讓14億人吃飽吃好,要靠哪些黑科技
中國是世界首屈一指的人口大國,人口占世界五分之一,土地卻只佔世界7%,人均耕地面積僅爲世界水平的12.7%,但創造了人均糧食產量483.5公斤、蔬果產能世界第一的驚人成績,堪稱奇蹟。
也就是說,中國的糧食供應,即使不考慮進口的補充和充裕的庫存,也遠超國際公認的400公斤糧食安全線。
如今,中國人不僅吃得好、吃得飽,還同時把“飯碗牢牢端在自己手中”,這是怎樣實現的?什麼樣的「黑科技」,在助力中國農業生產向未來邁進?
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中國土地遼闊,但並非所有的土地都能成爲耕地,並且耕地的質量也參差不齊。2019年,農業農村部依據耕地的剖面性狀、養分狀況、土壤健康狀況等一系列指標,把全國當時的20.23億畝耕地劃分成了十個等級。
其中,一至三等,是水平最高的耕地,主要集中在東北和長江中下游地區,只佔耕地總面積的31%。
而被評價爲「耕地基礎地力相對較差,生產障礙因素突出,短時間內較難得到根本改善」的七至十等耕地,也佔到了總面積的22%左右。
農業從來依賴土地條件等一系列自然因素,更像是「靠天吃飯」;而現代農業中誕生了各種灌溉、自動化技術,從而實現高效的農業生產,儘可能減少了土地、氣候和人工帶來的生產不確定性。
但即便如此,我們依舊面臨着天然耕地不足的核心問題。2022 年,中國擁有19.19億畝耕地,以及1.84億畝果園,3.28億畝蔬菜地,如何在有限的面積上,進一步增加農產品的產量和品質?
一種有效的答案,是設施管道栽培。我們不能「創造」耕地,但可以節約耕地,讓植物在管路當中生長,讓同樣的土地上更穩定地產出更多的糧食瓜果。
這究竟是怎樣實現的?
栽培槽可以縱向排列在架子上,比如這種A字形栽培架,每個架子上可以排列5-7排栽培槽。根據不同的栽培架,還能實現圓柱體、多面體、幕牆式多種排列方法。
這種栽培模式的優勢在空間上是顯著的,可以在同等面積下增加30%左右的植株數量,只要氣候適宜,陽光充足,就可以不受土地的限制,種植多種植物。
除了增加種植面積,設施無土栽培管道還能解決植物的土壤種植連作障礙。
以番茄爲例,中國是世界上番茄產量最高的國家,傳統的番茄往往需要在同一塊土地上連續多年種植,但這會造成「連作障礙」:生育不良、產量下降、品質變劣。並且從整地、育苗到採摘都需要工人彎腰作業,勞動強度非常大。
而在立體栽培的溫室裡,番茄被「種」在一條條直徑約20cm的PVC栽培槽內。槽內是以草炭、珍珠岩、河沙、稻殼等混合而成的栽培基質。
營養液則置於栽培架下方,通過進壓力泵和進液管道供給植株;栽培槽下方利用過濾膜,通過系統設備控制水肥的循環和濃度。
設施無土栽培的關鍵,是管道系統。
在沒有真實土壤的狀況下,它們既要模擬作物生長必備的環境,又要利用複雜管線編織出的網絡,完成灌溉、施肥、打藥等等複雜的功能。
這對管材提出了很高的要求,比如聯塑的PVC-U栽培槽,作爲作物生長的載體,它採用優質的無鉛化PVC材料,有效保障栽培系統的衛生安全。一體成型的隔水層設計可增加根系透氣性,減少作物根部積水腐爛,能夠提高種植產能。
並且,管壁內外非常光滑,很容易清潔,能有效防止有機物殘留、長藻等現象。
灌溉和養料、打藥也是十分重要的環節。無論是 PVC-U打藥管還是PE輸水管,它們也都達到了嚴苛的耐腐蝕、光滑等標準。耐腐蝕,意味着可以承受多種種植條件,光滑,則保證通道順暢,不易積累異物。
和土壤密切接觸的PVC-U管還採用了無鉛化材料,避免鉛釋放污染土壤、水體、種植基質及生態環境,破壞農作物質量。
聯塑定製了不同規格的農業管道系統產品,能夠實現更多的栽培結構可能性。
不是所有的土地都接近水源、雨水充足,比如蘋果,長在樹上,必須種在土地裡,並不適用於溫室中的立體栽培,最大的難點是灌溉。聯塑設計的灌溉管線,就能完美解決。
光滑的輸水管道可以減輕灌溉過程中的水流阻力,降低能耗。優秀的柔韌性和簡易的連接方式,使這些管線可以適應多種結構的種植。
可以說,這些集合了栽培、灌溉、打藥等種植全環節功能的農業管道系統,正是我們可以觸摸到的農業生產的未來。
一條條管道帶來的,不只是技術上的重要革新,更是中國農業現代化、集約化、標準化、組織化堅實的一步。
製作人員
剪輯:老北京萬家樂 6
視覺:B
動效:老北京萬家樂 6
文稿:小太陽
配音:力力
策劃:於又又
參考文獻:
[1]邢文鑫, 趙永志, 曲明山, 王崇旺, 郭寧, & 廖洪等. (2011). 草莓立體栽培概況. 河北農業科學, 15(7), 4.
[2]周志傑, 劉斯超, 李兵, 鄭鵬婧, 程羣科, & 房連合. (2018). 草莓基質立體栽培技術. 北方園藝(18), 4.
[3]任如冰, 劉魯江, 陳小文, 魏平, & 張海珍. (2020). 立體栽培技術研究現狀與發展對策. 農業科技通訊(8), 3.