建实验室在田间地头 看他们如何帮农户“种绿生金”
基地科研人员赵伟正和同事给番茄苗补水,并记录下之前栽植番茄苗的生长变化数值。他们进行的正是设施蔬菜“一控双减”试验:针对设施蔬菜栽培中存在的大水大肥、频繁用药导致水肥投资成本增加,土壤养分比例失调现状,试验水肥双减,通过对番茄生长周期的生长量、产量、果品品质等指标测定,探索更适合当地实际的番茄水肥用量。
赵伟记不清这是他们为改善设施农业种植效益进行的第几次试验了。从第一个大棚冬枣诞生,到改盐碱地为沃土良田,从农作物品种的试栽推广,到设施农业病虫害的绿色防治,中国科学院西北生物农业中心和陕西省科学院现代农业科研示范基地的科研团队,把实验室建在田间地头,从区域农业经济发展的需求及问题出发,以设施蔬菜病虫无公害防治、农业生态环境保护等为主攻目标,搞科研示范,做技术推广。多年来,这支团队为当地农业绿色发展、产业转型升级提供了强有力的技术支撑。
1 设施农业,主攻大棚土壤改良
大荔发展设施农业全省最早,也是全省设施农业第一大县。设施农业在为农户带来效益的同时,却也暴露出诸多问题。
“大棚内高温高湿的小气候利于病虫害滋生,使其成为制约设施农业发展的主要问题。”与农业打交道20多年的基地负责人陈志杰坦言,设施农业病虫害防治往往因用药不当导致农药残留,不仅影响产品品质,还对土壤及地下水造成污染。而土壤肥力下降又导致农户水肥过量投入,形成恶性循环。
以陈志杰为首的科研团队在实践中发现这一问题,便将土壤改良作为首选课题。除了赵伟他们进行的双减试验,已进行2年多的土壤轮作也取得了不错效果。
“今年中央一号文件提出,要推进耕地轮作休耕制度试点,支持地方重点开展设施农业土壤改良。其实轮作是个老话题,但我们发现,要实现轮作根本在于要找到合适的模式。”陈志杰记得,他们曾尝试过多种作物轮作,但发现若无经济效益,农民并不积极。
“这次我们找对了。”陈志杰兴奋地说,以番茄、黄瓜为例,将其与水果玉米轮作,由于所属科目不同,玉米带走了蔬菜吸收不了的养分,避免了土壤养分不平衡,提升土壤肥力的同时,又多了份收成。同时轮作实施以来,整个棚内的病虫害减少了20%,而番茄、黄瓜的产量却提升10%。“再种一茬,我们就能大面积推广了。”
实际上,这些项目实施之前,科研人员边试验边论证,已为大荔盐碱地改良做了不少探索。
负责盐碱地改良项目的张淑莲介绍,大荔的土壤整体偏碱性,团队通过油菜覆土、玉米秸秆覆土、生物有机肥覆土等方式改善盐碱地,改造出更适合作物生长的土壤环境。以冬枣为例,农户在未经改良的土地上栽种,第一年苗木成活率最多不超过50%,改良后成活率能达到80%。照此每推广1万亩,就能为农户节约1500万元的成本投入。
2 绿色防控,做农户的作物管家
除了让作物生长的土壤更健康,基地还注重对作物生长过程中病虫害的绿色防控。
“得上根结线虫病不好治,每个棚一年损失近1万元。多亏专家给我指导,通过高温消毒,既不用大量农药,保证了作物安全,还不污染环境,防治效果好得很。”大荔县埝桥乡东埝村四组村民张建成,每每提起专家对自己的帮助都赞不绝口。
让张建成记忆深刻的根结线虫防治,一度是整个大荔县乃至全国设施农业的难题。由于连作栽培时间延长,不少设施农作物根系疾病增多,其中尤以蔬菜根结线虫危害较重,发生率在60%以上,严重的大棚甚至绝收。有数据显示,世界上每年因根结线虫造成的损失约1470亿美元,我国每年损失约200亿元。
最初针对根结线虫,大伙的方法是大量施用农药,但长此以往,产品品质下降,整个蔬菜产业怎么办?市民的菜篮子怎么保?菜农的收成如何顾?生产中已迫切需要一种有效可操作的绿色环保防控技术。
为了解决这一问题,陈志杰带领团队一次次地分析、检测、实验,最终经过上千次尝试,发现温度是制约根结线虫的关键因素,并首次提出垄沟式高温、低温土壤处理等综合防治技术。经生产示范证明,防治效果达95%以上,防治持效期达3年~5年,亩增效节支3000元~5000元。目前,该技术在西安、渭南、咸阳等地推广92.9万亩,新增产值16.8亿元,同时辐射宁夏、甘肃、山西、河北等区域。如今,生物培养室内依然装有各类作物染病后的根系培养物,陈志杰他们还要研究已迁移到露天种植领域的根结线虫防治问题。
而这也只是基地研究的众多农作物绿色防治中的个例。为了提升设施农业的产品品质,基地在品种选择上会先行试种,挑选出抗病性好,适合当地种植的作物品种,从源头减少病虫害污染;防治过程中,研发出营养调控防病技术、防虫网阻隔防虫技术、生态调控病虫技术、太阳能消毒防病技术等一整套设施蔬菜病虫绿色防治技术,病害防治效果达85%以上,虫害防治效果达90%以上;施肥用水时,又提出设施蔬菜提质增效施肥技术,降低化肥施用量20%~25%,减少污染的同时提升品质……
省科学院党组书记杨星科认为,当前设施农业病虫害防治,已不再是单纯的头痛医头脚痛医脚,而是从土壤到品种到生产全程实行绿色防治的综合体系,最终让设施农业的生长环境更安全,产品更健康。
3 建田间实验室 打造接地气的服务平台
从最初设立在临渭区南七、新市、周家科学研究示范点,到临渭区下吉镇阳尹村渭南高效生态农业基地,再到大荔现代农业园区现代农业科技示范基地,30多年来,虽然实验示范地点在变,但这支科研团队一直立足全省农业大市渭南,立足农业大区临渭、大县大荔,扎根农业第一线始终没有变。他们直面生产中遇到的现实问题,开展科研实验,攻关破题。他们依托基地,把实验室建在田间地头,作示范搞推广。
对于构建现代农业科技示范基地这样的野外科学研究平台,陕西省科学院十分重视,尤其对基地研究团队建设始终给予大力支持,整合院方科技资源优势,不断充实力量,着力打造最强的田间实验室。目前,这个团队已形成涵盖蔬菜栽培学、植物保护学、分子生物学、植物营养学、农业环境学、现代生物技术等学科的20人科研团队,其中以基地负责人、中科院西北生物农业技术中心、陕西省生物农业研究所所长陈志杰为代表的一大批专家,已成为陕西省东大门建设智库专家,得到地方政府的认可,也受到了当地群众的赞扬。
走进大荔基地,他们打造的这个科研平台,更是令人眼前一亮。基地与地方合作建起了1800平方米科研综合培训大楼,建有300平方米分子生物学、线虫学、农残检测、生化分析等4个研究实验室。同时拥有价值超400多万元的扫描电镜、原子吸收仪、定量PCR仪器、生物培养箱及田间生态监测仪等实验仪器。另有30亩田间试验场,与科研综合培训大楼相邻。
正是依靠基地这个平台,科研团队取得了一个又一个成果,真正把科研成果写在了大地上。他们研发的蔬菜病虫害绿色防控技术体系、设施蔬菜提质增效施肥技术、隔沟交替灌水技术、棚室土壤连作障碍控制技术、设施蔬菜标准化生产技术集成等新技术,以及制定出日光温室黄瓜病虫害绿色防治技术规程、日光温室番茄病虫害绿色防治技术规程、日光温室韭菜病虫害绿色防治技术规程、设施栽培辣椒病虫害绿色防治技术规程、冷棚蔬菜根结线虫(病)绿色防治技术规程等12个地方标准,为当地农业产业发展提供了强有力的科技支撑。
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