目前,國內外功能最強大的現代科學施肥與耕地保育技術——施肥通,是由我院資源區劃所張維理研究員帶領的研究團隊,歷經10余年自主創新,將現代信息技術與傳統土壤學與植物營養學一個世紀以來在理論和應用方面最重要的成果相結合,研制成功的新一代科學施肥與耕地保育技術。該產品攻克了一系列技術難關,創制了30多項擁有自主知識產權的技術。它利用互動技術與科學計算,首次實現了到農戶地塊的施肥推薦、矯正推薦,輪作推薦、土壤調酸、土壤質量評價、測土數據管理等15項功能。可以對每個農民的施肥措施進行甄別診斷,并對不合理措施給出矯正推薦。在全國13個省區的示范試驗顯示,該技術簡便易實施,增產增效,農民樂于接收,適用于我國所有農區各種作物。“施肥通”技術原理的建立及其成功應用是國際土壤肥料技術領域的一項重大突破。
我國農民經營規模小、專業化程度低,許多在發達國家行之有效的科學施肥技術,難以在我國農村推廣應用。多年來因為缺乏適合我國農民直接應用的可靠技術,不合理施肥現象嚴重,不僅肥料養分利用率低下,還造成作物減產、耕地質量下降、作物生理病害嚴重、農產品質量下降。肥料使用不合理還導致嚴重的農業面源污染,對國家糧食安全、食品安全和環境安全形成嚴重威脅。
為發展適合我國農民采用的施肥技術,我院于1998年建立了攻關組。該科研團隊在多年農村蹲點、數以萬計的農戶調查和多次試驗的基礎上,成功完成了由上萬個邏輯組成的矯正推薦流程和邏輯的模塊化組裝,建立了矯正推薦技術原理。即將國際經典的最優推薦改變為矯正推薦,推薦目標不是為農民提供“最優”配方,而是找出農民“比較差”的環節進行糾正,而在確定施肥期和肥料品種時尊重農民實際條件和生產經驗,提高科學施肥推薦的實用性和可靠性。“施肥通”將專家指導與農民現場實際經驗很好結合起來,從而彌補了常規方法只能給出一刀切的指導,難以根據農民實際條件和作物長勢,給出因地制宜的肥料品種、施肥期和基追肥比例,易造成減產,農民難以接受的弱點。
“施肥通”通過應用現代通訊技術、數字土壤、3S技術、網絡技術,創制了具有我國自主知識產權的服務型和直達型施肥矯正推薦技術產品。服務型技術的使用者為農技人員、基層農資經銷員與專業戶,可以借助普通計算機或智能手機,為來訪的農民提供服務,或為農民提供上門服務。使用者即使不懂科學施肥技術原理,利用施肥通的服務型技術也可以為農民提供高質量的技術咨詢。直達型技術是利用手機短信為每個農民、每個田塊提供矯正推薦,所需費用僅為0.05-0.1元。直達型技術產品命名為“神農之訊”,寓意我國現代農業高技術將為億萬農民傳送科技之訊、豐收之訊。
“施肥通”通過系統內置全球定位信息系統及土壤質量空間數據,保證了我國每個農民、每個田塊的養分推薦與矯正推薦的準確。其核心功能是利用互動技術,進行作物養分推薦與校正推薦。能夠針對糧食、油料、棉麻、糖料、蔬菜、水果、花卉、茶桑竹等300多種作物及其不同品種給予分次施肥推薦指導;在配肥計算中既可以實現價格最優,也可以在基本不改變農民選用肥料品種的同時,完成配肥計算,從而使指導更符合不同地區、不同農戶、不同地塊的實際生產條件;可以對作物的鈣、鎂、硫、硅、鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬、氯11種中微量養分缺素狀況進行診斷,并根據缺素類型和引起缺素的原因提出土壤施肥、種肥、葉面噴施指導;可以對輪作作物進行多茬次的氮磷鉀養分統籌推薦,能夠前后茬兼顧,從而保證在一個輪作周期內,使所有作物都能夠增產增收。同時,“施肥通”還具有強大的農田地理信息管理功能,可實現全國范圍內任一農田地塊的GPS定位、土壤質量信息的瀏覽與調用,可查看多達16種的農田土壤質量信息(土壤pH、土壤類型、有機質、土壤質地、全氮、有效磷、有效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效硫、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼、有效鉬);可以對酸壤進行調酸改土推薦;可以進行農田養分投入產出平衡分析和環境效應評價,對于評價農田氮磷流失風險,控制流域面源污染具有重要實際意義。
“施肥通”將科學施肥與耕地保育技術指導以最便宜和便捷的方式送至每個農民手中,為創新我國農技推廣模式提供了技術手段。它的面世和啟用將極大改觀農民施肥不合理的現狀,為提高我國農業資源利用率、保障糧食安全、推動現代農業建設提供技術保障。
現代科學施肥與耕地保育技術——“施肥通”新聞發布會
張維理研究員現場展示“施肥通”技術原理及其應用效果
全國13個省區參與應用的有關農戶現場演示該系統