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北京农业节水的研发重点
日期:2020-01-06 作者:报告作者:王爱玲 来源:农科智库 点击:
     节水是北京农业的一项长期任务。北京市农林科学院农业信息与经济研究所知识管理与情报研究中心团队从北京节水农业的发展现状入手,分析了北京市水资源的约束情况、节水农业的科技资源情况、节水农业研究与工作推进情况、节水农业发展成效与问题;重点分析了北京现有的节水农业模式及其优缺点;同时借鉴国内外节水农业发展经验,通过专家咨询与研讨,研判北京节水农业的定位和发展趋势,在此基础上提出了未来北京节水农业的科技研发重点及相应的对策建议,完成了《北京节水农业现状及未来研发重点》报告。“北京农业节水的研发重点”节选自该报告,主要内容如下:
1 节水品种选育
    通过现代生物技术和传统育种技术相结合,培育节水抗旱新品种,特别是改良高耗水的作物品种,主要是粮食作物、蔬菜及食用菌等,提高作物的抗旱能力,减少灌溉用水量是北京农业抗旱新品种选育的主要方向。重点是抗旱种质资源的搜集与筛选,作物抗旱性鉴定、节水抗旱新品种培育等。同时,研究与节水品种相配套的种子处理方式、灌溉制度、种植制度、施肥制度等,并进行技术集成,实现节水品种与节水方法相配套,以充分发挥品种的节水能力和潜力。
2 节水技术研发
    重点开展纳米技术、信息技术、生物技术等高新技术在节水农业上的应用研究,推动节水农业技术的创新。
2.1 纳米技术在节水农业上的应用研究
   纳米技术在水质净化和污水处理上的应用研究:研究纳滤膜、新型纳米水处理剂、纳米管道等应用于农业水质净化、污水处理、微咸水处理等,降低农业用水和排水的硬度、重金属和其他污染物含量,降低色度,脱除可溶性有机物等,同时也在一定程度上解决滴灌滴头和微喷喷头易堵塞的问题。
    纳米保水剂和包衣剂的应用研究:应用纳米技术,开发低成本、高吸水率的新型保水剂、种子包衣剂,提高保水剂的保水效果与环保性能。
2.2 信息技术在节水农业上的应用研究
    轻简智能水肥一体化装备研发:简化肥水设备结构与应用模式,研发移动式简易的水肥设备,集成数字感知设备及水肥定量投入模型,提升施肥灌溉精度与稳定性,实现多场景按需配置水肥。
智能节水灌溉控制:针对不同作物不同种植类型,研发智能灌溉控制器。针对山区果园和生态林缺少市电供电的特点,研发低功耗灌溉控制器。设计开发集中式温室智能节水灌溉控制器,将园区内的温室灌溉集中管理,并针对每个温室做出智能的灌溉决策。
    粮田智能节水技术系统研究:全面提升粮田墒情监测技术覆盖密度,建立典型粮田作物的精量灌溉决策模式,配套低功耗无线自动传输与控制技术,构建粮田自动化灌溉标准化技术模式。
    果园智能节水技术系统研究:研发果园环境、果树生长、果实发育等一系列实时监测设备,集成应用智能化灌溉决策与控制技术,构建果树智能灌溉决策标准化技术模式。
    智能节水灌溉服务云平台:平台应能够接入各种灌溉控制设备,为控制设备提供远程监测和控制服务接口,同时能够接入墒情监测站、气象监测站、温室环境监测仪等与灌溉决策密切相关的环境监测设备,对环境数据进行管理和发布。
2.3 生物技术在节水农业上的应用研究
    生物技术在节水农业上的应用前景广阔,是当今全球抗旱研究的热点。利用生物技术,开展抗旱节水机理及分子生物学研究,以及和抗旱节水相关性状的基因定位、分子标记、基因克隆、转基因尤其是基因编辑技术的研究,选育具有良好抗旱性的节水新品种,重点是粮食作物、主要园艺作物和主要果品。
3 节水模式研究
3.1 园艺作物节水栽培模式研究
    研究不同水肥调控水平下对园艺作物生长指标、水肥利用效率、产量品质等综合影响效应,解决最优灌溉制度、最佳施肥时机、浓度及优选节水灌溉系统技术参数等关键问题,提出具有增产调质作用的园艺作物水肥一体化模式。
3.2 设施农业精准灌溉模式研究
    基于不同土层深度土壤水分的实时动态监测分析,结合作物需水特点与规律,探索面向不同生育期的作物最佳补水点,提出节水-增产-调质多种目标约束下的设施农业水分管理模式与方法。
3.3 果树高效节水灌溉模式研究
    研究果园不同集雨方式,滴灌、小管出流、微喷等不同节水灌溉方式对果树水分利用率、果品生长及产量、物化和人工投入等多方面的影响效应,建立适宜不同种植规模农户使用的果树节水灌溉模式。
3.4 草坪智能节水灌溉模式研究
研究再生水、雨水和地下水多水源条件与不同水分调控耦合作用下,草坪土壤水分特征、景观功能与生态功能的变化规律,研究开发草坪智能灌溉系统,提出城市典型绿化草坪多水源水分—景观—生态功能最优灌溉模式。
4 节水配套研究
4.1 多水源调配技术与装备研究
    研究开发多水源调配的首部系统,对多种水源的水质进行在线监测,同时通过混合比例的实时调整对灌溉水质进行调节,获得适合农用的灌溉用水。
4.2 主要农作物节水灌溉制度研究
    选择北京市的主要农作物,重点是需水量大的粮食作物、蔬菜,针对不同的作物、不同的灌溉技术,研究制定科学合理的节水灌溉制度,并进行推广与应用。
4.3 种子保水丸粒化处理技术研究
    针对多数蔬菜种子质量小,不适合机械化单粒播种的问题,开展小型蔬菜种子保水丸粒化处理技术研究,使其符合机械化单粒播种要求,并提高单粒成苗率,为蔬菜节水栽培提供配套技术。
4.4 专业化和多用途节水灌溉设备研究
    针对不同果树品种、不同蔬菜品种的不同栽培方式,研制和开发专业化的节水技术产品,根据水源条件、作物、土壤等提供完整的灌溉技术配套方案;针对主要种植制度,研究多用途的节水灌溉设备。同时,还应研究配套的节水设备铺设机械。
5 节水管理研究
5.1 水权交易制度研究
    重点开展水权的定义与内涵,初始水权的分配制度,水权交易程序与规则,水权交易市场的培育,水权交易平台建设,国外水权交易制度研究。
5.2 农业与农村水价改革研究
    调查研究农业与农村水价的现状、存在的问题,开展基于成本测算的水价形成机制,水价改革的方案与路径研究,农业与农村用水收费制度研究,农业用水精准补贴制度和节水激励机制研究等。
5.3 农业节水管理研究
    重点开展国内外农业节水管理模式研究,节水设施运营管理机制、农业节水管理政策研究,农业节水管理绩效研究,农业节水专业化和社会化服务研究、农业节水的公众参与研究等。
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