連片的蔬菜大棚里空無(wú)一人,，但種植戶借助手機(jī)端的智慧農(nóng)場(chǎng)數(shù)字化信息平臺(tái)，可以知道蔬菜何時(shí)“渴”了,，何時(shí)“餓”了，然后將調(diào)配好的“營(yíng)養(yǎng)餐”通過(guò)智能控制灌溉施肥機(jī)“投喂”給蔬菜,，實(shí)現(xiàn)“按需進(jìn)食”,。

這樣智能化的蔬菜種植場(chǎng)景，得益于我省農(nóng)業(yè)科研工作者研發(fā)的“京津冀蔬菜水肥高效生產(chǎn)及多模式精量管理技術(shù)”,。前不久,，這項(xiàng)技術(shù)榮獲2023年度河北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),。

怎樣給蔬菜“投喂”定制“營(yíng)養(yǎng)餐”？如何制定精量“營(yíng)養(yǎng)餐”指標(biāo),？用上新技術(shù)后,，蔬菜的產(chǎn)量、品質(zhì)和市場(chǎng)怎樣,？

走,，到張家口市崇禮區(qū)，看看這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用效果,。

3臺(tái)智能“配餐機(jī)”

負(fù)責(zé)500畝彩椒“用餐”

10月27日,，張家口市崇禮區(qū)，萬(wàn)家樂(lè)蔬菜有限公司,。這里是省農(nóng)林科學(xué)院冷涼區(qū)設(shè)施蔬菜信息化管理技術(shù)示范基地，也是省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蔬菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的重要基地,。

萬(wàn)家樂(lè)的彩椒大棚里,，一株株一米多高的彩椒秧上碩果累累，既有已經(jīng)成熟變色的紅彩椒,、黃彩椒,，也有正在生長(zhǎng)的綠彩椒，成熟的彩椒個(gè)頭比成年人的拳頭還大,。

萬(wàn)家樂(lè)蔬菜有限公司總經(jīng)理袁進(jìn)蓮摘下一個(gè)黃彩椒,，放在電子秤上稱重，306克,，用刀切開(kāi)彩椒,，測(cè)量果肉厚度，有七八毫米厚,。這樣的彩椒,，是萬(wàn)家樂(lè)的精品果。

每年此時(shí),，是萬(wàn)家樂(lè)彩椒集中上市期,。今年，萬(wàn)家樂(lè)的彩椒不僅果大,、肉厚,，而且產(chǎn)量高，每畝地預(yù)計(jì)能收彩椒11000斤到12000斤,，其中精品果可達(dá)8500斤以上,。

“和三年前相比，一畝地精品果能多收1500斤到2000斤,。”袁進(jìn)蓮說(shuō),。

品質(zhì)和產(chǎn)量雙提升,，得益于2022年起萬(wàn)家樂(lè)全面引入了省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟(jì)研究所推廣的“冀西北冷涼區(qū)蔬菜‘水—肥—光—熱’資源高效利用集成技術(shù)體系”。

“這一技術(shù)體系,，目的是推動(dòng)崇禮彩椒種植管理從過(guò)去以經(jīng)驗(yàn)為主向科學(xué)精準(zhǔn)轉(zhuǎn)變,，也實(shí)現(xiàn)了崇禮冷涼資源與光照資源的充分利用。”該研究所副所長(zhǎng),、省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系露地蔬菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家范鳳翠說(shuō),。

記者俯下身，在一株彩椒的根部附近,，看到藏在葉子后面的白色柱形設(shè)備,，設(shè)備一部分插在土里，露在地上的部分印著兩個(gè)字“智墑”,。

這是一款探測(cè)土壤墑情的智能設(shè)備,，它能夠清晰反映土壤的水分含量、溫度,、電導(dǎo)率等信息,，幫助菜農(nóng)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)掌握菜地土壤狀況。

不僅土壤里設(shè)有傳感器,，抬起頭,，棚內(nèi)還懸吊著一頂白色的“小燈籠”，這是檢測(cè)棚內(nèi)溫度,、濕度,、光照等參數(shù)的溫濕光照傳感器。

這些傳感器采集的數(shù)據(jù),，全部接入智慧農(nóng)場(chǎng)數(shù)字化信息平臺(tái),，平臺(tái)分析數(shù)據(jù)后，會(huì)自動(dòng)生成實(shí)時(shí)水肥管理方案,。

萬(wàn)家樂(lè)的生產(chǎn)經(jīng)理孟軍打開(kāi)手機(jī)上的智慧農(nóng)場(chǎng)數(shù)字化信息平臺(tái),，調(diào)出一張反映土壤含水量的實(shí)時(shí)圖表，圖表上居中的一條綠線,，顯示著目前大棚內(nèi)地表到地下60厘米處,，不同深度土壤含水量。

綠線左右,，各有一條紅線和藍(lán)線,。“左邊這條紅線，是土壤含水量過(guò)低的警報(bào)線,，右邊這條藍(lán)線,，是土壤水量足夠的飽和線。當(dāng)綠線接近紅線時(shí)，就說(shuō)明彩椒‘渴’了,，需要澆水,，澆到接近藍(lán)線時(shí)，彩椒就‘喝飽了’,，再澆水就浪費(fèi)了,。”孟軍解釋。

智能傳感器和嵌入水肥管理模型算法的智能平臺(tái),，給出了科學(xué)的水肥管理方案,，但要高效執(zhí)行，還需要智能精量灌溉施肥設(shè)備,。

在大棚外不遠(yuǎn)處的彩鋼棚里,，安裝著一臺(tái)多棚室智能控制灌溉施肥機(jī)，機(jī)器由連體的配肥罐,、過(guò)濾罐,、輸送泵等組成，這就是彩椒“營(yíng)養(yǎng)餐”的“配餐機(jī)”,。

孟軍在白色的配料罐里調(diào)制好液態(tài)“營(yíng)養(yǎng)餐”,，在機(jī)器的電子屏上調(diào)節(jié)好管道輸送壓力值等參數(shù)，輕點(diǎn)開(kāi)始鍵,，“營(yíng)養(yǎng)餐”就通過(guò)預(yù)埋在地下的輸送管道快速抵達(dá)彩椒根部。

“過(guò)去澆地,，我們要先把水抽入四五米高的水塔罐,，但水塔里的水壓不夠，每次澆地需要七八個(gè)小時(shí),，還經(jīng)常出現(xiàn)近處秧苗水澆多了,，但遠(yuǎn)處秧苗水還沒(méi)澆夠的情況。”孟軍指指灌溉施肥機(jī)上的壓力泵說(shuō),，現(xiàn)在有它給水肥輸送管道加壓,，澆一次地只需要兩個(gè)小時(shí)，而且灌水均勻,。

目前,，萬(wàn)家樂(lè)有3臺(tái)多棚室智能控制灌溉施肥機(jī)，負(fù)責(zé)給500多畝彩椒“配餐送餐”,，孟軍一人就可以輕松管理彩椒日常的澆水,、施肥等工作。

12年持續(xù)觀測(cè)

制定精量“營(yíng)養(yǎng)餐”指標(biāo)

10月26日,，范鳳翠帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)2名博士趕到崇禮,，調(diào)查彩椒生長(zhǎng)、棚室環(huán)境狀況及當(dāng)前市場(chǎng)，檢測(cè)彩椒新技術(shù)應(yīng)用效果,。

龐大,、詳實(shí)的蔬菜生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，是定制科學(xué)“營(yíng)養(yǎng)餐”的基礎(chǔ),。

為了這份“營(yíng)養(yǎng)餐”,，過(guò)去12年里，范鳳翠和團(tuán)隊(duì)在做一項(xiàng)持續(xù)試驗(yàn)——追蹤蔬菜生長(zhǎng)過(guò)程中水,、肥在土壤作物環(huán)境系統(tǒng)中去向和轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)運(yùn)積累的路徑和量值,。

“我省蔬菜節(jié)水灌溉研究起步晚，灌溉施肥理論滯后于產(chǎn)業(yè)需要,，精量科學(xué)水肥指標(biāo)欠缺,，基層技術(shù)人員在做技術(shù)推廣時(shí)，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可以參照,。”范鳳翠說(shuō),。

作為省級(jí)農(nóng)業(yè)科研單位，省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟(jì)研究所給出了我省茄果類,、瓜菜類,、葉菜類3大類共7種主要蔬菜的精量科學(xué)水肥指標(biāo)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),，就是揭示出每一方水,、每一種肥的去向，以及如何在蔬菜生長(zhǎng)的過(guò)程中發(fā)揮作用,。

“我們首次創(chuàng)建了理想環(huán)境植株蒸騰耗水的研究新方法,，并通過(guò)大量試驗(yàn)，找到了黃瓜,、茄子,、番茄、甜瓜,、芹菜,、甘藍(lán)等7種蔬菜的動(dòng)態(tài)蒸騰耗水規(guī)律。”范鳳翠說(shuō),。

比如早春茬番茄,，它在花果期、盛果期,、后期的耗水量是苗期的3倍,；早春茬西瓜在膨瓜期耗水量是伸蔓期、成熟期的2倍,。

有了這個(gè)科學(xué)的蔬菜耗水指標(biāo),，就能測(cè)算出我省主要蔬菜的節(jié)水潛力,，并制定挖潛策略。

范鳳翠團(tuán)隊(duì)調(diào)研發(fā)現(xiàn),，7種蔬菜都不同程度存在過(guò)量灌溉問(wèn)題,，其中早春茬黃瓜的問(wèn)題最突出。

“我省早春茬黃瓜種植戶在生產(chǎn)中經(jīng)驗(yàn)灌水量,，每畝高達(dá)300多立方米,，而它實(shí)際需水量全生育期只有150.77毫米，折合一畝地約100立方米,，節(jié)水潛力很大,。”范鳳翠說(shuō)。

按此估算,，黃瓜生產(chǎn)中,，約有三分之二的灌溉水都是無(wú)效損耗。蔬菜不會(huì)說(shuō)話,，范鳳翠團(tuán)隊(duì)就通過(guò)觀測(cè),、試驗(yàn)、分析,，摸清蔬菜對(duì)水的需求,。

通過(guò)12年連續(xù)觀測(cè)，范鳳翠團(tuán)隊(duì)探明了負(fù)壓滲灌條件下7種蔬菜的動(dòng)態(tài)需水規(guī)律,，明確了土栽條件下節(jié)水,、高產(chǎn)、高效灌溉制度,，為我省蔬菜精準(zhǔn)灌溉理論及指標(biāo)體系建立提供了依據(jù),。

不僅要追蹤水分，還要追蹤養(yǎng)分,，后者是供肥指標(biāo)的依據(jù)。

一直以來(lái),，種植戶的蔬菜管理普遍存在大水大肥問(wèn)題,。其實(shí)一種蔬菜，在不同生長(zhǎng)階段,，對(duì)肥料的吸收速率,、需求量都有差異；不同蔬菜,，養(yǎng)分的高需求時(shí)段也各不相同,。

要科學(xué)施肥，就要找到這些差異點(diǎn),。

“我們發(fā)現(xiàn)按照茄果類,、瓜菜類、葉菜類的傳統(tǒng)分型對(duì)蔬菜進(jìn)行水肥管理，不如按照‘收獲類型’分類更有規(guī)律可循,。我們找到了一次收獲,、多次收獲、即時(shí)收獲的蔬菜水分養(yǎng)分需求規(guī)律,，提出了依據(jù)‘收獲類型’進(jìn)行水肥同步供給的原則和策略,。”范鳳翠說(shuō)。

如一次收獲的西瓜,，在開(kāi)花前養(yǎng)分需求低,，膨果期養(yǎng)分需求高，后期趨中,，所以要特別注意膨果期追肥,；而多次收獲的番茄，前期和后期養(yǎng)分積累比例小,、需肥少,，中期積累比例最大，需肥多,，這時(shí)充足的養(yǎng)分供應(yīng)是提高產(chǎn)量的關(guān)鍵,。

蔬菜吸收進(jìn)體內(nèi)的養(yǎng)分存儲(chǔ)在了哪里，又是怎樣轉(zhuǎn)移的,，也需要摸清,。

目前，范鳳翠團(tuán)隊(duì)探明了番茄,、茄子等多種蔬菜體內(nèi)養(yǎng)分積累和運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律,，構(gòu)建起蔬菜養(yǎng)分積累模型，揭示出不同類型蔬菜養(yǎng)分轉(zhuǎn)移,、儲(chǔ)存的差異性,。

這些，只是范鳳翠團(tuán)隊(duì)“京津冀蔬菜水肥高效生產(chǎn)及多模式精量管理技術(shù)”的一小部分,，這一技術(shù)搭建起的是一個(gè)全方位多模式的水肥高效生產(chǎn)體系,，通過(guò)多模式的技術(shù)輸出，應(yīng)對(duì)京津冀蔬菜的多類型需求,，從而推動(dòng)蔬菜規(guī)?；矢咝Ю眠M(jìn)程。

“我們最重要的目標(biāo),，就是通過(guò)‘根—水—肥—苗同位同步’實(shí)現(xiàn)水肥高效利用,。按蔬菜根的位置供水肥，根到哪里,，水肥到哪里,，不虧不漏,；按作物需求同步供水肥，作物需要多少供多少,，按需供給,。”范鳳翠說(shuō)。

這就是“營(yíng)養(yǎng)餐”追求的精量,。

內(nèi)置保溫被助力錯(cuò)期上市

每畝增收2萬(wàn)多元

科學(xué)的“營(yíng)養(yǎng)餐”可以讓蔬菜品質(zhì)好,、產(chǎn)量高，但真正要讓蔬菜在市場(chǎng)上賣出高價(jià),，增產(chǎn)又增收,，才是蔬菜種植戶最大的期盼。

所以,，農(nóng)業(yè)科研工作者不僅要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù),，還要分析市場(chǎng)，讓農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)需求真正融合,。范鳳翠團(tuán)隊(duì)就為萬(wàn)家樂(lè)彩椒賣高價(jià),，想出了一個(gè)好點(diǎn)子。

10月27日10點(diǎn),，記者一進(jìn)大棚,，眼鏡立刻就被一層霧氣蒙住了。

此時(shí)崇禮室外溫度只有8攝氏度,，而棚內(nèi)22攝氏度,，到了下午1點(diǎn)，溫度升高到28攝氏度,。白天這樣的溫度對(duì)于彩椒生長(zhǎng)十分理想,。

棚內(nèi)的溫度能保持如此之高，是因?yàn)椴式纷≡陔p層保溫棚里,。外層棚,，是傳統(tǒng)的冷棚，覆蓋塑料棚膜,；內(nèi)層棚,，除了塑料棚膜，還有一層黑色保溫被,，它日出后收卷起來(lái),，日落后覆蓋上去,。

加蓋一層內(nèi)置保溫被,，是范鳳翠團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，被稱為“冷棚彩椒內(nèi)置保溫被保溫減災(zāi)提質(zhì)增效技術(shù)”,，已經(jīng)獲得發(fā)明專利,。

崇禮每年10月,，都會(huì)出現(xiàn)幾天突然低溫，之前,，崇禮彩椒大棚都是冷棚,，部分果實(shí)還未收獲就遭受凍害，給農(nóng)民造成一定經(jīng)濟(jì)損失,。

范鳳翠看著爛在地里的彩椒,，非常心疼，她決定想辦法為大棚保溫,，幫助彩椒度過(guò)低溫這個(gè)“坎”,。

起初的研究方向，是在冷棚外加蓋保溫被,，結(jié)果春天的大風(fēng)把被子全吹跑了,，給土壤加溫成本又太高。2021年,，范鳳翠團(tuán)隊(duì)想到內(nèi)置保溫被的方法,，在萬(wàn)家樂(lè)設(shè)了3個(gè)保溫被試驗(yàn)棚。

“我到試驗(yàn)棚一看,，彩椒長(zhǎng)得又大又好,，當(dāng)時(shí)就心動(dòng)了。2022年我們的冷棚全部加裝了內(nèi)置保溫被,。”袁進(jìn)蓮說(shuō),，去年11月崇禮一場(chǎng)大雪，室外降到零下18攝氏度,，但棚里的彩椒照樣生長(zhǎng),。

有了這層保溫被，彩椒棚內(nèi)最低溫度提高4到5攝氏度,，還可以抵御棚外零下十幾攝氏度的暫時(shí)低溫,，春天彩椒可以提前20天左右定植，秋季可以延長(zhǎng)50天采收期,。

多出來(lái)的這兩個(gè)多月,，就是增收的關(guān)鍵。

早種晚收,，可以讓每畝地彩椒精品果增收1500斤到2000斤,。而且，崇禮多數(shù)種植戶的彩椒在“十一”之前銷售一空,，萬(wàn)家樂(lè)彩椒錯(cuò)期在10月5日到11月15日之間上市,，正值市場(chǎng)彩椒短缺時(shí)期。

“‘十一’之前,，崇禮彩椒收購(gòu)價(jià)最便宜時(shí)只有7毛錢一斤,，最高也只有四五元,，但‘十一’后，彩椒價(jià)格一路上漲,，這幾天紅彩椒賣到12元一斤,，黃彩椒賣到8元一斤。”袁進(jìn)蓮說(shuō),，一年就可以收回保溫被的投入成本,。

袁進(jìn)蓮種植彩椒已經(jīng)18年，過(guò)去一直憑經(jīng)驗(yàn)種植,，掙不到太多錢,，也舍不得投入，種植規(guī)模一直難擴(kuò)大,。但最近3年,，通過(guò)引入范鳳翠團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)項(xiàng)新技術(shù)，萬(wàn)家樂(lè)每畝地比過(guò)去增收2萬(wàn)多元,，種植規(guī)模翻了一倍,，未來(lái)還計(jì)劃擴(kuò)大種植面積。

2021年萬(wàn)家樂(lè)蔬菜有限公司注冊(cè)“奧椒”品牌,。2022年初,，崇禮彩椒被國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局認(rèn)定為地理標(biāo)志證明商標(biāo)。如今,，在北京新發(fā)地蔬菜批發(fā)市場(chǎng),，萬(wàn)家樂(lè)供應(yīng)的崇禮越夏彩椒占有很大市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

“我們真的吃到了農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的甜頭兒,，現(xiàn)在范老師他們有什么新技術(shù),，我們就先試用，爭(zhēng)做崇禮智慧農(nóng)業(yè)的領(lǐng)頭羊,。”袁進(jìn)蓮說(shuō),。

（記者 李冬云 常方圓）