這是國務(wù)院去年召開常務(wù)會議提出的三個數(shù)字。具體來說，就是在2014年、2015年以及“十三五”期間，分步建設(shè)納入規(guī)劃的172項重大水利工程，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水能力260億立方米，增加灌溉面積7800多萬畝。
“人多、地少、缺水”，眾所周知，我國農(nóng)業(yè)面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。如何化解難題，成為保障農(nóng)業(yè)安全的當(dāng)務(wù)之急。
在北京市農(nóng)林科學(xué)院里，國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心設(shè)施工程部主任郭文忠研究員認(rèn)為，水肥一體化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)突圍的重要路徑之一。多年來，他和一群專家，為了提升我國水肥一體化智能化水平而努力著。
“三筆賬”堅定科研路：不做簡單的“時間控制器”
為了說明我國水肥一體化現(xiàn)狀，郭文忠給記者算了“三筆賬”。
第一筆賬：水肥一體化的“節(jié)約賬”。
“水肥一體化是當(dāng)今世界公認(rèn)的高效節(jié)水節(jié)肥技術(shù)，主要根據(jù)土壤特性和作物生長規(guī)律，利用灌溉設(shè)備同時把水分和養(yǎng)分均勻、準(zhǔn)確、定時定量供應(yīng)給作物。”他說，“與傳統(tǒng)水肥管理方式相比，該技術(shù)在設(shè)施蔬菜上可增產(chǎn)15%—25%、節(jié)水30%—40%、節(jié)肥40%—50%。”
第二筆賬：我國“用水用肥賬”。
“農(nóng)業(yè)年用水約3600億立方米，缺口達(dá)300億立方米以上，灌溉水生產(chǎn)效率1千克/立方米，僅為美國、以色列等國的1/2。我國化肥年用量超過5400萬噸(折純)，居世界首位，利用率平均只有30%，低于發(fā)達(dá)國家20個百分點以上。”
第三筆賬：各國“水肥一體化應(yīng)用比例賬”。
以色列水肥一體化應(yīng)用比例達(dá)90%以上，美國25%的玉米、60%的馬鈴薯、32%的果樹采用水肥一體化。目前，我國水肥一體化(滴灌和微噴灌)面積僅占灌溉面積的0.13%。
“我們還有不小差距。在現(xiàn)實應(yīng)用中，我們一般引進(jìn)國外設(shè)備。但因土壤環(huán)境、農(nóng)業(yè)需求等不同，這些設(shè)備不一定符合本土實際生產(chǎn)情況。”他說，“國外很多設(shè)備到了國內(nèi)應(yīng)用，其實只有簡單的‘時間控制器’作為控制策略了。比如，下雨了，農(nóng)田不需要那么多水了，若無人為干預(yù)關(guān)閉系統(tǒng)，系統(tǒng)仍會定時定量執(zhí)行水肥補充。”
“不做簡單的時間控制器。”他說，“堅持智能化、本土化的水肥一體化控制策略及裝備研發(fā)是我們努力的方向。”
提供系統(tǒng)管理方案：讓機器真正地聰明起來
“我們希望買國外的聰明機器，但幾十萬元的進(jìn)口設(shè)備，一用起來才發(fā)現(xiàn)并不聰明。”郭文忠說。
他分析道：“之所以如此，倒不是國外科研人員不聰明。農(nóng)業(yè)科研，費時費力，不同區(qū)域差異很大。國外搞水肥一體化，多是公司，不可能下那么多工夫跑到中國來，在各地調(diào)研。所以，他們賣給我們的設(shè)備，很多功能沒有發(fā)揮出來，缺乏針對我國實際生產(chǎn)需求的系統(tǒng)管理方案。”
土壤環(huán)境不同，水肥的比例就不同;種植的作物不同，也決定了水肥一體化設(shè)備的功能不能單一;日照時間和蒸發(fā)程度有別，水和肥自然不能采用相同的策略;區(qū)域不同，作物一年幾熟也不同，制訂的方案也不盡相同。
“很多人以為，水肥一體化很土，沒有多少科技含量。其實，這是一種誤解。太多復(fù)雜因素，讓水肥一體化實施起來難度很大。”他說，“大家都說要智能化，但這方面有很多難題。設(shè)備操作太復(fù)雜，農(nóng)民不會用;操作簡單了，功能又單一。”
既要智能又要簡單。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，北京市農(nóng)林科學(xué)院的專家們，不停在田間地頭采集數(shù)據(jù)。同時，他們和各地氣象、農(nóng)業(yè)等部門聯(lián)動，獲得了大量及時準(zhǔn)確的信息。
“有了這些數(shù)據(jù)，我們就能構(gòu)建一個相對完善的系統(tǒng)了。這時候，我們作為平臺，實施遠(yuǎn)程控制，還能不斷升級。農(nóng)民只要打開設(shè)備，其他就不用太多費心了。”他說。
互聯(lián)網(wǎng)+水利+農(nóng)業(yè)：讓“傻瓜化”操作成為現(xiàn)實
“改進(jìn)傳統(tǒng)漫灌模式，精確計算作物需水量與需肥量。”郭文忠說，在寧夏銀川，一項名為“數(shù)字唐徠渠”的項目，正在綜合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計算機技術(shù)的專家決策系統(tǒng)，可對灌溉過程進(jìn)行智能的、自動的管理。
作為項目智能化決策系統(tǒng)研發(fā)負(fù)責(zé)人，他說：“互聯(lián)網(wǎng)+水利+農(nóng)業(yè)的整體設(shè)計方案，讓人們足不出戶就能迅速獲取灌溉系統(tǒng)信息。”
在他看來，“智能化”就要做到“傻瓜化”，讓用戶輕松地沒有門檻地進(jìn)行精準(zhǔn)管理。
“設(shè)計智能決策系統(tǒng)，融合模型、公式、數(shù)據(jù)三者進(jìn)行綜合分析與處理，得出最優(yōu)化的灌溉施肥方案。設(shè)計基于物聯(lián)網(wǎng)的灌溉控制系統(tǒng)，實時采集土壤信息、環(huán)境信息，遠(yuǎn)程控制水源的供給，精確計量灌溉量。灌溉控制系統(tǒng)結(jié)合智能決策系統(tǒng)，進(jìn)行合理灌溉。作物得到良好的水肥供應(yīng)，產(chǎn)量得以提高。”他說。
“在確保高產(chǎn)的前提下，預(yù)計節(jié)水30%以上，節(jié)肥20%以上，提高人均管理面積3倍以上，使灌溉管理響應(yīng)速度提高10倍以上。”在他看來，“這就讓不懂原理的農(nóng)民變成了專家。”
