一、技術(shù)名稱(chēng)

磁化水灌溉技術(shù)在提質(zhì)增效節(jié)約型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及退化土壤生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用

二、技術(shù)概述

（一）技術(shù)基本情況（技術(shù)研發(fā)推廣背景，能夠解決的主要問(wèn)題等）

1、技術(shù)研發(fā)背景

磁化水灌溉技術(shù)是當(dāng)今磁生物物理領(lǐng)域重要的應(yīng)用技術(shù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有增產(chǎn)、提質(zhì)、節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥等方面的顯著作用，在退化土壤生態(tài)修復(fù)中具有促進(jìn)鹽漬化土壤脫鹽改良鹽堿地、修復(fù)重金屬污染土壤和農(nóng)業(yè)過(guò)量施肥施藥導(dǎo)致的退化土壤。

磁化水處理技術(shù)的作用原理是，灌溉水經(jīng)過(guò)特定磁場(chǎng)時(shí)，水分子之間的氫鍵弱化，分子多聚態(tài)水轉(zhuǎn)化寡聚態(tài)水，水的活性增強(qiáng)，從而大幅度提高了土壤礦物的溶解度和大分子物質(zhì)的水解能力，土壤中離子飽和度提高，離子運(yùn)移速率加快，養(yǎng)分有效性提高。

本項(xiàng)技術(shù)源于2011年承擔(dān)的國(guó)家引進(jìn)國(guó)際**林業(yè)科學(xué)技術(shù)計(jì)劃（948項(xiàng)目）（2011-4-60）“高礦化度地下水磁化脫鹽技術(shù)引進(jìn)及其在林業(yè)灌溉中的應(yīng)用”，2016年順利驗(yàn)收并獲得國(guó)家林業(yè)局認(rèn)定成果。2017年承擔(dān)山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃（魯財(cái)農(nóng)指〔2016〕36號(hào)）“磁化水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)肥節(jié)水及面源污染防治中的應(yīng)用研究與示范”項(xiàng)目，目前各項(xiàng)研究?jī)?nèi)容也已完成，正在準(zhǔn)備驗(yàn)收。2016年受聘新疆人社廳高層次人才引進(jìn)工程柔性人才引進(jìn)專(zhuān)家，與伊犁哈薩克自治州林業(yè)科學(xué)研究院合作開(kāi)展伊犁河谷鹽堿地果園土壤改良和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)磁化水灌溉技術(shù)的推廣，目前這項(xiàng)工作已經(jīng)基本完成，正在準(zhǔn)備考核驗(yàn)收。通過(guò)上述3個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，課題組在消化吸收國(guó)外**技術(shù)的基礎(chǔ)上，獲得了一批專(zhuān)利授權(quán)，研發(fā)了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁化水處理器，并形成了批量生產(chǎn)能力。

2、磁化水灌溉技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及解決的主要問(wèn)題

（1）改善土壤生態(tài)環(huán)境，修復(fù)退化土壤。應(yīng)用磁化水灌溉，能顯著改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，提高土壤功能酶活性，從而促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)，提高土壤養(yǎng)分有效性。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實(shí)施磁化水灌溉，能有效釋放土壤中過(guò)量鏊合養(yǎng)分，促進(jìn)殘留農(nóng)藥降解，修復(fù)過(guò)量施用農(nóng)藥化肥導(dǎo)致的退化土壤；鹽漬化土壤實(shí)施磁化水灌溉，能有效促進(jìn)土壤鹽分淋溶，加快鹽堿地改良進(jìn)程，節(jié)約灌溉淡水；在重金屬污染土壤修復(fù)中實(shí)施磁化水灌溉，能有效促進(jìn)重金屬離子的深層土壤淋溶，促進(jìn)修復(fù)植物對(duì)重金屬的富集，從而加快重金屬污染土壤的修復(fù)進(jìn)程。

（2）促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。應(yīng)用磁化水灌溉后，作物生長(zhǎng)量提高，產(chǎn)量和品質(zhì)提高。國(guó)外在甘藍(lán)、白菜、蘿卜、花生、小麥、水稻等多種作物應(yīng)用磁化水灌溉后，增產(chǎn)幅度達(dá)12%~50%，礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)含量大幅度提高；項(xiàng)目申請(qǐng)人在壽光設(shè)施蔬菜中應(yīng)用磁化水灌溉，黃瓜、辣椒、茄子等增產(chǎn)幅度達(dá)10%~45%；果實(shí)類(lèi)蔬菜及冬棗、葡萄等可溶性糖、VC、有機(jī)酸、花青素等含量明顯提高，冬棗和葡萄耐貯性大幅度提高。

（3）改善植物生理活性。項(xiàng)目申請(qǐng)人應(yīng)用磁化水灌溉多種植物，葉綠素含量明顯提高，光合作用光量子效率、光合速率提高、光合水分利用效率大幅度提高，植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)速率提高。

（4）提高植物抗逆性。應(yīng)用磁化水灌溉，植物生長(zhǎng)勢(shì)和抗病力提高，發(fā)病率顯著降低；在鹽分脅迫和重金屬脅迫條件下，應(yīng)用磁化水灌溉，能有效改善植物體內(nèi)的離子平衡，避免單一離子過(guò)量吸收產(chǎn)生的毒害；能夠有效改善細(xì)胞膜質(zhì)子泵活性，提高細(xì)胞對(duì)離子的吸收和外排能力，防止細(xì)胞膜損傷導(dǎo)致的電解質(zhì)外滲，從而大幅度提高植物對(duì)鹽分和重金屬脅迫的抗逆能力。

（二）技術(shù)示范推廣情況（推薦技術(shù)在小范圍示范展示還是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)較大范圍推廣應(yīng)用）

通過(guò)承擔(dān)國(guó)家林業(yè)局國(guó)家引進(jìn)國(guó)際**林業(yè)科學(xué)技術(shù)計(jì)劃、山東省財(cái)政廳農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目和新疆高層次人才引進(jìn)工程項(xiàng)目，磁化水灌溉技術(shù)先后在東營(yíng)市河口區(qū)（鹽堿地改良）、濱州市沾化區(qū)（鹽堿地冬棗園土壤改良和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)）、壽光市（設(shè)施蔬菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)）、伊犁哈薩克自治州（伊犁河谷鹽堿地果園土壤改良和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)）、泰安市（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)）等地開(kāi)展了大田和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究，并在山東（臨沂市蘭山蔬菜、郯城縣水稻、日照市東港區(qū)茶園、青島市黃島區(qū)無(wú)花果、濱州市無(wú)棣縣渤海糧倉(cāng)工程）、河北（唐山曹妃甸鹽堿地改良）、江蘇（南京市句容市薄殼山核桃）等地進(jìn)行了示范和推廣應(yīng)用，累計(jì)試驗(yàn)示范和推廣面積4000畝，收到了良好的效果。

（三）提質(zhì)增效情況（指技術(shù)試驗(yàn)、示范或推廣過(guò)程中節(jié)約成本、提升品質(zhì)、增加效益等情況）

國(guó)外研究表明，應(yīng)用磁化水灌溉技術(shù)，主要農(nóng)作物和蔬菜增產(chǎn)增產(chǎn)幅度達(dá)12%~50%，礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)含量大幅度提高；項(xiàng)目申請(qǐng)人在壽光設(shè)施蔬菜中應(yīng)用磁化水灌溉，黃瓜、辣椒、茄子等增產(chǎn)幅度達(dá)10%~45%；果實(shí)類(lèi)蔬菜及冬棗、葡萄等可溶性糖、VC、有機(jī)酸、花青素等含量明顯提高，冬棗和葡萄耐貯性大幅度提高。項(xiàng)目申請(qǐng)人研究表明，應(yīng)用磁化水灌溉，土壤N、P、K等主要養(yǎng)分利用率提高15%以上，節(jié)約化肥施用量12%，節(jié)約灌溉用水10%以上，土壤生態(tài)系統(tǒng)顯著改善；主要作物（蔬菜、林果）產(chǎn)量提高15%以上，單位面積綜合經(jīng)濟(jì)效益提高20%以上，可溶性糖、有機(jī)酸、VC、花青素及主要大量和微量元素含量提高5%~35%，果品耐貯性明顯提高；作物生長(zhǎng)勢(shì)和抗病力顯著提高。

（四）技術(shù)**情況（以該技術(shù)為核心的科技成果獲得科技獎(jiǎng)勵(lì)等情況）

“灌溉用高礦化度地下水磁化脫鹽技術(shù)引進(jìn)”獲得國(guó)家林業(yè)局認(rèn)定成果（2011-4-60，2016.06.18）。

三、技術(shù)要點(diǎn)（核心技術(shù)及其配套技術(shù)主要內(nèi)容）

磁化水處理器的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是本項(xiàng)技術(shù)的核心內(nèi)容。將磁化水處理器與灌溉系統(tǒng)的輸水管路連接，并實(shí)現(xiàn)與水肥一體化系統(tǒng)的組合配套，即完成該套設(shè)備的安裝使用。

本項(xiàng)技術(shù)的核心技術(shù)，即磁化水處理器的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，采用優(yōu)化全磁場(chǎng)設(shè)計(jì)，較國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的面磁場(chǎng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)行國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品的線(xiàn)磁場(chǎng)設(shè)計(jì)，具有磁化效率更高、節(jié)約磁體材料、設(shè)備成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，其外部接口設(shè)計(jì)更便于與灌溉管路的連接，使用便捷。

四、適宜區(qū)域（技術(shù)適宜推廣的應(yīng)用區(qū)域）

適宜全省各地設(shè)施灌溉農(nóng)業(yè)和林果業(yè)、食用菌養(yǎng)殖、苗圃、農(nóng)業(yè)無(wú)土化栽培、農(nóng)業(yè)退化土壤、鹽堿地和重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)。山東豐碩環(huán)保科技有限公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)