从河西走廊戈壁农业看数字农业节水的下一步

　　在戈壁上打造日光温室，并引进基质栽培、水肥一体化、物联网控制等技术，种植蔬菜、食用菌、葡萄等经济作物，形成了数万亩＂戈壁农业＂。一座大棚一年能收获2到3茬，收入3万元左右
　　地处河西走廊西端的甘肃省酒泉市肃州区，气候干旱少雨，分布着大面积的戈壁地貌，不适宜农作物生长。当地人多地少矛盾突出，不少农民远赴外地打工。
　　肃州区政府近年来持续与中国农科院、甘肃农业大学等科研单位合作，利用戈壁滩上丰富的光热资源和戈壁面积广袤的优势，在戈壁上打造日光温室，并引进基质栽培、水肥一体化、物联网控制等技术，种植蔬菜、食用菌、葡萄等经济作物，形成了数万亩＂戈壁农业＂。
　　肃州区总寨镇农户范立德几年前结束打工生涯，返乡经营起了日光温室，一座大棚一年能收获2到3茬，收入3万多元，成为远近闻名的种植大户。
　　干旱缺水、降水时空分布不均等因素，严重制约了我国农业生产。多年来，一批高效农业节水技术，尤其是数字化节水技术的推广应用，极大地破解了干旱难题，使大量土地得以耕种，稳定粮食增产。如今，我国西北旱地农业区成为全国粮食产量增速最快的地区，这些技术还走向国外，应用于非洲多个国家和地区。像范立德这样的返乡农民，依托数字技术进行大棚种植，不但破解了少水难题，还通过栽种特色农产品，实现了增收致富。
　　兰州新区中川园区的高标准农田（7月29日摄）王铭禹摄/本刊
　　戈壁荒滩变身
　　戈壁种菜，水是关键。肃州区政府将珍贵的祁连山冰川融水，通过水渠、管道输送到园区。在总寨镇戈壁农业产业园内，范立德向记者熟练地演示着日光温室的智能化操作。通过手机APP，就可以精准控制温室内的温度、二氧化碳浓度、水肥供应等，蔬菜生长、田间管理情况也可以实时反映到园区技术中心的监测大屏上，如果发现问题，可以及时介入管理，种植专家还可以提供远程技术指导。
　　数字化技术结合膜下滴灌、微喷等节水技术，极大地提高了水的利用率。
　　总寨戈壁农业产业园管委会主任闫生军介绍，同样种一亩黄瓜，在大田种植一个生长周期需要用水近3000立方米，而一座温室大棚1.5亩地，使用同样的水量，不仅能快速长出一茬黄瓜，还能套种豆角等作物，产量大幅提升。
　　据介绍，目前酒泉市戈壁农业种植面积达到13.4万亩，累计投入资金30亿元。其中，日光温室7.96万亩、钢架大棚5.29万亩，有157家农业企业、252家专业合作社、1.26万种植户参与戈壁生态农业建设。
　　在兰州新区，智慧水务系统让曾经的荒滩变身生态种植基地。2.89万亩荒滩、分散农田通过集中整治和高标准农田建设，配套了土壤改良、节水灌溉技术、田间道路建设等。记者走访看到，田间布设了智能气象站、智能墒情传感器、滴灌、喷灌等高效节水设备，田间的气候、水分等情况能够实时回传到智能水务系统中，管理人员可以及时干预。
　　大禹节水集团股份有限公司副总经理张国祥介绍，这套智慧水务系统通过布局在田间的传感器，能够把田间的太阳光照、风速、降水量、二氧化碳浓度等数据收集起来，后台进行分析和处理，形成灌溉模型和相应的灌溉决策，达到了精量灌溉和精准控制。
　　通过压力流量传感器，可以实时监测灌溉设备运行情况，能及时发现设备问题加以修复，用工用时大幅度下降。
　　兰州新区将在改造后的土地上打造中药材良种扩繁、玫瑰、生态林果、饲草种植4个基地。
　　单一数字节水要向综合节水转变
　　业内人士和农业主管部门表示，多年来，我国加快探索高效农业节水技术，取得显著成效，但在推广应用方面仍面临诸多难题。亟待由单一的数字节水技术向综合节水技术转变，筑牢国家粮食安全屏障。
　　——核心部件制造与世界先进水平存在差距。我国从上世纪80年代起，开始引进国外先进的灌溉节水技术，经历了模仿和仿制阶段、自主创新阶段、智慧化节水阶段，目前通过先进的物联网技术、智能分析技术等，我国在数字节水方面已经取得巨大成就。
　　张国祥说，与以色列等农业灌溉节水先进国家比，我国在一些节水设备的关键核心部件制造上，如压力补偿式灌水器以及配套的阀门等，还有差距。
　　——数字化节水技术投入不足。近年来，我国加快了大中型灌区的续建配套和现代化改造。张国祥说，目前，每亩地投入仅600多元，只能是做一些渠道的维修，泵站的改造，数字节水技术难以铺开。他建议把智慧控制等数字节水基础设施的完善包括进去，进行整体规划实施。
　　——土地分散、碎片化程度高，不利于节水技术的推广。甘肃省兰州新区农林水务局局长张爱明表示，甘肃7000多万亩耕地，水浇地2000多万亩，大部分土地靠天吃饭。全国来看，呈现山地、丘陵多，平原少的基本特点，广大中西部地区土地集中连片化程度较低，在现有技术条件下，不利于先进节水农业技术的推广。
　　——一些地方农业现代化程度较低，农民外出务工流动性较大，农村留守老人较多，对数字节水技术的承受能力有待提升。
　　构建立体农业节水系统
　　甘肃农业大学副校长柴强表示，尽管我国在数字节水技术方面取得重要进展，但与以色列土地规模小、大量种植经济作物不同，我国耕地中山地、丘陵多，平原面积小，以大田种植为主等等，亟待形成符合我国国情的农业节水技术。
　　受访专家认为，未来的农业节水将是一个系统发展的过程，除了继续在数字节水方面进一步探索外，更要在农业管理等方面进行综合配套，建立全面立体的现代农业节水系统。
　　首先，从技术方面来看，突破原本单一环节的数字节水，将农田节水、作物育种、作物栽培、土壤学、现代信息学等技术统筹推进，集成发展，才能将节水效果最大化。此外，农业节水不单纯追求每亩耕地用水的下降，同样的水有更高的产出，也可达到节水的目的。因此，可通过加强生物节水研发力度，加大节水、水分高效利用的育种培育，补齐这一环节。
　　其次，结合高标准农田建设，加快推广节水的社会化服务。抢抓国家高标准农田建设契机，加快改进撂荒土地集中连片整理，形成土地的规模化、集约化，为现代农业发展打下坚实基础。同时，以专业节水公司为主干，在农村地区开展农业高效节水、农村污水处理、农民安全饮水，形成水网、信息网、服务网的＂三农三水三张网＂节水社会化服务体系，破解节水设施有建无管的难题。
　　再次，加强管理节水的研究利用。柴强表示，管理节水是系统化的节水技术，是今后推进节水的重要技术手段之一。管理节水即在一个灌区内总用水量不变的情况下，合理安排生态用水、农业用水，并根据用水总量安排农作物种类，充分利用数字化技术，精细管控用水。在此基础上，通过水权交易和梯级水价等杠杆方式，倒逼农户和企业节水，提高群众节水意识，加快扭转传统粗放的耕种方式，最大程度提高节水效率。