩平均节本增效50元、100元、600元和500元。化肥利用率还提高了5-6个百分点。推广节水灌溉先进技术,有力促进了广大农户的增产、增收、增效,切实帮助了贫困家庭脱贫致富。

与节水灌溉相关的交叉学科越来越多,已经不限于水利、机械等领域的知识,还需要农学、土壤、资源环境、信息控制等领域的专业知识,更需要具备组织、协调团队的管理能力。严海军说,“深度计算、物联网、大数据、北斗定位等新技术的推广应用已迫在眉睫,今后需要我们做的工作还有很多。”

(原标题:先进节水灌溉技术 补齐乡村振兴短板——全国科技助力精准扶贫先进个人严海军扶贫纪实  撰文/记者 韩继波 新媒体编辑/聂淑芳)

[ 责编:张蕃]

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