科技日报记者 付丽丽
无人机在空中轰鸣，农田的多光谱信息在电脑终端实时呈现，土壤作物水分状态一目了然……点击甘肃武威市智慧灌溉决策系统App，作物是否缺水、什么时间浇灌、浇多少水，一本“农田水账”清清楚楚。
9月6日，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在武威举行，这是记者在现场看到的场景。来自甘肃省农业农村厅耕保总站、农业农村部农机化总站、武威市水务局、武威市农业技术推广中心、武威市水利科技推广中心等单位的专家领导、项目组成员以及当地种植大户参加了本次会议。
示范区负责人、中国农业大学教授李思恩介绍，武威之所以被选为“农田智慧灌溉关键技术与装备”项目的四个示范区之一，是因为其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，包括“促进地表增温、加速作物生长、减少光合午休及提高收获指数”等，并据此构建了以“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，智慧灌溉决策系统也克服了农户“何时浇、浇多少”的经验主义难题，具备良好的推广适应性。
“采用玉米浅埋智慧滴灌技术后，示范区去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。难点首先在于“大脑”即决策模型的构建，如何让计算机学会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，这是跨学科的技术融合难题。
其次是“神经末梢”（执行与调控）的可靠性。田间环境恶劣，传感器长期工作的稳定性、可靠性和成本控制是一大挑战。同时，执行机构（如阀门、施肥机）的精准性和耐久性等也需要攻克。
再就是“一体化”集成，即系统兼容问题。如何将节水工程、智能设备、农艺农机要求、云平台无缝集成，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。
围绕以上难点，历经三年，项目组取得了历史性的突破，实现了从“节水”到“智慧”的跨越：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，从技术角度讲，可谓质的飞跃。
在吴文勇看来，更关键的是提供了可复制样本，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。
“我们的目标不仅是发表论文、申请专利，更是要让技术扎根土地，服务产业，真正为保障国家粮食安全、守护西北生态环境贡献实实在在的力量。”吴文勇强调。
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