河西走廊绿洲灌溉农业是甘肃省粮食与特色经济作物的核心阵地,水资源刚性约束是制约区域农业提质增效的突出短板。长期以来,当地玉米、制干辣椒、露地甜瓜等粮经特色作物生产中,部分地块大水漫灌、产出效益低下,部分地块一味控水、产量品质受损,加之水肥与生育节律错位、群体结构不合理、连作障碍多发、优质农产品转化不畅,长期面临“增产易耗水、节水易降产”的矛盾。
酒泉市农科院依托国家重点研发计划子课题 “主要粮经作物农艺节水与水生产力多要素协同提升技术与产品”,以水生产力多要素系统协同提升为主攻方向,以共建示范基地为抓手,统筹品种、种植模式、耕作农艺、智能水肥调控、绿色防控等多要素耦合,联合企业、农机合作社等经营主体打造标准化示范基地,通过适配作物需水规律供给适宜水量,实现产能提升、品质改善、水效增值,在玉米、制干辣椒、露地甜瓜主产区开展规模化示范应用,推动有限水资源从“保障够用”向“效益最优”转变,为寒旱灌区现代农业高质量发展提供可复制实践样板。
一、深耕机理试验,厘清水生产力提升技术路径
我院高效节水创新团队连续三年开展水生产力协同提升机理研究,在市农科院科研创新基地布设田间试验32项,试验占地79.4亩。其中制干辣椒试验13项,重点对比多种保蓄水产品,研究灌溉方案、耕作模式、施肥配比、地膜覆盖对根区水分环境的调控效果;露地甜瓜试验12项,围绕种植模式、灌溉定额、密度优化、覆盖保墒、有机肥配施调理剂等开展对比验证;玉米试验7项,聚焦水肥耦合调控、填闲种植、品种与群体密度适配研究。
整套试验采用ETc补灌法,依托多年逐日气象数据核算作物需水参数,田间布设微型蒸发量筒,持续跟踪根系土壤水分动态变化,厘清“灌溉水—土壤储水—作物蒸腾耗水”转化规律,为技术模式集成提供扎实基础数据支撑。
二、强化技术集成组装,分类构建适水种植模式
按照“农艺节水、生产力提升、配套支撑”三个层次,针对不同作物生产痛点组装成套技术。制干辣椒推广我院自主研发、列入2026年甘肃省农业主推技术的制干辣椒单株一膜双管四行最优密度节水丰产技术,集成覆盖抑蒸、耕作改良、群体优构、保墒配肥、水肥精准耦合、生物刺激素调控、全程机械化等十项技术。玉米选用先玉1483耐密高产品种,示范田实际定植7733株/亩,配套黑膜覆盖、宽窄行构型、分生育期精准滴灌追肥、绿色防控、北斗导航机械化作业。露地甜瓜推广平作宽膜单行高光效模式,亩保苗1150株,配套γ-聚谷氨酸分次滴施、单蔓整枝留瓜等品质调控措施,同步探索甜瓜收获后复种冬油菜模式,实现覆盖抑蒸、改土培肥。
三、构建智能精准管控体系,实现按需配水多要素协同
摒弃“一味少灌水”的传统思路,以作物真实需水为依据搭建管理体系。依托我院自主研发“慧农保”智能水肥决策系统,调用乡镇尺度参考作物蒸散量数据集,结合覆膜、土壤、品种开展本地化校正,逐日测算作物实际需水量ETc,自动输出灌溉追肥方案,推动灌溉管理由凭经验灌水向依据生长需求精准配水转变,构建形成“数据标准装备田间示范”完整技术链条。
各示范基地因地制宜落实适宜灌溉制度,制干辣椒千亩示范基地由我院联合大禹(酒泉)农业科技有限公司共建,全生育期亩灌水360立方米匹配植株发育需求;玉米示范基地联合酒泉立邦农机专业合作社打造,辐射周边近3万亩玉米种植区,结合深耕改土、黑膜抑蒸动态调配供水;露地甜瓜与金塔鼎珑生态公司合作示范,全生育期灌水11次,总灌水量129立方米/亩,既杜绝灌水过多,又避免过度控水抑制果实膨大。
2026年5月,“河西走廊主要粮经作物需水量与灌溉定额计算方法”获批甘肃省地方标准立项;2026年7月,“河西走廊灌溉农业区乡镇尺度参考作物蒸散量数据集”完成数据知识产权登记,为精准管控提供制度数据支撑。
四、严格田间测评核验,示范基地实现节水增产提质
项目主持单位甘肃省农业科学院组织专家组开展现场观摩、实地测产与技术测评。经实测,制干辣椒示范田鲜椒亩产可达2537.9公斤,较对照模式增产12.1%,折算干椒亩产520.5公斤,每产出100公斤干椒耗水下降5.0%,单方水产值达36.1元/立方米;基地内420亩片区取得有机认证,与新加坡奥兰集团达成万亩订单合作。玉米示范田亩产达到1275.78公斤,亩灌水量较对照减少55立方米,水分利用效率提升5.1%。露地甜瓜示范田亩产2357.83公斤,较对照增产5.1%,中心糖达到16.83%,水分利用效率18.28公斤/立方米,较对照提升33.5%。专家组认定,整套技术贴合河西绿洲灌区水资源紧缺实际,集成度高、实操性强,具备大面积推广基础。
五、点面结合辐射带动,把基地实践转化为落地规程与农户收益
项目将示范基地大田成效转化为实操规范,编制了玉米、制干辣椒、甜瓜等主要粮经作物水生产力协同提升技术规程,明确不同作物适宜灌溉区间、群体配置、水肥配比等关键参数,引导种植户依据土壤气候条件实行适水灌溉,追求单位水资源经济产出最大化。
采用“科研单位+农技推广机构+示范户”“科技特派员+合作社+农户”模式,多点布局标准化示范片区,做好技术培训与现场指导,已辐射带动周边2500余户农户应用新技术,节水技术覆盖率提升至35%,新增技术应用面积3万亩。示范基地取得有机转化、有机产品及欧盟出口多重认证,打通高端外销渠道,露地甜瓜凭借高糖度、优良商品性,示范田亩新增纯收益200元以上,切实把水生产力转化为群众实实在在的收益。完整构建起“科研攻关—标准制定—智能赋能—规模示范—增值销售”成果转化链条。据测算,技术大面积推广后预计年节水超千万立方米,在保障稳产高产的同时降低农业面源污染风险,筑牢绿洲生态屏障。
下一步,我院将持续聚焦水生产力多要素协同提升,针对不同土壤、气候条件持续优化品种、密度、水肥适配关系,完善各类作物适宜灌溉区间参数,简化实操流程,加快成果迭代升级,推动标准化技术模式在河西走廊粮经主产区更广覆盖,把“藏粮于地、藏粮于技”的实践答卷书写在酒泉大地,为特色产业高质量发展、保障重要农产品供给、推进乡村振兴提供坚实科技支撑。