2024年5月拍攝的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京通州實驗站果村示范田。

智慧滴灌云平臺。采訪對象供圖

　　清晨，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京通州實驗站的示范田里，執(zhí)行站長陳偉杰早已忙碌起來。不僅是為了展示新發(fā)芽的冬小麥，更是為了揭秘埋藏于田間的一項重大創(chuàng)新——由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)與裝備團(tuán)隊自主研發(fā)的“輕簡化智能滴灌系統(tǒng)”。

　　“我們提供的不是晦澀難懂的‘武林秘籍’，而是一套易于掌握、便于推廣的‘技術(shù)套餐’?！标悅ソ鼙硎?，“任何地區(qū)只要根據(jù)自身氣候、土壤、品種、水質(zhì)條件加以調(diào)整，就能實現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)的目標(biāo)?！?/p>

　　在通州區(qū)深耕十余年，如今中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京通州實驗站的技術(shù)推廣已遍布全國多省。近五年來，實驗站不僅承擔(dān)了20多項省部級以上科研項目，還獲得了65項國家發(fā)明專利，一座農(nóng)業(yè)“節(jié)水硅谷”正在崛起。這里不僅是技術(shù)研發(fā)的高地，更是智慧農(nóng)業(yè)成果轉(zhuǎn)化的“橋頭堡”。

　　滴灌帶里暗藏技術(shù)乾坤

　　跟著陳偉杰蹲在田埂邊，目光聚焦在一個不起眼的黑色“出地樁”上。

　　它一端深扎土里，與地下供水管網(wǎng)和泵房控制首部相連，另一端通過控制閥與地面鋪設(shè)的編織軟帶相連。主管道中的水，通過編織軟帶上均勻分布的預(yù)制孔，經(jīng)過“旁通”這個“岔路口”，精準(zhǔn)分流到田間的銀色滴灌帶中，最終從滴灌帶上的微小孔洞悄無聲息地滲入作物根際的土壤，完成一次對麥苗的精準(zhǔn)哺育。

　　“滴灌是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的底盤技術(shù)，也是最高效的節(jié)水灌溉方式?！标悅ソ茏テ鹨话褲駶櫟哪嗤琳f，“我們輕簡化智慧滴灌技術(shù)成功破解了農(nóng)業(yè)節(jié)水與作物高產(chǎn)難以兼顧的難題?！?/p>

　　看似簡單的滴灌系統(tǒng)，實則蘊(yùn)含多項技術(shù)創(chuàng)新。陳偉杰輕輕捏起一段滴灌帶，指著上面幾乎看不見的小孔說，“這里藏著我們攻克的核心技術(shù)——高效抗堵塞灌水器。它內(nèi)部采用獨(dú)特的‘分形流道’設(shè)計，像迷宮一樣讓水流迂回流動，既能減壓控速，又能通過形成的漩渦自動清洗流道壁，大大提升了抗堵塞能力?！?/p>

　　他進(jìn)一步解釋道，這項突破來之不易，“我們團(tuán)隊測試了5種水源、32種肥料，做了2800多次試驗，才破解了灌水器堵塞的機(jī)理?，F(xiàn)在這個小流量灌水器，最小流量能達(dá)到0.8升/小時，比傳統(tǒng)產(chǎn)品降低了30%，但抗堵塞性能反而提升了4.8%到9%，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平?！?/p>

　　田間的銀色滴灌帶在陽光下泛著金屬光澤。陳偉杰補(bǔ)充：“這種特殊材料和工藝不僅防鳥啄、防鼠蟲咬，還具備防根系入侵功能。更重要的是，小流量設(shè)計讓單根滴灌帶鋪設(shè)長度從傳統(tǒng)的50米延長到180米，田間閥門數(shù)量減少了60%以上，真正實現(xiàn)了系統(tǒng)的輕簡化?！?/p>

　　“我們配套研發(fā)了專用農(nóng)機(jī)系統(tǒng)，實現(xiàn)全程機(jī)械化作業(yè)。”高效節(jié)水技術(shù)與裝備團(tuán)隊博士匡乃昆指著田間介紹：“播種時，一體化農(nóng)機(jī)同步完成播種、施肥、鋪設(shè)滴灌帶和覆土；待到作物收獲時，還有專門的回收農(nóng)機(jī)將滴灌帶整齊卷起。這些回收的滴灌帶經(jīng)過專業(yè)處理后可以重新造粒，再次用于生產(chǎn)新的滴灌帶，實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用?！?/p>

　　云平臺精準(zhǔn)調(diào)度數(shù)萬畝農(nóng)田

　　在實驗站的指揮中心，整面墻的電子大屏實時顯示著全國各地的農(nóng)田數(shù)據(jù)?！斑@個智慧滴灌云平臺如同‘智慧大腦’，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接著分布在全國的4.6萬畝農(nóng)田，統(tǒng)籌調(diào)度著北京的小麥、新疆的棉花、黑龍江的玉米等13個大型灌溉工程?！备咝Ч?jié)水技術(shù)與裝備團(tuán)隊博士后劉暢輕點(diǎn)鼠標(biāo)，平臺界面躍然屏上。

　　他進(jìn)一步解釋道，云平臺構(gòu)建了一個完整的智能管控體系：田間部署的各類傳感器實時采集土壤濕度、溫度、電導(dǎo)率等數(shù)據(jù)；低功耗無線傳輸節(jié)點(diǎn)確保在復(fù)雜農(nóng)田環(huán)境下穩(wěn)定通信；云端系統(tǒng)融合氣象預(yù)報、土壤墑情和作物生長模型，既能運(yùn)用傳統(tǒng)作物需水規(guī)律，又借助AI算法優(yōu)化施肥配方。“我們?yōu)檗r(nóng)民提供精確到每一塊田的操作指南，包括何時灌溉、灌多少水、施多少肥。傳統(tǒng)‘看天澆水’正逐步讓位于‘?dāng)?shù)據(jù)驅(qū)動、云端決策、精準(zhǔn)執(zhí)行’的現(xiàn)代灌溉模式?！?/p>

　　“這個系統(tǒng)的智能之處還體現(xiàn)在自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力上?！眲逞a(bǔ)充道：“平臺能夠根據(jù)作物不同生育期的需水需肥特性，自動調(diào)整灌溉策略。比如在苗期采用小流量高頻次灌溉，在生殖生長期保證水肥充足供應(yīng)，在成熟期則適當(dāng)控水提質(zhì)?！闭f著，他展示了平臺上的智能預(yù)警功能，“當(dāng)系統(tǒng)檢測到某塊田土壤含水量低于設(shè)定閾值，或者設(shè)備運(yùn)行異常時，會自動發(fā)送警報，并生成處置建議?！?/p>

　　更重要的是，平臺采用低代碼開發(fā)，操作簡便。農(nóng)戶通過手機(jī)App就能實時查看田間數(shù)據(jù)，甚至遠(yuǎn)程控制灌溉。系統(tǒng)還充分考慮了地域差異，在北方干旱區(qū)側(cè)重節(jié)水抗旱，在南方季節(jié)性干旱區(qū)則注重適時補(bǔ)灌，實現(xiàn)了“一地一策”的精準(zhǔn)管理。

　　打造全國農(nóng)業(yè)節(jié)水“樣板間”

　　從北京通州到新疆棉田，從內(nèi)蒙古草原到廣西蔗海，輕簡化智能滴灌技術(shù)正滋養(yǎng)著萬里沃野。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京通州實驗站扎根北京通州區(qū)，作為技術(shù)策源地，在這里研發(fā)成熟的21套大田作物節(jié)水高產(chǎn)滴灌技術(shù)模式，已在全國建成2個萬畝示范區(qū)、4個千畝示范區(qū)。

　　“在通州，我們不僅做技術(shù)和裝備的研發(fā)，更要做成熟模式的標(biāo)準(zhǔn)化輸出。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院院長、高效節(jié)水技術(shù)與裝備團(tuán)隊負(fù)責(zé)人李云開教授說，“通州樣板的作用，就是把復(fù)雜技術(shù)轉(zhuǎn)化成各地都能復(fù)制的‘技術(shù)套餐’，讓北京研發(fā)的智能裝備和節(jié)水模式在全國快速落地。”

　　他列舉了一組令人振奮的數(shù)據(jù)：“在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第七師1.3萬畝示范區(qū)，采用我們的技術(shù)后，滴灌帶鋪設(shè)長度從50米延長到110米，閥門數(shù)量減少65%，每畝節(jié)水37-44立方米，增產(chǎn)8.6%-18.9%。在東北、華北、西南等不同生態(tài)區(qū)，我們都實現(xiàn)了節(jié)水12%-40%、節(jié)肥9%-15%、增產(chǎn)6%-40%的顯著效益。”

　　李云開表示，這套系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的生動體現(xiàn)，它推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從經(jīng)驗依賴轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動，為實現(xiàn)“藏糧于技”提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。“作為首都的農(nóng)業(yè)科技工作者，我們要把通州打造成全國農(nóng)業(yè)節(jié)水的‘樣板間’，把‘北京方案’輸送到全國?！?/p>

　　這座引領(lǐng)全國節(jié)水農(nóng)業(yè)創(chuàng)新的實驗站，于2012年由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)與通州區(qū)政府?dāng)y手共建。通州獨(dú)特的區(qū)位優(yōu)勢和政策支持，為科研創(chuàng)新提供了理想土壤，使其成為連接首都科創(chuàng)資源與華北農(nóng)業(yè)現(xiàn)實需求的橋梁。

　　展望未來，實驗站的創(chuàng)新步伐正在加快。2025年新成立的智慧節(jié)水農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)研究院將與實驗站、737畝智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用場景形成“創(chuàng)新閉環(huán)”，共同推動智慧節(jié)水農(nóng)業(yè)邁向新高度，為中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展注入新動能。（張佳琪）