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研发让农民用得上用得起的好技术,滴灌,土壤,一体化
2024-07-15 05:49:49
研发让农民用得上用得起的好技术,滴灌,土壤,一体化

尹飞虎在检查智(zhi)能化设(she)备(bei)运(yun)行情况。刘 辉摄

人物小传

尹飞虎,1954年(nian)生,湖南平江人,中国工程院院士、新疆农垦科(ke)学院研究员。自1976年(nian)从事农业科(ke)研工作以来(lai),他率先在国内研发出滴灌水肥一体化技术、旱区滴灌条件下土壤次生盐渍化防控技术,并创建了不同区域主要大田作物水肥一体化高效利用技术模式和标准(zhun)化生产田间管理技术规程。曾获得全国杰出专业技术人才、全国先进工作者等荣誉,获国家专利38件。

四川、宁夏(xia)、新疆……古(gu)稀之年(nian)的中国工程院院士、新疆农垦科(ke)学院研究员尹飞虎,早已习惯了这样的长途奔波——在他的努力下,16个(ge)省份建起了试验示范基地。他希望通过水肥一体化技术的推广帮(bang)助农民增产增收,为保障国家粮食安全作贡献。

近50年(nian)来(lai),尹飞虎从事农田水利与土壤肥料方面的科(ke)研工作,取得多项创新成果,获国家科(ke)技进步奖二等奖1项,新疆兵团科(ke)技进步特等奖、特殊贡献奖各1项,省部级科(ke)技进步奖一等奖4项、二等奖3项。

耕层土壤盐分(fen)下降3.1%—7.3%

“把带有孔隙(xi)的管道铺设(she)于地下一定(ding)深度(du),使水盐溶液随管道排走(zou)”

1972年(nian),18岁的尹飞虎放弃了去机关单位、学校工作的机会,从湖南来(lai)到新疆生产建设(she)兵团,学习农业知识,4年(nian)后进入科(ke)研单位。“我出生在农村,5岁就开始下田插秧、拔草,对土地的感情已经深深刻进了我的骨子里。”尹飞虎说。

“做农业研究,必须先在田地里学习。”尹飞虎看到了当地农耕的难处:缺水、土壤盐碱含量(liang)高,作物产量(liang)上不去。为了节水,只能种小麦、玉米、棉花这些旱生作物,盐分(fen)升高了,只能种水稻压盐,但这会使水资源不足的问题更加突出。

为了更好地节水,尹飞虎等科(ke)研人员将目光投向了现代滴灌系(xi)统,但是当时高昂的成本让这项技术只能应用于设(she)施农业,无法在大田推广。

1997年(nian),经过科(ke)研人员努力,滴灌装置的国产化和滴灌技术的属地化得以实现,滴灌成本降至每(mei)亩700到800元,滴灌技术大面积应用成为可能。“现在新疆节水灌溉面积已超过6000万亩,占播种面积的50%以上,每(mei)亩地灌溉用水节约30%以上,滴灌设(she)备(bei)成本已经进一步下降到每(mei)亩400元左右。”尹飞虎说,农业研究和其他领域不同,要尽可能降低(di)成本,才能让农民真正地用起来(lai)。

节水问题解决(jue)了,但是在干(gan)旱地区,滴灌过程是一个(ge)积盐的过程。针对传统滴灌技术造(zao)成的耕层土壤盐分(fen)上升等问题,尹飞虎团队对灌溉系(xi)统进行调整优化,研发了滴灌农田土壤盐渍化灌排协同防控技术。

“首(shou)先是水盐调控,我们对高频次、每(mei)次少量(liang)的灌溉模式进行调整,减少灌溉次数、增加每(mei)次灌溉量(liang),结合土壤深松(song)作业,盐分(fen)就会随水下移。”尹飞虎介绍,“最(zui)重要的是暗管排盐技术,把带有孔隙(xi)的管道铺设(she)于地下一定(ding)深度(du),使水盐溶液随管道排走(zou)。”

经定(ding)点和抽样测试,这项技术应用区耕层土壤盐分(fen)下降3.1%—7.3%,棉花根冠比由(you)0.21∶1提升到0.4∶1,有效控制和降低(di)了滴灌田耕层土壤盐分(fen)的积聚。

亩均节本增产30%左右

“实现水肥一体化,才能提高施肥效率”

滴灌可以节水,但如(ru)何(he)在实现节水的同时又增产增效?要想高产,更重要的是肥料,传统的施肥方法效率较(jiao)低(di),还浪费肥料。“实现水肥一体化,才能提高施肥效率。”尹飞虎思考。

但难题摆在面前:常用的肥料中,磷肥难溶于水,它和杂质会堵塞滴孔,因此,要做到水肥一体化必须研发一种可溶于水的磷肥。

为此,尹飞虎跑遍磷矿丰富(fu)的云贵(gui)川等地区。为了摸清磷元素在土壤和作物中的运(yun)移规律,他将沿途收集的标本带回实验室做同位素实验。由(you)于实验材料辐射性很强,做实验必须穿上笨重的铅衣,又闷又热。作为团队负责人,尹飞虎身体力行,经常一干(gan)就是大半天,热得汗流浃背。

磷肥制备(bei)常用的方法有湿法和热法两种。湿法工艺制备(bei)的磷肥,杂质含量(liang)高,而且随之产生的大量(liang)磷石(shi)膏还会对环(huan)境造(zao)成污染;热法制备(bei)的磷肥杂质少,水溶性好,但成本较(jiao)高,一吨就要1万多元,同时还会产生副产品——泥(ni)磷,这种副产品遇到空气就会燃烧,处理难度(du)大,对环(huan)境也不友好。

“如(ru)果能回收利用泥(ni)磷,从中提炼(lian)高纯度(du)的磷,成本就会低(di)很多,同时还能解决(jue)环(huan)境污染问题。”尹飞虎分(fen)析。探索的过程并不轻(qing)松(song),尹飞虎带领团队历经一次次失败,花了3年(nian)多时间,才找到泥(ni)磷的创新回收方法和工艺,回收率从70%提高到95%,成本也降至每(mei)吨约3000元。

解决(jue)了这个(ge)问题,适合滴灌系(xi)统的高水溶性复合肥于1999年(nian)问世了,由(you)于不同地区土壤成分(fen)不同,尹飞虎又带领团队研发出了适应我国北方地区不同土壤条件、多种作物主要生育(yu)期专用的无机、复合含碳素等4类80多种配方的系(xi)列产品。

2009年(nian)以来(lai),尹飞虎团队带着滴灌水肥一体化技术走(zou)进河北、内蒙(meng)古(gu)、吉林等10多个(ge)省份,推广应用于棉花、小麦、玉米、红枣(zao)、葡萄等10多种作物种植(zhi)。目前,在全国大田中的年(nian)应用面积已经达到1.3亿亩,每(mei)亩可节约成本、增产30%左右。“用了这项技术,内蒙(meng)古(gu)赤峰市的玉米亩产从300多公斤增加到了近700公斤,每(mei)亩地还可节省30%到50%的肥料。”尹飞虎说,“好技术要在田间地头真正为农民服务。”

推动灌溉施肥自动化智(zhi)能化

“以前一个(ge)人管几十亩地,现在可以管几百(bai)上千(qian)亩地”

解决(jue)了肥料的问题,尹飞虎又将目光转(zhuan)向灌溉施肥自动化、智(zhi)能化,“我们的目标是通过智(zhi)能化灌溉让种地越来(lai)越轻(qing)松(song)。”尹飞虎说,在农业领域搞智(zhi)能化,操作方法必须简(jian)单明了,让农民能用、会用。

目前,经过尹飞虎团队的努力,很多地方已经实现了通过手机操作控制滴灌系(xi)统。“以前一个(ge)人管几十亩地,现在可以管几百(bai)上千(qian)亩地。”尹飞虎介绍。

滴灌球阀也在不断更新换代,“刚开始,一个(ge)阀只能管10亩地,现在一个(ge)阀能管30—40亩地,这样每(mei)亩地的成本就降下来(lai)了。”尹飞虎说,在新疆生产建设(she)兵团某连的200亩大田里,新一代球阀已经安装使用了4年(nian),没有出现过质量(liang)问题。

“下一步是实现全自动,通过传感器采集信息,收到反馈后,系(xi)统根据需求自动启动滴灌程序(xu)。”目前这项工作已经在宁夏(xia)进入示范阶段,今年(nian)将在伊犁巩留县和石(shi)河子市等三地分(fen)别建立示范区。

“其实我所有的研究都围绕着一件事,就是提高农民收入。”为了实现这个(ge)目标,尹飞虎一直坚持跟农民打交道,了解他们的需求。在交流过程中,常常有农民紧紧握住尹飞虎的手表(biao)示感谢,两双沾满泥(ni)土的手握在一起,心也紧紧地贴在一起。

记者手记

在田间地头发现问题解决(jue)问题

立足农业增产、农民增收,尹飞虎带领团队研发的滴灌水肥一体化技术、土壤盐渍化灌排协同防控技术,取得了喜人的成绩:一条条分(fen)布在新疆戈壁上的滴灌带,准(zhun)确地为植(zhi)物输送养(yang)分(fen),很多基础地力差、盐渍化程度(du)高、产量(liang)低(di)的田地,正在成为高产田。

“不能在田间地头发现问题的专家是不合格的。只有在地头发现问题、解决(jue)问题的,才能称为农业专家。”“如(ru)果只是在实验室摆弄瓶瓶罐罐、发几篇论(lun)文,就认为一项技术获得了成功,那是不可取的。”……这些话,尹飞虎常挂在嘴边,也是他几十年(nian)科(ke)研生涯的真实写照。在解决(jue)水肥一体化和土壤盐渍化问题的过程中,尹飞虎又发现了新的问题,现在正在向盐碱水综合利用发起挑战。在他看来(lai),农业技术研究没有尽头,只要能干(gan),他就会一直干(gan)下去。

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