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为******国家的口粮、食品安全,促进乡村振兴和绿色发展,国家正在积极推动高标准农田建设、高效节水建设和灌区现代化建设与改造。发展低能耗、高质量、多功能、方便管理的智慧灌溉,将是节水灌溉行业未来的方向。


图片来源:Veer图库

在各地高标准农田、灌区改造、高效节水项目中,虽已经建设了一些工程,但当前发展极不均衡,仍存在技术设计不合理、施工监管不到位、采用设备质量参差不齐、后续运行维护费用不足等问题。因此,需要从技术、设备上规范灌溉产业的自动化、智能化,让企业与政府一同合力发展。

· 灌溉产业技术向自动化、智能化发展

科学家们在技术上不断创新,促进了节水灌溉朝着******化、自动化、智能化方向发展。例如,集成信号传输技术、控制技术,创制完善灌溉决策控制理论与技术;促进以粮食、棉花、油菜、茶叶、果树等大田作物和蔬菜、花卉、食用菌等设施园艺作物等产业,发展不同生态类型区的节水灌溉智慧化技术模式。

优化首部、管道、过滤器、电磁阀、配水器等关键部件,应用工程控制技术和信息管理技术,开展集成创新,形成多要素一体化的智能灌溉技术系统,实现水、肥、药智能化******施用。


智能灌溉水肥一体化系统(图片来源:灌溉所蔡九茂制作)

·多技术融合发展助力节水灌溉

除了技术创新方面,现代化的高效节水灌溉需要******灌溉专用设备,也需要应用新材料、新技术、新工艺,研发新设备或解决卡脖子的技术难题。节水灌溉设备涉及的范围很大,有不少是通用的建筑材料和机电设备,也有一定的专用设备,需要根据市场行业需求和整体技术的******来研发。

多学科交叉融合是创制这些专用设备的重要方法,如创制一批高性能、高******性的水、土、肥、气、药、作物的信号采集装备、终端控制设备;结合新材料、新工艺,提高喷头旋转部件的耐久性、补偿式灌水器弹性膜的耐老化性、******控制阀门的******性。还需应用新技术,改善长流道灌水器的结构,解决管网与灌水器的泥沙沉积堵塞问题;运用大数据和信息化手段,研发空天地一体的监测与预报技术,创制实时在线监测水肥浓度的电子设备以及水肥耦合的******灌溉施肥制度等。

灌区是我国粮食作物生产的主战场、也是保障口粮安全的重要保障,利用******的信息技术、工程技术,实施灌区田间******灌溉、渠系******量测及用水全过程优化管理,构建灌区智慧用水决策服务平台和生态灌区建设评价指标体系,可提升灌区节水灌溉工程的效益,提高灌区水资源的利用效率,促进灌区绿色可持续发展。


甘肃省榆中县三电灌区自动量水设施(图片来源:作者)

· 多方主体齐使劲

我国地域广阔,各地自然条件和经济条件差异较大,有关节水灌溉设备产品类别、档次多元化的趋势明显,这种多元化需求为材料设备产业提供了更为广阔的发展空间。节水灌溉的发展离不开技术与设备,更离不开背后的生产者和管理者。

企业目前正成为产品设备创制、规模化生产、节水灌溉工程建设的主体。企业能够联合高校科研单位技术力量,成立各类协会、联盟、创新中心、研发中心等社会组织,在节水灌溉产业发展中日益发挥重要作用。

土地流转速度的加快,为节水灌溉发展带来了新的机遇。劳动力******的提升与农业灌溉用水量的短缺,使得节水灌溉省工节水的优势得到更广泛的重视;土地托管等规模化集约经营模式也助推了节水灌溉技术的应用。


现代化灌溉设备(图片来源:中国农业科学院农田灌溉研究所)

政府主管部门在节水灌溉工程建设过程中,应建立健全有关质量认证工作,更加重视市场投融资机制,以及工程建成后的运行管理维护机制的构建、评估,提高政府、社会资金的使用效率,保障节水灌溉工程社会环境效益的实现,引导企业公平竞争。同时,企业也要加强行业自律,做到规范生产、规范施工,避免不公平竞争造成低劣产品充斥市场,******不能优价,***终用户深受其害。

可以预见,节水灌溉正朝着资源节约、环境友好的绿色方向发展,灌溉技术将不断出现多学科交叉、各种单项技术互相渗透等特征。传统灌溉将不断融入生物、计算机、电子信息、高分子材料、大数据、人工智能等一系列学科的************知识,并在农业生产中起到更大的推动作用。