攝像頭“看”、傳感器“感”、智能算法做決策……曾經需要經驗判斷和多勞力投入的灌溉管理已在中國多地實現數字化轉變,無需人工干預便能管理農田、灌區,并通過先進節水灌溉裝備將所需水肥精準輸送至作物根部,用更少的水產更多的糧。
與會者參觀移動式灌溉首部系統(包括過濾器、施肥器、控制裝置等)。主辦方供圖
“近些年,我國農業水資源開發利用和節約管理取得顯著成效。”在近日舉行的第三屆智慧灌溉大會上,中國農業科學院農田灌溉研究所(簡稱“灌溉所”)副所長王景雷介紹,大會以“智慧灌溉助力農業強國建設”為主題,旨在通過前沿理論研討、技術模式示范、項目成果展演等方式匯聚各方智慧,共同推動農業節水灌溉科技與產業向高端化、智能化、綠色化方向轉型升級,為我國農業可持續發展、保障國家糧食安全提供有力支撐。
我國農業節水增效成效顯著
農業是用水大戶,我國農業用水量占總用水量的60%以上,農業節水潛力巨大。然而,“人多水少、農業水資源時空分布不均依然是我國基本國情。”王景雷說。
近年來,節水灌溉保障糧食安全取得新進展。王景雷介紹,據統計,2014年以來,我國在糧食連年豐收的情況下,全國農業灌溉用水總量實現了零增長。我國農田灌溉水有效利用系數從2014年的0.530提升至2023年的0.576,耕地灌溉畝均用水量從2014年的402立方米下降至2023年的347立方米。
“多地探索農業節水方法,加強科學研究和成果轉化推廣,積累了有益經驗,農業節水增效成效顯著。高效節水灌溉技術功不可沒?!蓖蹙袄渍f。
中國灌區協會會長李仰斌在會上表示,截止到2023年,我國農田灌溉面積已經達到10.55億畝,在占全國55%的耕地灌溉面積上生產了占全國總產量77%的糧食和占90%以上的經濟作物與蔬菜,“農田灌溉為端牢中國飯碗奠定了堅實基礎。”
李仰斌介紹,我國農田灌溉面積已位居世界第一,是世界灌溉大國,但還不是世界灌溉強國。我國在用水效率、單方水產值和現代灌溉新技術方面與先進國家比還有較大差距,例如水利用系數0.576,而先進國家水利用系數已達0.7;西紅柿種植的水分生產率為230公斤水/公斤,而先進國家為10公斤水/公斤;現代化灌溉技術如噴灌微灌管灌比例較低。
“我們始終堅持‘為用戶打造精品灌溉工程’?!焙邶埥瓥|部節水科技集團有限公司董事長金立強在致辭中表示,企業始終圍繞國家需求自主研發智慧灌溉核心裝備,堅持為現代農業發展助力。
新質生產力賦能灌溉科技“數智”轉型
在智慧灌溉的生動圖景背后是多方努力、協同創新,共同推動農業節水增效,以“數智”賦能農田灌溉管理的探索實踐。
李仰斌說,近幾年,我國在農業信息快速感知與多源信息融合、農業生境監測設備、智慧灌溉決策模型、智能灌排控制產品等研究與應用等方面均取得了長足進步,但還存在一些短板。
“新質生產力正在影響和改變著農業發展進程,強化數字技術賦能、創新智慧服務方式已成為推進高效節水灌溉技術發展、提升灌溉農業生產效率的重要趨勢。”王景雷表示,發展高效節水灌溉技術,改造傳統高標準農田,推進數智化、信息化、智能化技術與裝備在高標準農田的應用,是農業科技工作者的職責和使命。
灌溉所研究提出的中低產田綜合治理技術模式、噴微灌等水肥一體技術和智慧灌溉云平臺、水肥機、精準變量噴灌機等一批裝備得到大面積推廣應用,為保障我國糧食安全和重要農產品有效供給,推動農業節水化進程提供了重要的科技支撐。
會上,來自國內高校、科研院所的多名專家學者圍繞大會主題共同探討作物水分管理、灌溉裝備研發、數字孿生灌區、大田智能管控等灌溉領域前沿理論、應用問題。
新材料技術、現代信息技術等在傳統灌溉技術轉型升級之路的作用也愈加凸顯?!皬淖詣踊芸氐綌底帜P?,從先進制造技術到人工智能解決方案”王景雷說,“農業新質生產力通過整合科技創新資源,引入新技術、新設備、新模式,為智慧灌溉技術躍升、要素配置、產業轉型提供了強大動力?!?/p>
產學研用深度合作推動灌溉產業綠色升級
科技進步催生產業變革,生產需求驅動產業升級。近些年,國家農業綠色發展對先進產能和高端產品供給需求日益增強,需要“研、供、需”聯合發力,加強全鏈條創新合作,圍繞生產一線需求共同提升灌溉產業“含綠量”“含智量”。
2018年,灌溉所聯合中國農業大學、中國水科院、武漢大學等84家國內高校、科研單位、推廣應用單位、灌排企業成立了國家灌溉農業綠肥發展聯盟。通過產學研合作,該聯盟在解決我國現代灌溉農業中的戰略性、基礎性、關鍵性科技問題方面做出了一定貢獻。
自成立以來,該聯盟不斷吸納國內有關科研機構、行業企業,整合政產學研用資源優勢,暢通技術對接渠道,提升科技成果轉化和產業化的精準性、有效性,牽引灌溉產業朝著綠色、智能方向加快發展。”聯盟秘書長、灌溉所成果轉化處處長鄧忠表示,聯盟建立“揭榜掛帥”機制、建設中原智慧灌溉裝備制造產業園、共建智慧灌溉研究中心實驗室、打造現代節水農業科技示范基地,在持續提升我國灌排技術與產品自主創新能力,服務國家高標準農田建設和灌區現代化改造,增強灌溉產業發展韌性,推動灌溉產業綠色轉型方面取得明顯進展。
智能灌溉控制系統成本低、收益高,智慧灌溉首部機器人極大提高生產效率,大田全域灌溉設備可實現無人管理……一批優質成果加速落地,為高標準農田智慧管理、鹽堿地治理、集約化農田建設提供先進實用產品。其中,由灌溉所智慧灌溉研究中心開發的智慧灌溉云平臺繼續推出3.0版本,平臺不僅在系統架構、數據建設、交互效果等方面進行提升,還可根據不同配套標準和應用水平提供多樣化智慧決策服務。
會上,“共建高標準農田規劃設計公司”“智慧灌溉科技創新與成果 轉化科企合作協議”等項目成功簽約。來自全國20余家行業企業的一批新技術、新產品、新模式也在參展區集中亮相,吸引參觀者駐足觀看。