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滴灌水肥一體化專用肥料:助力節(jié)水綠色農(nóng)業(yè)

2019-09-18 17:14:32   

農(nóng)諺有云:“有收無(wú)收在于水,收多收少在于肥。”榮獲2014年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)的滴灌水肥一體化專用肥料及配套技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目改變了這一現(xiàn)狀。這項(xiàng)由新疆農(nóng)墾科學(xué)院開發(fā)的技術(shù),節(jié)水節(jié)肥增產(chǎn)效果明顯,農(nóng)田實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用后可節(jié)水30%~50%,節(jié)肥30%左右,增產(chǎn)20%以上。

我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展從大水漫灌的粗放型生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楹侠砝觅Y源的集約型生產(chǎn)已成趨勢(shì)。滴灌水肥一體化技術(shù)是按照作物需水需肥要求,通過(guò)低壓管道系統(tǒng)與安裝在毛管上的滴頭,將水肥溶液均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)土壤。灌溉水以水滴的形式進(jìn)入土壤,延長(zhǎng)灌溉時(shí)間,更好地控制灌水量。滴灌施肥不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu),土壤內(nèi)部水肥氣熱保持適宜作物生長(zhǎng)的狀態(tài),滲漏損失小。因此可以達(dá)到保護(hù)土壤、節(jié)水節(jié)肥的效果。

雖然滴灌水肥一體化是近年來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)重點(diǎn)扶植項(xiàng)目,但也存在著成本高、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、節(jié)水灌溉系統(tǒng)與用肥不匹配、水肥一體化系統(tǒng)不適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r等一系列問題,這些問題的解決都有賴于自有技術(shù)的創(chuàng)新和改善。

據(jù)新疆農(nóng)墾科學(xué)院研究員尹飛虎介紹,項(xiàng)目組以解決困擾肥料水溶性的關(guān)鍵??磷的水溶性及元素間的防拮抗等問題為切入點(diǎn),率先在國(guó)內(nèi)攻克了技術(shù)難題。在此基礎(chǔ)上,項(xiàng)目組還先后開發(fā)出無(wú)機(jī)、有機(jī)-無(wú)機(jī)、生物-有機(jī)、復(fù)合微量元素等4類80余種配方的滴灌專用系列肥及生產(chǎn)工藝,創(chuàng)建了主要大田作物水肥一體化高效利用技術(shù)體系。

尹飛虎談到,在滴灌水肥一體化技術(shù)中,高水溶性磷的制備和固體滴灌專用肥中元素間的拮抗作用是兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)過(guò)反復(fù)的思路創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)分析,研發(fā)人員開創(chuàng)性地用熱法磷酸工藝替代傳統(tǒng)磷肥生產(chǎn)的濕法磷酸工藝,使磷肥產(chǎn)品中水溶性磷由70%左右提高到99.5%以上;并結(jié)合自主研發(fā)的貧泥磷回收和液氨原料兼做冷媒的冷卻結(jié)晶技術(shù),提高了磷資源利用率和生產(chǎn)效率,使產(chǎn)品成本降低20%.經(jīng)32P同位素示蹤和放射性自顯影研究驗(yàn)證,該技術(shù)產(chǎn)品中的磷在土壤中的運(yùn)移范圍比傳統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)品高出19.1%,磷元素的利用率提高24.7%,從根本上解決了傳統(tǒng)磷肥產(chǎn)品中雜質(zhì)多、水溶性差、成本高、利用率低等問題。

另外,針對(duì)肥料中元素間的拮抗作用,他們發(fā)明了一種新型農(nóng)用微量元素復(fù)合型絡(luò)合劑及相應(yīng)的共體??分步絡(luò)合技術(shù),解決了固體滴灌專用肥生產(chǎn)中磷與多種金屬微量元素結(jié)合時(shí)易形成沉淀的難題。經(jīng)權(quán)威部門測(cè)試,該技術(shù)絡(luò)合的微量元素Fe、Cu、Zn、B、Mn、Mo總含量不小于26%,絡(luò)合值比常用絡(luò)合劑高出35%~160%,產(chǎn)品價(jià)格還降低了17%~46%.

他們?cè)趯?shí)驗(yàn)積累中還開發(fā)出了適應(yīng)于不同條件的滴灌水肥一體化灌水施肥裝置,研制出適應(yīng)于大田作物滴灌施肥的敞口式施肥器,克服了壓差式施肥器加肥不便、肥料進(jìn)入管道濃度不均勻的問題;開發(fā)出適應(yīng)設(shè)施園藝作物的全自動(dòng)灌溉施肥過(guò)濾一體化機(jī),實(shí)現(xiàn)了水肥信息自動(dòng)采集、自動(dòng)灌溉與精確施肥;發(fā)明了滴灌輸水穩(wěn)流裝置,提高水肥施入均勻度5%以上,設(shè)備造價(jià)比同類進(jìn)口產(chǎn)品低20%~40%.

尹飛虎表示,針對(duì)我國(guó)西北、華北、東北地區(qū)不同生態(tài)特點(diǎn)和多年來(lái)對(duì)滴灌條件下主要作物灌溉、施肥制度等方面的研究,他們已經(jīng)創(chuàng)建起水肥一體化高效利用技術(shù)模式,制訂了標(biāo)準(zhǔn)化田間管理技術(shù)規(guī)程,開發(fā)出精準(zhǔn)灌溉、施肥、管理專家決策系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)效果表明,眾多的科研成果應(yīng)用后對(duì)農(nóng)作物的節(jié)水節(jié)肥、增產(chǎn)效果顯著,其中較普通的農(nóng)田灌溉可節(jié)水30%~50%,節(jié)肥30%左右,增產(chǎn)20%以上。

新疆農(nóng)墾科學(xué)院多年研究的成果將助力我國(guó)節(jié)水綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展,肥料和塑料行業(yè)同樣有可能受益。如果滴灌水肥一體化項(xiàng)目在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到大面積推廣應(yīng)用,那么勢(shì)必會(huì)帶動(dòng)相應(yīng)肥料和PVC管材的市場(chǎng)需求,對(duì)化解產(chǎn)能過(guò)剩,加速行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)大有裨益。

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