科技日报记者 马爱平
近日，由农业农村部环境保护科研监测所（以下简称“环保所”）牵头的项目“农田氮素地下淋溶自动监测技术装备研发及产业化”（项目编号：2023YFD1701800）现场观摩会在山东省德州市庆云县召开。
长期以来，农田氮素地下淋溶监测存在取样周期长、人工依赖强、精度低等问题，难以满足农业面源污染防控需求。针对这一难题，项目团队研发了农田氮素淋溶水质水量一体化智能监测系统，实现了从传统“破坏性、人工、滞后监测”向“原位、自动、实时、分层动态监测”的技术突破。
在现场观摩区，集中展示了3种传感器、1套水质水量一体化自动监测装备、5项淋溶阻控技术等。项目负责人、环保所研究员张贵龙介绍，该传感器集成负压抽提淋溶液、光学检测和数据智能处理模块，可同步监测淋溶水量、硝态氮、铵态氮浓度等参数，实现了土壤氮素淋溶多参数原位在线监测，其中硝态氮检测误差小于5%，响应时间少于1分钟，显著提升了氮素迁移过程观测能力。
项目还解决了监测传感器精准安装问题。张贵龙表示，传统井下传感器安装依赖人工操作，存在定位误差大、精度低、深度受限等技术瓶颈。为此，项目创新研发了井中传感器定向分层自动安装装备，可通过远程控制和三维制导，实现井下无人化、精准定点安装。在此基础上，项目进一步融合多源数据采集终端、低功耗广域传输网络及智能数据处理平台，构建集“数据采集-稳定传输-分析处理”于一体的监测体系，实现对农田地下氮素迁移过程的实时、连续观测。目前，该系统已在山东庆云等示范区开展应用验证。
监测只是第一步，减少氮素流失才是最终目标。在庆云示范基地，项目团队集成应用智能精准施肥、新型缓控释肥料、铁基炭阻控材料、秸秆深埋还田等技术，探索形成“减源-控淋-回用”综合防控模式。示范结果显示，在保障作物产量稳定的前提下，该模式可实现氮肥投入减少25%以上，氮素淋失削减近60%。其中，新型缓控释肥和炭基阻控材料表现出显著的氮素固持效果，硝态氮淋失量较常规化肥施用处理分别降低53.4%和59.5%。
（环保所供图）
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