先进灌溉系统给农田装配“大脑”和“神经”

来源：科技日报时间：2025-09-23 14:23:20

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无人机在田埂上空盘旋，将农田的光谱信息转化为数据流；土壤的干渴程度不再是模糊的经验，而是电脑屏幕上精确的数字。在近日举行的甘肃内陆干旱区玉米智慧滴灌技术示范区观摩交流培训会上，记者看到，千百年来“靠天吃饭”的农耕传统正被一款能精算“农田水账”的智慧灌溉App颠覆。

示范区负责人、中国农业大学教授李思恩介绍，武威是“农田智慧灌溉关键技术与装备”项目的四个示范区之一。其气候为典型的大陆性干旱气候，水资源极度紧缺、时空分布不均，玉米生产完全依赖灌溉，气象干旱问题尤为突出。

为此，项目组研究提出了玉米滴灌节水增产新机制，据此构建了以“农田智慧灌溉决策系统、覆膜浅埋滴灌技术、智能施灌设备以及中晚熟品种、合理密植、病虫害综合防控等农机农艺技术”为核心的玉米浅埋智慧滴灌技术模式，有效解决了大风环境下地表滴灌带易老化、损坏问题。智慧灌溉决策系统克服了“何时浇、浇多少”的难题，具备良好的推广适应性。

“采用玉米浅埋智慧滴灌技术后，示范区2024年实现玉米籽粒每亩产量达1.29吨，同比提高20%以上，亩均节水15%以上，为武威市大规模发展玉米浅埋滴灌提供了重要科技支撑。”李思恩说。

项目首席科学家、中国水利水电科学研究院水利研究所副所长吴文勇表示，农田智慧灌溉绝非简单的“自动化浇水”，其核心是实现“感知—决策—执行”的智能闭环。“大脑”即决策模型的构建，是实现智能闭环首先需解决的难题。要让计算机像经验丰富的老农一样思考，甚至更科学，这就需要构建基于天—空—地多源数据融合的智能决策算法模型，用来准确判断玉米是否“渴了”“饿了”，并预测未来的需水需肥量。

其次是“神经末梢”（执行与调控）的可靠性。田间环境恶劣，要保持传感器长期工作的稳定性、可靠性并控制成本是研发团队面临另一大挑战。此外，他们还要解决“一体化”集成，即系统兼容问题。如何将节水工程、智能设备、云平台等无缝集成，形成一个稳定、低功耗、用户友好（农民会用）的一体化系统，是工程化落地的重要难点。

项目组围绕以上难点展开技术攻关并取得了重要突破，将滴灌从一种简单的节水灌溉设施升级为一个具有感知、决策和执行能力的智慧农业生产系统。在吴文勇看来，这一技术为西北干旱区乃至全国实现“资源节约、环境友好、产出高效”的现代农业提供了一个经过实践验证的、可复制推广的技术范式。

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