引言:滴灌是一种利用管道输水和滴头喷雾的方法,把水和化肥、农药等营养物质一次性或分批地输送到作物根部的一种灌水和施肥方法。滴灌技术是一项集节水、节肥和节水于一体的新型节水节肥技术。当前,滴灌在我国的推广和应用已经由北方旱区向南方的水田、旱地和蔬菜发展[1]。
一、项目背景
巴州无人机植保工作发展迅猛,截至2020年底,巴州已有2080架植保无人机,完成了680万亩的作业任务。无人机植保已经覆盖了棉花,玉米,水稻,辣椒,西红柿,籽用葫芦等20余种作物,特别是在矮化作物的防治上,取得了显著的经济效益。我州常年种植棉花300多万亩,是新疆优质棉花生产基地和全国重要的棉花种子生产基地,但目前对其产量和品质的认识尚不清楚。经过多年的栽培,我国棉花主要害虫种类较多,且呈现多发、重发的态势,防治工作十分繁重。近年来,棉田无人机植保技术逐渐发展起来,已经成为棉田病虫害防治的主流模式。特别是在新冠肺炎疫情时期,由于交通管制、村社区封闭、人员隔离等强制性措施,导致农户难以下地,在棉花病虫害防控中,农业劳动力严重短缺,给棉花生产带来了严重的挑战[2]。此时无人机植保的优点就体现出来了,首先,无人机植保作业技术的应用为我州棉花生产争取了充足的时间,保障了农业生产的丰产。另外,开展无人机植保可以减轻农户繁重的植保工作,减轻农忙时节的劳动力短缺问题。二是要及时掌握病虫害发生情况,以便制定合理的用药方案。通过开展先进的无人机喷药技术,进一步降低农业机械化作业的生产成本,达到节约成本的目的,促进巴州棉花行业又好又快发展,为农户开辟增收的新途径,促进棉花种子生产标准化、集约化、规模化、机械化和信息化管理,促进棉花种子生产机械化,服务于巴州全国优质棉基地建设。
二、农业过滤标准化的重要性
农业过滤标准化是现代农业发展的一个重要环节。将农业用水经过标准化的过滤后,可有效地除去其中的杂质,保证灌溉用水的品质。这样既可以改善作物的长势,又可以降低由于水质问题而引起的病虫害。
过滤标准化,为水肥一体化滴灌,打下坚持的基础,水肥一体化滴灌技术是一种将灌溉与施肥结合在一起和田间灌溉、施肥管理自动化的新型农业技术,根据土壤养分含量与农作物的需求特点施肥设备、过滤器电动阀等环节,形成滴灌式定时定量的灌溉方式,使农作物根系区域得到更好的生长。此技术将水利用率提升了40%和肥的利用率提升了 30%左右,具有明显的节省、高效、环保等特点,是现代农业发展的重要支撑力量。在新疆库尔勒市哈拉玉宫乡开展300多亩的棉花种子生产基地,通过无人机精确定位病虫害发生区域,实施无人机精确防治,实现对棉花种子生产的有效控制。在巴州,由于无人机植保工作的迅速发展,对农用地膜的规范化要求也越来越高。采用先进的过滤装置与工艺,对无人机喷出的农药、化肥等进行高效过滤,可有效地提升其使用效率,减少农药残留,保证农产品的品质与安全。同时,该标准的实施,对促进巴州农业的现代化,提高了农产品的生产效率与竞争能力具有重要意义[3]。
三、水肥一体化滴灌技术的应用
水肥一体化滴灌技术,简言之就是将水与肥料进行混合并通过滴灌系统送至作物根部的精准灌溉施肥模式。它可精准调控水肥供应量及其时长,确保农作物充足获取营养及水分,对此提升其产量与质量颇有助益。此外,该技术还能有效遏制水肥流失与浪费现象,降低农业生产成本,进而提升经济效益。
水肥一体化滴灌技术包括枢纽部分的过滤与施肥设备系统,输配水管道系统,灌水及压力控制系统以及田间灌溉施肥自动化系统。关键部位在于枢纽的施肥与过滤操作,采用如施肥器、注肥泵、智能施肥等设备实现精准高效施肥;而在过滤环节可选用网式过滤器或水上漂泵前过滤器,并根据水质情况选择安装精细滤器。例如,若水源含砂较多,则可视具体需求增加离心过滤器。农业的“三化”基地建设,前期对哈拉玉宫乡英吉沙农场农业进行了调研,农业灌溉机械自动化设备欠缺,现有设备比较传统落后,达不到现代农业高产高效的要求。该农场主要以棉花、玉米和小麦为主,产量有待提高,农业用地相对比较多,适合做示范基地。能带动周边 5000 亩农业增产增收。
四、田间灌溉施肥管理自动化的探索
信息化技术迅猛发展推动了农田灌溉施肥自动化的革新,成为现代农业发展的主流趋势。结合物联网、大数据及人工智能等尖端科技,实时监控并智能调整农田灌排养分,有效提升农业生产精准度与可持续性。
巴州已启动农田自动化灌溉施肥管理深度探索。通过设立智能化灌溉体系以实现农田水肥供给自动化操控;利用无人机设备进行农田巡检及病虫害监测,适时提供农业生产所需数据支援;同时,运用大数据与人工智能技术对农业生产数据进行深入剖析与预测,为农业生产决策提供精准科学依据。
过滤标准化,水肥一体化,田间灌溉、施肥管理自动化是当前农业发展进程中最为重要的一项新技术,节约 1/3 以上的肥料,而其用水量用只有传统灌溉方式的 1/3~1/4,从成本上来看每亩投入只需 2000 元左右,远远低于传统滴灌方式中人工成本和材料成本的总和。水肥一体化滴灌技术还具有适量、合理、均匀的特点,在灌溉过程中可以有效防止短时间内水量增多对作物造成危害的问题。
结论
先进科技如农业过滤标准化、水肥一体化滴灌与田间自动灌溉施肥技术的推广,已然成为推动现代农业的关键力量。在巴州地区,这些技术已卓有成效地助力农业生产。展望未来,技术的持续升级与运用空间的扩展,必将使得它们在提升生产效率、降低资源消耗及促进环保方面发挥更为显著的作用。
参考文献
[1]白静,缪纯庆,王托和,等.河西走廊玉米膜下"9812"水肥一体化滴灌技术[J].甘肃农业科技,2022,53(1):42-45.
[2]于美荣,郑育锁,肖波,等.番茄滴灌水肥一体化技术试验研究[J].天津农林科技,2022(5):18-20,42.
[3]郑平.水肥一体化农田滴灌技术的利弊分析[J].河南农业,2022(8):49-50.