北京市房山區(qū)琉璃河鎮(zhèn)周莊村的蔬菜種植大戶王雷打開電腦，進(jìn)入北京市土肥信息網(wǎng)，點(diǎn)擊頁面上“測土配方施肥”欄目，每家農(nóng)戶田地的信息便一目了然。

王雷很快找到了自家地塊，按照施肥專家推薦系統(tǒng)的提示，將他家300畝菜田的土壤養(yǎng)分含量以及番茄等蔬菜目標(biāo)產(chǎn)量輸入到相應(yīng)的表格內(nèi)確認(rèn)后，電腦屏幕上隨即顯示出這些蔬菜的測土配方施肥技術(shù)。同時(shí)，他還在線“網(wǎng)簽”了區(qū)土肥站技術(shù)服務(wù)，整個(gè)過程不到3分鐘。

除了建設(shè)這樣一個(gè)土肥數(shù)據(jù)庫，近年來，北京市土肥工作站按照都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，提出了“用智慧土肥創(chuàng)造農(nóng)業(yè)未來”的策略，隨之以數(shù)字化、智能化、信息化為主要內(nèi)容的“智慧土肥”科技創(chuàng)新活動(dòng)在北京土肥系統(tǒng)迅速興起，形成了一大批高效、生態(tài)、安全型技術(shù)，并在京津冀地區(qū)迅速推廣應(yīng)用。

■ 建立數(shù)據(jù)庫

精準(zhǔn)施肥不再迷茫

早在1979年，被列入國家“六五”重點(diǎn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目的全國第二次土壤普查工作在北京如期啟動(dòng)，為期5年，共取得土壤養(yǎng)分狀況、土壤改良利用和土壤障礙因素等各項(xiàng)成果和資料多達(dá)12148份。

然而，這些資料卻一度被閑置在資料室內(nèi)。實(shí)際上，被閑置的資源還有30多年的北京耕地土壤質(zhì)量監(jiān)測過程中取得的600多萬個(gè)數(shù)據(jù)，以及測土配方施肥、有機(jī)肥培肥地力等大型項(xiàng)目實(shí)施過程中取得的海量資料，如耕地質(zhì)量、土壤肥力、肥料利用等。

為將這些閑置的資源管起來、用起來，2003年，北京市土肥站與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)合作攻關(guān)，對這些資源進(jìn)行開發(fā)和利用，歷時(shí)6年建成北京土肥數(shù)據(jù)庫。

“土肥數(shù)據(jù)庫是智慧土肥中很重要的一個(gè)組成部分。”北京市農(nóng)業(yè)局土肥工作站站長趙永志介紹說。

所謂智慧土肥，實(shí)際上就是集互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)于一體，依托部署在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的各種傳感節(jié)點(diǎn)和無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)土肥生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能分析、專家在線指導(dǎo)，為土肥生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化服務(wù)、可視化管理以及智能化決策，從而達(dá)到減少化肥用量，提高作物產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及保持土壤生態(tài)健康和可持續(xù)利用的目的。

趙永志介紹說，數(shù)據(jù)庫主要包括北京市土壤空間分布的規(guī)律、類型和面積等海量信息，以及土壤的有機(jī)質(zhì)、pH值、全氮、全磷、全鉀等各種土壤屬性數(shù)據(jù)。

“研究人員參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以50畝地塊為土壤單元，將全北京周邊的耕地和土壤進(jìn)行編碼，每一塊土壤單元的相關(guān)數(shù)據(jù)自然生成?！彼榻B說。

用戶只需輸入一個(gè)土壤單元的編碼或行政村的名稱就會(huì)了解到相應(yīng)的耕地土壤信息，并且這些信息和數(shù)據(jù)都是動(dòng)態(tài)更新的。

同時(shí)，數(shù)據(jù)庫還儲(chǔ)存著北京郊區(qū)土壤邊界、土壤類型、地形地貌、排灌水系統(tǒng)、30多年的土壤測試結(jié)果、化肥使用情況以及歷年產(chǎn)量結(jié)果。

那么如何根據(jù)這些內(nèi)容來指導(dǎo)農(nóng)民施肥呢?

這個(gè)數(shù)據(jù)模型能將土壤養(yǎng)分含量及供應(yīng)能力、不同作物需肥規(guī)律、目標(biāo)產(chǎn)量所需氮、磷、鉀及中微量元素等養(yǎng)分?jǐn)?shù)量等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而篩選出某一地塊或地區(qū)種植的某一作物施肥技術(shù)，實(shí)現(xiàn)土壤缺什么元素就補(bǔ)充什么元素，作物需要多少補(bǔ)多少，將肥料投入控制在科學(xué)合理的范圍內(nèi)，并實(shí)現(xiàn)各種養(yǎng)分平衡供應(yīng)，滿足作物的需要。

“土肥專家通過研究歷年產(chǎn)量圖分析的田間產(chǎn)量變異情況找出作物不同產(chǎn)量區(qū)域，然后再通過產(chǎn)量圖與其他相關(guān)因素圖層的比較分析，計(jì)算出影響作物生長的主要限制因素，在此基礎(chǔ)上，通過建模提供這一地塊所種植作物的精準(zhǔn)施肥技術(shù)?！毕嚓P(guān)技術(shù)人員介紹說?！袄眠@一數(shù)據(jù)庫，科學(xué)精準(zhǔn)地施肥，既是經(jīng)濟(jì)、安全的，也是最生態(tài)環(huán)保的?！壁w永志說。

■ 推廣新技術(shù)

土肥專家在線指導(dǎo)

如果說土肥數(shù)據(jù)庫體現(xiàn)的是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的智能化，那么循環(huán)水肥一體化栽培技術(shù)則充分體現(xiàn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的綠色和經(jīng)濟(jì)。

北京昌平區(qū)興壽鎮(zhèn)鑫城緣果品專業(yè)合作社理事長崔維國，站在溫室內(nèi)的循環(huán)式水肥一體化栽培技術(shù)模式試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，仔細(xì)地查看著田間試驗(yàn)記錄。

“這種循環(huán)式水肥一體化栽培技術(shù)，比以前滴灌式的栽培技術(shù)每畝地少用了將近80方(立方米)水、肥少用了10多公斤?！贝蘧S國欣喜地發(fā)現(xiàn)。

據(jù)他介紹，草莓每年整個(gè)生長期產(chǎn)果期長達(dá)9個(gè)多月，是個(gè)“能吃能喝”的“大肚漢”。在2008年，草莓追肥用的是傳統(tǒng)“水壓肥”的方法，即將化肥撒在田間，然后澆水，使化肥溶解在水中并隨之滲入地下。而澆水時(shí)采取的是微噴技術(shù)，每畝草莓一個(gè)生長季下來用水量高達(dá)200多立方米、化肥用量近百公斤。

“其實(shí)，草莓生長根本用不了這么多的水和肥，但是也沒有更好的辦法了?！贝蘧S國說。

北京市農(nóng)業(yè)局土肥工作站站長趙永志介紹說，傳統(tǒng)的“水壓肥”方法，施肥時(shí)不管草莓是否缺水都要澆水，費(fèi)水又費(fèi)肥;微噴技術(shù)只是將傳統(tǒng)的大水漫灌改變?yōu)閲娝?，并沒有對灌溉方式產(chǎn)生質(zhì)的改變。這樣的施水施肥方式不能實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)約資源。而循環(huán)式水肥一體化就不一樣了，這個(gè)技術(shù)的最大特點(diǎn)在于循環(huán)。

據(jù)介紹，循環(huán)式水肥一體化技術(shù)模式由控制系統(tǒng)、澆灌系統(tǒng)、栽植系統(tǒng)3部分組成。栽植系統(tǒng)由PVC管道和固定架等構(gòu)成，PVC管道臥式固定在固定架上。PVC管道的上方，鉆出等距離的圓孔，用于栽植草莓秧苗。澆灌系統(tǒng)由營養(yǎng)液存儲(chǔ)裝置、循環(huán)裝置等部分組成。

存儲(chǔ)罐內(nèi)存放的營養(yǎng)液體，是根據(jù)草莓生長發(fā)育不同階段所需營養(yǎng)元素及比例專門配制而成的，可以完全滿足草莓不同生長發(fā)育時(shí)期對各種養(yǎng)分的需要。草莓秧苗栽植后，控制系統(tǒng)會(huì)按照設(shè)定的時(shí)間段，啟動(dòng)、關(guān)閉澆灌系統(tǒng)。澆灌系統(tǒng)啟動(dòng)后，在一定的時(shí)間段內(nèi)營養(yǎng)液體在循環(huán)裝置的控制下，不間斷地從PVC管的前端流向末端，再流回到存儲(chǔ)裝置內(nèi)。草莓也在營養(yǎng)液體循環(huán)過程中，吸收到了水分和養(yǎng)分。

“用戶只需在大棚外的控制室里就可以完成一切操作過程，并且可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)控觀看作物的生長狀況。遇到問題還有土肥專家在線全程指導(dǎo)，徹底改變了以往單純依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的模式?！辈絽^(qū)土肥站副站長徐明澤告訴記者。

據(jù)測算，循環(huán)式水肥一體化栽培技術(shù)模式栽培草莓，每畝用水僅為40.9立方米，用肥45.5公斤;與水壓肥栽培技術(shù)模式相比，每畝節(jié)水近160多立方米，節(jié)省化肥一半多。