农业微纳米气泡水发生器及滴灌技术查看源代码讨论查看历史

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农业微纳米气泡水发生器及滴灌技术如何开发利用盐碱地等边际土壤以及提升集约化设施农业种植区的生产效率已经成为保障我国粮食安全的核心问题。然而，土壤通气性不足已经成为限制上述土壤生产力的主要因素之一。

一、技术名称

农业微纳米气泡水发生器及滴灌技术

二、技术概述

（一）研发背景

借助滴灌封闭式全管道化系统向作物根区加氧，开展作物根区微生境水肥气多要素精细调控可以有效改善土壤通气性，从而提升作物产量与品质。现有加氧方式多集中于文丘里、双氧水等，产生的气体在水中溶解度低、保存时间短、与作物根系接触面积小等，阻碍了加氧灌溉在农业上的发展与应用。得益于微纳米气泡存在时间长、比表面积大、传质效率高等特性，将其应用于加氧灌溉中有望解决传统加氧方式的局限性。基于此，本项目提出了一种基于离心式节流孔释气原理的微纳米气泡发生器，现已发展到第三代机型。与国内外同类产品相比，该装置产生气泡的平均粒径与浓度无明显差异，但气泡赋存时间与设备价格存在明显优势（仅为国外同类产品1/10）。同时，在国际上率先创建了农业微纳米气泡水滴灌系统及应用技术，建立了一种全新的清洁、绿色纳米农业技术，并在新疆和内蒙盐碱化土壤区、广西南方红壤区、设施农业区等进行应用示范，效果显著。微纳米气泡发生器及滴灌技术已获水利部新产品鉴定，达国际先进水平；获授权国家发明专利4项，其中“微纳米气泡加氧滴灌系统及方法”获中国专利奖；“水肥气一体化滴灌系统及微纳米气泡发生器”列入2017年度水利先进实用技术重点推广指导目录；该产品及应用技术作为主要成果之一的成果“作物根区土壤水肥气协同精量调控滴灌技术研发及应用”获2016年中国产学研合作创新成果一等奖。

（二）技术要点及参数

该微纳米气泡发生器产生的微纳米气泡丰富且均匀，与现阶段市场同类产品相比，具有明显的价格和技术优势表1.png。

（三）技术示范推广情况

核心技术“微纳米气泡发生器及滴灌技术”获水利部新产品鉴定，达国内先进水平；“微纳米气泡水加氧滴灌系统及方法”获第十八届中国专利优秀奖；“作物根区土壤水肥气协同精量调控滴灌技术研发及应用”获2016年中国产学研合作创新成果一等奖；“水肥气一体化滴灌系统及微纳米气泡发生器”列入《2017年度水利先进实用技术重点推广指导目录》，被认定为水利先进实用技术。自2010年3月起，先后在北京、新疆、内蒙、广西等省市多地进行技术示范与推广，获得了良好的效果。2013-2019年，在北京市通州区国际种业科技园区内，采用该技术后设施番茄、黄瓜和大田春玉米产量增幅分别达到14.9%、23.0%和12.2%，VC含量分别增加了29.0%、38.9%和18.1%，番茄红素含量增加了29.2%。在新疆奎屯大田甜菜进行了大面积生产示范，甜菜块根产量增加了13%，含糖率增加了17.0%，产糖量增加了13.9%。

和常规技术相比，应用该技术可提升设施蔬菜与大田作物产量提升14%与12%以上，VC含量提升15%以上，水分、肥料利用率提高10%以上。同时微纳米气泡水滴灌技术还可以提升土壤通气性，促进土壤养分矿化，提高土壤肥力，在减量施肥的基础上实现作物的稳产甚至增产提质。

三、适宜区域

本技术适宜在都市圈设施区、北方盐碱地区、南方红壤区等地进行推广应用。

四、注意事项

针对不同作物类型与土壤质地、肥力条件，根据实际情况进行加气浓度、加气频率等参数的制定。