(三)加州水和能源节约利用技术
1.加州州立大学弗雷斯诺分校水和能源技术实验室情况。目前,该实验室的主要工作之一是检测灌溉输水设备,通过确定水泵、管、阀门等灌溉输水设备的精度以达到设备节水的目的,其检测数据为法律所认可。同时,该实验室还正在建设风洞模拟系统,准备开展保护性耕作防治风蚀效果的研究测试。该实验室还建立有二氧化碳循环利用技术试验基地,基地将工厂的二氧化碳收集起来,输送到作物生长环境中,既能够做到减排,也能够满足作物生长,其未来发展空间不可小觑。
2.加州弗雷斯诺农垦局“水银行”项目。在弗雷斯诺市蒙多塔梅耶镇一个废弃的甜菜榨糖厂附近,考察团参观了当地农垦局牵头实施的“水银行”项目。项目主要目的是,在加州这样的干旱环境中如何有效地蓄积利用水资源。主要做法是,利用工程措施挖出一个个池塘,用于吸纳、沉降雨量充沛年份天然降水和山谷河水,这些水在池塘中慢慢入渗沉降以补充地下水,遇到干旱年份,再通过打井抽水方式将水输送到农田,这一个个池塘被形象地称为“水银行”。该项目充分体现了美国干旱地区对水资源的科学利用理念。
3.美国农业部圣·华金谷地农业研究中心试验研究情况。这个研究中心位于一个叫帕里尔的偏僻乡村,是美国农业部直属机构,经费由国会拨款保障。中心各主要学科的带头人、专家和科学交流博士为考察团介绍了相关研究工作开展情况。
一是水灌溉中心项目有关基本情况。该项目负责人Wang dong介绍了水灌溉研究中心的主要任务。Wang dong原是明尼苏达大学终身教授,我们问他为何放弃“终身教授”来到这里工作。他笑道,肯定是这里有吸引力了。Zhang Huihui博士重点介绍了桃树亏水灌溉研究情况。桃树亏水灌溉研究主要以控制桃子收获后至来年开花期间的水消耗为目的,在不影响来年产量和品质的前提下,利用红外检测树冠温度来确定桃树生长的最小用水量。该研究的各项工作比较扎实,试验设备也不是特别先进,但其切入点具有新意,试验连续性强,能够充分结合农业生产实际,充分体现了美国科研机构严谨的治学精神。初步试验结果显示,在研究所所在的帕里尔地区,在满足桃树正常生长需求的前提下,亏水灌溉技术可以比常规灌溉用水节约50%左右。
二是盐碱地利用研究。土壤专家Gary先生介绍了在盐碱地利用方面的研究工作,研究目标是充分利用盐碱地的长处,而不是为了治理盐碱地,选择种植的向日葵、仙人掌和油菜等作物均能适应盐碱环境。该研究没有采用对抗性措施去改变盐碱地环境,体现了因势利导利用环境的理念,值得学习和深入研究。
三是水分蒸腾抑制覆盖材料应用。园艺专家Donald Makus先生主要向大家介绍了一种不透明的层压材料。该材料主要用于覆盖果树根部周围区域,用以减少水分蒸腾。这种覆盖材料一面黑色,一面白色,中间有尼龙线,很难撕断,使用年限可达7年。
(四)农机农艺技术融合应用
1.农场农机农艺技术融合应用情况。在德州弘都市的家庭农场,农场主John介绍了节水技术应用和农机农艺技术结合运用情况。该农场主要种植棉花、玉米,灌溉方式主要采用节水效果很好的地下滴灌,作物种植行距、品种选择、收获时间等确定均考虑农机农艺技术的融合。因为该农场仍在使用较旧式的收获机械,故其作物的种植行距仍为36英寸(约90厘米),这与美国大部分地区采用76厘米的行距略有不同,但其行距多少的主要确定依据仍是农业机械单位作业幅宽。该农场的玉米成熟后,结穗高度一致,在含水率14%左右实行机械化收割,做到了农机农艺技术的有效结合;玉米收获后,利用圆盘耙对玉米地进行耕整,耕深一般不超过14英寸(约35厘米),以保证地下滴灌管材不被破坏。棉花种植管理过程中不进行打顶处理,同时施矮壮剂,以便棉花生长高度保持一致,为机械化收获创造条件。
此外,考察团还参观了洋葱、西红柿的机械化收获,这类作物的机械化收获在我国还面临很多难题,主要原因是作物品种的培育没有考虑机械化作业因素。在美国,洋葱、西红柿品种的培育,都将实现机械化作业纳入研究范围,比如洋葱,成熟后基本半裸露在地表,进行机械收获时,不对土壤进行挖掘,而是在割台前方用硬质塑料或者类似材料,在不伤害洋葱表皮的情况下直接将果实推送到输送带;适合机械收获的西红柿的表皮都比较厚,不易破损,而其口味与常规种植的西红柿并无二致。但是在机械化收获之后的土地上,我们仍能看到较多的残留洋葱和西红柿,于是我们问,机械化收获的损失率是多少?农场主哈哈大笑:这些(指残留的洋葱和西红柿)是留给上帝的。
2.德克萨斯农工大学农业生命研究中心农机农艺技术结合研究情况。德克萨斯农工大学农业生命研究中心位于一个叫哈夫卫的小镇,主要研究任务是利用不同灌溉方式、耕作方式充分利用降雨,提高水分利用效率,该研究已经进行4年,从棉花种植的87种灌溉方式中,优选合适的灌溉方式推荐给周边家庭农场。在该中心的棉花试验田,考察团发现棉花的灌溉方式主要采用了环形喷灌机系统,棉田种植也呈成环形,体现了农机农艺技术的有效融合。为了保障灌溉水的充分利用,在每一道灌水沟内,利用专门的机械作业形成连续的灌水畦,避免了漫灌带来的水分流失。从周边农场情况看,有不少已经采用了环形喷灌系统,充分说明该中心的研究成果与当地农业生产是紧密相关的。