为北京设施农业高效节水提供科技支撑山芎属

为北京设施农业高效节水提供科技支撑

设施农业是通过一定的设施（比如温室、大棚），在局部将影响农业生产诸多不可控制的自然环境因素变为可控因素，为动植物生长创造最适宜的环境条件，从而实现高效生产的现代农业。而正是这种“可控因素”，为缺水的北京地区开展设施农业高效节水提供了可能。

设施农业是北京都市型现代农业发展的重要形式，节水潜力巨大。在北京市重大科技攻关项目支持下，“设施农业高效节水技术研究与示范推广”项目组开展了设施农业灌溉决策技术、高效灌水技术、智能用水监控技术等研究与示范推广工作，建成了面向全市（区县）政府、企业、农户的多层次、多方位节水技术推广模式，为北京市设施农业节水事业进一步发展提供了重要的科技支撑。

那么，该项技术究竟有哪些创新点？近日，北京市农业局专家为笔者进行了一一解读：

项目研究出了设施农业主要作物的耗水规律，提出了高效节水灌溉决策方法。该项目以大型高精度称重式蒸渗仪为主要研究手段，研究设施蔬菜、花卉、西甜瓜、草莓等20种常见农作物的耗水规律，揭示了土壤水分与根冠发育、产量品质之间的响应关系，提出了灌水定额、灌水次数、灌水频率、计划湿润层等关键灌溉决策参数与调控阈值。首次提出了设施蔬菜、花卉、草莓、西甜瓜等主要作物的优质高效节水灌溉体系与灌溉决策方法。

研究出微灌设备流量与水动力响应间的关系，建立了微灌首部田间管网系统选型配套关键技术参数。首次建立了设施农业微灌管网“30式逆向布置模式”，解决了设施作物平播、垄作倒茬导致滴灌系统利用效率低下的问题。明确了设施农业施肥器、过滤器、灌水器等关键微灌设备的流量与水动力特征响应关系。明确了设施无土栽培常用基质水动力学特性与优化配比方案。研发了设施花卉潮汐式灌水技术和智能灌溉施肥器测试装置。

研发出不同设施规模的农业智能水管理系统，研制出墒情监测设备和灌溉控制器。首次研发适用规模集中、分户分散等不同管理模式的设施农业智能水管理系统，开发了现代农业园区智能水管理系统和北京市农业用水管理信息系统，构建了适合田块、园区、区域不同尺度的农业水管理模式。

值得说明的是，项目组开发出的价格低廉、适合农民使用的便携式土壤墒情监测设备，测量精度误差小于5%，其土壤水分传感器接口有两种标准，且价格低于200元，具有较好的应用前景。另外，其研发的一体式灌溉控制器可采用太阳能供电和电池供电两种方式，安装方便，能够克服电磁干扰和静电干扰，具有较好的适用性，实现了灌溉定时控制、定量控制、用水记录等功能。

项目组还编制了《北京市农业节水灌溉规划》，构建出节水技术推广体系。其中包括《北京市高效节水灌溉项目总体实施方案（2013年～2017年）》、《北京市节水灌溉规划（2009年～2020年）》等全市性规划7项，为政府部门提供了重要技术支撑。项目组还发布了地方标准《节水灌溉技术导则》（DB11/T721-2010）、《北京市农业节水灌溉设计指南（试行）》、《北京市农业节水灌溉工程预算定额（试行）》等技术文件，有力地推动了全市设施农业节水事业的发展。

经过专家论证，该项目成果可广泛应用于设施蔬菜、花卉、草莓、西甜瓜节水灌溉生产过程，设施农业智能水管理设备也可用于其它作物节水灌溉系统建设。在面向全市开展设施农业高效节水技术的推广过程中，在大兴区、通州区、平谷区、延庆县等地区建设农业节水示范区11处，总面积7211亩。研究成果在全市范围内推广应用，累计推广面积达到39.58万亩，技术覆盖率69.4%，增产近1.8亿公斤，实现节水8%~12%，节约增收2.8亿元，经济、社会效益显著。完善了设施农业节水工程建设与管理的技术标准体系，为北京市各级政府提供决策咨询服务30项，发布各类标准、指南、定额4项，提高了政府决策的科学性和管理现代化水平，该项目的经济、社会、生态效益十分显著。

北京市科学技术委员会组织专家对“都市农业高效节水技术研究与示范”项目所取得的技术成果进行了鉴定。以刘昌明院士为组长的专家组一致认为：设施农业高效节水技术研究与示范推广项目“揭示了设施作物土壤水分—根冠发育—产量品质的响应关系，建立了设施农业节水灌溉系统组装配套模式，提出了设施农业节水灌溉关键技术参数，构建了设施农业微灌节水模式”，对于缓解水资源短缺具有重要意义。课题组对都市农业节水技术进行了系统的研究，成果具有广泛的推广前景，总体达到国际先进水平。

编辑：程梦

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