“数智”赋能：节水灌溉技术实现绿色升级

  摄像头“看”、传感器“感”、智能算法做决策……曾经需要经验判断和多劳力投入的灌溉管理已在中国多地实现数字化转变，无需人工干预便能管理农田、灌区，并通过先进节水灌溉装备将所需水肥精准输送至作物根部，用更少的水产更多的粮。

  “近些年，我国农业水资源开发利用和节约管理取得很明显的成效。”在近日举行的第三届智慧灌溉大会上，中国农业科学院农田灌溉研究所（简称“灌溉所”）副所长王景雷介绍，大会以“智慧灌溉助力农业强国建设”为主题，旨在通过前沿理论研讨、技术模式示范、项目成果展演等方式汇聚各方智慧，一同推动农业节水灌溉科技与产业向高端化、智能化、绿色化方向转变发展方式与经济转型，为我国农业可持续发展、保障国家粮食安全提供有力支撑。

  农业是用水大户，我国农业用水量占总用水量的60%以上，农业节水潜力巨大。然而，“人多水少、农业水资源时空分布不均依然是我国基本国情。”王景雷说。

  近年来，节水灌溉保障粮食安全取得新进展。王景雷介绍，据统计，2014年以来，我国在粮食连年丰收的情况下，全国农业灌溉用水总量实现了零增长。我国农田灌溉水有效利用系数从2014年的0.530提升至2023年的0.576，耕地灌溉亩均用水量从2014年的402立方米下降至2023年的347立方米。

  “多地探索农业节水方法，加强科学研究和成果转化推广，积累了有益经验，农业节水增效成效显著。高效节水灌溉技术功不可没。”王景雷说。

  中国灌区协会会长李仰斌在会上表示，截止到2023年，我国农田灌溉面积已达到10.55亿亩，在占全国55%的耕地灌溉面积上生产了占全国总产量77%的粮食和占90%以上的经济作物与蔬菜，“农田灌溉为端牢中国饭碗奠定了坚实基础。”

  李仰斌介绍，我国农田灌溉面积已位居世界第一，是世界灌溉大国，但还不是世界灌溉强国。我国在用水效率、单方水产值和现代灌溉新技术方面与先进国家比还有很大的差距，例如水利用系数0.576，而先进国家水利用系数已达0.7；西红柿种植的水分生产率为230公斤水/公斤，而先进国家为10公斤水/公斤；现代化灌溉技术如喷灌微灌管灌比例较低。

  “我们从始至终坚持‘为用户打造精品灌溉工程’。”黑龙江东部节水科技集团有限公司董事长金立强在致辞中表示，企业始终围绕国家需求自主研发智慧灌溉核心装备，坚持为现代农业发展助力。

  在智慧灌溉的生动图景背后是多方努力、协同创新，一同推动农业节水增效，以“数智”赋能农田灌溉管理的探索实践。

  李仰斌说，近几年，我国在农业信息快速感知与多源信息融合、农业生境监测设备、智慧灌溉决策模型、智能灌排控制产品等研究与应用等方面均取得了长足进步，但还存在一些短板。

  “新质生产力正在影响和改变着农业发展进程，强化数字技术赋能、创新智慧服务方式已成为推进高效节水灌溉技术发展、提升灌溉农业生产效率的重要趋势。”王景雷表示，发展高效节水灌溉技术，改造传统高标准农田，推进数智化、信息化、智能化技术与装备在高标准农田的应用，是农业科学技术工作者的职责和使命。

  灌溉所研究提出的中低产田综合治理技术模式、喷微灌等水肥一体技术和智慧灌溉云平台、水肥机、精准变量喷灌机等一批装备得到大面积推广应用，为保障我国粮食安全和重要农产品有效供给，推动农业节水化进程提供了重要的科技支撑。

  会上，来自国内高校、科研院所的多名专家学者围绕大会主题一同探讨作物水分管理、灌溉装备研发、数字孪生灌区、大田智能管控等灌溉领域前沿理论、应用问题。

  新材料技术、现代信息技术等在传统灌溉技术转型升级之路的作用也愈加凸显。“从自动化管控到数字模型，从先进制造技术到人工智能解决方案”王景雷说，“农业新质生产力通过整合科学技术创新资源，引入新技术、新设备、新模式，为智慧灌溉技术跃升、要素配置、产业转型提供了强大动力。”

  科技进步催生产业变革，生产需求驱动产业升级。近些年，国家农业绿色发展对先进产能和高端产品供给需求日益增强，需要“研、供、需”联合发力，加强全链条创新合作，围绕生产一线需求共同提升灌溉产业“含绿量”“含智量”。

  2018年，灌溉所联合中国农业大学、中国水科院、武汉大学等84家国内高校、科研单位、推广应用单位、灌排企业成立了国家灌溉农业绿肥发展联盟。通过产学研合作，该联盟在解决我国现代灌溉农业中的战略性、基础性、关键性科技问题方面做出了一定贡献。

  自成立以来，该联盟不断吸纳国内有关科研机构、行业企业，整合政产学研用资源优势，畅通技术对接渠道，提升科技成果转化和产业化的精准性、有效性，牵引灌溉产业朝着绿色、智能方向加快发展。”联盟秘书长、灌溉所成果转化处处长邓忠表示，联盟建立“揭榜挂帅”机制、建设中原智慧灌溉装备制造产业园、共建智慧灌溉研究中心实验室、打造现代节水农业科学技术示范基地，在持续提升我国灌排技术与产品自主创造新兴事物的能力，服务国家高标准农田建设和灌区现代化改造，增强灌溉产业高质量发展韧性，推动灌溉产业绿色转型方面取得明显进展。

  智能灌溉控制管理系统成本低、收益高，智慧灌溉首部机器人极大提高生产效率，大田全域灌溉设备可实现无人管理……一批优质成果加速落地，为高标准农田智慧管理、盐碱地治理、集约化农田建设提供先进实用产品。其中，由灌溉所智慧灌溉研究中心开发的智慧灌溉云平台继续推出3.0版本，平台不仅在系统架构、数据建设、交互效果等方面做提升，还可根据不同配套标准和应用水平提供多样化智慧决策服务。

  会上，“共建高标准农田规划设计企业”“智慧灌溉科学技术创新与成果 转化科企合作协议”等项目成功签约。来自全国20余家行业企业的一批新技术、新产品、新模式也在参展区集中亮相，吸引参观者驻足观看。