本報記者 范建 通訊員 趙林萍 趙俊輝
上海崇明島將鳳農場的麥地里,谷物聯合收割機和旋耕施肥機來回奔跑。收割機上的實時計產器及旋耕施肥機上的變量控制設備及控制軟件,準確地記錄著精準變量施肥。空中飛行的航模,來回穿行,對作物光譜營養開始診斷和低空遙感。這些擁有自主知識產權的自動收獲計產和變量施肥機具、軟件,準確地顯示出土地的養分、產量數據:將鳳農場處于臨界值附近的氮、鉀、錳等元素對作物產量變異的影響最大,應該實行變量施肥。按照土壤養分田間分布狀況和田間各部位產量潛力,它又制成了田間變量的精準施肥指導圖。這是上海市實施精準農業研究的一幕。
5月31日,農業部、中國農業科學院、上海市農委、上海市農林局、上海市農業科學院等專家和領導,現場考察了用于精準農業生產的差分式GPS、自行研制的變量施肥機及田間變量施肥操作過程、作物產量實時計產器及低空遙感設備航拍的結果后,個個投下了贊許的目光。
針對上海市土地高強度開發、肥料不合理利用、資源浪費、效益下降、環境惡化等都市農業存在的問題,2001年上海設立了“精準農業的研究”科技興農重點項目。中國農業科學院土壤肥料研究所聯合上海市農業科學院、上海市農技推廣服務中心、北京市農林科學院和中國農業大學,在上海將鳳農場和崇明長江農場,開展規模經營機械操作的精準農業試驗與示范,取得突破性進展。
在松江區五厙鎮朱定村分散經營精準農業試驗示范區,他們應用3S技術,對全村3781畝農田的農戶管理邊界進行數字化應用網格取樣技術,采取土壤樣點464個,應用土壤養分系統研究法,進行11種大中微量營養元素的測定,明確了各種營養元素的空間變異規律,還做出了全村農田各種養分的現狀圖。以農戶管理地塊為單元,初步建立了分散經營條件下土壤養分管理數據庫和平衡施肥咨詢服務系統。實現了以農戶地塊為單元和以作物分類指導為基礎的精準分區平衡施肥,并進行了10個農戶的跟蹤調查。項目組分析土壤樣品近1500個,基本摸清了上海市規模經營和分散經營兩種體制實施區的土壤養分狀況,配套進行了一系列田間試驗。結果表明,基于3S技術的精準土壤養分管理效果明顯,與傳統種植區相比,在西瓜上增產14%%~27%%,糖度增加3度;水稻增產9%%~13%%,小麥增產18.2%%,大麥增產22.2%%。
項目負責人、中國農科院金繼運博士說,精準農業是近年國際農業科研的熱點領域之一,它是在信息科學基礎上,以地理信息系統(GIS)、全球衛星定位系統(GPS)、遙感技術(RS)和計算機自動控制為核心技術引發的一場新農業技術革命。這是大規模經營和高度機械化的需要。金博士解釋說,精準農業按田間每一操作單元的具體條件,精細準確地調整各項土壤和作物管理措施,最大限度地優化使用農業投入,以獲最大的經濟效益。同時,還能保護農業生態環境和土地資源,使土地的每一操作單元的增產潛力得到最大的發揮。
中國工程院院士劉更另組成的專家組認為:結合上海市農業生產實際開展創新研究的這一項目,以土壤養分精準管理為突破口,選擇規模經營和分散經營兩種農業生產模式,把國外的精準農業理念與中國農業生產實際相結合,形成了符合中國國情的精準農業土壤養分管理和精準施肥技術體系,研究推出的一批擁有自主知識產權的技術和設備,在項目區顯著提高了單位面積耕地產出率和肥料資源利用效率,位于國內外同類技術的領先水平。專家說,這項研究對全國精準農業的發展和農業現代化都將產生重要影響和推動作用。
記者就“精準農業可望而不可即,在我國不好推廣”這一說法采訪金繼運博士,他說,上海的實踐就是最好的回答。通過我們的試驗示范,在大型農場、發達城郊的規模經營上,精準農業可行。即便是分散經營的農戶,在平衡施肥上,也用得上。我們現在進行技術儲備,會使今后的推廣運用,不被外國的技術所左右。
原上海市農業局吳局長說,上海市前不久作出確保糧食增產的決定,對精準農業的實施,無疑是一個很好的促動。上海還會加大投入,支持農業科研國家隊和地方在精準農業上的合作和發展。